शेयर्ड नथिंग आर्किटेक्चर के साथ डाउनटाइम रिस्क कम करें

डेटा भंडारण प्रणालियों में दोष सहिष्णुता का विषय हमेशा प्रासंगिक होता है, क्योंकि हमारी सदी के सर्वव्यापी वर्चुअलाइजेशन और भंडारण संसाधनों के समेकन में, स्टोरेज एक ऐसी कड़ी है जिसकी विफलता न केवल एक साधारण दुर्घटना का कारण बनेगी, बल्कि सेवाओं के लंबे समय के लिए भी होगी। इसलिए, आधुनिक स्टोरेज सिस्टम में कई डुप्लिकेट किए गए घटक (नियंत्रक तक) शामिल होते हैं। लेकिन क्या ऐसी सुरक्षा पर्याप्त है?

बिल्कुल सभी विक्रेताओं, भंडारण प्रणालियों की विशेषताओं को सूचीबद्ध करते हुए, हमेशा उनके समाधानों की उच्च दोष सहिष्णुता का उल्लेख करते हैं, बिना "विफलता के एक बिंदु के बिना" शब्द को जोड़ने के बिना। एक विशिष्ट भंडारण प्रणाली पर करीब से नज़र डालें। सेवा डाउनटाइम को समाप्त करने के लिए, बिजली की आपूर्ति, शीतलन मॉड्यूल, I / O पोर्ट, ड्राइव (जिसका अर्थ है RAID) और निश्चित रूप से, स्टोरेज सिस्टम में नियंत्रकों की नकल की जाती है। यदि आप इस वास्तुकला को करीब से देखते हैं, तो आप विफलता के कम से कम दो संभावित बिंदुओं को देखेंगे, जिनके बारे में विनम्रतापूर्वक चुप हैं:

1. सिंगल बैकप्लेन (बैकप्लेन) की उपस्थिति
2. डेटा की एक प्रति

बैकप्लिन एक तकनीकी रूप से परिष्कृत उपकरण है जिसे उत्पादन में कठोर परीक्षण से गुजरना होगा। और इसलिए, अत्यंत दुर्लभ मामले हैं जब यह पूरी तरह से विफल हो जाता है। हालांकि, आंशिक खराबी की स्थिति में भी, जैसे कि एक गैर-कार्यशील ड्राइव स्लॉट, इसे पूरी तरह से बंद किए गए स्टोरेज के साथ बदलना आवश्यक होगा।

डेटा की कई प्रतियाँ बनाना भी पहली नज़र में कोई समस्या नहीं है। इसलिए, उदाहरण के लिए, भंडारण प्रणालियों में क्लोन कार्यक्षमता, जो कुछ आवधिकता के साथ डेटा की पूरी प्रतिलिपि को अपडेट करने की अनुमति देती है, काफी व्यापक है। हालांकि, एक ही बैकप्लेन के साथ समस्याओं के मामले में, कॉपी मूल के रूप में दुर्गम होगी।

इन कमियों को दूर करने के लिए एक पूरी तरह से स्पष्ट समाधान दूसरे भंडारण प्रणाली के लिए प्रतिकृति है। यदि हम हार्डवेयर की लागत के दोगुने होने की उम्मीद करते हैं, लेकिन हम मानते हैं कि ऐसे लोग जो इस तरह के समाधान को पर्याप्त रूप से सोचते हैं और इस तथ्य को पहले से स्वीकार करते हैं), लाइसेंस, अतिरिक्त सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर के रूप में प्रतिकृति के आयोजन के लिए अभी भी संभव खर्च होंगे। और सबसे महत्वपूर्ण बात - आपको किसी भी तरह की प्रतिकृति डेटा की स्थिरता सुनिश्चित करने की आवश्यकता है। यानी स्टोरेज वर्चुअलाइज़र / vSAN / आदि का निर्माण करें, जिसमें नकदी और समय संसाधनों की भी आवश्यकता होती है।

उपरोक्त नुकसान से छुटकारा पाने के लिए स्थापित की गई अपनी उच्च उपलब्धता प्रणाली बनाने में एक्सेलस्टोर । तो साझा कुछ भी नहीं प्रौद्योगिकी की व्याख्या थी, जो एक मुफ्त अनुवाद में "आम उपकरणों का उपयोग किए बिना" का मतलब है।

