Résumé
Les baiesftScalableTM Storage et ftScalable Storage G2 sont des sous-systèmes de stockage matériel hautement flexibles et évolutifs. Comprendre les avantages et les inconvénients des différents types de RAID et des options de configuration, en particulier leur interaction avec le système d'exploitation OpenVOS, vous permet de créer une topologie de disque optimale.
Ce white paper les différents types de RAID pris en charge par ftScalable Storage, en soulignant leurs forces et leurs faiblesses, leurs utilisations typiques et les moyens de concevoir une topologie de disques la mieux adaptée à votre application OpenVOS.
Terminologie
Le glossaire suivant définit certains termes courants utilisés dans le secteur du stockage et employés dans le présent document.
Mode dégradé. Mode de fonctionnement d'un VDISK après la défaillance d'un de ses disques physiques, mais avant le début de toute opération de récupération. Dans ce mode de fonctionnement, le VDISK n'est pas entièrement redondant et une nouvelle défaillance physique pourrait entraîner la perte de ce VDISK.
HBA ou adaptateur de bus hôte. Carte PCI-X ou PCI-e ou adaptateur à circuit intégré qui assure le traitement des entrées/sorties (E/S) et la connectivité physique entre un serveur et un périphérique de stockage.
Disque logique. Volume logique OpenVOS contenant un ou plusieurs disques membres. Chaque disque membre est soit un disque physique unique dans un boîtier de disques Fibre Channel D910, soit un LUN dans une baie de stockage ftScalable, soit une paire en duplex de l'un ou des deux types.
LUN ou unité logique. Il s'agit soit d'une subdivision, soit d'un VDISK entier dans une baie de stockage ftScalable.
Disque logique à plusieurs membres. Volume logique OpenVOS composé d'au moins deux paires de disques membres en duplex avec des données réparties sur toutes les paires de disques membres.
Surcoût RAID. Quantité de capacité physique utilisée dans un type RAID spécifique pour assurer la redondance. Par exemple, dans un VDISK RAID1, cela correspondrait à 50 % de la capacité totale des disques physiques qui composent le VDISK, car les données de chaque disque sont dupliquées sur un disque partenaire en miroir.
Mode de récupération. Mode de fonctionnement du VDISK pendant sa reconstruction après une panne de disque. Dans ce mode de fonctionnement, le VDISK n'est pas entièrement redondant et une panne physique ultérieure du disque pourrait entraîner la perte de ce VDISK.
Striping. Méthode permettant d'améliorer les performances d'E/S en divisant les données en blocs et en écrivant ces blocs sur plusieurs disques physiques.
VDISK ou disque virtuel. Groupe d'un ou plusieurs disques physiques dans une baie de stockage ftScalable Storage, organisé à l'aide d'un type RAID spécifique en un ou plusieurs disques, selon le nombre de LUN définis, tels qu'ils apparaissent au système d'exploitation.
Les termes « VOS » et « OpenVOS » sont utilisés de manière interchangeable dans ce document pour désigner les systèmes d'exploitation VOS et OpenVOS Stratus.
1.0 Types de RAID
La baie de stockage ftScalable prend en charge divers types de RAID. Il s'agit notamment des types de RAID sans tolérance aux pannes (RAID-0, NRAID), des types de RAID basés sur la parité (RAID-3, RAID-5 et RAID-6), des types de RAID en miroir (RAID-1) et des types de RAID combinés (RAID-10, RAID-50). Vous devez spécifier un type RAID lors de la création de chaque VDISK.
Chaque type de RAID présente des caractéristiques uniques en termes de disponibilité, de coût, de performances, d'évolutivité et de facilité d'entretien. Les comprendre vous permet de faire un choix éclairé lors de la création de la topologie de votre matrice de disques.
1.1 Types de RAID non tolérants aux pannes
Il existe deux types de RAID non tolérants aux pannes disponibles dans ftScalable Storage : RAID-0 et NRAID.
1.1.1 RAID-0
Un VDISK RAID-0 se compose d'au moins deux disques physiques, les données étant réparties sur tous les disques physiques du groupe. Il offre les meilleures performances d'E/S, mais ne dispose d'aucune tolérance aux pannes. La perte d'un disque physique entraîne la perte totale des données contenues dans ce VDISK.
