Armazenamento modular JBOD e graus de liberdade

Quando uma empresa opera com dados volumosos, a unidade de armazenamento não é um disco separado, mas um conjunto de discos, sua combinação, um agregado do volume necessário. E você precisa gerenciá-lo como uma entidade inteira. A lógica do dimensionamento do armazenamento com agregados de blocos grandes é bem descrita usando o exemplo do JBOD - como um formato de combinação de disco e como um dispositivo físico.

Você pode escalar a infraestrutura de disco não apenas para cima, conectando o JBOD em cascata, mas também para dentro, usando vários scripts de preenchimento. Como funciona, considere o exemplo do Western Digital Ultastar Data60.

Sobre o preenchimento


JBOD - uma classe separada de equipamentos de servidor para a alocação densa de discos, com acesso multicanal a eles para controlar hosts via SAS. Os fabricantes de JBOD os vendem com discos vazios, parcialmente ou completamente obstruídos - quem quer que seja. O preenchimento gradual do armazenamento com discos - conforme as necessidades aumentam - permite distribuir os custos de capital ao longo do tempo. É lucrativo para a Western Digital comprar um JBOD com todos os 60 discos - muito mais barato. Mas você pode preenchê-lo parcialmente: a configuração mínima do Ultastar Data60 é de 24 unidades.

Por que 24? A resposta é simples: aerodinâmica. O "Gold Standard" JBOD 4U / 60 x 3.5 "criou raízes no setor por razões práticas - tamanho razoável do dispositivo, organização do acesso, bom resfriamento. 60 discos são digitados como 5 linhas de 12 HDDs cada. Linhas parciais preenchidas ou falta de discos em um JBOD (por exemplo, apenas uma linha) levam a uma deterioração na dissipação de calor ou até na reversão do fluxo de ar no canal central - um recurso de design do Ultastar Data60, seu diferencial.

Em seu JBOD, a Western Digital usa a tecnologia de sopro de disco ArcticFlow, cuidadosamente criada e calibrada. Tudo para HDD - pelo desempenho, capacidade de sobrevivência e segurança de dados.

A essência do ArcticFlow é reduzida à formação de dois fluxos de ar independentes com a ajuda de ventiladores: o da frente resfria as filas da frente das unidades e o ar que entra pelo corredor interno do fundo do estojo é usado para soprar discos na zona traseira do JBOD.

Está claro por que, para que o ArcticFlow funcione efetivamente, é necessário monitorar o preenchimento de compartimentos livres. Em uma configuração mínima de 24 discos, o posicionamento no Ultastar Data60 deve começar na zona traseira.

ArcticFlow          :     ,  ,       ,        JBOD



Em uma configuração de 12 inversores, sem encontrar a resistência que um arranjo de duas linhas deve criar, o fluxo de ar na saída do JBOD entra novamente no sistema de refrigeração pela zona frontal.
12 ,   ,     ,      JBOD
Existe uma maneira de melhorar a situação - mais sobre isso mais tarde.

Sobre o hibridismo


Deve-se aceitar imediatamente, como axioma, que o objetivo do JBOD é no armazenamento de dados escalável. A partir desta conclusão: usamos para uma população de dispositivos homogêneos. De olho - alcance o volume de armazenamento do projeto, preenchendo todos os compartimentos.

Mas e o SSD? A melhor solução (e correta) é criar um armazenamento de produção separado no JBOF. O estado sólido é mais confortável lá. Ao mesmo tempo, o Ultastar Data60 permite a instalação de pen drives. Antes de iniciar a hibridação JBOD, você deve primeiro pesar todos os profissionais - escolha um SSD, escolha um da lista de compatíveis (ao contrário de um HDD, a situação com o suporte a SSD é cheia de nuances). Você também precisará gastar dinheiro montando unidades de 2,5 polegadas em compartimentos de 3,5 polegadas.

Dispositivos SSD únicos devem estar localizados na zona traseira do JBOD, fechando compartimentos não utilizados com plugues especiais - espaços em branco da unidade. Isso bloqueia o fluxo livre de ar de resfriamento para impedir sua recirculação, como mencionado acima.
SSD-      JBOD,      — Drive Blanks
No total, não mais que 24 SSDs podem ser instalados no chassi do Ultastar Data60. De qualquer forma, devem ser as últimas linhas da zona posterior.
24     Ultastar Data60 —
Por que 24? A dissipação de calor das unidades de estado sólido é superior às características semelhantes do disco rígido, por esse motivo o layout de várias linhas de discos com natureza diferente da mídia não será efetivamente explodido pelo ArcticFlow. E a dissipação de calor se tornará um fator de risco para a operação do JBOD.

Aqui é apropriado observar que, com a ajuda do Drive Blanks, é possível reduzir o efeito da recirculação do ar quente. O layout do JBOD com 12 HDDs esfriará melhor se as baias vazias forem fechadas com espaços em branco. O fabricante não disse uma palavra sobre esse truque, mas o direito de experimentar é sempre nosso. A propósito, a WD não proíbe o preenchimento de 12 discos, embora não o recomende.

Conclusões práticas


Mesmo um conhecimento superficial da aerodinâmica do JBOD dá uma idéia de que é melhor confiar na experiência e nas recomendações do desenvolvedor para uma operação de armazenamento confiável. Os processos que ocorrem dentro da cesta de discos exigem pesquisa básica. Negligenciar o conhecimento adquirido está repleto de problemas sensíveis em todos os sentidos aos volumes de armazenamento de centenas de terabytes.

Sabe-se como os manuais militares são escritos. Algo semelhante está acontecendo com a arquitetura JBOD. Se as decisões do passado recente pecaram pelo layout, no qual a parte da interface estava na zona de "exaustão", soprada pelo ar quente, hoje o Ultastar Data60 é desprovido dessa desvantagem. Todas as outras descobertas de design são apenas um milagre tecnológico. Então vale a pena tratar.

Source: https://habr.com/ru/post/pt446694/


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