StorSimple: RAID יישום עבור מכשיר StorSimple

מבט כולל

מטרת מאמר זה היא להסביר בקצרה את תצורת ה-RAID המועסקים על-ידי מכשיר ניהול האחסון של StorSimple. הכרת תצורת RAID זו מחייבת תפיסת מושגים של RAID וכן היכרות עם האופן שבו מערכת ההפעלה משקיפה על שטח הדיסק. המידע הכלול במאמר זה חל על כל המודלים של 5000 ו-7000 series.

מהי RAID?

RAID מייצג מערך יתיר של דיסקים עצמאיים. RAID היא מתודולוגיה לאחסון מידע בדיסקים מרובים בדרך המציעה ביצועים מעולים, קיבולת אחסון נוספת ומהימנות משופרת על פתרונות האחסון הישנים. באופן ספציפי, עותק אחד או יותר של נתונים עודפים נשמרים ב-RAID כדי שניתן יהיה לשחזר נתונים במקרה של כשל בדיסק.

מושגי RAID

סעיף זה מסביר את התנאים המשויכים ל-RAID שנעשה בהם שימוש בהקשר של מאמר זה.

• שיקוף -מתייחס לכתיבת הנתונים לשני דיסקים או יותר בו. גם אם דיסק אחד נכשל לחלוטין, השיקוף שומר את הנתונים. שיקוף מסווג כרמה RAID 1.

• פיצול/גודל רצועה/גודל הקטע -מרמז על פירוק הנתונים לגושים וכתיבת הקטעים לדיסקים מרובים ברצף. קטע הוא מסה "אטומית" של נתונים שנכתבו במכשירים. אם יש לנו 4000 גושים ושני דיסקים בתוך RAID, הגושים 0 ו-2 נכתבים בדיסק הראשון, והגושים 1 ו-3 נכתבים בדיסק השני. התקורה עבור קבצים גדולים נמוכה יותר אם הגושים גדולים, אך קבצים קטנים נהנים מקטעים קטנים יותר. גודל הקטע או גודל הרצועה מצוינים בקילו-בתים. StorSimple משתמש בגודל קטע של 4MB בגירסת התוכנה הנוכחית. כמות השטח הנצרכת על-ידי פס זהה בכל דיסק פיזי. עם זאת, הפריסה משפרת את הביצועים על-ידי השגת הנתונים מעל ליותר מדיסק אחד בו. הפיצול נחשב לרמה RAID 0.

• רמות -שיטות אחסון ברורות שיכולות להיות מועסקים על-ידי RAID והן ממוספרות מ-0 עד 9. ניתן להשיג רמת RAID בת שתי ספרות על-ידי שילוב שתיים או יותר משיטות האחסון שלעיל. דוגמאות לכך כוללות את RAID 10, RAID 50 וכדומה. כל רמה רן כוללת את ערכת היתרונות והחסרונות שלה.

הגדרת RAID StorSimple

סעיף זה מסביר את הפרמטרים השונים הקשורים ל-RAID הספציפיים ל-StorSimple. בפרט, הוא דן ברמת RAID, פריסה, הקלד, חם רזרבי וכיצד אלה חלים על מודל מכשיר StorSimple.

RAID רמה

מודלי המכשירים השונים של StorSimple מכילים שילוב של אינץ ' ו-כונני ssd. אינץ ' ו-כונני ssd הם RAID 10 מוגנים. מערך RAID 10 או RAID 1 + 0 הוא רמת RAID דו-ספרתית המתקבלת על-ידי שילוב רמות raid 1 ו-RAID 0. רמות RAID 0, RAID 1 ו-RAID 10 נדונות בסעיף הבא.

RAID 0

RAID 0 אינו מהווה RAID מכיוון שהוא אינו מספק יתירות נתונים. אם כונן נכשל, כל הנתונים ניזוקים. לעומת זאת, RAID 0 מיישם את הפיצול לביצועים משופרים כפי שמוצג להלן.

הפיצול מקבל חלק מהנתונים ומתפשט בדיסקים מרובים. הביצועים שיפור שלוש פעמים ניתן לכתוב את הנתונים במסגרת זמן נתונה לדיסקים המוצגים באיור ביחס לאותם נתונים שנכתבו בדיסק יחיד. קיבולת האחסון הכוללת נשארת זהה.