RAID-0 étant un type de RAID non tolérant aux pannes, la baie de stockage ftScalable Storage ne peut pas automatiquement mettre hors service les disques durs physiques défaillants ou en fin de vie et reconstruire de manière proactive les données à l'aide d'un disque dur de secours disponible. La récupération dépend entièrement du système traditionnel OpenVOS de tolérance aux pannes via des disques en duplex.
Par conséquent, une série d'opérations manuelles (suppression du VDISK défaillant, retrait physique du disque défectueux, installation d'un disque physique de remplacement, recréation du VDISK, reformatage du disque logique, redoublement via VOS) sont nécessaires pour recréer et récupérer tout VDISK RAID-0. Vos données sont simplifiées jusqu'à ce que toutes ces opérations de récupération soient terminées. Pour plus d'informations sur les impacts de l'insertion ou du retrait de disques physiques sur le traitement des E/S, consultez la section 11.0, « Insertion et retrait de disques physiques : impacts sur les performances des E/S ».
Stratus recommande Stratus d'utiliser ce type de RAID sans également utiliser la mise en miroir logicielle disponible dans OpenVOS. Même avec la mise en miroir OpenVOS, vous devez sérieusement tenir compte du risque de perte de données, compte tenu des opérations de maintenance manuelles et du temps nécessaire pour restaurer la redondance complète de vos données.
1.1.2 NRAID
Un VDISK NRAID est essentiellement un disque physique unique sans aucune tolérance aux pannes. Il n'offre aucune répartition et présente donc les mêmes caractéristiques de performances qu'un disque physique unique. Les VDISK NRAID ont les mêmes caractéristiques de disponibilité et de facilité d'entretien que les VDISK RAID-0.
1.2 Types de RAID basés sur la parité : RAID-3, RAID-5, RAID-50 et RAID-6
La baie de stockage ftScalable prend en charge quatre types de VDISK basés sur la parité : RAID-3, RAID-5, RAID-50 et RAID-6. Compte tenu de la faible utilisation des types RAID-3 et RAID-50, ce livre blanc se concentre sur les types RAID-5 et RAID-6, plus couramment utilisés.
Ces types de RAID utilisent des algorithmes basés sur la parité et le striping pour offrir une haute disponibilité à un coût réduit par rapport au mirroring. Un VDISK RAID-5 utilise la capacité équivalente à un disque physique pour stocker les données de parité générées par XOR, tandis qu'un VDISK RAID-6 utilise l'équivalent de deux disques physiques, car les données de parité XOR et Reed-Solomon sont générées et stockées. Les VDISK RAID-5 et RAID-6 répartissent la parité et les blocs de données entre tous les disques physiques du jeu.
Les VDISK utilisant des types de RAID basés sur la parité nécessitent moins de capacité de stockage pour la surcharge RAID par rapport aux types de RAID en miroir. Le nombre minimum de disques physiques pour créer un VDISK RAID-5 est de trois, tandis qu'un RAID-6 en nécessite au moins quatre.
Un VDISK RAID-5 peut survivre à la défaillance d'un seul disque dur sans perte de données, tandis qu'un VDISK RAID-6 peut survivre à la défaillance de deux disques durs. La baie de stockage ftScalable peut supprimer de manière proactive un disque dur physique marginal ou défaillant du VDISK sans affecter la disponibilité des données. De plus, si un disque de secours est disponible, le mode de récupération démarre automatiquement sans intervention de l'opérateur, sans insertion de disque physique et sans besoin de redoubler les disques logiques dans OpenVOS, car il est géré de manière transparente par le système d'exploitation. Vous pouvez alors planifier le remplacement du disque dur défaillant et créer un nouveau disque de secours. Cependant, consultez la section 11.0, « Insertion et retrait de disques durs physiques : impacts sur les performances d'E/S », pour plus d'informations sur les impacts du retrait et de l'insertion d'un disque physique sur le traitement des E/S.
Les deux types offrent d'excellentes performances en lecture, mais les performances en écriture sont affectées par la nécessité d'écrire non seulement le bloc de données, mais aussi par les opérations de calcul et de lecture/modification/réécriture nécessaires pour le ou les blocs de parité. Un VDISK RAID-5 ou RAID-6 fonctionnant en mode dégradé après la défaillance d'un seul disque physique a un impact moyen sur le débit. Cependant, un VDISK en mode de récupération avec des données en cours de reconstruction a un impact élevé sur le débit.
