추상
ftS확장 가능한TM 스토리지 및 ftS확장 형 스토리지 G2 어레이는 매우 유연하고 확장 가능한 하드웨어 스토리지 하위 시스템입니다. 다양한 RAID 유형 및 구성 옵션, 특히 OpenVOS 운영 체제와 상호 작용하는 방법의 이점과 함정을 이해하면 최적의 디스크 토폴로지를 만들 수 있습니다.
이 백서는 ftScalable Storage에서 지원하는 다양한 RAID 유형을 자세히 설명하여 강점과 약점, 일반적인 사용 및 OpenVOS 응용 프로그램에 가장 적합한 디스크 토폴로지를 설계하는 방법을 설명합니다.
용어
다음 용어집에서는 이 문서에서 사용되는 몇 가지 일반적인 저장소 산업 용어를 정의합니다.
성능이 저하된 모드입니다. 물리적 디스크 드라이브 중 하나가 실패한 후 VDISK의 작동 모드가 실패했지만 복구 작업이 시작되기 전에. 이 작동 모드에서는 VDISK가 완전히 중복되지 않으며 후속 물리적 드라이브 오류로 인해 이 VDISK가 손실될 수 있습니다.
HBA 또는 호스트 버스 어댑터. PCI-X 또는 PCI-e 회로 기판 또는 집적 회로 어댑터로 서버와 스토리지 장치 간의 입력/출력(I/O) 처리 및 물리적 연결을 제공합니다.
논리 디스크. 하나 이상의 멤버 디스크가 포함된 OpenVOS 논리 볼륨입니다. 각 멤버 디스크는 D910 파이버 채널 디스크 인클로저의 단일 물리적 디스크, ftS확장 가능한 스토리지 어레이의 LUN 또는 유형 또는 두 유형의 이중 쌍입니다.
LUN 또는 논리 단위. ftS확장 가능한 스토리지 어레이의 세분화 또는 전체 VDISK.
다중 멤버 논리 디스크. OpenVOS 논리 볼륨은 모든 멤버 디스크 쌍에 걸쳐 줄무늬 데이터가 있는 이중 멤버 디스크의 두 쌍으로 구성됩니다.
RAID 오버헤드. 중복성을 제공하기 위해 특정 RAID 유형에 사용되는 물리적 드라이브 용량의 양입니다. 예를 들어 RAID1 VDISK에서는 각 드라이브의 데이터가 미러파트너 드라이브에서 중복되므로 VDISK를 구성하는 물리적 드라이브의 총 용량의 50%가 됩니다.
복구 모드입니다. 드라이브 오류 후 다시 빌드하는 동안 VDISK의 작동 모드입니다. 이 작업 모드에서는 VDISK가 완전히 중복되지 않으며 후속 물리적 드라이브 오류로 인해 이 VDISK가 손실될 수 있습니다.
스트라이프. 데이터를 블록으로 나누고 여러 물리적 디스크에 블록을 작성하여 I/O 성능을 개선하는 방법입니다.
VDISK 또는 가상 디스크. 정의된 LU의 수에 따라 특정 RAID 유형을 사용하여 하나 이상의 디스크드라이브로 구성된 물리적 디스크 드라이브 그룹입니다.
"VOS" 및 "OpenVOS"라는 용어는 Stratus의 VOS 및 OpenVOS 운영 체제를 참조하여 이 문서에서 상호 교환적으로 사용됩니다.
1.0 RAID 유형
ftS확장 가능한 스토리지 어레이는 다양한 RAID 유형을 지원합니다. 여기에는 내결함성 RAID 유형(RAID-0, NRAID), 패리티 기반 RAID 유형(RAID-3, RAID-5 및 RAID-6), 미러링 RAID 유형(RAID-1), 조합 RAID 유형(RAID-10, RAID-50)이 포함됩니다. 각 VDISK를 만들 때 RAID 유형을 지정해야 합니다.
각 RAID 유형에는 고유한 가용성, 비용, 성능, 확장성 및 서비스 성 특성이 있습니다. 이를 이해하면 어레이 디스크 토폴로지작성시 정보에 입각한 선택을 할 수 있습니다.
1.1 내결함성 RAID 유형
ftS확장 형 스토리지, RAID-0 및 NRAID에서 사용할 수 있는 두 가지 무내내성 RAID 유형이 있습니다.
1.1.1 RAID-0
RAID-0 VDISK는 적어도 두 개의 물리적 디스크 드라이브로 구성되며, 데이터는 세트의 모든 물리적 디스크 드라이브에 걸쳐 스트라이프됩니다. I/O 성능의 최고 학위를 제공하지만 내결함성은 없습니다. 물리적 디스크 드라이브가 손실되면 이 VDISK에서 데이터가 완전히 손실됩니다.
