Публикации   Каталог оборудования   Анализ климата регионов   О проекте AboutDC.ru

RAID флэш-технология

Опубликовано: 19.12.2012. LSI

О том, как справиться с лавиной данных посредством новой RAID флэш-технологии.

Сегодня RAID применяется повсеместно как основная технология систем хранения в современных ЦОДах. Скорее всего, так будет и в обозримом будущем, учитывая развитие облачных вычислений в ЦОДах с использованием RAID-технологии и массивными объемами данных, появления которых вызвано феноменом социальных сетей, устройств для  смарт-клиентов и мобильного Интернета, распространением видео на потребительских и корпоративных платформах. Внедрение корпорациями решений на основе флэш является следующим логическим шагом в эволюции технологии СХД, так как разрыв между ростом данных и инвестициями в ИТ-инфраструктуру увеличивается с каждым днем все больше, создавая проблемные «узкие места» (произвоительность или I/O) в критически важных приложениях.

Так как же компаниям избежать этих разрывов? Многие считают, что для этого существуют твердотельные накопители, которые способны закрыть разрыв между вычислительной производительностью и системой хранения, так как их время случайного доступа и скорость передачи данных намного быстрее при низком уровне задержки последовательной производительности чтения по сравнению с традиционными жёсткими дисками. Стоимость замены всей инфраструктуры хранения данных твердотельными накопителями нецелесообразна с экономической точки зрения, более выгодным вариантом является разработка способов интеграции флэш-технологии в архитектуру корпоративной системы для получения значительных улучшений работы.

История RAID

RAID определенно проделал длинный путь с тех пор, как в 1978 году Кен Норман Оучи (Norman Ken Ouchi) из компании IBM получил патент под названием “Система восстановления данных в отказавшем блоке памяти”, который по существу описывает то, что позже станет RAID 5. Спустя девять лет у троих ученых области ИТ из Университета Беркли (Калифорния) возникла идея объединения нескольких жестких дисков в логическую единицу. В 1988 году они опубликовали статью под заголовком “Массивы резервных недорогих дисков ”, где доступно описали свою основную цель – решение вопросов потенциальной I/O производительности. По иронии судьбы, технология, которая была ими впервые предложена, широко распространилась за свою способность улучшать функциональную надежность хранения данных в большей степени, чем производительность.

Спустя годы количество стандартных RAID-схем эволюционировало и получило название “уровни”. RAID 0 увеличил производительность и добавил функцию хранения, при этом была потеряна устойчивость к сбоям. В то время как RAID 1 позволял записывать зеркальные данные одинаково на два диска. RAID 2 и RAID 3 синхронизировали вращение шпинделя диска и сохраняли последовательные биты и байты на паритетный диск. С RAID 4 файлы распространялись между различными дисками, которые выполняли операции независимо, позволяя реагировать на I/O запросы параллельно.  Несмотря на то, что все четные данные сохранялись на одном диске, “узкие места” не переставали появляться. RAID 5 распределял четность вместе с данными. В случае сбоя последующие чтения могли быть расчитаны по распределенной четности. RAID 6 обеспечиват отказоустойчивость двух вышедших из строя дисков, делая большие группы RAID более практичными для систем высокой доступности.

Распределение данных на различные устройства в системе RAID может быть внедрено на уровне программного обеспечения или с помощью оборудования. RAID на основе ПО обычно обеспечивается с помощью ОС. ОС серверного класса, которые предлагают менеджмент логических томов, обычно поддерживают RAID и многие операционные системы, обеспечивая базовый функционал RAID. Некоторые продвинутые файловые системы созданы для организации данных на различных устройствах хранения напрямую. ZFS, например, поддерживает все уровни RAID и любые вложенные комбинации.

На уровне оборудования RAID контроллеры могут поддерживать множество операционных систем, так как они  представляют RAID как еще один логический накопитель. Они включают кэш чтения/записи, поэтому могут улучшать производительность. Так как чтение/запись энергонезависимы, текущие записи не потеряются в случае сбоя электропитания до тех пор, пока кэш защищается бэкап механизмом. Оборудование RAID предоставляет гарантированную производительность и не добавляет дополнительные вычисления хост-компьютеру, но так как контроллеры используют формат собственных данных, работа с контроллерами различных поставщиков становится невозможной.

Разрыв в лавине данных

До сих пор RAID эволюционировал одновременно с предъявляемыми требованиям, но если задуматься… Согласно исследованиям компании Cisco, траффик сети испытает приблизительный совокупный среднегодовой темп роста 32% между 2011 и 2015 годом. Компания IDC прогнозирует необходимый совокупный среднегодовой темп роста вместимости устройств хранения размером в 50% за тот же период. Gartner оценила совокупные ежегодные темпы роста расходов на ИТ в 5%, а показатель расходов на телекоммуникационное оборудование составил 7%.