Un VDISK RAID-6 fonctionnant en mode dégradé à la suite de la défaillance de deux disques physiques a un impact moyen à élevé sur le débit, tandis qu'un VDISK fonctionnant en mode de récupération avec deux disques en cours de reconstruction a un impact extrêmement élevé sur le débit.
Consultez le tableau 1 pour connaître l'impact estimé sur les E/S lors de l'exécution avec un VDISK RAID-5 ou RAID-6 en mode dégradé ou en mode de récupération.
REMARQUE : Il s'agit d'estimations, et l'impact réel dans votre environnement peut varier en fonction de votre configuration, de votre charge de travail et du profil d'E/S de votre application.
Tableau 1. Estimation de la dégradation des performances d'E/S
| RAID 5 / RAID 6 Mode dégradé Défaillance d'un seul disque |
RAID 5 / RAID 6 Mode de récupération Défaillance d'un seul disque |
RAID 6 Mode dégradé Double défaillance du disque |
RAID 6 Mode de récupération Double panne de disque dur |
|
| Lire Perf. | 40 à 50 % | 50 à 60 % | 50 à 60 % | 60 à 70 % |
| Écrire Perf. | 10 à 15 % | 15 à 25 % | 20 à 25 % | 25 à 35 % |
1.3 Types de RAID en miroir : RAID-1 et RAID-10
Avec ftScalable Storage, vous pouvez créer deux types de disques virtuels RAID en miroir : RAID-1 et RAID-10.
1.3.1 RAID-1 :
Un VDISK RAID-1 est une simple paire de disques physiques en miroir. Il offre de bonnes performances en lecture et en écriture et peut survivre à la perte d'un seul disque physique sans impact sur la disponibilité des données. Les lectures peuvent être gérées par l'un ou l'autre des disques physiques, tandis que les écritures doivent être effectuées sur les deux disques. Comme toutes les données sont mises en miroir dans un VDISK RAID-1, la surcharge RAID est importante par rapport aux types de RAID basés sur la parité.
La récupération après une panne de disque physique est une opération simple qui nécessite uniquement une nouvelle mise en miroir à partir du partenaire survivant. La baie de stockage ftScalable Storage peut supprimer de manière proactive un disque physique marginal ou défaillant d'un VDISK RAID-1 sans affecter la disponibilité des données. Comme pour les types de RAID basés sur la parité, si un disque de secours est disponible, le mode de récupération démarre automatiquement sans intervention de l'opérateur, sans insertion de disque physique et sans besoin de redoubler le disque logique dans OpenVOS, car il est géré de manière transparente par le système d'exploitation. Vous pouvez alors planifier le remplacement du disque dur défaillant et créer un nouveau disque de secours. Cela dit, consultez la section 11.0, « Insertion et retrait de disques durs physiques : impacts sur les performances d'E/S », pour plus d'informations sur les impacts du retrait et de l'insertion d'un disque physique sur le traitement des E/S.
Il y a généralement un léger impact sur les performances lors de l'exécution en mode dégradé ou en mode de récupération.
1.3.2 RAID-10 :
Un VDISK RAID-10 est composé d'au moins deux paires de disques RAID-1, avec des blocs de données répartis sur l'ensemble de ces disques. Un VDISK RAID-10 offre des performances élevées, une grande évolutivité et la capacité de survivre à plusieurs pannes physiques de disques sans perte de données. La facilité d'entretien, la surcharge RAID et l'impact sur les performances en mode dégradé ou de récupération sont similaires à ceux d'un VDISK RAID-1.
1.3.3 Résumé des caractéristiques des types de RAID
Le tableau 2 résume les caractéristiques des types de RAID présentés. Il évalue les VDISK de chaque type dans plusieurs catégories sur une échelle de 0 à 5, où 0 correspond à très mauvais et 5 à très bon. Vous ne devez comparer que les valeurs d'une même ligne ; les comparaisons entre lignes ne sont pas valables.