RAID-0은 내결함성 RAID 유형이므로 ftScalable Storage 어레이는 자동으로 한계 또는 실패한 물리적 디스크 드라이브를 서비스에서 꺼내 사용 가능한 예비 디스크 드라이브를 사용하여 데이터를 사전에 재구축할 수 없습니다. 대신, 복구는 이중 디스크를 통한 오류 허용 오차의 기존 OpenVOS 시스템에 완전히 의존합니다.
결과적으로 일련의 수동 서비스 작업(실패한 VDISK 삭제, 물리적 디스크를 물리적으로 제거하고, 교체 물리적 드라이브를 설치하고, VDISK를 다시 만들고, 논리 디스크를 재구성하고, VOS를 통해 다시 이중화)를 다시 생성하고 복구하려면 RAID-0 VDISK를 다시 생성하고 복구해야 합니다. 이러한 모든 복구 작업이 완료될 때까지 데이터는 단순합니다. 물리적 드라이브 삽입 또는 제거가 I/O 처리에 미치는 영향에 대한 자세한 내용은 섹션 11.0, "물리적 디스크 드라이브 삽입 및 제거: I/O 성능에 미치는 영향"을참조하십시오.
Stratus는 OpenVOS에서 사용할 수 있는 소프트웨어 기반 미러링을 사용하지 않고도 이 RAID 유형을 사용하지 않는 것이 좋습니다. OpenVOS 미러링을 사용하더라도 수동 서비스 작업 및 데이터를 완전한 중복성으로 복원하는 데 필요한 관련 시간을 고려할 때 데이터 손실 가능성을 고려해야 합니다.
1.1.2 NRAID
NRAID VDISK는 기본적으로 내결함성이 없는 단일 물리적 디스크 드라이브입니다. 그것은 더 스트리핑을 제공하지 않으므로 단일 물리적 디스크 드라이브의 성능 특성을 가지고 있습니다. NRAID VDISK는 RAID-0 VDISK와 동일한 가용성 및 서비스 가능성 특성을 가지고 있습니다.
1.2 패리티 기반 RAID 유형: RAID-3, RAID-5, RAID-50 및 RAID-6
ftScalable 스토리지 어레이는 RAID-3, RAID-5, RAID-50 및 RAID-6의 네 가지 유형의 패리티 기반 VDISK를 지원합니다. RAID-3 및 RAID-50의 사용이 적기 때문에 이 백서는 일반적으로 사용되는 RAID-5 및 RAID-6 유형에 중점을 둡니다.
이러한 RAID 유형은 패리티 기반 알고리즘과 스트라이프를 사용하여 미러링에 비해 비용 절감된 비용으로 고가용성을 제공합니다. RAID-5 VDISK는 XOR 생성 패리티 데이터를 저장하기 위해 하나의 물리적 디스크 드라이브와 동일한 용량을 사용하며 RAID-6 VDISK는 XOR 및 리드 솔로몬 패리티 데이터가 생성되고 저장됨에 따라 두 개의 물리적 디스크 드라이브와 동등한 것을 사용합니다. RAID-5와 RAID-6 VDISK는 모두 집합의 모든 물리적 디스크 드라이브 간에 패리티 및 데이터 블록을 배포합니다.
패리티 기반 RAID 유형을 사용하는 VDISK는 미러링 RAID 유형에 비해 RAID 오버헤드에 대한 저장 용량이 줄어듭니다. RAID-5 VDISK를 만드는 최소 물리적 디스크 드라이브 수는 3개이며 RAID-6에는 4개 이상이 필요합니다.
RAID-5 VDISK는 데이터 손실 없이 단일 디스크 드라이브 오류에서 살아남을 수 있으며 RAID-6 VDISK는 두 번의 드라이브 실패에서 살아남을 수 있습니다. ftS확장 가능한 스토리지 어레이는 데이터 가용성에 영향을 주지 않으면서 VDISK에서 한계 또는 실패한 물리적 디스크 드라이브를 사전에 제거할 수 있습니다. 또한 예비 드라이브를 사용할 수 있는 경우 작업자의 개입, 물리적 드라이브 삽입 없이 복구 모드가 자동으로 시작하거나 운영 체제에 투명하게 처리하므로 OpenVOS에서 논리 디스크를 다시 수행해야 합니다. 그런 다음 실패한 디스크 드라이브를 교체하고 새 예비를 만드는 시간을 예약할 수 있습니다. 그러나 11.0 항을 참조하십시오, "물리적 디스크 드라이브 삽입 및 제거: I/O 성능에 미치는 영향",물리적 드라이브 제거 및 삽입이 I/O 처리에 미치는 영향에 대한 자세한 내용은.
