إن موضوع تحمل الأخطاء في أنظمة تخزين البيانات مناسب دائمًا ، لأنه في قرننا من المحاكاة الافتراضية ودمج موارد التخزين في كل مكان ، فإن التخزين هو الرابط الذي لن يؤدي فشله إلى وقوع حادث عادي فحسب ، بل إلى توقف طويل للخدمات. لذلك ، تتضمن أنظمة التخزين الحديثة العديد من المكونات المكررة (حتى وحدات التحكم). ولكن هل هذه الحماية كافية؟
تماما جميع البائعين ، سرد خصائص أنظمة التخزين ، دائما ذكر التسامح مع خطأ عالية من حلولهم ، دون أن تفشل إضافة المصطلح "دون نقطة واحدة من الفشل". ألق نظرة فاحصة على نظام تخزين نموذجي. للتخلص من تعطل الخدمة ، يتم تزويد وحدات التزويد بالطاقة ووحدات التبريد ومنافذ الإدخال / الإخراج ومحركات الأقراص (بمعنى RAID) وبالطبع وحدات التحكم في نظام التخزين. إذا نظرت عن كثب إلى هذه البنية ، ستلاحظ نقطتين محتملتين على الأقل من الفشل ، وهما صامتان قليلاً بشأن:
- وجود لوحة الكترونية معززة واحدة (لوحة الكترونية معززة)
- نسخة واحدة من البيانات
Backplein هو جهاز متطور تقنيًا يجب أن يخضع لاختبارات صارمة في الإنتاج. وبالتالي ، هناك حالات نادرة للغاية عندما تفشل تماما. ومع ذلك ، حتى في حالة حدوث أعطال جزئية ، مثل فتحة محرك الأقراص غير العاملة ، سيكون من الضروري استبداله بوحدة التخزين التي تم إيقاف تشغيلها تمامًا.
إنشاء نسخ متعددة من البيانات أيضًا لا يمثل مشكلة للوهلة الأولى. لذلك ، على سبيل المثال ، فإن وظيفة Clone في أنظمة التخزين ، والتي تسمح بتحديث نسخة كاملة من البيانات مع بعض الدورية ، منتشرة على نطاق واسع. ومع ذلك ، في حالة وجود مشاكل مع نفس اللوحة الخلفية ، ستكون النسخة غير قابلة للوصول مثل النسخة الأصلية.
حل واضح تماما للتغلب على هذه العيوب هو النسخ المتماثل لنظام تخزين آخر. إذا وضعنا أعيننا على المضاعفة المتوقعة لتكلفة الأجهزة (ومع ذلك ، فإننا نفترض أن الأشخاص الذين يختارون مثل هذا الحل يفكرون ويقبلون هذه الحقيقة مقدمًا بشكل مسبق) ، ستظل هناك نفقات محتملة لتنظيم النسخ المتماثل في شكل تراخيص وبرامج وأجهزة إضافية. والأهم من ذلك - تحتاج إلى ضمان تناسق البيانات المنسوخة بطريقة أو بأخرى. أي بناء virtualizer / vSAN / وما إلى ذلك ، والتي تتطلب أيضا موارد النقدية والوقت.
AccelStor في إنشاء أنظمة High Available المحددة للتخلص من العيوب المذكورة أعلاه. لذلك كان هناك تفسير لتقنية Nothing Shared ، التي تعني في الترجمة المجانية "بدون استخدام أجهزة مشتركة".
مفهوم هندسة " مشاركة شيء" هو استخدام عقدتين مستقلتين (وحدات التحكم) ، لكل منها مجموعة بيانات خاصة بها. بين النسخ المتماثل للعقدة من خلال واجهة InfiniBand 56G ، أصبح شفافًا تمامًا للبرامج التي تعمل أعلى نظام التخزين. نتيجة لذلك ، لا يلزم استخدام أدوات المحاكاة الافتراضية للتخزين ووكلاء البرامج وما إلى ذلك.
فعليًا ، يمكن تطبيق حل AccelStor ثنائي الحل في نموذجين:
- H510 - يعتمد على خوادم ثنائية في حزمة ثنائية الاستخدام ، إذا كان الأداء المعتدل وقدرة تصل إلى 22 تيرابايت مطلوبة ؛
- H710 - استنادًا إلى خوادم منفصلة مكونة من وحدتين ، إذا كان الأداء العالي والسعة العالية (حتى 57 تيرابايت) مطلوبين.
H510 خادم نموذج التوأم
نموذج H710 يعتمد على خوادم منفصلة
يرجع استخدام عوامل الشكل المختلفة إلى الحاجة إلى عدد مختلف من محركات أقراص الحالة الصلبة للوصول إلى حجم معين وأداء معين. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر منصة التوأم أرخص وتسمح لك بتقديم حلول أكثر بأسعار معقولة ، وإن كان ذلك مع بعض "العيوب" الشرطية في صورة لوحة ظهر واحدة. كل شيء آخر ، بما في ذلك مبادئ التشغيل ، مطابق تمامًا لكلا النموذجين.
