منذ ستة أشهر ، بدأت بالفعل في الحديث عن تحديث خط تخزين Huawei - Dorado V6. في الواقع ، تمكنت من التعرف عليهم قبل الإعلان الرسمي ، ومن المنطقي أنه لم تتح لي الفرصة في ذلك الوقت للمسهم بيدي. في مقالتي " Huawei Dorado V6: Sichuan Heat " ، ركزت على طرازين Dorado 8000 و 18000 V6 الأقدم ، لأنهما من وجهة نظر الهندسة المعمارية كانوا أكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لي في تلك اللحظة. أخيرًا ، أتيحت لي الفرصة لاختبار نظام 5000V6 في مختبرنا والتحدث أكثر عن الجانب التقني لهذه الأنظمة.من ناحية ، هذه مراجعة واختبار لنظام 5000V6 ، من ناحية أخرى ، هو استمرار منطقي للمقال السابق ، لأن على مدى الأشهر الستة الماضية ، ظهرت المزيد من التفاصيل حول مختلف مكونات النظام ومنطق العمل والوظيفة المنفذة.لكن دعنا ننتقل مباشرة إلى هذه النقطة. نظرًا لأن هذا النظام مألوف أكثر - نظام تحكم مزدوج ، فقد بعض مزايا أخواته الأكبر سناً.- عدم وجود الواجهة الأمامية والخلفية المشتركة.
- أيضا ، في أنظمة 5000V6 و 6000V6 ، يتم تثبيت معالجين Kunpeng 920 فقط على كل من وحدات التحكم ، وواحد في 3000V6.
- إذا تم توفير نفس الرفوف لـ 5000V6 و 6000V6 مثل 8000V6 و 18000V6 مع رقائق Kunpeng ، والتي تم تصميمها لتسريع عملية إعادة البناء ، ويتم توصيل هذه الرفوف عبر 100GB RDMA ، ثم لنموذج 3000V6 الأصغر فقط تتوفر أرفف SAS.
- تم تصميم 5000V6 و 6000 V6 لتثبيت 36 محرك أقراص مزود بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة (PALM) أو محركات أقراص SAS SSD عادية مقاس 25 × 2.5 بوصة (يتم تحديدها عند تكوين النظام عند الطلب) ، أما أصغر محرك 3000 فولت 6 فلا يدعم سوى 25 محرك أقراص SAS.
- يدعم 3000V6 تثبيت ما يصل إلى ثلاث بطاقات واجهة قابلة للتبديل السريع على وحدة التحكم ، ويدعم كل من 5000V6 و 6000 V6 ست بطاقات.
كما هو الحال في المقالة السابقة ، هناك حاشية تتعلق بـ NVMe من طرف إلى طرف: من المقرر دعم NVMe عبر RoCE v2 و NVMe عبر TCP / IP في المستقبل القريب.من الناحية المعمارية ، تختلف أيضًا أنظمة التحكم المزدوجة.يستخدم OceanStor Dorado V6 بنية نشطة نشطة تحتوي على التقنيات التالية.- خوارزمية موازنة التحميل: أرصدة قراءة وكتابة طلبات تلقيها كل وحدة تحكم.
- ذاكرة التخزين المؤقت العالمية: تسمح لـ LUNs بعدم امتلاك مالكين. تقوم كل وحدة تحكم بمعالجة طلبات القراءة والكتابة المستلمة ، مما يوفر موازنة الحمل بين وحدات التحكم.
- RAID 2.0+: يوزع البيانات بالتساوي عبر جميع الأقراص الموجودة في مجموعة التخزين ، ويوازن الحمل على القرص.
