🤹🏾 👩🏾‍🤝‍👩🏽 ➗ تحسين التخزين: حالة التوحيد وانخفاض تكلفة الملكية 📟 🛍️ 🦊

تصف المقالة عملية تحسين البنية التحتية للتخزين لشركة من الطبقة المتوسطة.

يتم النظر في مبررات هذا الانتقال ووصف موجز لعملية إنشاء نظام تخزين جديد. نقدم مثالاً على إيجابيات وسلبيات التحول إلى النظام المحدد.

المقدمة

تتكون البنية التحتية لأحد عملائنا من العديد من أنظمة التخزين غير المتجانسة بمستويات مختلفة: من أنظمة SOHO QNAP ، Synology لبيانات المستخدم إلى أنظمة التخزين متوسطة المدى Eternus DX90 و DX600 لـ iSCSI و FC لأنظمة الخدمة وأنظمة المحاكاة الافتراضية.

كل هذا اختلف في الأجيال والأقراص المستخدمة. جزء من الأنظمة كان المعدات القديمة التي لم يكن لديها دعم البائعين.

كانت المشكلة المنفصلة هي إدارة المساحة الخالية ، حيث كانت جميع مساحة القرص المتوفرة مجزأة للغاية عبر العديد من الأنظمة. ونتيجة لذلك ، إزعاج الإدارة والتكلفة العالية لصيانة أسطول من الأنظمة.

واجهنا التحدي المتمثل في تحسين البنية التحتية للتخزين من أجل تقليل تكلفة الملكية والتوحيد.

تم تحليل المهمة بشكل شامل من قبل خبراء شركتنا مع مراعاة متطلبات العملاء لتوافر البيانات ، IOPS ، RPO / RTO ، بالإضافة إلى إمكانية ترقية البنية التحتية الحالية.

التنفيذ

اللاعبون الرئيسيون في السوق لأنظمة التخزين متوسطة المدى (وما فوق) هم IBM مع Storwize ؛ فوجيتسو ، ممثلة بخط Eternus ، و NetApp مع سلسلة FAS. كنظام تخزين يلبي المتطلبات المحددة ، تم النظر في هذه الأنظمة ، وهي: IBM Storwize V7000U ، Fujitsu Eternus DX100 ، NetApp FAS2620. كل الثلاثة هم Unified-SHD ، أي أنهم يوفرون الوصول إلى الكتلة والوصول إلى الملفات ، ويوفرون مؤشرات أداء قريبة.

ولكن في حالة Storwize V7000U ، يتم تنظيم الوصول إلى الملفات من خلال وحدة تحكم منفصلة - وهي وحدة ملف تتصل بوحدة تحكم الكتلة الرئيسية ، وهي نقطة إضافية للفشل. بالإضافة إلى ذلك ، من الصعب نسبيًا إدارة هذا النظام ، ولا يوفر العزل المناسب للخدمات.

نظام التخزين Eternus DX100 ، كونه أيضًا نظام تخزين موحد ، له قيود خطيرة على عدد أنظمة الملفات التي تم إنشاؤها ، دون إعطاء العزلة اللازمة. بالإضافة إلى ذلك ، تستغرق عملية إنشاء نظام ملفات جديد وقتًا طويلاً (حتى نصف ساعة). كلا النظامين الموصوفين لا يسمحان بمشاركة خوادم CIFS / NFS المستخدمة على مستوى الشبكة.

مع الأخذ في الاعتبار جميع المعلمات ، بما في ذلك التكلفة الإجمالية لملكية النظام ، تم اختيار NetApp FAS2620 ، والذي يتكون من زوج من وحدات التحكم تعمل في وضع Active-Active ، وتسمح بتوزيع الحمل بين وحدات التحكم. وعند دمجها مع الآليات المدمجة لإلغاء البيانات المكررة والضغط على الإنترنت ، يمكن أن توفر بشكل كبير المساحة التي تشغلها البيانات الموجودة على الأقراص. تصبح هذه الآليات أكثر فاعلية عند تجميع البيانات على نظام واحد مقارنة بالحالة الأولية ، عندما كانت البيانات المتطابقة المحتملة موجودة على أنظمة تخزين مختلفة وكان من المستحيل تكرارها فيما بينها.