शेयर्ड नथिंग आर्किटेक्चर की अवधारणा दो स्वतंत्र नोड्स (नियंत्रकों) का उपयोग है, जिनमें से प्रत्येक का अपना डेटा सेट है। InfiniBand 56G इंटरफ़ेस के माध्यम से नोड्स सिंक्रोनस प्रतिकृति के बीच भंडारण प्रणाली के शीर्ष पर चलने वाले सॉफ़्टवेयर के लिए बिल्कुल पारदर्शी बनाया गया है। नतीजतन, भंडारण वर्चुअलाइजर्स, सॉफ्टवेयर एजेंटों, आदि के उपयोग की आवश्यकता नहीं है।

शारीरिक रूप से, एक्सेलस्टोर दो-समाधान समाधान को दो मॉडल में लागू किया जा सकता है:

• H510 - 2U पैकेज में ट्विन सर्वर पर आधारित, यदि 22TB तक मध्यम प्रदर्शन और क्षमता की आवश्यकता होती है;
• H710 - अलग 2U सर्वर पर आधारित, यदि उच्च प्रदर्शन और उच्च क्षमता (57TB तक) की आवश्यकता होती है।

H510 ट्विन सर्वर मॉडल

H710 मॉडल अलग-अलग सर्वरों पर आधारित है

विभिन्न प्रकार के कारकों का उपयोग किसी दिए गए वॉल्यूम और प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए एसएसडी की एक अलग संख्या की आवश्यकता के कारण होता है। साथ ही, ट्विन प्लेटफ़ॉर्म सस्ता है और आपको अधिक किफायती समाधान की पेशकश करने की अनुमति देता है, भले ही सिंगल बैकप्लेन के रूप में कुछ सशर्त "कमियां" के साथ। ऑपरेशन के सिद्धांतों सहित बाकी सब कुछ, दोनों मॉडलों के लिए पूरी तरह समान है।

प्रत्येक नोड के लिए सेट किए गए डेटा में दो FlexiRemap समूह हैं, साथ ही 2 हॉट स्पेयर हैं। प्रत्येक समूह एक SSD की विफलता का सामना करने में सक्षम है। विचारधारा के अनुसार , FlexiRemap 4KB ब्लॉक के साथ अनुक्रमिक श्रृंखला में एक नोड रिकॉर्ड करने के लिए आने वाले सभी अनुरोधों का पुनर्निर्माण करता है, जो तब उनके लिए सबसे आरामदायक मोड (क्रमिक रिकॉर्डिंग) में SSD को लिखा जाता है। इसके अलावा, होस्ट एसएसडी पर डेटा के भौतिक प्लेसमेंट के बाद ही रिकॉर्ड की पुष्टि करता है, अर्थात। RAM में कैशिंग के बिना। परिणाम लेखन के लिए 600K IOPS और पढ़ने के लिए 1M + IOPS (मॉडल H710) के लिए बहुत प्रभावशाली प्रदर्शन है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, InfiniBand 56G इंटरफ़ेस के माध्यम से वास्तविक समय में डाटासेट सिंक्रनाइज़ेशन होता है, जिसमें उच्च बैंडविड्थ और कम विलंबता होती है। छोटे पैकेट संचारित करते समय संचार चैनल के उपयोग को अधिकतम करने के लिए। क्योंकि केवल एक संचार चैनल है, एक अतिरिक्त पल्स चेक के लिए, एक समर्पित 1 जीबी लिंक का उपयोग किया जाता है। केवल दिल की धड़कन इसके माध्यम से प्रेषित होती है, इसलिए गति विशेषताओं के लिए कोई आवश्यकता नहीं है।

यदि सिस्टम की क्षमता बढ़ जाती है (400 + टीबी तक) विस्तार अलमारियों के कारण , वे भी "असफलता के एक बिंदु के बिना" अवधारणा के अनुपालन के लिए जोड़े में जुड़े हुए हैं।

अतिरिक्त डेटा सुरक्षा के लिए (इस तथ्य के अलावा कि एक्सेलस्टोर में पहले से ही दो प्रतियां हैं), किसी भी एसएसडी की विफलता के मामले में व्यवहार के एक विशेष एल्गोरिथ्म का उपयोग किया जाता है। यदि SSD विफल हो जाता है, तो नोड हॉट स्पेयर ड्राइव में से एक पर डेटा को फिर से बनाना शुरू कर देगा। एक FlexiRemap समूह जो एक अपमानित स्थिति में है, केवल पढ़ने के लिए मोड में जाएगा। यह बैकअप डिस्क पर लिखने और पुनर्निर्माण कार्यों के हस्तक्षेप को खत्म करने के लिए किया जाता है, जो अंततः वसूली प्रक्रिया को गति देता है और उस समय को कम कर देता है जब सिस्टम संभावित रूप से कमजोर होता है। पुनर्निर्माण के पूरा होने पर, नोड सामान्य रीड-राइट मोड पर वापस आ जाता है।