RAID 2.0+
إذا لم يتم تخزين البيانات بشكل موحد على SSD ، يمكن أن تصبح بعض أقراص SSD المحملة بكثافة اختناق النظام. يستخدم OceanStor Dorado V6 تقنية RAID 2.0+ لتوزيع البيانات بالتساوي عبر جميع وحدات LUN على كل محرك أقراص صلبة ، مما يوازن الحمل بين محركات الأقراص. تنفذ OceanStor Dorado V6 تقنية RAID 2.0+ كما يلي:- وتشكل محركات أقراص SSD متعددة مجموعة تخزين
- ينقسم كل قرص SSD إلى قطع ذات حجم ثابت (عادةً 4 ميجابايت لكل مقطع) لتبسيط إدارة المساحة المنطقية
- تشكل الأجزاء من محركات أقراص SSD مختلفة مجموعة كبيرة تستند إلى سياسة RAID المعرفة من قبل المستخدم
- تنقسم المجموعة إلى "حبيبات" (عادةً 8 كيلوبايت) ، وهي أصغر وحدة للأحجام
كتابة ROW كاملة الشريط
يمكن مسح شرائح ذاكرة فلاش على SSD لعدد محدود من المرات. في وضع إعادة كتابة RAID التقليدي (الكتابة إلى المكان) ، يتم الكتابة فوق البيانات الساخنة الموجودة على SSD بشكل مستمر وتتآكل رقائق الفلاش بسرعة. يستخدم OceanStor Dorado V6 تسجيلًا للكتابة كاملة الاتجاه (ROW) للبيانات الجديدة والقديمة. يقوم بتخصيص شريحة فلاش جديدة لكل سجل ، مما يوازن عدد المرات التي يتم فيها مسح جميع رقائق الفلاش. هذا يقلل بشكل كبير من حمل المعالج على وحدة التحكم نفسها وحمل القراءة / الكتابة على SSD أثناء عملية الكتابة ، مما يزيد من أداء النظام على مستويات RAID المختلفة.أولوية الإدخال / الإخراج من طرف إلى طرف
لضمان وقت استجابة ثابت لأنواع معينة من الإدخال / الإخراج ، تحدد وحدات التحكم OceanStor Dorado V6 كل عملية إدخال / إخراج مع الأولوية وفقًا لنوعها. يسمح هذا للنظام بتخطيط وحدة المعالجة المركزية والموارد الأخرى وترتيب أولوياتها ، مما يوفر ضمانًا لوقت الاستجابة بناءً على أولويات الإدخال / الإخراج. على وجه الخصوص ، بعد تلقي العديد من محركات أقراص الإدخال / الإخراج SSD تحقق من أولوياتها ومعالجة العمليات في المقام الأول بأولوية أعلى.يصنف OceanStor Dorado V6 عمليات الإدخال / الإخراج إلى الأنواع الخمسة التالية ويعطيها الأولوية بترتيب تنازلي ، مما يوفر أفضل استجابة داخلية وخارجية للإدخال / الإخراج:- عمليات القراءة / الكتابة
- وظائف الإدخال / الإخراج المتقدمة
- تمرد
- مخبأ دافق
- جمع القمامة
على كل محرك أقراص ، بالإضافة إلى إعطاء الأولوية لعمليات الإدخال / الإخراج ، يتيح OceanStor Dorado V6 أيضًا طلبات قراءة ذات أولوية عالية لمقاطعة عمليات الكتابة والمسح الحالية. في هذه الحالة ، يؤثر تأخير قراءة القرص (في حالة عدم وجود بيانات في ذاكرة التخزين المؤقت) بشكل مباشر على تأخير قراءة المضيف. عادةً ، يقوم محرك أقراص فلاش SSD بثلاث عمليات: القراءة والكتابة والمسح. يتراوح تأخير المسح من 5 مللي ثانية إلى 15 مللي ثانية ، وتأخير الكتابة من 2 مللي ثانية إلى 4 مللي ثانية ، وتأخير القراءة من عشرات ميكروثانية إلى 100 ميكروثانية. عندما تقوم شريحة الفلاش بعملية الكتابة أو المسح ، يجب أن تنتظر عملية القراءة حتى تكتمل العملية الحالية ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تأخير القراءة.حاوية القرص الذكية