مثل هذا النظام جعل من الممكن وضع جميع أنواع الخدمات تحت سيطرة مجموعة تجاوز الفشل واحدة: SAN في شكل أجهزة كتلة للمحاكاة الافتراضية و NAS في شكل CIFS ، مشاركات NFS لبيانات مستخدم Windows و * أنظمة nix. وفي الوقت نفسه ، ظلت هناك إمكانية للفصل المنطقي الآمن لهذه الخدمات بفضل تقنية SVM (جهاز التخزين الافتراضي): لا تؤثر الخدمات المسؤولة عن المكونات المختلفة على "الجيران" ولا تسمح بالوصول إليها.

لا يزال من الممكن أيضًا عزل الخدمات على مستوى القرص ، وتجنب تدهور الأداء تحت الحمل الثقيل من "الجيران".

بالنسبة للخدمات التي تتطلب قراءة / كتابة سريعة ، يمكنك استخدام نوع مختلط من صفيف RAID ، مع إضافة العديد من محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة إلى إجمالي محرك الأقراص الثابتة. سيضع النظام نفسه بيانات "ساخنة" عليها ، مما يقلل من الكمون لقراءة البيانات المستخدمة بشكل متكرر. هذا بالإضافة إلى ذاكرة التخزين المؤقت NVRAM ، والتي تضمن ذريتها وسلامتها بالإضافة إلى سرعة الكتابة العالية (سيتم تخزين البيانات في NVRAM التي تعمل بالبطارية حتى يتم استلام تأكيد تسجيلها الكامل من نظام الملفات) في حالة انقطاع التيار المفاجئ.

بعد ترحيل البيانات إلى نظام تخزين جديد ، يصبح من الممكن استخدام مساحة قرص التخزين المؤقت بكفاءة أكبر.

الجوانب الإيجابية

كما ذكر أعلاه ، فإن استخدام هذا النظام جعل من الممكن حل مشكلتين في وقت واحد:

- التوحيد

, , , .
. , LUN, .
. , . , Ethernet Fiber Channel .
, , . .

—

NetApp SVM (Storage Virtual Machine), , , . SVM, . /.
.
SVM , , VLAN-. , SVM, VLAN’. , trunk-.
iSCSI-, SAN- , , « » .
.
- RAID- ( RAID- ), Volume. Volume SVM’, SVM’ . «» , «» SVM’ .
RAID- , .

—

. RAID-, .
(CPU, RAM). storage-, , IO-, .
NetApp S3- , on-premise , .

- بعد تقليل جميع الخدمات تحت سيطرة نظام واحد ، نتوقع أن نحصل على تأثير أكبر من تعطيل مكون واحد (1 من أصل 2 تحكم مقابل 1 من أصل 10+ في البنية التحتية القديمة).
- انخفاض توزيع البنية التحتية للتخزين. إذا كان من الممكن وضع أنظمة التخزين السابقة في طوابق مختلفة / في مباني مختلفة ، فإن كل شيء الآن يتركز في رف واحد. يمكن تعويض هذا العنصر عن طريق شراء نظام أقل كفاءة واستخدام النسخ المتزامن / غير المتزامن في حالة حالات القوة القاهرة.

الإعداد خطوة بخطوة

نظرًا لسرية المعلومات ، من المستحيل عرض لقطات شاشة من بيئة العميل الحقيقية ، لذلك تظهر خطوات التكوين في بيئة الاختبار وتكرر تمامًا الخطوات التي تم تنفيذها في البيئة الإنتاجية للعميل.