Рано или поздно многие компании сталкиваются с необходимостью хранения постоянно растущего объема рабочей информации.
Так, согласно исследованиям, в 2011 году общий объем создаваемых данных достиг 1,8 триллиона ГБ, а по прогнозам Gartner общий рост данных к 2016 году составит 850%.
Более того, практически везде помимо хранения таких данных требуется возможность быстрого доступа к ним и/или их изменения.
Средний прирост данных в год может превышать 100%, поэтому требования к системам хранения растут быстрее, чем к вычислительным мощностям серверов.
Кроме того, увеличение емкости диска иногда приводит к неудовлетворительным результатам традиционных схем RAID. В портфолио Dell есть универсальное решение для таких случаев: системы хранения данных высокой плотности PowerVault MD3. Линейку продуктов PowerVault MD3 можно разделить на группы в зависимости от форм-фактора используемых накопителей (2,5" или 3,5"), типа их подключения к существующей инфраструктуре (SAS, iSCSI, FC) и возможностей расширения.
Благодаря масштабируемости решения общее количество используемых системой дисков может достигать 180 единиц в версии дисковых полок высокой плотности (4U) или 192 в конфигурациях с дисковыми полками обычной плотности (2U).
Все ключевые компоненты системы (контроллеры, блоки питания, диски, вентиляторы) дублируются и могут быть заменены в режиме «горячей» замены, а контроллеры имеют резервное питание от конденсаторов большой емкости для возможности записи содержимого кэш-памяти.
в энергонезависимую память на случай отключения электроэнергии.
Среди несомненных преимуществ такого решения — возможность сохранять целостность данных кэш-памяти в течение сколь угодно длительного времени, гораздо больший срок службы конденсаторов по сравнению с аккумуляторами, а также отсутствие необходимости профилактической замены в среднем раз в три года.
Массивы высокой плотности (модели 4U или MD3x60) представляют собой отдельные независимые корпуса, которые позволяют заменять или добавлять диски, не прерывая ввод-вывод приложений.
Помимо стандартной поддержки данного типа СХД для RAID-групп уровней 0, 1, 10, 5, 6, семейство массивов MD3 предлагает пользователю отдельный вариант управления дисками — динамические пулы или Dynamic Disk Pools (DDP).
.
Пул DDP динамически распределяет данные, свободную емкость и информацию о безопасности (четность) в пуле дисков.
Размер пулов может варьироваться от минимум 11 дисков до всех доступных дисков в системе хранения PowerVault MD3, включая дисковые полки расширения.
Помимо создания одного или нескольких динамических пулов, администраторы систем хранения данных могут создавать традиционные дисковые RAID-группы в сочетании с динамическими пулами, обеспечивая высочайший уровень гибкости.
Пулы DDP значительно упрощают администрирование хранилища, устраняя необходимость в управлении простаивающими ресурсами или несколькими отдельными группами RAID. Динамические пулы дисков состоят из нескольких элементов низкого уровня.
Первый называется D-Piece. Он состоит из непрерывного раздела физического диска размером 512 МБ, содержащего 4096 сегментов по 128 КБ.
Из выбранных дисков в пуле с помощью интеллектуального алгоритма оптимизации выбираются 10 компонентов D-Piece. 10 связанных D-частей образуют D-полосу емкостью 4 ГБ.
Содержимое компонента D-Stripe аналогично разделу RAID 6 в конфигурации 8+2, где 8 базовых сегментов могут содержать пользовательские данные, 1 сегмент содержит информацию о четности (P), полученную из сегментов пользовательских данных, а последний сегмент содержит значение Q согласно RAID 6. Виртуальные логические диски, или LUN (номер логического устройства), создаются путем объединения нескольких элементов D-Stripe емкостью 4 ГБ для создания заданного размера виртуального диска, вплоть до максимальной емкости, разрешенной в пуле динамических дисков.
После того как администратор хранилища завершил определение пула динамических дисков, которое в основном состоит из указания необходимого количества дисков в пуле, создаются структуры D-Piece и D-Stripe, аналогичные традиционным блокам RAID при создании виртуального диска.
После определения пула динамических дисков в пуле можно создать виртуальный диск.
Этот диск будет состоять из нескольких элементов D-Stripe, распределенных по всем дискам в пуле, общая сумма которых не превышает указанной емкости виртуального диска, например, количество D-Stripe = выбранная емкость/4 ГБ.
В пуле динамических дисков можно определить несколько виртуальных дисков, а в самой системе хранения можно создать несколько пулов.
Администратор хранилища также может создавать традиционные дисковые группы RAID вместе с динамическими пулами дисков или любую их комбинацию.
Как и традиционные группы дисков RAID, пулы динамических дисков можно расширить путем добавления дисков в пул с помощью динамического расширения емкости (DCE).
Одновременно в пул можно добавить до 12 дисков.
Когда инициируется операция DCE, часть существующих элементов D-Piece, образующих логические тома, фактически переносится на новые диски, тем самым увеличивая количество физических дисков, на которых находится логический том, и улучшая производительность.