두 유형 모두 우수한 읽기 성능을 제공하지만 쓰기 성능은 데이터 블록뿐만 아니라 패리티 블록에 필요한 계산 및 읽기 / 수정 / 다시 쓰기 작업에 의해 작성해야하여 영향을 받았습니다. 단일 물리적 디스크 드라이브 오류 후 성능저하 모드에서 실행되는 RAID-5 또는 RAID-6 VDISK는 처리량에 중간 영향을 미칩니다. 그러나 데이터를 다시 빌드하는 복구 모드의 VDISK는 처리량에 큰 영향을 미칩니다.
두 개의 실패한 물리적 디스크 드라이브로 인해 성능이 저하된 모드에서 실행되는 RAID-6 VDISK는 처리량에 중간에서 높은 영향을 미치며, 두 개의 드라이브가 다시 빌드되는 복구 모드에서 실행하는 것은 처리량에 매우 큰 영향을 미칩니다.
성능저하 또는 복구 모드에서 RAID-5 또는 RAID-6 VDISK로 실행할 때 I/O에 미치는 예상 영향에 대해 표 1을 검토합니다.
참고: 이러한 추정치이며 사용자 환경에 미치는 실제 영향은 구성, 워크로드 및 응용 프로그램 I/O 프로필에 따라 달라질 수 있습니다.
표 1. I/O 성능으로 의 예상 저하
| RAID 5 / 레이드 6 성능 저하 모드 단일 드라이브 오류 |
RAID 5 / 레이드 6 복구 모드 단일 드라이브 오류 |
레이드 6 성능 저하 모드 듀얼 드라이브 고장 |
레이드 6 복구 모드 듀얼 드라이브 고장 |
|
| 퍼프를 읽어보십시오. | 40 – 50% | 50 – 60% | 50 – 60% | 60 – 70% |
| 퍼프를 작성합니다. | 10 – 15% | 15 – 25% | 20 – 25% | 25 – 35% |
1.3 미러링 RAID 유형: RAID-1 및 RAID-10
ftS확장 가능한 스토리지를 사용하면 두 가지 유형의 미러링 RAID VDISK, RAID-1 및 RAID-10을 만들 수 있습니다.
1.3.1 RAID-1:
RAID-1 VDISK는 미러드드 된 물리적 디스크 드라이브의 간단한 쌍입니다. 그것은 좋은 읽기 및 쓰기 성능을 제공 하 고 데이터 가용성에 영향을 주지 않고 단일 물리적 디스크 드라이브의 손실을 살아남을 수 있습니다. 읽기는 두 드라이브에 쓰기를 기록해야 하지만 두 드라이브에서 처리할 수 있습니다. 모든 데이터는 RAID-1 VDISK에 미러링되므로 패리티 기반 RAID 유형에 비해 RAID 오버헤드가 높습니다.
실패한 물리적 디스크 드라이브에서 복구하는 것은 연속 작업으로 살아남은 파트너의 재미러링만 필요합니다. ftS확장 가능한 스토리지 어레이는 데이터의 가용성에 영향을 주지 않으면서 RAID-1 VDISK에서 한계 또는 실패한 물리적 디스크 드라이브를 사전에 제거할 수 있습니다. 패리티 기반 RAID 유형과 마찬가지로 스페어 드라이브를 사용할 수 있는 경우 작업자의 개입, 물리적 드라이브 삽입 없이 복구 모드가 자동으로 시작하거나 운영 체제에 투명하게 처리될 때 OpenVOS의 논리 디스크를 다시 듀플렉스해야 합니다. 그런 다음 실패한 디스크 드라이브를 교체하고 새 예비를 만드는 시간을 예약할 수 있습니다. 즉, 섹션 11.0, "물리적 디스크 드라이브 삽입 및 제거: I/O 성능에 미치는 영향"을참조하여 실제 드라이브 제거 및 삽입이 I/O 처리에 미치는 영향에 대한 자세한 내용을 참조하십시오.
일반적으로 성능이 저하되거나 복구 모드에서 실행되는 동안 성능에 작은 영향을 미칩니다.
1.3.2 RAID-10:
RAID-10 VDISK는 둘 이상의 RAID-1 디스크 쌍으로 구성되며 데이터 블록은 모두 줄무늬가 있습니다. RAID-10 VDISK는 데이터를 잃지 않고 고성능, 확장성 및 여러 물리적 드라이브 실패에서 잠재적으로 살아남을 수 있는 기능을 제공합니다. 성능 저하 또는 복구 모드에서 실행되는 동안의 서비스 가능성, RAID 오버헤드 및 성능에 미치는 영향은 RAID-1 VDISK와 유사합니다.
1.3.3 RAID 유형 특성 요약
표 2는 설명된 RAID 유형의 특성을 요약합니다. 0이 매우 가난하고 5가 매우 좋은 0에서 5의 척도로 여러 범주의 VDISK를 평가합니다. 각 행 내의 값만 비교해야 합니다. 행 간의 비교는 유효하지 않습니다.