Tableau 2. Caractéristiques des types de RAID
| Catégorie | NRAID | RAID-0 | RAID-1 | RAID-10 | RAID-5 | RAID-6 |
| Disponibilité | 0 | 0 | 3 | 5 | 4 | 5 |
| Surcoût RAID | 5 | 5 | 0 | 0 | 3 | 2 |
| Lire les performances | 3 | 5 | 4 | 5 | 4 | 4 |
| Écrire Performance | 3 | 5 | 3 | 4 | 2 | 2 |
| Performances en mode dégradé | Sans objet | Sans objet | 3 | 5 | 2 | 1 |
| Performances en mode de récupération | Sans objet | Sans objet | 3 | 5 | 2 | 1 |
2.0 Sélection d'un type de RAID
Chaque type de RAID présente des avantages et des inconvénients spécifiques. En les comprenant, vous pouvez sélectionner le type de RAID le mieux adapté à votre environnement. N'oubliez pas que vous pouvez créer plusieurs VDISK utilisant n'importe lequel des types de RAID pris en charge par la baie ftScalable Storage, ce qui vous permet de concevoir une configuration RAID optimale pour votre application et votre environnement système. Vous n'êtes pas obligé d'utiliser le même type de RAID pour tous les VDISK de votre baie de stockage ftScalable.
REMARQUE : l'utilisation Stratusd'un type de RAID et d'une topologie LUN spécifiques pour le volume système OpenVOS n'implique pas qu'il s'agisse du type de RAID optimal pour votre application ou vos données.
Pour les données et les applications où le débit en écriture ou la latence ne sont pas critiques (par exemple, le traitement par lots) ou qui sont fortement orientées vers la lecture plutôt que vers l'écriture, le RAID-5 est un bon choix. En échange d'un débit en écriture moins performant et d'une latence plus élevée, vous pouvez utiliser moins de disques physiques pour une capacité donnée, tout en bénéficiant d'un haut niveau de tolérance aux pannes. Cependant, vous devez également tenir compte de l'impact que l'exécution d'un VDISK en mode dégradé ou en mode de récupération pourrait avoir sur votre application. Les performances globales d'E/S et la latence en mode dégradé et en mode de récupération souffrent davantage avec les types de RAID basés sur la parité qu'avec les types de RAID en miroir.
Pour les données et les applications qui nécessitent un débit d'écriture optimal avec des latences minimales (par exemple, les systèmes de traitement des transactions en ligne), qui effectuent plus d'écritures que de lectures, ou qui ne peuvent tolérer une dégradation des performances en cas de panne physique du disque, les types de RAID en miroir (RAID-1 ou RAID-10) offrent une meilleure solution. Ces types de RAID éliminent les E/S supplémentaires résultant de la pénalité de lecture avant écriture pour les données de parité des RAID-5 ou RAID-6, de sorte que l'écriture des données est une opération simple. Le RAID-10 est généralement un meilleur choix que le RAID-1 car il permet de répartir les données sur plusieurs disques physiques, ce qui peut augmenter considérablement les performances globales de lecture et d'écriture. Toutefois, consultez la section 5.0, « Disques logiques multi-membres OpenVOS par rapport aux VDISK RAID-10 ftScalable » et la section 6.0, «Profondeur de file d'attente OpenVOS et stockage ftScalable» pour plus d'informations sur la mise en file d'attente des E/S OpenVOS, le nombre de LUN et les considérations relatives au striping.
Pour les données et les applications qui peuvent tolérer des périodes plus longues avec des données en mode simplex après une panne de disque, ou qui ne sont pas très sensibles à des latences plus longues, les disques virtuels NRAID et RAID-0, uniquement lorsqu'ils sont utilisés avec la mise en miroir OpenVOS, peuvent être envisagés. Le choix de l'un de ces types de RAID permet d'utiliser le moins de disques physiques possible pour une capacité donnée, mais au détriment de la disponibilité. Compte tenu de ces restrictions et de leurs implications en termes de disponibilité, Stratus recommande Stratus l'utilisation de ces types de RAID.
Si vous ne parvenez pas à choisir entre un type de RAID basé sur la parité ou le miroir, le choix le plus prudent consiste à utiliser l'un des types de RAID miroir, car ils offrent les meilleures performances et disponibilités dans la plupart des applications.
3.0 Partitionnement des VDISK en LUN
Avant qu'un VDISK puisse être utilisé par OpenVOS, il doit d'abord être partitionné en un ou plusieurs LUN. Chaque LUN est attribué à un disque membre VOS spécifique. Un ou plusieurs disques membres sont combinés en un seul disque logique OpenVOS.