Еще одним важным преимуществом динамического пула дисков является то, что вместо использования выделенных изолированных компонентов для горячей замены вышедших из строя дисков пул сам по себе содержит встроенную резервную емкость на каждом диске пула на случай возможных сбоев.
Это упрощает управление, поскольку вам больше не нужно планировать или управлять отдельными выделенными оперативно заменяемыми дисками.
При этом время восстановления существенно сокращается (в два-три раза при использовании дисков большой емкости), а производительность логических томов при восстановлении практически не падает по сравнению с традиционными выделенными дисками с возможностью горячей замены.
Кроме того, если учесть, что виртуальные диски в динамических пулах дисков могут содержать очень большое количество дисков по сравнению с традиционными группами дисков RAID 5 или RAID 6 с максимальным количеством дисков 30 в каждой группе, есть преимущества, которых можно достичь в средах со смешанным или непараллельные рабочие нагрузки с точки зрения производительности, поскольку все ресурсы пула доступны всем логическим томам одновременно.
Помимо использования DDP, возможность объединения SSD и традиционных HDD в одном решении позволяет реализовать кэширование на SSD. Кэширование SSD позволяет массиву PowerVault MD3 использовать твердотельные накопители в качестве расширенного кэша чтения, тем самым повышая производительность приложений с большим количеством произвольных операций чтения, таких как файловые серверы, веб-серверы, базы данных и т. д. Кэш SSD не является обязательным и используется вместе с основным кэшем для повышения производительности.
Когда вы создаете кэш на SSD, он разделяется на два внутренних виртуальных диска RAID 0 (по одному диску на контроллер).
Этот объем кэша недоступен для обычного хранения данных.
В полнодуплексном режиме каждый контроллер использует отдельный виртуальный диск, получая доступ только к половине пространства SSD, даже если контроллер выходит из строя или переходит в режим обслуживания.
В симплексном режиме один контроллер управляет всем пространством SSD и использует оба виртуальных диска.
Максимально допустимый размер SSD-кэша в массивах PowerVault MD3 составляет 4 ТБ.
Кэширование SSD повышает эффективность рабочих нагрузок благодаря следующим характеристикам:
- Производительность чтения ограничена скоростью ввода-вывода жестких дисков.
- Высокий процент операций чтения относительно операций записи.
- Рабочий набор данных меньше размера кэша SSD.
Еще одна особенность системы хранения PowerVault MD3 — синхронная и асинхронная удаленная репликация.
Он позволяет эффективно реплицировать данные, защищая информацию от сбоев системы и перебоев в электроснабжении.
Эта функция дублирует данные между системами хранения PowerVault MD3, чтобы обеспечить доступность в случае сбоев и для других целей миграции бизнес-данных.
В синхронной модели в одном массиве хранится основной виртуальный диск, а во втором, удаленном массиве, — вторичный виртуальный диск пары репликации.
Как только связь между основным и дополнительным массивами установлена, основной массив обрабатывает инициированные сервером записи на дополнительный виртуальный диск, передавая запросы на запись во дополнительный массив и одновременно выполняя эти операции в локальном массиве.
Основной массив возвращает серверной системе успешный результат только после того, как оба массива завершат операцию записи.
Синхронная модель имеет ряд преимуществ, главное из которых — возможность восстановления данных приложения из вторичного массива, включая самые последние обновления.
Если в основном массиве произойдет критический сбой, данные приложения можно будет восстановить из вторичного массива, при этом будут потеряны только запросы на запись, которые выполнялись во время сбоя.
Поскольку приложение на стороне первичного массива ожидает положительного ответа на выполнение текущих запросов, их потеря не приведет к расхождениям в данных в случае сбоя или перезагрузки сервера во время их работы.
Приложения, обладающие даже самыми базовыми возможностями восстановления, в таких случаях способны самостоятельно восстановить целостность данных.
Таким образом, использование модели синхронной удаленной репликации позволяет приложениям реализовать отказоустойчивость.
К недостаткам синхронной репликации относятся высокие требования к каналам связи.
Асинхронная удаленная репликация — отличный выбор для тех, кому нужна защита от отказа, но нет средств для реализации моделей синхронной репликации.
Предполагается, что этим потребителям не нужен план полностью надежного восстановления до точки отказа, их больше интересует экономическая эффективность решения.
Другими словами, асинхронная репликация позволяет потребителю использовать более медленные и менее дорогие каналы связи между первичным и вторичным массивами при условии, что допускаются определенные задержки, которые невозможны при использовании модели синхронной репликации.
Модель асинхронной репликации позволяет регулировать длительность задержек в зависимости от потребностей клиента в соответствии с возможностями и характеристиками канала связи.
Одним из основных преимуществ асинхронной удаленной репликации является то, что производительность приложения на основном массиве не будет привязана к каналу связи.
Конечно, производительность канала будет влиять на продолжительность задержек, но не будет напрямую влиять на производительность приложений.
Асинхронная удаленная репликация предназначена для работы с относительно медленными и низкоскоростными каналами связи (например, каналами TCP/IP для iSCSI).