표 2. RAID 유형 특성
| 범주 | NRAID | RAID-0 | RAID-1 | RAID-10 | RAID-5 | RAID-6 |
| 가용성 | 0 | 0 | 3 | 5 | 4 | 5 |
| RAID 오버헤드 | 5 | 5 | 0 | 0 | 3 | 2 |
| 성능 읽기 | 3 | 5 | 4 | 5 | 4 | 4 |
| 쓰기 성능 | 3 | 5 | 3 | 4 | 2 | 2 |
| 성능 저하 | N/A | N/A | 3 | 5 | 2 | 1 |
| 복구 모드 성능 | N/A | N/A | 3 | 5 | 2 | 1 |
2.0 RAID 유형 선택
각 RAID 유형에는 특정 이점과 단점이 있습니다. 이를 이해하면 환경에 가장 적합한 RAID 유형을 선택할 수 있습니다. ftScalable 스토리지 어레이에서 지원하는 RAID 유형을 사용하는 여러 VDISK를 만들어 응용 프로그램 및 시스템 환경에 가장 적합한 RAID 레이아웃을 설계할 수 있습니다. ftS확장 가능한 스토리지 어레이의 모든 VDISK에 대해 동일한 RAID 유형을 사용할 필요가 없습니다.
참고: Stratus가 OpenVOS 시스템 볼륨에 대해 특정 RAID 유형과 LUN 토폴로지를 사용하는 것이 응용 프로그램 이나 데이터에 최적 RAID 유형임을 의미하지는 않습니다.
쓰기 처리량 또는 대기 시간이 중요하지 않거나(예: 일괄 처리)가 중요하지 않거나 쓰기 대 쓰기에 크게 편향되어 있는 데이터 및 응용 프로그램의 경우 RAID-5가 좋은 선택입니다. 낮은 쓰기 처리량 성능과 더 높은 대기 시간을 수락하는 대가로 지정된 용량에 더 적은 물리적 디스크 드라이브를 사용할 수 있지만 여전히 높은 수준의 내결함성을 달성할 수 있습니다. 그러나 성능이 저하되거나 복구 모드에서 VDISK로 실행하면 응용 프로그램에 미치는 영향도 고려해야 합니다. 전반적인 I/O 성능 및 성능 저하 및 복구 모드 의 대기 시간은 미러링 RAID 유형에 비해 패리티 기반 RAID 유형으로 더 많은 고통을 겪습니다.
읽기보다 더 많은 쓰기를 수행하거나 물리적 드라이브 고장 시 성능저하를 견딜 수 없는 가장 작은 대기 시간(예: 온라인 트랜잭션 처리 시스템)을 사용하여 최적의 쓰기 처리량을 요구하는 데이터 및 응용 프로그램의 경우 RAID 유형(RAID-1 또는 RAID-10)을 미러링하면 더 나은 솔루션을 제공합니다. 이러한 RAID 유형은 RAID-5 또는 RAID-6의 패리티 데이터에 대한 읽기 전 페널티로 인한 추가 I/Os를 제거하므로 데이터를 작성하는 것은 간단한 작업입니다. RAID-10은 일반적으로 RAID-1보다 더 나은 선택입니다. 그러나 섹션 5.0, "openVOS 다중 멤버 논리 디스크 대 ftScalable RAID-10 VDISK" 및 섹션 6.0,"OpenVOS 큐 깊이 및 ftScalable 스토리지"” OpenVOS I/O 큐, LUN 카운트 및 스트라이프 고려 사항에 대한 추가 정보를 확인하십시오. “
드라이브 오류 후 간단한 데이터로 더 긴 기간을 견딜 수 있거나 더 긴 대기 기간에 매우 민감하지 않은 데이터 및 응용 프로그램의 경우 OpenVOS의 미러링과 함께 사용할 때만 NRAID 및 RAID-0 VDISK를 고려할 수 있습니다. 이러한 RAID 유형 중 하나를 선택하면 가용성이 줄어듭니다. 이러한 제한 사항 및 가용성 에 영향을 주므로 Stratus는 이러한 RAID 유형을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
패리티 기반 또는 미러링 RAID 유형을 선택할지 여부를 결정할 수 없는 경우 대부분의 응용 프로그램에서 최상의 성능 및 가용성 특성을 제공하기 때문에 미러링 RAID 유형 중 하나를 사용하는 것이 좋습니다.
3.0 VDISK를 LUN으로 분할
OpenVOS에서 VDISK를 사용하려면 먼저 하나 이상의 룬으로 분할해야 합니다. 각 LUN은 특정 VOS 멤버 디스크에 할당됩니다. 하나 이상의 멤버 디스크가 단일 OpenVOS 논리 디스크로 결합됩니다.
ftS확장 가능한 스토리지 어레이는 VDISK를 여러 LUN으로 분할하는 것을 지원하지만, 이는 해당 VDISK의 모든 LUN에 대한 I/O 처리량과 대기 시간 모두에 영향을 미치는 상당한 성능 페널티를 유발할 수 있습니다. 따라서 Stratus는 고객 데이터에 대해 VDISK당 여러 LUN을 사용하는 구성을 권장하지 않습니다.
