Добрый день, друзья и коллеги. Сегодня мы хотели бы рассказать о преимуществах использования дисков HGST в RAID массивах и о том, как наши решения помогают обеспечить бесперебойную работу дата-цетров, минимизировав финансовые и репутационные риски.
Корпоративные пользователи предпочитают конфигурировать системы с RAID-массивами для надежной защиты данных, сводя к минимуму время простоя и поддерживая производительность. Именно поэтому они выбирают диски корпоративного класса HGST, которые обеспечивают лучшую в своем классе надежность, постоянную пропускную способность и мощность. Тем не менее, даже самые надежные диски в мире не могут полностью исключить риски потери данных. Системы RAID прошли долгий путь к минимизации этих рисков, но, тем не менее, процессы восстановления, которые происходят в результате неисправности диска, все равно неизбежны. В связи с этим образуется ряд проблем: потеря времени, производительности и сохранности данных – это задачи, с которыми HGST планирует справиться благодаря функции Rebuild Assist.
Ни одна технология хранения не застрахована от ошибок. Диск и флеш-память могут пострадать в результате неправильного использования.
HGST использует ряд диагностических функций для оценки возможных ошибок, информация о которых поступает в RAID-контроллер для дальнейшего анализа и выявлению возможных действий по устранению.
Диски HGST сводят к минимуму возможность возникновения ошибок, о чем свидетельствует среднее время наработки на отказ равное 2-м часам. Незначительные ошибки часто могут быть исправлены или перераспределены, что приводит к отсутствию или минимизации потерь данных. Тем не менее, диск, переполненный данными, может демонстрировать существенные ошибки, которые могут идентифицироваться как неисправность диска. В этом случае RAID-контроллер должен принять меры: ошибки диска будут переведены в автономную работу, а массив будет помещен в режим ограниченной функциональности, чтобы сократить возможность дополнительной потери данных в результате длительной неисправности. В то время как данные реконструированы в переустановленном диске или в диске горячей замены, RAID-контроллер продолжает предоставлять доступ к данным, используя данные четности от остальных дисков в массиве через процесс восстановления, известный как операция XOR.
И это действительно работает. Недостаток в том, что восстановление содержимого диска может занять много времени. Несмотря на то, что массив работает в замедленном состоянии, он должен восстановить данные и в то же время по-прежнему отвечать на их запросы. С точки зрения производительности, RAID-конфигурации часто используются в качестве общего хранилища. Это значит, что снижение производительности, вызванное восстановлением, может повлиять на производительность многих работников.
Перестройка RAID. Не все пользователи RAID понимают, насколько высок риск потери данных, который возможен при вторичном отказе при процессе восстановления. Снижение времени восстановления может снизить этот риск.
Почему возрастает время перестройки
Во времена, когда емкость массивов исчислялась мегабайтами и гигабайтами, сроки, необходимые для перестройки RAID-массивов, считались приемлемыми. Тем не менее, практические последствия от перехода на терабайтные массивы достаточно быстро становятся заметны, учитывая основную формулу для расчета времени, необходимого на перестройку:
Емкость (Мб) / Усредненная скорость передачи данных (Мб/с) = Время перестройки (с)
Когда речь идет о перестройке тома размером 3Тб на обычном 3,5-дюймовом жестком диске со средней скоростью передачи данных 110Мб/с, на перестройку уйдет 19 108 секунд (или 5,3 часа). Это типичная ситуация для массива RAID 1. Если и это Вас не пугает, то вспомните, что более сложные варианты массивов работают в «режиме ограниченной функциональности», когда один из дисков отключен. Это снижает производительность томов и еще больше увеличивает время перестройки. На практике скорость перестройки RAID 5 может спокойно упасть до отметки в районе 10Мб/с, так что на этот процесс потребуются дни, а это неприемлемо для большинства центров хранения и обработки данных, которые обязаны следовать определенным гарантиям уровня обслуживания конечных пользователей.
По мере роста емкости дисков растет как время их перестроения, так и риск потери данных. Например, используя программу оценки времени перестройки для массива RAID 5, состоящего из 12 дисков с одним устройством быстродействующего автоматического включения резерва, состоящим из 3Тб дисков против 5Тб дисков, и приличной скоростью перестроения в 40Мб/с, можно установить, что ежегодная вероятность потери данных на 54% выше на 5Тб более емком дисковом массиве, преимущественно потому что на перестроение потребуется примерно на 13 часов больше*. Если в RAID-массиве, в котором не предусмотрено дополнительное резервирование, выйдет из строя второй диск, содержимое тома будет потеряно, зачастую безвозвратно. RAID 6 часто используется для снижения риска отказа второго диска.
*Пример смоделирован с помощью калькулятора времени перестройки, расположенного по адресу: www.memset.com/tools/raid-calculator
Условия моделирования: усредненная скорость передачи данных 40Мб/с, 12 дисков в массиве (включая паритетный диск и устройство быстродействующего автоматического включения резерва), пятилетняя гарантия и возможность замены диска в течение 7 дней.
Подводя итоги, следует отметить, что существует непосредственная зависимость между емкостью диска и временем перестройки, или точнее говоря, чем больше емкость, тем дольше занимает процесс перестройки в условиях работы в режиме ограниченной функциональности массива. Для решения этой проблемы компания HGST обеспечила на своих последних корпоративных устройствах поддержку функции Rebuild Assist, отвечающей всем отраслевым стандартам. Она не только сокращает время, необходимое для перестроения массивов, но и снижает риск потери данных, оперативно восстанавливая полную работоспособность массива.
