JBOD modularer Speicher und Freiheitsgrade

Wenn ein Unternehmen mit umfangreichen Daten arbeitet, ist die Speichereinheit keine separate Festplatte, sondern ein Satz von Festplatten, deren Kombination ein Aggregat des erforderlichen Volumens ist. Und Sie müssen es als Ganzes verwalten. Die Logik der Skalierung des Speichers mit Aggregaten mit großen Blöcken wird am Beispiel von JBOD ausführlich beschrieben - als Format zum Kombinieren von Festplatten und als physisches Gerät.

Sie können die Festplatteninfrastruktur nicht nur durch Kaskadierung des JBOD "hochskalieren", sondern auch "innen" mithilfe verschiedener Füllskripte. Betrachten Sie das Beispiel von Western Digital Ultastar Data60.

Über das Füllen


JBOD - eine separate Klasse von Servergeräten für die dichte Zuweisung von Festplatten mit Mehrkanalzugriff auf diese steuern Hosts über SAS. JBOD-Hersteller verkaufen sie mit leeren, teilweise oder vollständig verstopften Festplatten - wer auch immer. Durch die schrittweise Befüllung des Speichers mit Festplatten - je nach Bedarf - können Sie die Kapitalkosten über die Zeit verteilen. Für Western Digital ist es rentabel, einen JBOD mit allen 60 Discs zu kaufen - viel billiger. Aber Sie können es teilweise gefüllt nehmen: Die Mindestkonfiguration des Ultastar Data60 beträgt 24 Laufwerke.

Warum 24? Die Antwort ist einfach: Aerodynamik. Der „Gold Standard“ JBOD 4U / 60 x 3,5 Zoll hat sich aus praktischen Gründen in der Branche etabliert - eine angemessene Größe des Geräts, Organisation des Zugriffs, gute Kühlung. 60 Festplatten werden als 5 Zeilen mit jeweils 12 Festplatten eingegeben. Teilweise gefüllte Reihen oder ein Mangel an Festplatten in einem JBOD (z. B. nur eine Reihe) führen zu einer Verschlechterung der Wärmeableitung oder sogar zu einer Umkehrung des Luftstroms im zentralen Kanal - ein Konstruktionsmerkmal des Ultastar Data60, dessen Unterscheidungsmerkmal.

Western Digital verwendet in seinem JBOD die ArcticFlow-Scheibenblastechnologie, die sorgfältig hergestellt und kalibriert wurde. Alles für HDD - für ihre Leistung, Überlebensfähigkeit, Datensicherheit.

Die Essenz von ArcticFlow reduziert sich auf die Bildung von zwei unabhängigen Luftströmen mit Hilfe von Lüftern: Der vordere kühlt die vorderen Reihen der Antriebe, und die Luft, die durch den internen Luftkorridor tief in das Gehäuse strömt, wird zum Blasen von Scheiben in der hinteren Zone des JBOD verwendet.

Es ist klar, warum der ArcticFlow effektiv arbeiten muss, um das Füllen der freien Fächer zu überwachen. Bei einer Mindestkonfiguration von 24 Festplatten sollte die Platzierung in Ultastar Data60 von der hinteren Zone aus beginnen.

ArcticFlow          :     ,  ,       ,        JBOD



In einer Konfiguration von 12 Antrieben tritt der Luftstrom am Auslass des JBOD wieder durch die vordere Zone in das Kühlsystem ein, ohne auf den Widerstand zu stoßen, den eine zweireihige Anordnung erzeugen sollte.
12 ,   ,     ,      JBOD
Es gibt eine Möglichkeit, die Situation zu verbessern - dazu später mehr.

Über Hybridität


Als Axiom sollte sofort akzeptiert werden, dass der Zweck von JBOD in der skalierbaren Datenspeicherung liegt. Aus dieser Schlussfolgerung: Wir verwenden es für eine Population homogener Geräte. Mit Blick auf - erreichen Sie schließlich das Design-Speichervolumen und füllen Sie alle Fächer.

Aber was ist mit der SSD? Die beste (und richtige) Lösung besteht darin, einen separaten Produktionsspeicher auf JBOF zu erstellen. Festkörper ist dort komfortabler. Gleichzeitig ermöglicht Ultastar Data60 die Installation von Flash-Laufwerken. Bevor Sie mit der JBOD-Hybridisierung beginnen, sollten Sie zunächst alle Vorteile abwägen - wählen Sie eine SSD aus, wählen Sie eine aus der Liste der kompatiblen aus (im Gegensatz zu einer Festplatte ist die Situation mit SSD-Unterstützung voller Nuancen). Sie müssen auch Geld für die Montage von 2,5-Zoll-Laufwerken in 3,5-Zoll-Schächten ausgeben.

Einzelne SSD-Geräte sollten sich in der hinteren Zone des JBOD befinden und nicht verwendete Einschübe mit speziellen Steckern - Drive Blanks - schließen. Dies blockiert den freien Kühlluftstrom, um dessen Umwälzung zu verhindern, wie oben erwähnt.
SSD-      JBOD,      — Drive Blanks
Insgesamt können nicht mehr als 24 SSDs im Ultastar Data60-Gehäuse installiert werden. In jedem Fall sollten es die letzten Zeilen der hinteren Zone sein.
24     Ultastar Data60 —
Warum 24? Die Wärmeableitung von Solid-State-Laufwerken ist höher als die ähnlichen Eigenschaften der Festplatte. Aus diesem Grund wird das mehrreihige Layout von Festplatten mit unterschiedlicher Art des Mediums von ArcticFlow nicht effektiv geblasen. Die Wärmeableitung wird zu einem Risikofaktor für den Betrieb des JBOD.

Hierbei ist zu beachten, dass mit Hilfe von Drive Blanks der Effekt der Umluft von heißer Luft reduziert werden kann. Das Layout des JBOD mit 12 Festplatten kühlt sich besser ab, wenn die leeren Felder mit Leerzeichen geschlossen werden. Der Hersteller hat kein Wort über einen solchen Trick gesagt, aber das Recht zum Experimentieren liegt immer bei uns. Übrigens verbietet WD das Auffüllen von 12 Festplatten nicht, obwohl es dies nicht empfiehlt.

Praktische Erkenntnisse


Selbst eine oberflächliche Kenntnis der JBOD-Aerodynamik lässt vermuten, dass es für einen zuverlässigen Betrieb des Speichers besser ist, sich auf die Erfahrungen und Empfehlungen des Entwicklers zu verlassen. Die Prozesse im Plattenkorb erfordern Grundlagenforschung. Das Vernachlässigen des gewonnenen Wissens ist mit Problemen behaftet, die in jeder Hinsicht für Speichervolumen von Hunderten von Terabyte empfindlich sind.

Es ist bekannt, wie militärische Handbücher geschrieben werden. Ähnliches passiert mit der JBOD-Architektur. Wenn die Entscheidungen der jüngsten Vergangenheit durch das Layout, in dem sich der Schnittstellenteil in der von heißer Luft geblasenen „Abgaszone“ befand, zunichte gemacht wurden, hat Ultastar Data60 heute diesen Nachteil nicht mehr. Alle anderen Designentdeckungen sind nur ein technologisches Wunder. Es lohnt sich also, sich darauf zu beziehen.

Source: https://habr.com/ru/post/de446694/


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