كما كتبت في مقال سابق ، فإن أرفف الأقراص الجديدة مجهزة بمعالجها الخاص وذاكرة الوصول العشوائي. يسمح لك هذا بنقل مهام مثل الاسترداد من فشل القرص من وحدات التحكم. هذا يقلل بشكل كبير من الحمل على وحدات التحكم في حالة استعادة البيانات بسبب فشل القرص. يوضح الشكل التالي عملية استعادة البيانات داخل رف قرص واحد باستخدام RAID 6 (21 + 2) كمثال. إذا كان محرك الأقراص D1 تالفًا ، فيجب على وحدة التحكم قراءة D2-D21 و P ، ثم إعادة حساب D1. في المجموع ، يجب قراءة 21 كتل البيانات من الأقراص. عمليات القراءة والاستعادة تستهلك موارد المعالج الكبيرة.يتلقى رف حاوية القرص الذكي طلب استعادة ويقرأ البيانات لحساب بيانات التماثل محليًا. ثم تحتاج فقط إلى نقل بيانات التكافؤ إلى وحدة التحكم. يوضح الشكل التالي أنه يجب نقل أربع كتل بيانات تماثل فقط بين وحدة التحكم ورف القرص. وهذا يوفر أداء عمليات الاسترداد من خلال تقليل النطاق الترددي للشبكة خمس مرات.نتيجة لذلك ، عند نقل هذا الحمل إلى المعالجات في الرف ، من الممكن تقليل الحمل على وحدات التحكم من مهمة إعادة البناء إلى أقل من 10٪.SmartDedupe و SmartCompression
يقوم OceanStor Dorado V6 تلقائيًا بإلغاء البيانات المكررة والضغط التكييفي بناءً على خصائص بيانات المستخدم ، مما يزيد من الكفاءة. العملية التكيفية من إلغاء البيانات المكررة والضغط هي كما يلي.- , , . , . .
- , «» (SFP) «». , .
- عندما يتم تجميع العديد من SFPs المتماثلة في جدول "القدرات" ، تتم قراءة البيانات المقابلة لهذه SFPs من أقراص إلغاء البيانات المكررة بعد المعالجة. بعد اكتمال عملية إلغاء البيانات المكررة ، يتم تحديث جدول بصمات الأصابع.
قبل ضغط البيانات ، يستخدم OceanStor Dorado V6 خوارزمية المعالجة المسبقة الخاصة به لتحديد الجزء الذي يصعب ضغطه في كتل البيانات بناءً على تنسيق البيانات. يقوم OceanStor بإعادة ترتيب البيانات وتقسيمها إلى قسمين:- بالنسبة للجزء الذي يصعب ضغطه ، يقوم النظام بضغطه باستخدام خوارزمية ضغط مطورة خصيصًا من Huawei
- بالنسبة للجزء الآخر ، يستخدم النظام خوارزمية ضغط مشتركة
يستخدم بعض بائعي التخزين بالفعل ضغط البيانات في ترسانتهم. لكنهم يستخدمون عادة كتلة 4K أو 1K لضغط البيانات. ذهبت Huawei إلى أبعد من ذلك وتستخدم محاذاة البايت. أعتقد أن الرسم التوضيحي واضح.وبالتالي ، فإننا نلائم 32 كيلوبايت من بيانات المستخدم في أقل من 5 كيلوبايت.يعمل الآن الضغط وإلغاء البيانات المكررة من اللحظة التي تقوم فيها بتثبيت ترخيص التخزين الإلكتروني المناسب. لا يمكن تعطيله من Device Mabager ، ولكن إذا كنت تريد ذلك حقًا ، فيمكن القيام بذلك من خلال CLI. وفقًا لمنطق البائع ، يجب أن تعمل التقنيات الموفرة للمساحة دائمًا على محركات أقراص الحالة الثابتة.نقطة واحدة مهمة طوال الخط. على الرغم من وجود خمسة نماذج فقط ، إلا أنها ، من بين أمور أخرى ، تختلف فيما بينها في حجم ذاكرة التخزين المؤقت لكل وحدة تحكم:- OceanStor Dorado 3000 V6: 192 جيجابايت
- OceanStor Dorado 5000 V6: 256 جيجابايت / 512 جيجابايت