Bien que la baie de stockage ftScalable prenne en charge le partitionnement d'un VDISK en plusieurs LUN, cela peut entraîner des pertes de performances significatives qui affectent à la fois le débit d'E/S et la latence pour tous les LUN de ce VDISK. Par conséquent, Stratus recommande Stratus les configurations utilisant plusieurs LUN par VDISK pour les données des clients.
Plusieurs raisons expliquent les baisses de performances observées lors de l'exécution de configurations VDISK multi-LUN, mais les principales sont les conflits d'accès au disque et les recherches de tête. Chaque fois que la baie de stockage ftScalable doit satisfaire une demande d'E/S vers l'un des LUN dans une configuration VDISK multi-LUN, elle doit rechercher les têtes de disque physique. Plus un VDISK comprend de LUN, plus les têtes se déplacent. Plus les têtes se déplacent, plus les latences augmentent à mesure que les conflits d'accès au disque s'intensifient. N'oubliez pas que toutes les E/S doivent finalement être traitées par les disques physiques qui composent le VDISK ; la mémoire cache de la baie ne peut pas remplacer ces E/S physiques.
Stratus réalisé des tests de performance démontrant que le débit d'E/S agrégé d'un VDISK à 4 LUN est environ deux fois moins élevé que celui d'un VDISK identique configuré en tant que LUN unique, tandis que la latence moyenne peut être plus de quatre fois supérieure.
Les graphiques 1 et 2 montrent les impacts de l'utilisation de plusieurs LUN par VDISK sur les performances. Ces graphiques montrent l'agrégat des E/S en écriture par seconde (IOPS) et les latences maximales en millisecondes (ms) observées lors de l'utilisation d'un VDISK RAID-5 à 4 disques configuré avec un, deux ou trois LUN.
REMARQUE : ces graphiques sont basés sur les résultats des tests effectués en laboratoire Stratus dans des conditions contrôlées. Vos résultats réels peuvent varier.
Graphiques 1 et 2. Impact sur les performances de plusieurs LUN par VDISK
4.0 Attribution de disques logiques OpenVOS à des LUN
L'approche la plus simple consiste à attribuer chaque disque membre d'un disque logique OpenVOS à un LUN. Si vous avez besoin d'un disque logique VOS plus grand qu'un seul LUN ou si vous souhaitez bénéficier des avantages du striping en termes de performances, vous pouvez créer un disque logique VOS à plusieurs membres, dans lequel chaque disque membre est un LUN unique.
La figure 1 illustre la relation entre les disques physiques, les VDISK et les LUN sur la baie de stockage ftScalable et les disques logiques OpenVOS. Il s'agit d'un exemple de disque logique OpenVOS simple, composé de deux disques membres, chaque disque membre étant un VDISK / LUN RAID1 unique sur une baie de stockage ftScalable.
5.0 Disques logiques multi-membres OpenVOS par rapport aux disques virtuels RAID-10 ftScalable
Il existe désormais plusieurs façons d'implémenter le striping dans OpenVOS. Avant la sortie de ftScalable Storage, la seule méthode disponible consistait à utiliser plusieurs disques physiques configurés comme un disque logique VOS à plusieurs membres. Avec l'arrivée de ftScalable Storage, vous pouvez créer des VDISK RAID-10 où la matrice gère tout le striping, ou même une combinaison des deux méthodes, en combinant plusieurs LUN, chacun étant un VDISK, en un seul disque logique VOS à plusieurs membres.
Si vous souhaitez utiliser le striping, Stratus vous Stratus d'utiliser des VDISK de type RAID sans striping (par exemple, RAID-1 ou RAID-5), avec un seul LUN par VDISK, et de les combiner en disques logiques VOS à plusieurs membres. Cela permet à OpenVOS de maintenir une file d'attente de disques distincte pour chaque LUN, ce qui maximise le débit tout en minimisant la latence. Cela dit, consultez la section 6.0, «Profondeur de la file d'attente OpenVOS et stockage ftScalable», pour connaître certaines considérations concernant le nombre de LUN alloués et les implications potentielles en termes de performances.
6.0 Profondeur de file d'attente OpenVOS et stockage ftScalable
Toutes les baies de stockage, les disques durs physiques, les adaptateurs HBA Fibre Channel et les systèmes d'exploitation modernes disposent de files d'attente de différentes tailles pour les requêtes d'E/S. La profondeur de la file d'attente définit essentiellement le nombre de requêtes d'E/S uniques pouvant être en attente (en file d'attente) pour un périphérique spécifique à un moment donné.