다중 LUN VDISK 구성을 실행하는 성능 페널티에 대한 몇 가지 이유가 있지만 기본 구성은 디스크 경합및 헤드 찾기입니다. ftScalable 저장소 배열이 다중 LUN VDISK 구성에서 LUN 중 하나에 대한 I/O 요청을 충족해야 할 때마다 물리적 디스크 드라이브 헤드를 찾아야 합니다. VDISK를 구성하는 LUN이 많을수록 헤드 이동이 더 많이 발생합니다. 헤드 이동이 많을수록 디스크 경합이 증가함에 따라 대기 가 늘어집니다. 모든 I/O는 결국 VDISK를 구성하는 물리적 디스크 드라이브에 의해 처리되어야 합니다. 배열의 캐시 메모리는 이 물리적 I/O를 대체할 수 없습니다.
Stratus는 4-LUN VDISK의 총 I/O 처리량이 단일 LUN으로 구성된 동일한 VDISK의 처리량의 약 절반이며 평균 대기 시간이 4배 이상 더 클 수 있음을 보여주는 벤치마크를 실행했습니다.
차트 1과 2는 VDISK당 여러 LUN을 사용하여 성능에 미치는 영향을 표시합니다. 이러한 차트는 1, 2 또는 3개의 LUN으로 구성된 4 드라이브 RAID-5 VDISK를 사용할 때 볼 수 있는 초당 쓰기 I/Os(IOPS) 및 최대 대기 시간(ms)의 집계를 보여 준다.
참고: 이러한 차트는 제어된 조건에서 Stratus 내부 실험실 테스트의 결과를 기반으로 합니다. 실제 결과는 다를 수 있습니다.
차트 1과 2. VDISK 성능에 미치는 영향당 여러 LUN
4.0 LUN에 OpenVOS 논리 디스크 할당
가장 간단한 방법은 OpenVOS 논리 디스크 내의 각 멤버 디스크를 LUN에 할당하는 것입니다. 단일 LUN보다 큰 VOS 논리 디스크가 필요하거나 스트라이프의 성능 이점을 원하는 경우 각 멤버 디스크가 단일 LUN인 VOS 다중 멤버 논리 디스크를 만들 수 있습니다.
그림 1은 ftS확장 가능한 스토리지 어레이와 OpenVOS 논리 디스크의 물리적 디스크 드라이브, VDISK 및 LU간의 관계를 보여 줄 수 있습니다. 이는 각 멤버 디스크가 ftS확장 가능한 스토리지 어레이에서 단일 RAID1 VDISK/LUN인 두 개의 멤버 디스크로 구성된 간단한 OpenVOS 논리 디스크의 예입니다.
5.0 OpenVOS 다중 멤버 논리 디스크 대 ftS확장 가능한 RAID-10 VDISK
이제 OpenVOS에서 스트라이프를 구현할 수 있는 다양한 방법이 있습니다. ftScalable 스토리지를 릴리스하기 전에 사용할 수 있는 유일한 방법은 VOS 다중 멤버 논리 디스크로 구성된 여러 물리적 디스크 드라이브를 사용하는 것이었습니다. ftScalable 스토리지의 출현으로 배열이 모든 스트라이프를 처리하는 RAID-10 VDISK또는 두 메서드의 조합을 만들 수 있으며, 각각VDISK인 여러 LUN을 하나의 VOS 다중 멤버 논리 디스크로 결합할 수 있습니다.
스트라이프를 사용하려면 스트라투스는 VDISK당 단일 LUN과 함께 비스트라이프 RAID 유형 VDISK(예: RAID-1 또는 RAID-5)를 사용하고 VOS 다중 멤버 논리 디스크에 결합하는 것이 좋습니다. 이를 통해 OpenVOS는 각 LUN에 대해 별도의 디스크 큐를 유지 관리하여 처리량을 극대화하고 대기 시간을 최소화할 수 있습니다. 즉, 검토 섹션 6.0, “"OpenVOS 큐 깊이 및 ftS확장 가능한스토리지" 할당 된 LUN의 수와 잠재적인 성능 영향에 관한 몇 가지 고려 사항.
6.0 OpenVOS 큐 깊이 및 ftS확장 가능한 스토리지
모든 스토리지 어레이, 물리적 디스크 드라이브, 파이버 채널 HBA 및 최신 운영 체제에는 I/O 요청에 대한 다양한 크기의 큐가 있습니다. 큐 깊이는 기본적으로 지정된 시간에 특정 장치에 대해 대기 중(대기 중일 수 있음)의 고유 I/O 요청 수를 정의합니다.
