Les algorithmes RAID sont depuis longtemps une norme reconnue dans le domaine du stockage de données, fournissant des indicateurs prédéfinis de fiabilité et de vitesse d'accès. Bien qu'il n'y ait pas beaucoup de variations RAID, les principales sont actuellement les niveaux 1, 5 et 6 (plus leur combinaison avec un niveau zéro). Mais leur développement ultérieur sous la forme de RAID EE a permis à la fois d'augmenter leurs avantages et de réduire certains inconvénients existants.
En général, l'idée de RAID EE n'est pas nouvelle. Et a longtemps été incorporé dans un certain nombre de contrôleurs. Prenez au moins des contrôleurs RAID assez populaires d'Adaptec. Cependant, parmi les systèmes de stockage de données, la prise en charge de ces algorithmes est encore très rare. Le fabricant de stockage taïwanais Qsan Technology n'est que l'un des rares à avoir implémenté la possibilité d'utiliser RAID EE dans leurs produits (à partir de la version 1.3.0 du firmware).
À quoi sert RAID EE si bien?
La principale différence entre EE et les niveaux traditionnels est l'inclusion d'un disque de sauvegarde de secours (ou de plusieurs disques à la fois) dans le groupe RAID. Autrement dit, les données du groupe sont «réparties» non seulement par les disques principaux, mais également par le ou les disques de secours de manière à ce qu'il y ait des blocs libres sur chaque disque, dont le volume total est égal au volume du ou des disques » réserve "chaude".
RAID EE peut être utilisé pour les niveaux classiques 5 et 6, ainsi que leurs combinaisons avec un niveau zéro (50, 60). Par exemple, envisagez un schéma d'allocation de blocs pour le niveau 5EE de 4 disques plus Hot Spare.
Dans le diagramme, P est un bloc de parité, S est un bloc Hot Spare. Disons que le lecteur 2 a échoué dans un groupe.
Par conséquent, les blocs contenant des données du disque 2 seront restaurés en blocs de remplacement à chaud.
Dès que nous remplaçons le disque défaillant, les blocs précédemment copiés reviendront à leur place et les blocs de rechange seront à nouveau disponibles pour une réserve «chaude».
Vous pouvez également donner un exemple de schéma d'allocation de blocs pour le niveau 60EE de 8 disques (2 groupes 2 + 2) et deux disques de rechange.
Notez que les systèmes de stockage Qsan prennent en charge jusqu'à 8 disques de rechange à chaud dans le cadre d'un groupe RAID EE unique, offrant un niveau de protection des données sans précédent.
L'utilisation de disques de rechange à chaud dans le cadre d'un groupe présente un certain nombre d'avantages par rapport aux disques dédiés. Tout d'abord, c'est que ces disques sont impliqués dans des opérations de lecture / écriture, augmentant ainsi les performances globales du groupe RAID. Bien sûr, l'augmentation de la vitesse d'accès ne sera pas impressionnante, mais elle est absolument gratuite.
Le deuxième point, encore plus important, est une réduction significative du temps de reconstruction. Si nous considérons les niveaux traditionnels de RAID 5 ou 6, en cas de panne de disque, le processus de récupération des blocs manquants sur le lecteur de sauvegarde commence. Dans ce cas, la vitesse d'écriture des blocs restaurés dépendra des performances d'un seul disque Hot Spare. Nous n'oublions pas non plus les opérations d'E / S standard lors de l'utilisation de la baie, qui doivent être traitées avec le processus de récupération. Plus il y a de disques dans un groupe et plus la capacité de chaque disque est élevée, plus le processus de reconstruction prendra du temps. Par conséquent, le processus de récupération sur des disques NL-SAS volumineux peut prendre plusieurs jours, pendant lesquels la baie est à l'état Dégradé.
Dans le cas de l'utilisation de RAID EE, le processus de reconstruction sera plus rapide. Les blocs de rechange sont situés sur tous les disques du groupe. Et le processus d'écriture sur ces blocs se déroulera en parallèle. Bien entendu, le temps de récupération dépendra toujours de la taille du disque dans le groupe et de l'activité actuelle des opérations d'E / S. Mais l'utilisation de l'écriture parallèle dans les zones réservées sur les disques peut réduire considérablement le temps passé par la baie à l'état Dégradé. Il convient de noter que l'augmentation des disques de rechange à chaud dans le cadre du groupe RAID EE peut encore réduire le temps de récupération en raison d'une plus grande parallélisation des opérations d'écriture sur des blocs libres.
Pour vérifier le fait que le temps de reconstruction a été réduit, un certain nombre de tests ont été effectués. Un petit volume de 100 Go a été spécialement utilisé pour obtenir des résultats dans un temps sain.
Nous avons testé le Qsan XS5224-D avec une interface iSCSI connectée au serveur, ce qui a créé la charge à l'aide d'IOMeter. Les disques utilisés étaient 24 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500 Go.
Profils de charge:
- Modèle de sauvegarde (lecture / écriture séquentielle, 256 Ko (Mo / s))
- Modèle d'accès à la base de données (tel que défini par Intel / StorageReview.com, 8 Ko, 67% de lecture, 100% aléatoire)
- Modèle d'accès au serveur de fichiers (tel que défini par Intel)
- Inactif
Comparaison RAID5 et RADI5 EE
Comparaison RAID60 et RADI60 EE
Sur la base des tests, nous pouvons conclure que l'implémentation de RAID EE dans le stockage Qsan aide vraiment à réduire le temps de récupération. Mais cette affirmation n'est vraie que pour les situations où les opérations de lecture prévalent dans la nature de la charge.
N'oubliez pas que lors de la reconstruction, la probabilité de défaillance des autres disques du groupe augmente considérablement en raison de la charge fortement accrue sur eux. Par conséquent, la réduction du temps de récupération est l'un des paramètres clés de la conservation des données. La possibilité d'utiliser RAID EE vous permet simplement d'améliorer ce chiffre. Mais vous pouvez obtenir encore plus d'efficacité si vous utilisez RAID EE dans le stockage Qsan avec une autre technologie propriétaire - Fast Rebuild , qui copie uniquement les blocs de données réellement occupés. Une bonne planification de l'espace de stockage éliminera les problèmes potentiels à l'avenir. Et le riche arsenal d'opportunités fourni par le fabricant de systèmes de stockage ne fera qu'accroître l'attractivité de ces systèmes de stockage aux yeux du client.