Une condition de file d'attente pleine se produit lorsqu'un périphérique est extrêmement occupé et ne peut ajouter aucune demande d'E/S supplémentaire à sa file d'attente. Lorsqu'une condition de file d'attente pleine existe, les nouvelles demandes d'E/S sont abandonnées et réessayées jusqu'à ce qu'il y ait à nouveau de l'espace dans la file d'attente. Cela entraîne une augmentation de la latence des E/S, une augmentation des temps de réponse des applications et une diminution du débit des E/S.
OpenVOS gère une file d'attente distincte avec une profondeur par défaut de douze pour chaque LUN. Chaque port hôte (Fibre Channel) de la baie de stockage ftScalable dispose d'une file d'attente unique d'une profondeur de 128.
Dans les configurations OpenVOS comportant un grand nombre de LUN, il est possible de remplir les files d'attente des ports hôtes sur la baie de stockage ftScalable avec un nombre relativement faible de LUN très sollicités. Cela entraîne des demandes d'E/S pour d'autres LUN recevant un statut de file d'attente pleine, ce qui les retarde et retarde votre application. Vous devez équilibrer soigneusement le nombre de LUN utilisés dans votre configuration et, si nécessaire, consulter Stratus ajuster les paramètres de profondeur de file d'attente OpenVOS.
7.0 Attribution de fichiers à des disques logiques VOS
Dans la mesure du possible, attribuez les fichiers à accès aléatoire et les fichiers à accès séquentiel à des disques logiques distincts. Le mélange des deux types de méthodes d'accès aux fichiers sur le même disque logique augmente le temps le plus long (latence maximale) nécessaire pour accéder aux fichiers à accès aléatoire et réduit le débit maximal possible des fichiers à accès séquentiel. N'oubliez pas non plus que vous pouvez utiliser un type de RAID différent pour chaque disque logique, afin de correspondre au mieux au type d'accès E/S.
8.0 Équilibrage des VDISK entre les contrôleurs de stockage
La baie ftScalable Storage dispose d'une conception de contrôleur de stockage actif-actif, avec deux contrôleurs traitant activement les E/S. Cependant, chaque VDISK est attribué à un contrôleur de stockage spécifique lors de son allocation, soit le contrôleur A, soit le contrôleur B. Toutes les E/S d'un VDISK spécifique sont gérées par le contrôleur de stockage attribué. Si vous ne spécifiez pas le contrôleur que vous souhaitez attribuer à un VDISK particulier, la baie ftScalable Storage les attribue de manière aléatoire, en alternant entre les deux contrôleurs.
Bien que cela puisse équilibrer le nombre de VDISK entre les deux contrôleurs de stockage, cela ne garantit pas nécessairement une répartition équilibrée de la charge de travail d'E/S. Par exemple, supposons que votre configuration comporte 6 VDISK, appelés VDISK1 à VDISK6. VDISK1 et VDISK3 gèrent toutes vos données en ligne principales et sont tous deux très gourmands en E/S, tandis que les autres VDISK gèrent les données d'archivage hors ligne et sont beaucoup moins sollicités.
Si vous n'avez pas explicitement attribué les VDISK aux contrôleurs, vous vous retrouverez avec VDISK1, VDISK3 et VDISK5 attribués au contrôleur A, tandis que VDISK2, VDISK4 et VDISK6 seront sur le contrôleur B. Cela entraînerait une charge d'E/S déséquilibrée entre les deux contrôleurs de stockage.
Vous devez tenir compte des charges de travail d'E/S estimées lors de l'allocation de vos VDISK et, si nécessaire, attribuer manuellement des VDISK spécifiques aux contrôleurs pendant le processus de création des VDISK. Si vous constatez que votre charge de travail change ou que votre allocation d'E/S est déséquilibrée, vous pouvez réattribuer un VDISK existant à un nouveau contrôleur de stockage.
ATTENTION : la modification de la propriété d'un contrôleur VDISK est une opération perturbatrice qui ne peut être effectuée sans affecter temporairement l'accès à vos données pendant que le VDISK est déplacé entre les deux contrôleurs et que le numéro LUN est réattribué. Cette opération ne peut pas être effectuée sur des disques logiques OpenVOS en ligne. Consultez Stratus l'aide avant d'effectuer cette opération.
