來(lái)看看戴爾易安信PowerStore動(dòng)態(tài)彈性引擎專(zhuān)利技術(shù)
如今,隨著企業(yè)業(yè)務(wù)朝著數(shù)字化方向演進(jìn),它們的有效運(yùn)轉(zhuǎn),越來(lái)越依賴(lài)數(shù)據(jù)中心各個(gè)組件的正常運(yùn)行,對(duì)于存儲(chǔ)可靠性的要求就變得越來(lái)越高。而關(guān)于可靠性,這里就不得不提RAID組。
RAID概念誕生于1988年,它的出現(xiàn)一方面大幅提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的性能,另一方面,通過(guò)鏡像或者存儲(chǔ)奇偶校驗(yàn)信息的方式,也實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的冗余保護(hù),可謂一舉兩得。然而,隨著企業(yè)對(duì)于存儲(chǔ)性能的胃口越來(lái)越大,這種傳統(tǒng)方案的一些不足之處也開(kāi)始顯現(xiàn)。
由于帶寬和重建速度受制于RAID組中的硬盤(pán)數(shù)量,而重建速度則受制于該RAID級(jí)別可容忍的硬盤(pán)故障數(shù)量。例如,6+2可以達(dá)到6塊硬盤(pán)的讀取速度,但在雙硬盤(pán)故障的情況下只能維持2個(gè)硬盤(pán)的重建速度。
并且受保護(hù)數(shù)據(jù)的可靠性,很大程度上取決于硬盤(pán)的比特誤碼率(BER)、重建的數(shù)據(jù)量和硬盤(pán)數(shù)量。隨著容量和硬盤(pán)數(shù)量的增加,當(dāng)使用傳統(tǒng)RAID保護(hù)方案時(shí),保持高可靠性也變得愈發(fā)困難,這包括:
硬盤(pán)故障率會(huì)增加;
保護(hù)和系統(tǒng)元數(shù)據(jù)開(kāi)銷(xiāo)增加,影響有效存儲(chǔ)容量;
需要更高的重建速度以保持可靠性。
此時(shí),PowerStore的動(dòng)態(tài)彈性引擎(DRE)架構(gòu)正是應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。
<什么是動(dòng)態(tài)彈性引擎>
戴爾易安信PowerStore動(dòng)態(tài)彈性引擎(DRE)是一項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù),其構(gòu)建旨在隨著硬盤(pán)領(lǐng)域的不斷發(fā)展、智能、靈活地應(yīng)對(duì)可靠性、性能和系統(tǒng)成本方面的挑戰(zhàn)。
PowerStore DRE技術(shù)采用專(zhuān)有算法,將每個(gè)硬盤(pán)劃分為多個(gè)虛擬段,并通過(guò)跨多個(gè)硬盤(pán)使用這些段來(lái)創(chuàng)建冗余擴(kuò)展。
DRE會(huì)自動(dòng)消耗設(shè)備中的硬盤(pán)空間,并使用所有硬盤(pán)創(chuàng)建適當(dāng)?shù)臒醾淇臻g。這樣可以提高整體性能,并允許在向設(shè)備添加更多硬盤(pán)時(shí)擴(kuò)展性能。
寫(xiě)入卷的數(shù)據(jù)分布在設(shè)備內(nèi)的任意數(shù)量的硬盤(pán)上。添加新硬盤(pán)后,數(shù)據(jù)將自動(dòng)重新平衡。
PowerStore中的數(shù)據(jù)放置
分布式熱備
與傳統(tǒng)RAID保護(hù)策略不同,PowerStore不需要專(zhuān)用熱備盤(pán)。熱備空間分布在整個(gè)設(shè)備上,每個(gè)硬盤(pán)會(huì)有一小部分預(yù)留空間。當(dāng)某塊硬盤(pán)發(fā)生故障時(shí),將僅重建硬盤(pán)中已寫(xiě)入數(shù)據(jù)的部分。這樣,僅消耗所需的空間就可以有效管理熱備空間。同時(shí)因?yàn)橹挥袑?xiě)入硬盤(pán)的數(shù)據(jù)需要重建,也縮短了重建時(shí)間。
分布式熱備空間(白色部分
彈性集
PowerStore通過(guò)彈性集提高了可靠性,并將備用和保護(hù)開(kāi)銷(xiāo)降至最低。擁有多個(gè)故障域(又稱(chēng)彈性集)可提高系統(tǒng)可靠性,因?yàn)槿绻收显诙鄠€(gè)彈性集同時(shí)發(fā)生,它允許設(shè)備容忍每個(gè)彈性集內(nèi)的硬盤(pán)故障。
同時(shí)在多個(gè)彈性集內(nèi)容忍硬盤(pán)故障
如果故障發(fā)生在不同的實(shí)例上(第一個(gè)故障硬盤(pán)完成重建后,第二個(gè)硬盤(pán)發(fā)生故障),則該設(shè)備甚至可以容忍多個(gè)硬盤(pán)故障。
由于動(dòng)態(tài)熱備空間映射、卷分配策略以及分布式重建的速度,用戶(hù)可以在一個(gè)彈性集內(nèi)經(jīng)受住多個(gè)連續(xù)的硬盤(pán)故障,同時(shí)仍能達(dá)到所需的可靠性。這其中的關(guān)鍵是,彈性集限制了多個(gè)硬盤(pán)同時(shí)發(fā)生故障的概率,然后才能實(shí)現(xiàn)一致性。
