Sekcja specjalistyczna
JAK WYBRAĆ MACIERZ – część 2
02.10.2015, 12:49
Dzisiaj nasz popularny serial poświęcimy Architekturze macierzy dyskowych.
Podstawowy podziałmożna ograniczyć na macierze klasy Midrange oraz macierze klasy Enterprise. Aby sprecyzować ten podział, zdefiniujemy podstawowe pojęcia.
Modularne macierze dyskowe to jest system, który zawiera dwa (lub więcej) wzajemnie redundantne kontrolery i zarządza rozszerzoną skrzynką z dyskami. Na tym się zaczyna, ale równocześnie kończy modularność tych systemów. W porównaniu do nich macierze klasy enterprise wyróżniają się wyjątkową skalowalnością. Poza tym można on-line dokładać porty, dyski twarde, cache czy procesory. Zupełnie inna architektura umożliwia zagwarantowanie stuprocentowego dostępu do danych oraz zdolność podłączyć pod swoje zarządzanie dodatkowe macierze.
Wiele firm, które rozważają nowe macierze dyskowe, znajduje się w sytuacji, kiedy klasyczny system macierzy klasy midrange już nie jest w stanie sprostać ich wymaganiom, ale wyższy stopień – macierze klasy enterprise - do tej pory były poza ich zasięgiem cenowym.
Czasy się zmieniają i np. dyskowa macierz Hitachi HUS –VM zmienia ten zakorzeniony stereotyp. Powoduje, że nowoczesne technologie stają się dostępne na szerszą skalę. Konkretnie jej konstrukcja pochodzi ze systemów enterprise (włącznie z firmware), aczkolwiek wykorzystanie nowych chipów o wyższym stopniu integracji i rozszerzania o półki dyskowe, które są znane już z modularnych macierzy dyskowych umożliwia znaczne obniżenie ceny oraz udostępnienie tej technologii nie tylko dużym firmom.
SKŁADOWANIE NA POZIOMIE ROZWIĄZANIA SPRZĘTOWEGO LUB PROGRAMOWEGO?
Istnieją dwa podejścia producentów, jak stworzyć system macierzy dyskowych:
- Prawdziwy system na poziomie rozwiązania sprzętowego postawiony na wyspecjalizowanych bardzo wydajnych chipach i cienkiej warstwie kierującego mikrokodu
- „Składowanie na poziomie rozwiązania programowego“ – system postawiony na towarowej Intel architekturze z embedowanym systemem operacyjnym typu Linux/Unix
Oba rozwiązania mają swoje za i przeciw. Prawdziwa macierz na poziomie rozwiązania sprzętowego wyróżnia się wydajnością, solidnością i stabilnością wydajności bez względu na to, w jakim stopniu jest wypełniona danymi. Aczkolwiek, dlatego że architektura jest oparta na sprzęcie komputerowym, implementacja nowych właściwości nie jest tak w pełni dostępna.
W porównaniu z tym składowanie na poziomie oprogramowania nie jest niczym innym, niż wydajny komputer „pod maską” jako macierz dyskowa. Obecność systemu operacyjnego umożliwia łatwą implementację przez rynek zabieganych nowych protokołów i funkcjonalności (deduplikacja, kompresja), ale i tak jest to jego Pięta Achillesa. Skutkiem czego jest cała masa problemów. Właściciele tych systemów wiedzą, że nie mogą storage ani zbytnio obciążyć, ani zbytnio zapełnić (na ponad 60%), dlatego że mu zaczną w sposób eksponencjalny wzrastać wewnętrzne koszty, a storage zamiast obsługi aplikacji musi rozwiązywać własne problemy. A to nie mówimy nawet o solidności, awariach czy konieczności sporadycznego restartowania…
Także w trakcie wyboru nowej macierzy jest dobre rozważyć fakt, czy rzeczywiście potrzebujemy tak silną elastyczność, że naprawdę chcemy zaryzykować wszystkie dolegliwości pozornie taniego składowania na poziomie rozwiązania programowego.
ARCHITEKTURA KONTROLERÓW
ALUA jest skrótem od „Asymmetric Logical Unit Access“. To znaczy, że wydajność LUNu się zmienia na podstawie tego, przez który kontroler na dany LUN mają dostęp serwery. Jest to związane z tym, że każdy LUN jest w architekturze macierzy „w posiadaniu” jednego kontrolera. W trakcie komunikacji poprzez kontroler, który nie jest właścicielem danego LUNu, dochodzi do przekazywania danych pomiędzy kontrolerami, co ma niekorzystny wpływ na wydajność.
W celu osiągnięcia optymalnej wydajności trzeba ręcznie nastawiać między serwerami podstawowe i rezerwowe trasy a to w ten sposób, aby zawsze dochodziło do komunikacji po trasie, która prowadzi do kontrolera, który jest właścicielem wymaganego LUNu.
W dużych środowiskach jest to działanie, z którym nie można sobie bez reszty dobrze poradzić.
Drugą możliwością jest wybór macierzy z właściwością „NO-ALUA “. To oznacza, że przez wszystkie porty dochodzi do komunikacji z równorzędną prędkością a administrator nie musi wcale rozwiązywać tego typu problemów.
DWA ALBO CZTERY KONTROLERY?
Również i ten wymóg należy do częstych mitów. Cztery jest więcej niż dwa, a to jest przecież lepsze, nie? – Jednak nie zawsze. Faktem jest, że w świecie macierzy klasy midrange szereg producentów systemów z czteroma kontrolerami zgodziła się na tą architekturę, dlatego że sobie zdawała sprawę, że ich wydajność nie jest konkurencyjna a najprostszym rozwiązaniem było dołożenie dwóch kolejnych kontrolerów i wzajemnie je połączyć pewnego rodzaju mostkami.
System zbudowany w ten oto sposób jest prezentowany przez producentów jako ultymatywna i zaawansowana architektura. Jednak w większości bywa przemilczany istotny fakt: nawet system z czteroma kontrolerami jest odporny tylko przeciw awarii jednego kontrolera.
Czyli tak samo jak w systemie z dwoma kontrolerami. Tylko, że prawdopodobieństwo, że się popsuje jeden ze czterech jest dwukrotnie wyższe niż u jednego z dwóch…
BLASKI I CIENIE SSD
Eksplozja SSD dysków zatopiła dzisiejsze IT. Były wychwalone pod niebiosa businessem, któremu umożliwiły zrealizować więcej transakcji, a tym również zwiększyć dochód. Ale co się nie stało, po krótkim czasie używania dysków SSD pojawiła się niemiła niespodzianka w postaci obniżającej się wydajności IO/s oraz wydłużania się czasu reakcji. Jednym z głównych winowajców spowalniania SSD dysków jest brak możliwości przepisania lub mazania poszczególnych komórek SSD.
Rozwiązaniem, jak zapobiec spowalnianiu SSD dysków, jest nieużywanie dysków SSD, a zamiast tego użycie dyskówHitachi FMD (Flash Module Drive), które są wyposażone w wyjątkowy kontroler Hitachi flash, który potrafi dzięki swojej wydajności paralelnie obsługiwać operacje wyjścia-wejścia a jednocześnie rozwiązywać skomplikowany proces mazania, ponownego umieszczenia i odświeżania komórek pamięci SSD.
Następny odcinek poświęcimy „gorącemu tematowi” – Jak ogłosić zadanie czy przetarg?