Его основной режим работы включает в себя настраиваемые периоды расхождения, в течение которых не предпринимаются попытки передачи данных из первичного массива во вторичный.
Вместо этого использование «грязной карты» позволяет массиву отслеживать измененные части основного виртуального диска для последующей выборочной передачи во вторичный массив.
По истечении заданного в настройках периода времени первичный массив начинает передавать соответствующие данные во вторичный массив.
Такой подход дает несколько преимуществ, каждое из которых особенно важно при использовании медленных широкополосных каналов связи.
- Производительность.
В течение интервала несоответствия попыток передачи изменений по каналу связи не предпринимается.
Соответственно, производительность на первичном массиве не зависит от характеристик канала связи.
Единственное влияние на производительность — относительно низкая задержка, связанная с отслеживанием измененных блоков.
Это делается путем обновления «грязной» карты в первичном массиве.
Хотя синхронизация выполняется с использованием образа на определенный момент времени, она позволяет выполнять репликацию без существенного влияния на скорость ввода-вывода основного виртуального диска скорости соединения и задержки.
- Ээффективность.
Поскольку в одних и тех же блоках при накоплении изменений в период расхождения могут происходить множественные обновления, асинхронная удаленная репликация позволяет избежать передачи промежуточных результатов.
Фактически по каналу связи передается только то содержимое блока, которое существует на момент синхронизации.
- Надежность.
Большое внимание уделяется тому, чтобы содержимое блока на первичном виртуальном диске было действительным и могло быть восстановлено перед синхронизацией со вторичным массивом.
В частности, асинхронная удаленная репликация проверяет содержимое блока, выбранного на основном виртуальном диске, на предмет синхронизации с порядком записи основного массива.
В результате пользователь может быть уверен, что образы данных на вторичном массиве можно будет восстановить, если вторичный виртуальный диск потребуется сделать активным.
- Простота.
Если дополнительный виртуальный диск становится активным из-за сбоя основного, возникают ситуации, когда основной массив позже может быть восстановлен до работоспособности.
Это может произойти, если проблема или сбой на первичной стороне были вызваны сбоем питания или связи, но позже проблема была устранена.
В таких случаях асинхронная удаленная репликация поддерживает оптимизированную обратную синхронизацию, при этом на исходный первичный сервер передаются только различия в данных.
Другими словами, на основной виртуальный диск будут перенесены только те блоки, которые изменились с момента приведения вторичного виртуального диска в активное состояние.
Поэтому восстановить исходный первичный массив в его роли можно без ресурсоемкой полной синхронизации.
- Расстояние.
Асинхронная удаленная репликация поддерживает сети FC и iSCSI. Интерфейс iSCSI использует стандартные IP-сети для репликации данных на гораздо большие расстояния, чем обычный FC. Кроме того, асинхронная удаленная репликация не требует выделенного порта сервера для выполнения операций ввода-вывода репликации; они выполняются на тех же портах iSCSI, что и серверный ввод-вывод.
Асинхронную удаленную репликацию можно использовать на относительно медленных каналах, что позволяет пользователю достичь разумного компромисса между RPO (целевой точкой возврата) и затратами на канал.
Таким образом, асинхронная удаленная репликация позволяет передавать данные на большие расстояния по сетям TCP/IP, обеспечивая защиту от сбоев без существенного влияния на производительность приложений на основном узле.
Кроме того, использование эффективного программного обеспечения MD Storage Manager обеспечивает простые и удобные в использовании инструменты настройки и мониторинга на основе задач.
Добавьте к этому API VMware vStorage для интеграции массивов (поддержка VAAI, VASA), поддержку операционных систем WS2008, Windows 2012, RHEL 5.8, 6.2, SLES 10.4, 11.2, Citrix XenServer, VMware ESXi 5.0, 5.1, MS Hyper-V. 2008, работайте с тонкими томами и получаете надежную систему для запуска новейших и самых ресурсоемких приложений.
В зависимости от ваших системных требований вы можете использовать 90-дневную пробную лицензию для использования следующих функций:
- работа со снапшотами и снапклонами;
- производительные конфигурации (High Performance Tier) — использование SSD-кэша на дисках;
- использование синхронной/асинхронной репликации (между двумя массивами).
В этом случае рабочие данные не теряются, а становятся недоступными до момента приобретения лицензии.
Таким образом, системы хранения PowerVault MD3 можно использовать в широком спектре приложений.
От задач общего класса (консолидация бизнес-приложений, проектов виртуализации, архивных систем хранения и т. д.) до высокопроизводительных вычислительных приложений (вычислительные кластеры, видеонаблюдение, распространение цифрового контента).
Для получения дополнительной информации о конфигурации, функциях или требованиях к заказу систем хранения данных семейства PowerVault MD3 обращайтесь к Марат Ракаев , в московский офис Dell. Теги: #Dell #PowerVault #Высокая производительность
-
Удобство Презентаций
19 Oct, 24 -
Игра «Ну, Отгадай!» На Ардуино
19 Oct, 24 -
Психология В Ит
19 Oct, 24