В то же время, учитывая рост количества данных, создаваемых и используемых по всему миру, разрыв в производительности требует решения проблем RAID, связанных с поддержанием уровня производительности и ускорения обработки данных.  В основном все процессоры достигают скорости записи в 1 наносекунду в L1 кэш-памяти, 10 наносекунд в L2 и 100 наносекунд в основной кэш-памяти. Это намного быстрее, чем скорость записи в 10 милисекунд на СХД уровня 1 или в 20 милисекунд уровня 2 и в СХД ближнего профиля. Данные подтверждают время ожидания в 100 000 раз вследствие нарушения иерархичности памяти.

Комбинация такого разрыва производительности и расширенного роста данных и траффика сети, скорее всего, перегружает RAID СХД-инфраструктуру, создавая “узкие места”, пропуская такты производительности приложения и делая сложнее для компаний извлекать все необходимое из своих данных. Современный мир озабочен данной проблемой, ведь скорость доступа к данным является самым важным аспектом нашей жизни - все хотят получить доступ ко всему и немедленно.

Переопределение производительности ЦОДа

Использование СХД на основе флэш с существующей СХД может сэкономить значительное количество денег, так как многоуровневые СХД-массивы с флэш на RAID-контроллере (вместе с интеллектуальным ПО) могут заместить огромное количество дисков, которое является необходимым для сохранения уровней I/O в традиционных СХД-массивах. Комбинированный подход позволяет компаниям интеллектуально использовать флэш-СХД и свои существующие жесткие диски вместе, что обеспечивает оптимальное соотношение цена/качество в многоуровневой СХД-среде.

Такой подход был выбран и корпорацией LSI, лидера в сегменте рынка и лидера технологии в оборудовании RAID и высокопроизводительных СХД-контроллеров. Недавно компания LSI представила продуктовый порфель Nytro™,объединяющий в себе флэш-технологию PCIe с ПО интеллектуального кэширования и управления. По данным LSI, подобная комбинация обеспечивает впечатляющее ускорение производительности, которая зависит от конфигураций и приложения, но легко увеличивает производительность различных HDD. Нередко производительность приложение ускоряется в 5-6 раз, а в некоторых случаях, по данным пользователей, в 30 раз.

Новые решения, такие как продуктовая линейка LSI® Nytro™, предлагающие флэш СХД-адаптер PCIe®, обеспечивают различные вместимости и отвечают разным требованиям. Высокая вместимость флэш-решений PCIe может быть использована в основной СХД для получения непрозрачной СХД с наибольши значением, но по приемлемой цене. Средняя вместимость флэш-решений, которые сочетают флэш-технологию PCIe с ПО интеллектуального кэширования, может ускорять SAN и комплекс DAS соединенных СХД, и обеспечивать баланс между стоимостью и ценностью результата. Низкая вместимость флэш-решений, которая сочетает RAID-контроллернуюю карту со встроеннымм ПО флэш и интеллектуального кэширования для ускорения DAS соединенных СХД, несет преимущества флэш “в массы”.

Интеллектуальное внедрение флэш-технологий может помочь развитию RAID, решить проблемы, связанные с разрывом в лавине данных

Томас Павел, директор по продажам компании LSI

Комментарии

Ваше имя:

E-mail:  (на сайте не показывается)

Введите код с картинки:      

 

Каталог оборудования

 ИБП   Кондиционеры   Чиллеры 

HYIP (Хайп)

 About HYIP (о хайпах)   HYIP платит   HYIP скам   Обменники   Платёжные системы 

Компании

 DataCenterDynamics   Exsol (Эксол)   HTS   NVisionGroup   Union Group   Uptime Institute   UptimeTechnology   Ай-Теко   АйТи   АМТ-груп   Астерос   Аякс   ВентСпецСтрой   ДатаДом   Крок   Радиус ВИП   Термокул   Техносерв 

Оборудование

 Кондиционирование   Контроль доступа и безопасность   Мониторинг   Пожаротушение   Серверное оборудование   СКС   Фальшпол   Шкафы и стойки   Электроснабжение (ИБП, ДГУ) 

Пресса

 Connect - Мир связи   FOCUS   PC Week   ServerNews   Журнал сетевых решений / LAN   ИКС-Медиа 

Производители

 AEG   Chloride   Conteg   Delta Electronics   Eaton   Emerson Network Power   Green Revolution Cooling   HiRef   Hitec   Lampertz   Lande   LSI   Powerware   RC Group   Rittal   Schneider Electric   Stulz   Uniflair 

Рубрики

 Базовые станции   Интернет вещей   История   Криптовалюты   Мероприятия   Мобильный ЦОД   Обслуживание ЦОД   Опыт ЦОД   Суперкомпьютеры   Терминология   ЦОД в целом