- OceanStor Dorado 6000 V6: 1024 غيغابايت
- OceanStor Dorado 8000 V6: 512 جيجابايت / 1024 جيجابايت / 2048 جيجابايت
- OceanStor Dorado 18000 V6: 512 جيجابايت / 1024 جيجابايت / 2048 جيجابايت
كما ترى ، لا يتغير الحجم الإجمالي للنماذج القديمة ، ولكن يتغير عدد محركات الأقراص. وفقًا لتصريحات مهندسي Huawei ، لم يكن لديهم ببساطة الفرصة لاختبار الأنظمة على حجم أكبر من 2Pb. من الناحية النظرية ، يدعمون أكثر.الحد الأقصى لعدد محركات الأقراص / السعة القصوى: - OceanStor Dorado 3000 V6 - 1000 / 500TiB
- OceanStor Dorado 5000 V6 - 1200 / 1024TiB
- OceanStor Dorado 6000 V6 - 1500/2048 تي آي بي
- OceanStor Dorado 8000 V6 - 3200 / 2048TiB
- OceanStor Dorado 18000 V6 - 6400 / 2048TiB
في مقال سابق ، نسيت أن أذكر بطاقات الواجهة المتوفرة بشكل عام:سبق أن قلت (في كل من المقالة السابقة وفي هذه المقالة) أن Huawei تقدم محركات أقراص صلبة ذات تصميم خاص بها - حجم النخيل ، أو كما يطلقون عليها ، محركات أقراص SSD المطورة من Huawei (HSSD) كأجهزة تخزين.إلى جانب حقيقة أن الشركة تعتبر تطويرها أسرع ، فهي تقدم أيضًا بعض الميزات الرئيسية.
SSD / - NAND. - NAND.
HSSD . SSD , /. SSD / , , , , .- (Bad Block)
- NAND. HSSD /, - NAND. , SSD (XOR) . HSSD , . - فحص الخلفية
بعد تخزين البيانات في فلاش NAND لفترة طويلة ، قد تحدث أخطاء في البيانات بسبب تداخل القراءة أو تداخل الكتابة أو الأعطال العرضية. يقرأ HSSD بشكل دوري البيانات من ذاكرة فلاش NAND ، ويتحقق من تغييرات البت ، ويكتب تغييرات البت في الصفحات الجديدة. تقوم هذه العملية بالكشف المسبق عن المخاطر ومعالجتها ، مما يمنع بشكل فعال فقدان البيانات ويحسن أمان البيانات وموثوقيتها.
لذا ، دعنا نذهب مباشرة إلى الاختبارات. لقد قمنا باختبار كل من وحدات تحكم 5000V6 مع ذاكرة تخزين مؤقت سعة 256 جيجابايت و 512 جيجابايت.كان الاختبار الأول ، إذا جاز التعبير ، الاحماء.كما نرى ، في ملف تعريف التحميل هذا 8k 50r / 50rw ، كان الفرق حوالي 7٪ (220 kIOPs مقابل 205 kIOPs) وأثر فقط على العدد النهائي لـ IOPS ، وظل وقت الاستجابة عند نفس المستوى - 0.9 مللي ثانية.بالمناسبة ، كان من السهل جدًا تحديد أننا بدأنا بالراحة على وحدة التحكم ، فقد أبلغ النظام نفسه عن استخدام مرتفع لمعالجات وحدة التحكم.الاختبار الثاني الذي نستخدمه لجميع الأنظمة على محركات أقراص الحالة الثابتة هو تقييمها ومقارنتها بملف تعريف أكثر تعقيدًا.الملف الشخصي[global]
direct=1
thread=1
iodepth=16
filename=/dev/sdb
ioengine=libaio
runtime=3600000
group_reptorting
time_based
[8r]
rw=randread
numjobs=24
bs=8k
[8w]
rw=randwrite
numjobs=24
bs=8k
[32r]
rw=randread
bs=32k
numjobs=1
[32w]
rw=randwrite
numjobs=1
bs=32k
[128r]
rw=read
bs=128k
numjobs=1
[128w]
rw=write
bs=128k
numjobs=1
[512r]
rw=read
bs=512k
numjobs=1
[512w]
rw=write
bs=512k
numjobs=1