RAID 1

RAID רמה 1 מבטיח יתירות נתונים על-ידי יצירת מראה של נתונים כפי שמוצג באיור.

במקרה של כשל בדיסק, הדיסק השורד עדיין יהיה בעל עותק מלא של הנתונים שהיו קיימים בדיסק שכשל. עם זאת, יישום זה חותך את קיבולת האחסון הכוללת בחצי יחסית למועד שבו נעשה שימוש בדיסקים באופן עצמאי. אין שיפור בביצועים.

RAID 10 או RAID 1 + 0

ב-RAID 10 הנתונים משוקפים לשני דיסקים ולאחר מכן מפוצלים על-פני דיסקים מרובים. RAID 10 מציע יתירות נתונים מלאה, קריאה וכתיבה מהירה יותר ובנייה מהירה יותר במקרה של כשל בדיסק עם השפלה ביצועים מינימלית. עם זאת, הקיבולת הממשית של הRAID מצטמצמת למחצית מקיבולת האחסון הכוללת ובכך מעלה את העלות. בנוסף, מומלץ להשתמש בדיסקים זהים.

פריסת RAID

ניתן ליישם את RAID 10 בטכניקות מרובות; StorSimple הטמיעה גישה שונה במקצת המבטיחה את אותה רמת יתירות וביצועים שנקראת ' פריסה ' ב-RAID 10 '. ביישום זה, העותקים של בלוק של נתונים סמוכים זה לזה, כלומר, באותה כתובת בדיסקים שונים או בהיסט צפוי.

לדוגמה, הפריסה הקרובה של 3 (מספר אי-זוגי) ו-4 (זוגי מספר) תיראה כגון:

3 כוננים (אי-זוגי) 4 כוננים (זוגי)
------------------------a1 a1 a2 a1 a1 a2 a2 a2 a3 a3 a3 a3 בגודל a4 a4 a4 בפורמט a5 a5 a5

a6 a8


...  ..  ..               ..  ..  ..  ..

ניתן למפות את דוגמאות הכונן 3 ו-4 למודלים השונים של מכשירי StorSimple. היישום ' מספר אי-זוגי ' יכול לתמוך רק בכשל בדיסק, ואילו ב-RAID 10 מספר זוגי של דיסקים, תיאורטית המערך יפעל כל עוד דיסק אחד של כל ערכה משוקף יהיה פונקציונלי. עם זאת, StorSimple ממליץ לא להסיר יותר מדיסק אחד (HDD או SSD) כדי לשמור על זמינות גבוהה של המכשיר.

רזרבי חם עבור RAID

האפשרות RAID יכולה לטפל בכשל של דיסק 1 מכל מערכת RAID מבלי לפגוע בנתונים. עם זאת, אם הדיסק שכשל לא הוחלף, הדיסק הקשיח של העבודה היחידה בקבוצה זו יהפוך לנקודת כשל בודדת עבור המערך כולו. אם הדיסק הבודד נכשל, כל הנתונים המאוחסנים במערך כולו יאבדו.

StorSimple מטפל בנושא זה על-ידי מתן HDD ' רזרבי ' מתואם עבור יחידת הראש (עבור כל המודלים) וכן דיסק קשיח אחד עבור מארז EBOD (במקרה של 7520).  הרזרבי הלוהט מופעל כאשר אחד מהדיסקים היתירים במערך ה-RAID נכשל.  ' הרזרבי ' החם ' כאשר הופעל הופך לכונן הנתונים והכונן החלופי הופך להיות ' רזרבי ' החם החדש.

עם "hot רזרבי", תהליך הבנייה מחדש עשוי להיות מהיר מאוד.  פעולה זו מצמצמת את זמן הזמן לשחזור (MTTR), ובכך מצמצמת את ההסתברות של כשל בדיסק השני ואת אובדן הנתונים הנובע מכך שיתרחש בפשיטה מיותרת.

בחירת דיסק RAID

הביצועים והקיבולת של RAID תלויים באופן כובד בדיסקים הנמצאים בשימוש במערך.  באופן כללי, מומלץ שהדיסקים יהיו בעלי קיבולת ורמות ביצועים דומים.

שקול את מכשיר המכשיר של StorSimple 7520. מודל זה כולל יחידת ראשי ומארז EBOD.  יחידת הראש מכילה 7 אינץ ' ו-5 כונני ssd.  לכל האינץ ' יש קיבולת 3TB והיא מסוג ' תואם ' (מותג ומודל).  לכונני ssd מאידך יש קיבולת 400GB והן מתאימות גם הן.