큐 전체 조건은 장치가 매우 바빠서 대기열에 추가 I/O 요청을 추가할 수 없을 때 발생합니다. 큐 전체 조건이 있으면 새 I/O 요청이 중단되고 큐에 다시 공간이 있을 때까지 다시 시도합니다. 이로 인해 I/O 대기 시간이 증가하고 응용 프로그램 응답 시간이 증가하고 I/O 처리량이 줄어듭니다.
OpenVOS는 모든 LUN에 대해 기본 큐 깊이가 12인 별도의 큐를 유지 관리합니다. ftS확장 가능한 스토리지 어레이의 각 호스트(파이버 채널) 포트에는 깊이가 128인 단일 큐가 있습니다.
많은 수의 LUN이 있는 OpenVOS 구성에서는 비교적 적은 수의 매우 바쁜 LUN으로 ftScalable Storage 배열의 호스트 포트 큐를 채울 수 있습니다. 이로 인해 다른 LUN에 대한 I/O 요청이 큐 전체 상태 상태를 수신하여 해당 및 응용 프로그램을 지연시합니다. 구성에 사용되는 LUN 수의 균형을 신중하게 조정해야 하며 필요한 경우 Stratus와 상의하여 필요에 따라 OpenVOS 큐 깊이 설정을 조정해야 합니다.
7.0 VOS 논리 디스크에 파일 할당
가능하면 임의로 액세스하는 파일과 순차적으로 액세스하는 파일을 할당하여 논리 디스크를 분리합니다. 동일한 논리 디스크에 두 가지 유형의 파일 액세스 방법을 혼합하면 랜덤 액세스 파일에 액세스하는 데 필요한 최악의 경우(최대 대기 시간)가 증가하고 순차적으로 액세스하는 파일의 최대 처리량을 줄입니다. 또한 각 논리 디스크에 대해 다른 RAID 유형을 사용하여 I/O 액세스 유형에 가장 잘 맞을 수 있습니다.
8.0 스토리지 컨트롤러 간의 VDISK 균형 조정
ftScalable 스토리지 어레이에는 활성 스토리지 컨트롤러 설계가 있으며 두 컨트롤러가 I/O를 적극적으로 처리합니다. 그러나 모든 VDISK는 할당될 때 특정 저장소 컨트롤러에 할당됩니다. 컨트롤러 A 또는 컨트롤러 B. 특정 VDISK에 대한 모든 I/O는 할당된 저장소 컨트롤러에 의해 처리됩니다. 특정 VDISK에 할당할 컨트롤러를 지정하지 않으면 ftS확장 가능한 저장소 배열은 두 컨트롤러 간에 번갈아 가며 라운드 로빈 방식으로 할당합니다.
이렇게 하면 두 저장소 컨트롤러 간의 VDISK 수의 균형을 맞출 수 있지만 I/O 워크로드가 균등하게 분할되었는지는 확인할 수 없습니다. 예를 들어 구성에 VDISK1에서 VDISK66까지라는 6개의 VDISK가 있다고 가정합니다. VDISK1 및 VDISK3는 모든 기본 온라인 데이터를 처리하며 모두 매우 I/O 집약적이며 나머지 VDISK는 오프라인 아카이브 데이터를 처리하고 훨씬 덜 바쁩합니다.
VDISK를 컨트롤러에 명시적으로 할당하지 않은 경우 컨트롤러 A에 할당된 VDISK1, VDISK3 및 VDISK5로 끝나고 VDISK2, VDISK4 및 VDISK6은 컨트롤러 B에 표시됩니다. 이렇게 하면 두 저장소 컨트롤러 간에 I/O 부하가 불균형됩니다.
VDISK를 할당할 때 예상 I/O 워크로드를 고려해야 하며 필요한 경우 VDISK 생성 프로세스 중에 특정 VDISK를 컨트롤러에 수동으로 할당해야 합니다. 워크로드가 변경되거나 불균형한 I/O 할당이 있는 경우 기존 VDISK를 새 저장소 컨트롤러에 다시 할당할 수 있습니다.
주의: VDISK의 컨트롤러 소유권 을 변경하는 것은 중단된 작업이며 VDISK가 두 컨트롤러 간에 이동하고 LUN 번호가 다시 할당되는 동안 데이터에 대한 액세스에 일시적으로 영향을 주지 않으면 수행할 수 없습니다. 온라인 OpenVOS 논리 디스크에는 수행할 수 없습니다. 이 작업을 수행하기 전에 Stratus에 도움을 요청하십시오.