تحتوي مجموعة البيانات لكل عقدة على مجموعتي FlexiRemap ، بالإضافة إلى قطعتين ساخنتين . كل مجموعة قادرة على تحمل فشل SSD واحد. وفقًا للإيديولوجيا ، تقوم FlexiRemap بإعادة إنشاء جميع الطلبات الواردة لتسجيل عقدة في سلاسل متسلسلة مع كتل 4K ، والتي تتم كتابتها بعد ذلك إلى SSD في الوضع الأكثر راحة بالنسبة لهم (التسجيل المتسلسل). علاوة على ذلك ، يؤكد المضيف السجل فقط بعد الموضع الفعلي للبيانات على SSD ، أي دون التخزين المؤقت في ذاكرة الوصول العشوائي. والنتيجة هي أداء مذهل للغاية يصل إلى 600 كيلو بايت IOPS للكتابة و 1 M + IOPS للقراءة (النموذج H710).
كما ذكرنا سابقًا ، تحدث مزامنة مجموعة البيانات في الوقت الفعلي من خلال واجهة InfiniBand 56G ، التي تتمتع بنطاق ترددي عالٍ وزمن وصول منخفض. من أجل تعظيم استخدام قناة الاتصال عند نقل الحزم الصغيرة. بسبب هناك قناة اتصال واحدة فقط ؛ لإجراء فحص إضافي للنبض ، يتم استخدام رابط مخصص بسرعة 1 جيجابت. يتم نقل نبضات فقط من خلاله ، لذلك لا توجد متطلبات لخصائص السرعة.
في حالة زيادة سعة النظام (حتى 400 + تيرابايت) بسبب أرفف التمدد ، يتم توصيلها أيضًا في أزواج للامتثال لمفهوم "دون نقطة فشل واحدة".
لحماية البيانات الإضافية (إلى جانب حقيقة أن لدى AccelStor نسختين بالفعل) ، يتم استخدام خوارزمية سلوك خاصة في حالة فشل أي SSD. إذا فشل SSD ، ستبدأ العقدة في إعادة بناء البيانات على أحد محركات الأقراص الاحتياطية الساخنة. ستذهب مجموعة FlexiRemap الموجودة في حالة متدهورة إلى وضع القراءة فقط. يتم ذلك للتخلص من تداخل عمليات الكتابة وإعادة البناء على قرص النسخ الاحتياطي ، مما يؤدي في النهاية إلى تسريع عملية الاسترداد ويقلل من الوقت الذي يكون فيه النظام عرضة للخطر. عند الانتهاء من إعادة الإنشاء ، تعود العقدة إلى وضع القراءة والكتابة العادي.
بالطبع ، كما هو الحال مع الأنظمة الأخرى ، أثناء إعادة البناء ، ينخفض الأداء الكلي (بعد كل شيء ، لا تعمل إحدى مجموعات FlexiRemap على التسجيل). لكن عملية الاسترداد نفسها بأسرع ما يمكن ، والتي تميز أنظمة AccelStor عن حلول البائعين الآخرين.
ميزة أخرى مفيدة لتقنية Nothing Shared هي تشغيل العقد في ما يسمى الوضع النشط الحقيقي. على عكس البنية "الكلاسيكية" ، حيث تمتلك وحدة تحكم واحدة فقط وحدة تخزين / مجموعة محددة والثانية تقوم ببساطة بإجراء عمليات الإدخال / الإخراج ، في أنظمة AccelStor تعمل كل عقدة مع مجموعة البيانات الخاصة بها ولا ترسل الطلبات إلى "الجوار". نتيجة لذلك ، تم تحسين الأداء العام للنظام بسبب المعالجة المتوازية لطلبات الإدخال / الإخراج بواسطة العقد والوصول إلى محركات الأقراص. أيضًا ، لا يوجد في الواقع شيء مثل الفشل ، لأنك ببساطة لا تحتاج إلى نقل التحكم في مستوى الصوت إلى عقدة أخرى في حالة حدوث فشل.
إذا قارنا تكنولوجيا الهندسة المعمارية المشتركة "لا شيء مشترك" مع الازدواجية الكاملة للتخزين ، فسيكون ذلك ، للوهلة الأولى ، أدنى إلى حد ما من التنفيذ الكامل لاستعادة القدرة على العمل بعد الكوارث. هذا ينطبق بشكل خاص على تنظيم خط الاتصال بين أنظمة التخزين. لذلك ، في نموذج H710 ، يمكن نشر العقد على مسافة 100 متر بسبب استخدام كبلات InfiniBand البصرية غير الرخيصة. ولكن حتى لو تمت مقارنتها بالتطبيق المعتاد للنسخ المتزامن لبائعين آخرين من خلال قناة FibreChannel المتوفرة حتى على مسافات أكبر ، فإن الحل من AccelStor سيكون أرخص وأسهل في التثبيت / التشغيل ، كما ليست هناك حاجة إلى تثبيت أدوات تخزين افتراضية و / أو الاندماج مع البرامج (وهو أمر لا يمكن تحقيقه دائمًا من حيث المبدأ). بالإضافة إلى ذلك ، لا تنس أن حلول AccelStor هي صفيفات All Flash ذات أداء أعلى من أنظمة التخزين "الكلاسيكية" مع SSD فقط.
عند استخدام تقنية Nothing Shared من AccelStor ، من الواقعي الحصول على نظام تخزين بنسبة 99.9999٪ بتكلفة معقولة جدًا. إلى جانب الموثوقية العالية للحل ، بما في ذلك من خلال استخدام نسختين من البيانات والأداء المذهل بفضل خوارزميات FlexiRemap الاحتكارية ، تعد حلول AccelStor مرشحين ممتازين لشغل وظائف رئيسية في بناء مركز بيانات حديث.