Yleiskatsaus
Tämän artikkelin tarkoituksena on selittää lyhyesti StorSimple Storage Management -laitteen käyttäminen RAID-määrityksessä. Tämän RAID-määrityksen ymmärtäminen edellyttää, että ymmärrät RAID-käsitteet ja tunnet käyttöjärjestelmän levytilan näkymisen. Tämän artikkelin tiedot koskevat kaikkia 5 000- ja 7 000-sarjan malleja.
Mikä on RAID?
RAID on lyhenne sanoista Redundant Array of Independent Disks. RAID on tietojen tallennusmenetelmä useille levyille siten, että se tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn, lisätallennustilan kapasiteetin ja paremman luotettavuuden vanhempiin tallennusratkaisuihin. Yksi tai useampi tarpeettoman tiedon kopio säilytetään RAID-hyökkäyksessä, jotta tiedot voidaan palauttaa levyvirheen sattuessa.
RAID-käsitteet
Tässä osassa selitetään tässä artikkelissa käytetyt RAID-hyökkäykseen liittyvät termit.
-
Peilaus – tarkoittaa tietojen kirjoittamista vähintään kahdelle levylle samanaikaisesti. Vaikka yksi levy epäonnistuu kokonaan, peilikuva säilyttää tiedot. Peilaus luokitellaan RAID 1 -tasoksi.
-
Striping/Stripe Size/Chunk Size - implies breaking up the data into chunks and writing the chunks to multiple disks in succession. Osa on laitteeseen kirjoitettu tieto "atomi"-joukko. Jos raidissa on 4K-osioita ja kaksi levyä, ensimmäiselle levylle kirjoitetaan osiot 0 ja 2 ja kappaleet 1 ja 3 kirjoitetaan toiseen levyyn. Suurten tiedostojen yläraja on pienempi, jos erikokoiset tiedostot ovat suuria, mutta pienet tiedostot hyötyvät pienemmistä kuormitteista. Koon tai raitan koko määritetään kilotavuina. StorSimple käyttää nykyisessä ohjelmistoversiossa 4 Mt:n kokoista kokoa. Raitalla vietetty tila on sama jokaisella fyysisellä levyllä. Tietojen nauhoitus parantaa kuitenkin suorituskykyä, kun tiedot on poistettu usealta levyltä samanaikaisesti. Striping pidetään RAID 0 -tasona.
-
Tasot – erilliset tallennusmenetelmät, joita RAID voi käyttää ja jotka on numeroitu 0–9. Kahden numeron RAID-taso saadaan yhdistämällä vähintään kaksi yllä mainittua tallennusmenetelmää. Esimerkkejä ovat ESIMERKIKSI RAID 10 ja RAID 50. Jokaisella RAN-tasolla on omat etunsa ja haittansa.
StorSimple RAID Setup
Tässä osassa selitetään StorSimple-kohtaisia RAID-parametreja. Siinä käsitellään erityisesti RAID-tasoa, asettelua, tyyppiä, kuumaa säätä ja sitä, miten niitä sovelletaan StorSimple-laitemalliin.
RAID-taso
Eri StorSimple-laitemalleissa on sekä HDD- että SSDs-yhdistelmää. Sekä KIINTOLEVYt että SSDs ovat RAID 10 -suojattuja. RAID 10 tai RAID 1+0 -matriisi on kaksinumeroinen RAID-taso, joka saadaan yhdistämällä RAID 1- ja RAID 0 -tasoja. RAID 0-, RAID 1- ja RAID 10 -tasoja käsitellään seuraavassa osiossa.
RAID 0
RAID 0 ei ole technically RAID, koska se ei tarjoa mitään päällekkäisyyttä. Jos asema epäonnistuu, kaikki tiedot vioittuvat. RAID 0 ottaa kuitenkin käyttöön nauhat suorituskyvyn parantamiseksi alla esitetyllä tavalla.
Strippaaminen vie tietolähdettä ja levittää sen useille levyille. Suorituskyky paranee, kun tiedot voidaan kirjoittaa tietyn ajan kuluessa kuvassa näkyville levyille suhteessa samoihin tietoihin, jotka kirjoitetaan yksittäiselle levylle. Yleinen tallennuskapasiteetti pysyy samana.