बेशक, अन्य प्रणालियों के साथ, पुनर्निर्माण के दौरान, समग्र प्रदर्शन कम हो जाता है (आखिरकार, FlexiRemap समूहों में से एक रिकॉर्डिंग पर काम नहीं करता है)। लेकिन पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया स्वयं जितनी संभव हो उतनी तेजी से होती है, जो अन्य विक्रेताओं के समाधान से एक्सेलस्टोर सिस्टम को अलग करती है।

नथिंग साझा तकनीक की एक अन्य उपयोगी विशेषता तथाकथित सच्चे सक्रिय-सक्रिय मोड में नोड्स का संचालन है। "क्लासिकल" आर्किटेक्चर के विपरीत, जहां केवल एक कंट्रोलर एक विशिष्ट वॉल्यूम / पूल का मालिक होता है, और दूसरा केवल इनपुट / आउटपुट ऑपरेशन करता है, एक्सेलस्टोर सिस्टम में प्रत्येक नोड अपने स्वयं के डेटा सेट के साथ काम करता है और "पड़ोसी" के लिए अनुरोध प्रेषित नहीं करता है। परिणामस्वरूप, नोड्स और ड्राइव तक पहुंच के इनपुट / आउटपुट अनुरोधों के समानांतर प्रसंस्करण के कारण समग्र सिस्टम प्रदर्शन में सुधार हुआ है। इसके अलावा, वास्तव में फेलओवर जैसी कोई चीज नहीं है, क्योंकि आपको विफलता की स्थिति में वॉल्यूम नियंत्रण को दूसरे नोड में स्थानांतरित करने की आवश्यकता नहीं है।

यदि हम स्टोरेज के पूर्ण दोहराव के साथ नथिंग शेयर्ड आर्किटेक्चर की तकनीक की तुलना करते हैं, तो, पहली नज़र में, यह लचीलापन में आपदा वसूली के पूर्ण कार्यान्वयन के लिए थोड़ा नीचा होगा। यह भंडारण प्रणालियों के बीच संचार लाइन के संगठन के लिए विशेष रूप से सच है। इसलिए, H710 मॉडल में, नॉट-सो-सस्ता InfiniBand सक्रिय ऑप्टिकल केबलों के उपयोग के कारण नोड्स को 100 मीटर की दूरी तक फैलाना संभव है। लेकिन यहां तक ​​कि अगर अन्य विक्रेताओं के समकालिक प्रतिकृति के सामान्य कार्यान्वयन के साथ तुलना में उपलब्ध FibreChannel के माध्यम से अधिक से अधिक दूरी पर भी, AccelStor से समाधान सस्ता और स्थापित / संचालित करना आसान होगा, जैसा कि भंडारण वर्चुअलाइजर्स को स्थापित करने और / या सॉफ्टवेयर के साथ एकीकृत करने की आवश्यकता नहीं है (जो सिद्धांत में हमेशा संभव है)। इसके अलावा, यह मत भूलो कि एक्सेलस्टोर समाधान केवल एसएसडी के साथ "क्लासिक" भंडारण प्रणालियों की तुलना में प्रदर्शन के साथ सभी फ्लैश सरणियां हैं।

एक्सेलस्टोर से नथिंग शेयर्ड टेक्नोलॉजी का उपयोग करते समय, बहुत ही उचित लागत के लिए 99.9999% की स्टोरेज सिस्टम उपलब्धता प्राप्त करना यथार्थवादी है। समाधान की उच्च विश्वसनीयता के साथ, डेटा की दो प्रतियों के उपयोग के साथ, और मालिकाना FlexiRemap एल्गोरिदम के लिए प्रभावशाली प्रदर्शन के साथ, AccelStor समाधान एक आधुनिक डेटा सेंटर के निर्माण में महत्वपूर्ण पदों के लिए उत्कृष्ट उम्मीदवार हैं।