ל-7520 יש גם מארז EBOD עם 12 אינץ ' תואמים נוספים בעלי קיבולת אחסון של 3TB כל אחד מהם.

פריסת RAID עבור מכשיר StorSimple

אנו נסביר את פריסת RAID עבור מכשיר StorSimple 7520. מודל זה מכסה הן את התצורות השונות והן את התצורות הזוגיות.

עבור היחידה הראשית, תצורת RAID 10 מיושמת עבור 6 (מתוך 7) אינץ ' ואת הפעילות השביעית בתור ' רזרבי ' החם '.  עבור 5 כונני ssd, תצורת RAID 10 מועסקים. עבור מארז EBOD, 11 אינץ ' (מתוך 12) כוללים פריסת RAID 10 בזמן ש-12 מייצגים את ' הרזרבי ' החם '.  בכל מקרה במצב ההפעלה, ' הרזרבי ' הלוהט נשאר ללא שימוש עד לכשל בדיסק כאשר הוא מופעל.

פרטי הפריסה מוצגים בדיאגרמה הבאה.

מצב RAID StorSimple

סעיף זה מסביר את הרכיבים השונים המשויכים ל-RAID שניתן לנטר דרך ממשק המשתמש באינטרנט.

מצב RAID באינטרנט UI

בעת שימוש בממשק המשתמש של האינטרנט כדי לגשת למכשיר StorSimple שלך, הדף ' חומרה ' תחת המגירה ' נהל ' יציג את המצב של כל הרכיבים המשויכים לפשיטה.  הרכיבים הבאים קשורים למצב RAID.

רכיבי RAID

עבור יחידת הכותרת של כל המודלים, רכיבי ה-RAID ממוקמים תחת ' רכיבים משותפים ' כפי שמוצג להלן.

בצילום המסך לעיל, האחסון המקומי (אינץ ') מציג את המצב של מאגר האחסון הלוגי שנוצר מ-אינץ ' הנוכחי ביחידת הכותרת.  האחסון המקומי (כונני ssd) מצד שני, מציג את המצב של מאגר האחסון הלוגי שנוצר מ-כונני ssd ביחידת הכותרת.

עבור מארז EBOD (בעת שימוש ב-7520), ניתן להציג את מצב ה-RAID תחת הרכיבים ' מארז משותף של EBOD ', כפי שמוצג להלן.

מצב הרכיב RAID

רכיבי RAID ב-Web UI יכולים לכלול מצב ' בריא ' (ירוק), ' שחזור ' (צהוב), ' מדורג ' (צהוב) או ' נכשל ' (אדום).

• נכשל -מצב זה מרמז על כך שיותר מדיסק אחד ב-RAID נכשל.

• מושפל -הדבר מתייחס למצב כאשר דיסק אחד ב-RAID נכשל.

• שחזור-מצב זה מוצג כאשר הRAID נמצא במצב ' שחזור ' או ' סינכרון מסונכרן '.

מצב ' התאוששות ' מתייחס למדינה לאחר כיבוי לא נקי של המערכת/המערך. לאחר מכן, המערך כולו נכתב מחדש כדי להבטיח שכל הנתונים העודפים יהיו נכונים.

' סינכרון מסונכרן ' מתייחס לתרחיש כאשר דיסק נכשל במערכת אחרת של סינכרון. הרזרבי הלוהט מופעל כעת, והנתונים מכוננים אחרים יכתבו עכשיו לרזרביים הלוהטים כדי להעביר אותו לסינכרון.

ניתן לקבל ' שחזור ' ולאחר מכן סינכרון מחדש כאשר המערכת מתרחשת כיבוי לא נקי והחלפת כונן. בכל אחד מהמקרים שלעיל, ממשק המשתמש של האינטרנט ידווח על מצב RAID כפי שמתבצע כשחזור.

משך הבנייה מחדש בכל אחד מהמקרים האלה עשוי להימשך כמה שעות והוא פונקציה של מודל המכשיר והטעינה הכוללת של המערכת.  שים לב שתהליך השחזור/הסינכרון עשוי להיות איטי כאשר הוא מתחרה עם פעילות מארחת קלט/פלט והשימוש במשאבים כבדים (CPU, זיכרון, דיסק).

סיכום