RAID 1
RAID-taso 1 varmistaa tietojen redundanssin luomalla peilikuvan tiedoista kuvassa esitetyllä tavalla.
Jos levy ei toimi, säilyttävällä levyllä on edelleen täydet kopiot tiedoista, jotka olivat olemassa epäonnistuneen levyn levyllä. Tämä käyttöönotto kuitenkin vähentää kokonaistallennuskapasiteettia puoliksi suhteessa levyjen itsenäiseen käyttöon. Suorituskyky ei parannu.
RAID 10 tai RAID 1+0
RAID 10:ssä tiedot peilataan kahdelle levylle ja ne on sitten raitattu usealta levyltä. RAID 10 tarjoaa täyden datan vikasietoisuus, nopeamman luku- ja kirjoitusvirheen ja nopeamman uudelleenmuodostuksen, jos levy ei toimi, koska suorituskyvyn heikkeneminen on mahdollisimman vähäistä. RAID:n todellinen kapasiteetti pienenee kuitenkin puolet kokonaistallennustilakapasiteetista, mikä pienentää kustannuksia. Lisäksi on suositeltavaa käyttää identtisiä levyjä.
RAID-asettelu
RAID 10 voidaan ottaa käyttöön useilla tekniikoilla. StorSimple on omaksunut hieman erilaisen toimintatavan, joka takaa saman vikasieto- ja suorituskykytason eli RAID 10 :n lähellä-asettelun. Tässä toteutuksessa tietolohkon kopiot ovat lähellä toisiaan, eli samassa osoitteessa eri levyille tai ennakoivasti siirtymässä.
Esimerkiksi 3:n (pariton luku) ja neljän (parillinen numero) asemat näyttävät esimerkiksi tällaiselta:
3 asemaa (pariton) 4 asemaa (parillinen)
---------- --------------
A1 A1 A2 A1 A1 A2
A2 A2 A3 A3 A3 A3 A4
A4 A4 A5 A5 A5 A6
A6 A5 A6 A6 A7 A7 A8 A8
.. .. .. .. .. .. ..
Esimerkkejä 3 ja 4 levyasemasta voidaan yhdistää eri StorSimple-laitemalleihin. Pariton numerolevyn käyttöönotto voi tukea vain levyvirhettä, kun taas RAID 10:ssä parillinen määrä levyjä, matriisi toimii teoriassa niin kauan kuin yksi levy kustakin peilatusta sarjasta toimii. StorSimple ei kuitenkaan suosittele useamman kuin yhden levyn (HDD tai SSD) poistamista laitteen korkean käytettävyyden säilyttämiseksi.
Hot Spare for RAID
RAID pystyy käsittelemään yhden levyn vian jokaisesta RAID-sarjasta vahingoittamatta tietoja. Jos epäonnistunutta levyä ei kuitenkaan korvata, tässä joukon yksittäisestä toimivasta kiintolevystä tulee koko matriisin yksittäinen virhepiste. Jos tämä yksittäinen levy epäonnistuu, kaikki koko matriisiin tallennetut tiedot menetetään.
StorSimple korjaa tämän antamalla täsmätyn kuuman varapyörän hdd:n pääyksikölle (kaikille malleille) sekä yhden HDD:n EBOD-kaappia varten (jos kyseessä on 7 520). Kuuma varaosa aktivoituu, kun mikä tahansa VIKASIETO-matriisin vikasietoinen levy ei toimi. Kun kuuma varaosa aktivoidaan, siitä tulee dataasema ja korvaavasta asemasta tulee uusi kuumavarainen levyasema.
Kuuman varaosan avulla uudelleenrakentaminen voi olla todella nopeaa. Tämä vähentää MTTR(Mean Time To Recovery) -virhettä, mikä vähentää toisen levyvirheen todennäköisyyttä ja tuloksena esiintyvää tietojen menettämistä missään erikseen redundantissa RAID-hyökkäyksessä.
RAID-levyn valinta
RAID-järjestelmän suorituskyky ja kapasiteetti riippuvat huomattavasti matriisin levyistä. Levyjen kapasiteetti ja suorituskyky on yleensä sama.