9.0 단일 VDISK 구성
ftS확장 가능한 스토리지 어레이에서 하나의 큰 VDISK를 만들 수 있지만 성능에 영향을 미치고 Stratus에서 권장하지 않는 영향을 않으므로 이를 피해야 합니다.
앞에서 설명한 것처럼 각 ftSCalable Storage 배열 내에 활성 활성 모드에서 실행되는 두 개의 저장소 컨트롤러가 있습니다. 각 VDISK는 해당 VDISK에 대한 모든 I/O 처리를 소유하고 실행하는 특정 저장소 컨트롤러에 할당됩니다. 단일 VDISK 구성에서는 모든 I/O 요청을 처리하는 두 저장소 컨트롤러 중 하나만 있으므로 ftS확장 가능한 저장소 어레이의 사용 가능한 총 성능을 절반으로 줄입니다.
OpenVOS 구성에는 각 LUN에 대해 별도의 I/O 디스크 요청 큐가 있습니다. 하나의 VDISK만 있으면 OpenVOS가 병렬 I/O 요청을 ftScalable 저장소 배열로 전송하는 기능을 최소화하여 전체 I/O 처리량 및 대기 시간을 다시 저하시합니다.
10.0 VDISK / 오픈보스에 대한 LUN 크기 조정 시사점
10.1 원시 대 사용 가능한 용량
OpenVOS 운영 체제는 메타 데이터를 사용하여 디스크 데이터에 대한 최고 수준의 데이터 무결성을 보장합니다. 이 메타 데이터는 데이터 자체와 는 별도의 물리적 섹터로 저장됩니다. 그 결과 OpenVOS는 9개의 물리적 섹터를 사용하여 사용 가능한 데이터의 8개 섹터마다 저장합니다.
ftS확장 가능한 VDISK및 LUN을 구성할 때 OpenVOS에 제시된 크기는 RAW 용량을 나타내며 메타 데이터 오버헤드를 반영하지 않는다는 점을 기억하십시오. 사용 가능한 용량은 약 8/9(88%)입니다. VDISK / LUN의 원시 물리적 크기의. 또한 OpenVOS는 또한 1.1GB의 공간을 예약하여 분할을 통해 들었습니다.
OpenVOS는 일반적으로 가장 가까운 5GB 경계로 반올림된 LUN의 스토리지를 활용합니다. 이를 통해 약간 다른 크기와 LUNS를 파트너화할 수 있습니다. 이 반올림의 유일한 예외는 특정 레거시 OpenVOS 디스크 유형(예: D913 또는 D914)의 크기와 정확히 일치하는 LUN에 대한 것입니다.
10.2 OpenVOS 디스크 세그먼트, 룬 크기 조정 및 LUN 카운트
OpenVOS는 VOS 모듈당 최대 254개의 주소 지정 가능한 디스크 세그먼트를 보유하고 있으며, 각 디스크 세그먼트는 약 34GB의 저장소를 해결할 수 있습니다. 이로 인해 OpenVOS에서 최대 8.6TB(테라바이트)의 이중 주소 지정 가능한 스토리지가 생성됩니다. 모든 OpenVOS 논리 디스크는 하나 이상의 디스크 세그먼트를 사용합니다.
VDISK/LUN 크기 및 카운트를 할당할 때 이러한 두 가지 제약 조건을 고려해야 합니다. 각 논리 디스크에는 하나 이상의 세그먼트가 필요하므로 많은 작은 VDISK/LUN을 사용하면 OpenVOS 시스템에서 구성할 수 있는 전체 최대 용량의 저장 용량이 크게 감소할 수 있습니다. OpenVOS 시스템에서 구성 가능한 저장소의 양을 더욱 최대화하려면 특정 논리 디스크에 필요한 디스크 세그먼트 수를 최소화하기 위해 34GB 사용 가능한 용량(38.6GB 원시) 크기의 통합 배수로 LUN을 만듭니다.
논리적 디스크 크기에 대한 10.3 POSIX 제한 사항
디스크 멤버 수와 VOS 논리 디스크의 총 크기는 POSIX 응용 프로그램에서 사용하는 생성된 inode 번호의 크기를 결정합니다. 현재 VOS 릴리스에서는 해당 값이 32비트로 제한되어 논리적 디스크 크기가 약 545GB입니다. 해당 제한을 초과하는 경우 VOS initialize_disk 명령은 기존 POSIX 응용 프로그램에 대한 호환성 문제가 발생할 수 있다는 경고를 생성합니다.
논리 디스크에 액세스하는 모든 POSIX 응용 프로그램이 사전 프로세서 기호_VOS_LARGE_INODE 정의된 OpenVOS 17.1에서 다시 컴파일되고 32비트 및 64비트 inode 번호를 모두 지원하는 OpenVOS 17.1 POSIX 런타임 루틴으로 반등한 경우 문제가 없습니다. 해당 디스크에 대한 경고 메시지는 OpenVOS 릴리스 17.1 이상에서 initialize_disk 명령에 추가된 -no_check_legacy_inodes 옵션을 무시하거나 억제할 수 있습니다.