在當(dāng)前版本中,彈性集最多包含25個(gè)硬盤(pán)。彈性集的數(shù)量會(huì)隨著更多硬盤(pán)的添加而動(dòng)態(tài)增加。如果添加第26個(gè)硬盤(pán),彈性集就會(huì)動(dòng)態(tài)分成2個(gè)。
此外,彈性集可根據(jù)設(shè)備中的硬盤(pán)數(shù)量跨物理機(jī)箱,并可由多塊相同或不同類(lèi)型的硬盤(pán)組成。
<給客戶(hù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)>
高可用性
通過(guò)分布式熱備縮短重建時(shí)間
同時(shí)將較小的硬盤(pán)chunks重建到設(shè)備的多個(gè)硬盤(pán)上
將單個(gè)硬盤(pán)并行重建為分布式備用空間
智能基礎(chǔ)設(shè)施
DRE會(huì)自動(dòng)分配未使用的用戶(hù)空間來(lái)補(bǔ)充熱備空間,以處理多個(gè)故障。
在保證可用性的同時(shí),根據(jù)輸入的IO流量智能改變重建速度(PowerStore利用AI技術(shù)自動(dòng)調(diào)整重建率,并在出現(xiàn)硬盤(pán)故障的情況下優(yōu)化主機(jī)IO的優(yōu)先級(jí),以確保性能和可靠性。因此,PowerStore不提供固定速率的重建,而是檢查陣列的性能范圍來(lái)采取相應(yīng)行動(dòng))。
硬盤(pán)發(fā)生故障后,將數(shù)據(jù)chunks重建到
熱備空間,并將未使用的用戶(hù)空間補(bǔ)充備用空間
靈活配置
▐ 通過(guò)增加單塊硬盤(pán)來(lái)擴(kuò)展存儲(chǔ),降低TCO。
PowerStore最少可搭載6塊硬盤(pán),并最大可擴(kuò)展到96塊。用戶(hù)可以根據(jù)需要,選擇不同的硬盤(pán)尺寸,靈活地增加一個(gè)或多個(gè)硬盤(pán)來(lái)擴(kuò)展存儲(chǔ)容量。這在不過(guò)度投資,按需消費(fèi)的今天是非常重要的。
▐ 靈活的選項(xiàng),可根據(jù)存儲(chǔ)需求添加不同尺寸的硬盤(pán)。
PowerStore通過(guò)優(yōu)化跨多個(gè)硬盤(pán)的冗余段的分布,實(shí)施專(zhuān)有算法來(lái)管理不同大小的硬盤(pán)。
單盤(pán)擴(kuò)展
其實(shí),說(shuō)到PowerStore的可用性,就不得不提戴爾科技中國(guó)研發(fā)團(tuán)隊(duì)PowerStore研發(fā)過(guò)程中做出的重要貢獻(xiàn)。
正是該團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的新一代分布式RAID,可以整合磁盤(pán)和閃盤(pán)以提供最佳的有效容量,同時(shí),該團(tuán)隊(duì)還負(fù)責(zé)在磁盤(pán)出錯(cuò)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)和處理機(jī)制的研發(fā),最終在產(chǎn)品交付時(shí)讓客戶(hù)在生產(chǎn)環(huán)境盡可能少的遇到數(shù)據(jù)問(wèn)題,也能更加放心地去搭建數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用。
正如PowerStore中國(guó)研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人高健所說(shuō):“把RAID做到極致,就是讓客戶(hù)感受不到它的存在。”為你們點(diǎn)贊!
*戴爾易安信PowerStore采用英特爾®至強(qiáng)®可擴(kuò)展處理器,該處理器可以?xún)?yōu)化工作負(fù)載,可靠性強(qiáng),還有高計(jì)算力、高穩(wěn)定性和高效敏捷性,不僅幫助PowerStore輕松滿(mǎn)足既定工作負(fù)載,也可以為數(shù)字化變革做好準(zhǔn)備。
尊敬的讀者
對(duì)于這款具有劃時(shí)代意義的存儲(chǔ)新品來(lái)說(shuō)
分布式熱備技術(shù)僅僅是PowerStore
諸多特性中的冰山一角
還有很多內(nèi)容等待挖掘
不過(guò),如果您等不及
也可以參加下面這個(gè)研討會(huì)~
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8月21日(本周五)
10:00-11:00
戴爾科技集團(tuán)大中華區(qū)企業(yè)級(jí)產(chǎn)品部
資深存儲(chǔ)產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)經(jīng)理 楊溢
帶您一次性了解
PowerStore身上的眾多“奧秘”
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