هنا الصورة مختلفة تمامًا. إذا كان الفرق في عدد IOPS في ألفي (172 kIOPs مقابل 170 kIOPs) غير كبير على الإطلاق ، فإن التأخير زاد خمس مرات (من 0.4 مللي ثانية إلى 2.1 مللي ثانية) ، يخبرنا أنه عند العمل مع كتلة كبيرة ، فإن كمية أكبر من ذاكرة التخزين المؤقت يعطي ميزة للنظام.في العام الماضي ، اختبرت أنا وزملائي بالفعل هاتف Huawei Dorado 5000 V3 ، لذا يمكننا الآن مقارنة هذين النظامين.تقدم على الوجه. كان ملف تعريف التحميل وإجراء الاختبار هو نفسه في كلتا الحالتين.بالطبع ، سيكون من الجيد إجراء مقارنة مع المنافسين أيضًا ، شخصيًا ، كانت يدي تشعر بالحكة للغاية للمقارنة مع نظام NetApp AFF A400 ، نظام NVMe الكامل ، والذي ظهر منذ وقت ليس ببعيد. لسوء الحظ ، لم تزر مختبرنا بعد ، والمقارنة مع AFF A300 ليست منطقية تمامًا ، على الرغم من أن Dorado 5000 V3 سابقًا من Huawei تم وضعه كمنافس له.في فناء القرن الحادي والعشرين ، تقدم العديد من الشركات برامج مختلفة لزيادة جاذبية أنظمتها. قررت Huawei مواكبة هذا الاتجاه.ضمان السعة الفعالة
مع أنظمة التخزين V6 الجديدة ، يمكنك الاعتماد بأمان على تخزين البيانات الفعال مع الضغط وإلغاء البيانات المكررة. بشكل عام ، يقدم العديد من البائعين في السوق بالفعل برامج مماثلة ، والتي بسبب التخزين الأكثر كفاءة تسمح بتخزين مضمون لمزيد من البيانات على الحجم المفيد المكتسب لنظام تخزين البيانات.لا تزال تكلفة كل تيرابايت من SSDs عالية جدًا ، لذا فإن تقنيات الضغط وإلغاء البيانات المكررة مفيدة للغاية ، وتظهر كفاءة عالية في العديد من أنواع البيانات. إذا كانت بياناتك عبارة عن فيديو أو صوت أو صور أو بيانات علمية أو PDF أو XML أو بيانات مشفرة ، فلن تكون عملية إلغاء البيانات المكررة فعالة ، وإلا فإن الضمان يعمل. حتى إذا اشتريت نظامًا يحتوي على الحد الأقصى لعدد محركات الأقراص المثبتة ، فستحصل أيضًا على رف توسع جنبًا إلى جنب مع محركات الأقراص ضمن البرنامج.الفلاش
إذا قمت ، جنبًا إلى جنب مع الصفيف ، بشراء برنامج Huawei Hi-Care Onsite أو Co-Care أو أعلى ، فيمكنك الاعتماد على التحديث المجاني لوحدات التحكم إلى موديلات جديدة من نفس الخط. هذا يسمح لك بالحصول على أحدث الأنظمة وأكثرها إنتاجية دون الحاجة إلى شراء أنظمة جديدة أو ترحيل البيانات. تحدث عملية استبدال وحدات التحكم أيضًا دون انقطاع الخدمة.إذا كنت من محبي الواجهات وتريد إلقاء نظرة على مدير الأجهزة المحدث ، فإن OceanStor Dorado 18000 V6 6.0.0 DeviceManager متاح بالفعل على بوابة Huawei .لسوء الحظ ، كان هذا النظام في اختباراتنا لبضعة أيام فقط ، لذلك تمكنا فقط من قياس الأداء. لكني أرغب أيضًا في إجراء اختبارات وظيفية ، واختبارات الفشل المفضلة لدينا والتحقق من بعض شكاوى الأداء التي كانت على خط V3 السابق في أداء بعض العمليات - من المهم فهم التغييرات التي حدثت في الخط الجديد (وبالتالي ، في البرنامج) ما هو الأثر الذي أحدثوه؟أريد أن أشير إلى أن معظم الاختبارات التي أجريها لمقالاتي هي عمل جماعي. أعرب عن امتناني لزملائي من مجموعة تكامل شركة "أونلانتا" التي أعمل معها. بالمناسبة ، نحن نبحث عن مهندس نظام في فريقنا .