Ota huomioon StorSimple-laitemalli 7520. Tässä mallissa on pääyksikkö ja EBOD-säilö. Pääyksikkö sisältää 7 kiintolevyä ja 5 SSD:tä. Kaikilla kiintolevyillä on 3 Tt:n kapasiteetti, ja niiden tyyppi on (merkki ja malli). SSDs toisaalta on 400 Gt:n kapasiteetti, ja ne vastaavat myös toisiaan.
7520:ssä on myös EBOD-säilö, jossa on 12 lisätallennettavaa kiintolevyä, joiden tallennuskapasiteetti on 3 Tt.
StorSimple-laitteen RAID-asettelu
Kerromme StorSimple 7520 -laitteen RAID-asettelun. Tämä malli kattaa sekä parittomat että parilliset määritykset.
Pääyksikölle käytetään RAID 10 -määritystä kille (7:stä) kiintolevylle, ja 7. määritys toimii "kuumana varassa". Viiden SSDs-järjestelmän kanssa käytetään RAID 10 -määritystä. EBOD-ruudussa 11 kiintolevyä (12:sta) on RAID 10 -asettelu, kun taas 12. on "kuuma vara". Kussakin käyttötilassa "kuuma vara" pysyy käyttämättömänä, kunnes levy ei toimi, kun se aktivoidaan.
Asettelun tiedot näkyvät seuraavassa kaaviossa.
StorSimple RAID -tila
Tässä osassa selitetään ERILAISIA RAID-hyökkäykseen liittyviä osia, joita voidaan valvoa verkkokäyttöliittymän kautta.
RAID-tila verkkokäyttöliittymässä
Kun käytät StorSimple-laitetta verkkokäyttöliittymää, Hallinta-kohdan laitteistosivulla näkyy KAIKKIEN RAID-palvelimeen liittyvien elementtien tila. Seuraavat elementit liittyvät RAID:n tilaan.
RAID-komponentit
Kaikkien mallien pääyksikön RAID-elementit sijaitsevat Jaetut osat -kohdassa alla esitetyllä tavalla.
Yllä olevassa näyttökuvassa paikallisessa tallennustilassa (HDD) näkyy pääyksikössä olevan kiintolevyjen loogisen tallennustilan tila. Paikallinen tallennustila (SSDs) toisaalta näyttää pääyksikössä olevan SSDs-tallennustilan tilan.
EBOD-kaappia käytettäessä (käytettäessä 7520:tä) RAID-tilaa voi tarkastella EBOD-kaappien jaetuissa osissa alla esitetyllä tavalla.
RAID-komponentin tila
Web-käyttöliittymän RAID-elementtien tilana voi olla "Healthy" (vihreä), Recovering (keltainen), 'Degraded' (yellow) tai 'Failed' (punainen).
-
Failed – Tämä tila tarkoittaa, että useampi kuin yksi LEVY ON EPÄONNISTUNUT.
-
Hajonta – Tämä tarkoittaa tilaa, jossa yksi RAID-levy on epäonnistunut.
-
Palauttaminen – Tämä tila näkyy, kun RAID on palautus- tai synkronointitilassa.
Palautustila tarkoittaa tilaa, joka seuraa järjestelmän/matriisin epäselviä sammumista. Koko matriisi kirjoitetaan uudelleen, jotta kaikki tarpeettomat tiedot ovat oikein.
Synkronointi tarkoittaa skenaariota, jossa levy on epäonnistunut muussa synkronointijärjestelmässä. Kuuma varaosa on nyt aktivoitu, ja muiden asemien tiedot kirjoitetaan nyt kuumaan varaosaan, jotta ne voidaan synkronoida.
On mahdollista, että palautus ja synkronointi suoritetaan uudelleen, kun järjestelmä sammuu ja asemat korvaavat ne. Kaikissa yllä mainituissa tapauksissa verkkokäyttöliittymä ilmoittaa RAID-tilan palautustilaksi.
Uudelleenmuodostuksen kesto voi kussakin edellä mainitussa tapauksessa kestää useita tunteja, ja se on laitemallin toiminto ja järjestelmän kokonaiskuormitus. Huomaa, että palautus- ja synkronointiprosessi voi hidastua, kun se kilpailee isännän I/O-toiminnan ja raskaan resurssien (suoritin, muisti, levy) käytön kanssa.