Корпоративные пользователи предпочитают конфигурировать системы с RAID-массивами для надежной защиты данных, сводя к минимуму время простоя и поддерживая производительность. Именно поэтому они выбирают диски корпоративного класса HGST, которые обеспечивают лучшую в своем классе надежность, постоянную пропускную способность и мощность. Тем не менее, даже самые надежные диски в мире не могут полностью исключить риски потери данных. Системы RAID прошли долгий путь к минимизации этих рисков, но, тем не менее, процессы восстановления, которые происходят в результате неисправности диска, все равно неизбежны. В связи с этим образуется ряд проблем: потеря времени, производительности и сохранности данных – это задачи, с которыми HGST планирует справиться благодаря функции Rebuild Assist.
Ни одна технология хранения не застрахована от ошибок. Диск и флеш-память могут пострадать в результате неправильного использования.
HGST использует ряд диагностических функций для оценки возможных ошибок, информация о которых поступает в RAID-контроллер для дальнейшего анализа и выявлению возможных действий по устранению.
Диски HGST сводят к минимуму возможность возникновения ошибок, о чем свидетельствует среднее время наработки на отказ равное 2-м часам. Незначительные ошибки часто могут быть исправлены или перераспределены, что приводит к отсутствию или минимизации потерь данных. Тем не менее, диск, переполненный данными, может демонстрировать существенные ошибки, которые могут идентифицироваться как неисправность диска. В этом случае RAID-контроллер должен принять меры: ошибки диска будут переведены в автономную работу, а массив будет помещен в режим ограниченной функциональности, чтобы сократить возможность дополнительной потери данных в результате длительной неисправности. В то время как данные реконструированы в переустановленном диске или в диске горячей замены, RAID-контроллер продолжает предоставлять доступ к данным, используя данные четности от остальных дисков в массиве через процесс восстановления, известный как операция XOR.
И это действительно работает. Недостаток в том, что восстановление содержимого диска может занять много времени. Несмотря на то, что массив работает в замедленном состоянии, он должен восстановить данные и в то же время по-прежнему отвечать на их запросы. С точки зрения производительности, RAID-конфигурации часто используются в качестве общего хранилища. Это значит, что снижение производительности, вызванное восстановлением, может повлиять на производительность многих работников.
Перестройка RAID. Не все пользователи RAID понимают, насколько высок риск потери данных, который возможен при вторичном отказе при процессе восстановления. Снижение времени восстановления может снизить этот риск.
Почему возрастает время перестройки
Во времена, когда емкость массивов исчислялась мегабайтами и гигабайтами, сроки, необходимые для перестройки RAID-массивов, считались приемлемыми. Тем не менее, практические последствия от перехода на терабайтные массивы достаточно быстро становятся заметны, учитывая основную формулу для расчета времени, необходимого на перестройку:
Емкость (Мб) / Усредненная скорость передачи данных (Мб/с) = Время перестройки (с)
Когда речь идет о перестройке тома размером 3Тб на обычном 3,5-дюймовом жестком диске со средней скоростью передачи данных 110Мб/с, на перестройку уйдет 19 108 секунд (или 5,3 часа). Это типичная ситуация для массива RAID 1. Если и это Вас не пугает, то вспомните, что более сложные варианты массивов работают в «режиме ограниченной функциональности», когда один из дисков отключен. Это снижает производительность томов и еще больше увеличивает время перестройки. На практике скорость перестройки RAID 5 может спокойно упасть до отметки в районе 10Мб/с, так что на этот процесс потребуются дни, а это неприемлемо для большинства центров хранения и обработки данных, которые обязаны следовать определенным гарантиям уровня обслуживания конечных пользователей.
По мере роста емкости дисков растет как время их перестроения, так и риск потери данных. Например, используя программу оценки времени перестройки для массива RAID 5, состоящего из 12 дисков с одним устройством быстродействующего автоматического включения резерва, состоящим из 3Тб дисков против 5Тб дисков, и приличной скоростью перестроения в 40Мб/с, можно установить, что ежегодная вероятность потери данных на 54% выше на 5Тб более емком дисковом массиве, преимущественно потому что на перестроение потребуется примерно на 13 часов больше*. Если в RAID-массиве, в котором не предусмотрено дополнительное резервирование, выйдет из строя второй диск, содержимое тома будет потеряно, зачастую безвозвратно. RAID 6 часто используется для снижения риска отказа второго диска.
*Пример смоделирован с помощью калькулятора времени перестройки, расположенного по адресу: www.memset.com/tools/raid-calculator
Условия моделирования: усредненная скорость передачи данных 40Мб/с, 12 дисков в массиве (включая паритетный диск и устройство быстродействующего автоматического включения резерва), пятилетняя гарантия и возможность замены диска в течение 7 дней.
Подводя итоги, следует отметить, что существует непосредственная зависимость между емкостью диска и временем перестройки, или точнее говоря, чем больше емкость, тем дольше занимает процесс перестройки в условиях работы в режиме ограниченной функциональности массива. Для решения этой проблемы компания HGST обеспечила на своих последних корпоративных устройствах поддержку функции Rebuild Assist, отвечающей всем отраслевым стандартам. Она не только сокращает время, необходимое для перестроения массивов, но и снижает риск потери данных, оперативно восстанавливая полную работоспособность массива.