문서 소프트웨어 릴리스 게시판: OpenVOS 릴리스 17.1 (R622-01) 및 OpenVOS 시스템 관리: 디스크 및 테이프 관리 (R284-12) 자세한 내용은 참조.
11.0 물리적 디스크 드라이브 삽입 및 제거: I/O 성능에 미치는 영향
ftScalable Storage 어레이는 어레이를 전원을 끄거나 호스트 및/또는 응용 프로그램을 중지하지 않고도 물리적 디스크 드라이브를 온라인 삽입 및 제거할 수 있습니다. 하나 이상의 드라이브를 삽입하거나 제거한 후 ftS확장 가능한 스토리지 어레이는 기본 물리적 디스크 토폴로지를 다시 매핑하여 재배치, 제거 또는 새로 삽입된 물리적 디스크 드라이브가 있는지 확인해야 합니다. 이를 "rescan"이라고 합니다.
이러한 재검사는 수동 작업자 명령 없이 ftS확장 가능한 저장소 배열에 의해 자동으로 수행됩니다. 이 rescan 프로세스가 발생하는 동안 보류 중인 I/O 요청은 완료될 때까지 일시적으로 지연될 수 있습니다.
1세대 ftS확장 가능한 스토리지 어레이에서 드라이브 삽입으로 인해 약 40초 동안 4초에서 7초까지 여러 I/O 지연이 발생할 수 있습니다. 드라이브 제거는 일반적으로 약 15초 동안 3초에서 11초 사이의 두 개의 I/O 지연을 초래합니다.
ftS확장 가능한 스토리지 G2 어레이의 최신 생성으로 드라이브 삽입 또는 제거로 인한 I/O 지연이 이제 3초 이내입니다.
참고: 최신 FW 버전과 최대 물리적 디스크 구성(1세대 ftS확장 가능한 스토리지 어레이의 36드라이브로 배열당 3개의 인클로저 또는 ftS확장 가능한 스토리지 G2 어레이의 72드라이브)를 갖춘 Stratus 내부 실험실 테스트의 결과입니다. 실제 결과는 특정 구성 및 워크로드에 따라 다를 수 있습니다.
복구 처리 중에 발생하는 I/O 지연으로 인한 영향을 최소화할 수 있는 몇 가지 권장 사항이 대기 시간에 민감한 응용 프로그램에 있을 수 있습니다.
- 최소 한 개의 물리적 디스크 드라이브를 예비 드라이브로 구성하고 내결함성 RAID 유형 VDISK를 사용합니다. 여분의 드라이브를 할당하고 내결함성 RAID 유형을 사용하여 ftScalable Storage 어레이는 VDISK에서 한계 또는 실패한 물리적 디스크를 자동으로 제거하고 드라이브 삽입 또는 제거없이 복구 프로세스를 시작할 수 있습니다. 덜 중요한 기간 동안 실패한 드라이브를 교체할 수 있습니다.
- 내결함성 RAID 유형 VDISK(RAID-0, NRAID)를 사용하는 경우 SRA는 대기 예비부품으로 추가 VDISK를 만드는 것이 좋습니다. 이 대기 VDISK를 대체 멤버 디스크로 사용하고 OpenVOS 미러링을 사용하여 이중화를 다시 사용할 수 있습니다. 이렇게 하면 덜 중요한 기간 동안 실패한 드라이브를 교체할 수 있습니다.
- 서비스 작업 후 특정 인클로저 슬롯 위치를 유지하기 위해 물리적 드라이브를 이동하지 마십시오. ftS확장 가능한 스토리지 어레이 설계는 VDISK가 할당될 때와 동일한 인클로저 슬롯 위치에 남아 있는 물리적 드라이브를 필요로 하지 않습니다.
- 교체를 받고 동시에 설치할 준비가 될 때까지 한계 또는 디스크 드라이브를 물리적으로 제거하지 마십시오. 물리적 드라이브 제거 및 삽입을 조정하여 한 번의 리스캔 프로세스 내에서 여러 드라이브 토폴로지 변경이 발생할 수 있으므로 rescan 프로세스가 발생하는 횟수를 최소화할 수 있습니다.
요약
OpenVOS 운영 체제와 ftS확장 가능한 스토리지 어레이의 결합을 통해 가장 중요한 애플리케이션을 호스팅할 수 있는 강력하고 확장 가능하며 유연한 스토리지 환경을 제공합니다. 다양한 RAID 유형, LUN topologies 및 구성 선택 사항의 이점과 단점을 이해함으로써 비즈니스, 성능 및 가용성 요구 사항을 충족하는 최적의 스토리지 레이아웃을 만들 수 있습니다.