9.0 Configurations VDISK unique
Bien qu'il soit possible de créer un seul grand disque virtuel (VDISK) sur une baie de stockage ftScalable, vous devez éviter de le faire car cela a des répercussions sur les performances et n'est pas recommandé par Stratus.
Comme décrit précédemment, chaque baie ftScalable Storage comporte deux contrôleurs de stockage fonctionnant en mode actif-actif. Chaque VDISK est attribué à un contrôleur de stockage spécifique qui possède et exécute tout le traitement d'E/S pour ce VDISK. Dans une configuration à VDISK unique, vous réduisez de moitié les performances totales disponibles de la baie ftScalable Storage, car seul l'un des deux contrôleurs de stockage traitera toutes les demandes d'E/S.
Dans les configurations OpenVOS, il existe une file d'attente distincte pour les requêtes d'E/S disque pour chaque LUN. En n'ayant qu'un seul VDISK, vous réduisez au minimum la capacité d'OpenVOS à envoyer des requêtes d'E/S parallèles à la baie de stockage ftScalable, ce qui dégrade à nouveau votre débit d'E/S global et votre latence.
10.0 Conséquences du dimensionnement des disques virtuels (VDISK) et des unités de stockage logiques (LUN) sur OpenVOS
10.1 Capacité brute et capacité utilisable
Le système d'exploitation OpenVOS utilise des métadonnées pour garantir le plus haut degré d'intégrité des données sur disque. Ces métadonnées sont stockées dans un secteur physique distinct de celui contenant les données elles-mêmes. Par conséquent, OpenVOS utilise neuf secteurs physiques pour stocker huit secteurs de données utilisables.
Lors de la configuration des VDISK et LUN ftScalable, n'oubliez pas que la taille présentée à OpenVOS correspond à la capacité brute et ne tient pas compte de la surcharge liée aux métadonnées. La capacité utilisable correspond à environ 8/9 (88 %) de la taille physique brute du VDISK / LUN. De plus, OpenVOS réserve également environ 1,1 Go d'espace pour la surcharge liée au partitionnement.
OpenVOS utilise normalement un stockage sur un LUN arrondi à la limite de 5 Go la plus proche. Cela permet d'associer des LUN de tailles légèrement différentes. La seule exception à cet arrondi concerne les LUN qui correspondent exactement à la taille de certains types de disques legacy (par exemple, un D913 ou un D914).
10.2 Segments de disque OpenVOS, dimensionnement des LUN et nombre de LUN
OpenVOS dispose d'un maximum de 254 segments de disque adressables par module VOS, chaque segment de disque pouvant adresser environ 34 Go de stockage. Cela se traduit par un maximum d'environ 8,6 To (téraoctets) de stockage adressable en duplex sur OpenVOS. Chaque disque logique OpenVOS consomme au moins un segment de disque.
Ces deux contraintes doivent être prises en compte lors de l'attribution des tailles et du nombre de VDISK / LUN. Étant donné que chaque disque logique nécessite au moins un segment, l'utilisation de nombreux petits VDISK / LUN peut réduire considérablement la capacité de stockage maximale pouvant être configurée sur votre système OpenVOS. Pour optimiser davantage la quantité de stockage configurable sur votre système OpenVOS, créez des LUN avec une taille utilisable multiple de 34 Go (38,6 Go bruts) afin de minimiser le nombre de segments de disque requis pour un disque logique spécifique.
10.3 Restrictions POSIX sur la taille logique du disque
Le nombre de membres du disque et la taille totale d'un disque logique VOS déterminent la taille des numéros d'inode générés utilisés par les applications POSIX. Dans les versions actuelles de VOS, cette valeur est limitée à 32 bits, ce qui permet d'obtenir une taille de disque logique d'environ 545 Go. Si cette limite est dépassée, la commande VOS initialize_disk génère un avertissement indiquant que cela pourrait poser un problème de compatibilité pour vos applications POSIX existantes.
Si toutes vos applications POSIX qui accèdent aux disques logiques ont été recompilées sur OpenVOS 17.1 avec le symbole du préprocesseur _VOS_LARGE_INODE défini, et reliées avec les routines d'exécution POSIX OpenVOS 17.1 qui prennent en charge les numéros d'inode 32 et 64 bits, il n'y a aucun problème. Le message d'avertissement pour ce disque peut être ignoré et/ou supprimé à l'aide de l'option -no_check_legacy_inodes ajoutée à la commande initialize_disk dans OpenVOS version 17.1 et ultérieure.
