Los algoritmos RAID han sido durante mucho tiempo un est谩ndar reconocido en el campo del almacenamiento de datos, proporcionando indicadores preestablecidos de confiabilidad y velocidad de acceso. Aunque no hay muchas variaciones de RAID, las principales en este momento son los niveles 1, 5 y 6 (m谩s su combinaci贸n con un nivel cero). Pero su mayor desarrollo en forma de RAID EE permiti贸 aumentar sus ventajas y reducir algunas desventajas existentes.
En general, la idea de RAID EE no es nueva. Y durante mucho tiempo ha sido incorporado en una serie de controladores. Tome al menos controladores RAID bastante populares de Adaptec. Sin embargo, entre los sistemas de almacenamiento de datos, el soporte para estos algoritmos sigue siendo muy raro. El fabricante de almacenamiento taiwan茅s Qsan Technology es solo uno de los pocos que ha implementado la capacidad de usar RAID EE en sus productos (comenzando con la versi贸n de firmware 1.3.0).
驴Para qu茅 sirve RAID EE?
La principal diferencia entre EE y los niveles tradicionales es la inclusi贸n de un disco de respaldo de repuesto din谩mico (o varios discos a la vez) en el grupo RAID. Es decir, en otras palabras, los datos en el grupo se "distribuyen" no solo por los discos principales, sino tambi茅n por los discos de repuesto en caliente de tal manera que hay bloques libres en cada disco, cuyo volumen total es igual al volumen de los discos " caliente "reserva.
RAID EE se puede usar para los niveles cl谩sicos 5 y 6, as铆 como sus combinaciones con un nivel cero (50, 60). Por ejemplo, considere un esquema de asignaci贸n de bloques para el nivel 5EE de 4 discos m谩s Hot Spare.
En el diagrama, P es un bloque de paridad, S es un bloque de repuesto din谩mico. Digamos que la unidad 2 fall贸 en un grupo.
Como resultado, los bloques con datos del disco 2 se restaurar谩n a bloques de repuesto din谩mico.
Tan pronto como reemplacemos el disco fallido, los bloques copiados previamente volver谩n a su lugar, y los bloques de repuesto en caliente estar谩n nuevamente disponibles para una reserva "en caliente".
Tambi茅n puede dar un ejemplo de un esquema de asignaci贸n de bloques para el nivel 60EE de 8 discos (2 grupos 2 + 2) y dos discos de repuesto din谩mico.
Tenga en cuenta que los sistemas de almacenamiento Qsan admiten hasta 8 unidades de repuesto din谩mico como parte de un 煤nico grupo RAID EE, lo que proporciona un nivel de protecci贸n de datos sin precedentes.
El uso de discos Hot Spare como parte de un grupo tiene una serie de ventajas sobre los dedicados. En primer lugar, es que estos discos est谩n involucrados en operaciones de lectura / escritura, lo que aumenta el rendimiento general del grupo RAID. Por supuesto, el aumento en la velocidad de acceso no ser谩 impresionante, pero es absolutamente gratis.
El segundo punto e incluso m谩s importante es una reducci贸n significativa en el tiempo de reconstrucci贸n. Si consideramos los niveles tradicionales de RAID 5 o 6, entonces, en caso de falla del disco, comienza el proceso de recuperaci贸n de los bloques faltantes en la unidad de respaldo. En este caso, la velocidad de escritura de los bloques restaurados depender谩 del rendimiento de un solo disco de repuesto din谩mico. Tampoco nos olvidamos de las operaciones est谩ndar de E / S mientras trabajamos con la matriz, que debe procesarse junto con el proceso de recuperaci贸n. Cuantos m谩s discos haya en un grupo y mayor sea la capacidad de cada disco, m谩s tardar谩 el proceso de reconstrucci贸n. Como resultado, el proceso de recuperaci贸n en discos NL-SAS de gran capacidad puede llevar varios d铆as, durante los cuales la matriz se encuentra en estado Degradado.
En el caso de utilizar RAID EE, el proceso de reconstrucci贸n ser谩 m谩s r谩pido. Los bloques de repuesto din谩mico se encuentran en todos los discos del grupo. Y el proceso de escritura en estos bloques ocurrir谩 en paralelo. Por supuesto, el tiempo de recuperaci贸n seguir谩 dependiendo del tama帽o del disco en el grupo y la actividad actual de las operaciones de E / S. Pero el uso de la escritura paralela en 谩reas reservadas en los discos puede reducir significativamente el tiempo que pasa la matriz en el estado Degradado. Vale la pena se帽alar que el aumento de unidades de repuesto din谩mico como parte del grupo RAID EE puede reducir a煤n m谩s el tiempo de recuperaci贸n debido a una mayor paralelizaci贸n de las operaciones de escritura a bloques libres.
Para verificar el hecho de que se redujo el tiempo de reconstrucci贸n, se realizaron varias pruebas. Se utiliz贸 especialmente un peque帽o volumen de 100 GB para obtener resultados en un tiempo razonable.
Probamos el Qsan XS5224-D con la interfaz iSCSI conectada al servidor, que cre贸 la carga con IOMeter. Las unidades utilizadas fueron 24 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB.
Cargar perfiles:
- Patr贸n de copia de seguridad (lectura / escritura secuencial, 256 KB (MB / s))
- Patr贸n de acceso a la base de datos (seg煤n lo definido por Intel / StorageReview.com, 8 KB, 67% de lectura, 100% aleatorio)
- Patr贸n de acceso al servidor de archivos (como lo define Intel)
- Inactivo
Comparaci贸n RAID5 y RADI5 EE
Comparaci贸n RAID60 y RADI60 EE
Seg煤n las pruebas, podemos concluir que la implementaci贸n de RAID EE en el almacenamiento de Qsan realmente ayuda a reducir el tiempo de recuperaci贸n. Pero esta afirmaci贸n es cierta solo para aquellas situaciones en las que las operaciones de lectura prevalecen en la naturaleza de la carga.
No olvide que durante la reconstrucci贸n, la probabilidad de falla de otros discos en el grupo aumenta significativamente debido a la gran carga en ellos. Por lo tanto, reducir el tiempo de recuperaci贸n es uno de los par谩metros clave de la preservaci贸n de datos. La posibilidad de utilizar RAID EE solo le permite mejorar esta cifra. Pero puede lograr a煤n m谩s eficiencia si usa RAID EE en el almacenamiento de Qsan junto con otra tecnolog铆a patentada: Fast Rebuild , que copia solo bloques de datos realmente ocupados. La planificaci贸n adecuada del espacio de almacenamiento eliminar谩 posibles problemas en el futuro. Y el rico arsenal de oportunidades para esto proporcionado por el fabricante de sistemas de almacenamiento solo aumentar谩 el atractivo de estos sistemas de almacenamiento a los ojos del cliente.