Pour plus d'informations, consultez les documents Bulletin de mise à jour logicielle : OpenVOS version 17.1 (R622-01) et Administration du système OpenVOS : Administration des disques et des bandes (R284-12).
11.0 Insertion et retrait de disques physiques : impact sur les performances d'E/S
La baie ftScalable Storage prend en charge l'insertion et le retrait en ligne de disques physiques sans avoir à mettre la baie hors tension ni à arrêter l'hôte et/ou l'application. Après l'insertion ou le retrait d'un ou plusieurs disques, la baie ftScalable Storage doit passer par un processus de remappage de la topologie des disques physiques sous-jacents afin de déterminer s'il y a des disques physiques qui ont été déplacés, retirés ou nouvellement insérés. Ce processus est appelé « rescan ».
Ces nouvelles analyses sont effectuées automatiquement par la baie de stockage ftScalable, sans aucune commande manuelle de l'opérateur. Pendant ce processus de nouvelle analyse, toutes les demandes d'E/S en attente peuvent être temporairement retardées jusqu'à ce qu'il soit terminé.
Dans la baie de stockage ftScalable de première génération, l'insertion d'un disque pouvait entraîner plusieurs retards d'E/S allant de 4 à 7 secondes sur une période d'environ 40 secondes. Le retrait d'un disque entraînait généralement deux retards d'E/S de 3 à 11 secondes sur une période d'environ 15 secondes.
Avec la dernière génération de la baie ftScalable Storage G2, les délais d'E/S résultant de l'insertion ou du retrait de disques sont désormais de 3 secondes ou moins.
REMARQUE : ces résultats proviennent de tests Stratus réalisés Stratus dans des conditions contrôlées, avec les dernières versions du micrologiciel et des configurations de disques physiques maximales (3 boîtiers par baie avec 36 disques pour la baie de stockage ftScalable de première génération, ou 72 disques pour la baie de stockage ftScalable G2). Vos résultats réels peuvent varier en fonction de votre configuration et de votre charge de travail spécifiques.
Il existe plusieurs recommandations qui permettent de minimiser les impacts que les délais d'E/S survenant pendant le traitement de la nouvelle analyse pourraient avoir sur votre application sensible à la latence.
- Configurez au moins un disque physique comme disque de secours et utilisez des VDISK de type RAID tolérant aux pannes. En allouant un disque de secours et en utilisant des types RAID tolérants aux pannes, la baie de stockage ftScalable peut automatiquement retirer un disque physique marginal ou défaillant d'un VDISK et lancer le processus de récupération sans nécessiter l'insertion ou le retrait d'un disque, évitant ainsi une nouvelle analyse. Vous pouvez remplacer le disque défaillant pendant une période moins critique.
- Si vous utilisez des VDISK de type RAID non tolérants aux pannes (RAID-0, NRAID), SRA recommande de créer un VDISK supplémentaire comme disque de secours. Vous pouvez utiliser ce VDISK de secours comme disque de remplacement et rétablir la redondance à l'aide de la mise en miroir OpenVOS. Cela vous permet de remplacer le disque défaillant pendant une période moins critique.
- Ne déplacez pas les disques physiques afin de conserver les emplacements spécifiques des baies après les opérations de maintenance. La conception de la baie de stockage ftScalable ne nécessite pas que les disques physiques d'un VDISK restent dans les mêmes emplacements de baie que ceux qui leur ont été attribués.
- Ne retirez pas physiquement les disques durs marginaux ou défaillants avant d'avoir reçu leur remplacement et d'être prêt à les installer en même temps. En coordonnant les retraits et les insertions physiques des disques, vous pouvez réduire au minimum le nombre de fois où un processus de réanalyse se produit, car plusieurs changements de topologie des disques peuvent se produire au cours d'un même processus de réanalyse.
Résumé
La combinaison du système d'exploitation OpenVOS et des baies de stockage ftScalable vous offre un environnement de stockage robuste, évolutif et flexible pour héberger vos applications les plus critiques. En comprenant les avantages et les inconvénients des différents types de RAID, des topologies LUN et des choix de configuration disponibles, vous pouvez créer une configuration de stockage optimale pour répondre à vos besoins en matière d'activité, de performances et de disponibilité.