نحوه پیکربندی Pool در خانواده Dell Unity -آشنایی با RAID

پشتیبانی RAID در مدل های Hybrid و FAST VP

در سیستم هایی که FAST VP فعال است، امکان تعریف چند Storage Tier در یک Storage Pool فراهم می شود. هر Tier می تواند بر اساس نوع درایو و نیاز عملکردی، RAID configuration مستقل داشته باشد. این معماری اجازه می دهد ظرفیت و Performance در یک Pool به صورت لایه ای طراحی شود.

RAIDهای پشتیبانی شده:

• RAID 5
  در این سطح RAID، داده و Parity میان درایوهای عضو توزیع می شود. سیستم می تواند با از دست رفتن یک درایو همچنان عملیاتی باقی بماند. این ساختار برای محیط هایی که به تعادل میان هزینه و افزونگی نیاز دارند طراحی شده است.
• RAID 6
  در RAID 6 دو بلوک Parity ایجاد می شود. این ویژگی اجازه می دهد سیستم در صورت خرابی هم زمان دو درایو به فعالیت ادامه دهد. این سطح برای workloadهایی با تمرکز بیشتر بر Read مناسب تر است.
• RAID 1/0 RAID 10
  این ساختار ترکیبی از Mirroring و Striping است. داده به صورت آینه ای نوشته می شود و هم زمان میان جفت های درایو توزیع می شود. نتیجه، Performance بالا همراه با افزونگی قوی تر نسبت به RAID 5 است.

معماری RAID در Dynamic Pool

در Dynamic Pool، RAID بر اساس تقسیم فیزیکی درایوها به بخش های کوچکتر پیاده سازی می شود. این طراحی باعث توزیع گسترده تر داده و افزایش انعطاف در تخصیص ظرفیت می شود.

وابستگی تعداد Drive Extent به:

• نوع RAID
  نوع RAID مشخص می کند هر RAID Extent شامل چند Drive Extent باشد. برای نمونه، در RAID 5 ساختار بر پایه یک Parity در هر گروه تعریف می شود، در حالی که RAID 6 شامل دو Parity است. این تفاوت مستقیماً بر تعداد اجزای تشکیل دهنده RAID Extent اثر می گذارد.
• RAID Width
  RAID Width تعیین می کند چند Drive Extent در کنار هم یک RAID Extent را تشکیل دهند. به عنوان مثال، RAID 5 (4+1) شامل چهار بلوک داده و یک Parity است که مجموعاً پنج Drive Extent در یک RAID Extent ایجاد می کند.

الزامات افزونگی در Dynamic Pool

• عدم وجود دو Drive Extent از یک درایو در یک RAID Extent
  سیستم تضمین می کند که یک RAID Extent هرگز شامل دو بخش از یک درایو نباشد. این طراحی از ایجاد نقطه خرابی مشترک جلوگیری می کند و افزونگی واقعی را حفظ می کند.
• هر Drive Extent فقط عضو یک RAID Extent است
  هر بخش از درایو تنها در یک RAID Extent استفاده می شود. این محدودیت از هم پوشانی ساختاری جلوگیری کرده و ساختار RAID را ایزوله نگه می دارد.
• هر RAID Extent فقط عضو یک RAID Group است
  یک RAID Extent نمی تواند در چند RAID Group استفاده شود. این جداسازی، انسجام ساختاری Pool را حفظ می کند.

معماری RAID در Traditional Pool

در Traditional Pool، RAID Group از مجموعه ای از درایوهای کامل با ظرفیت و سطح افزونگی یکسان تشکیل می شود. برخلاف Dynamic Pool، تقسیم به Extent انجام نمی شود و ساختار مستقیم تر است.

مجموعه ای از درایوها با:

• ظرفیت یکسان
  تمام درایوهای عضو RAID Group باید ظرفیت مشابه داشته باشند تا توزیع داده به صورت یکنواخت انجام شود.
• سطح افزونگی یکسان
  نوع RAID برای کل Group یکسان است و تمام درایوها در همان ساختار افزونگی مشارکت می کنند.

الزام رعایت مضرب Stripe Width هنگام افزایش تعداد درایو

در Traditional Pool، اگر قرار باشد تعداد درایوها افزایش یابد، این افزایش باید بر اساس مضربی از Stripe Width انتخاب شده انجام شود. برای مثال در( RAID 5 (4+1، هر گروه شامل پنج درایو است، بنابراین افزودن درایو باید در قالب گروه های پنج تایی انجام شود تا ساختار RAID حفظ شود.

نیاز به Drive Spare مجزا

در این مدل، یک Spare Drive جداگانه برای پاسخ به خرابی احتمالی در نظر گرفته می شود. در صورت از دست رفتن یکی از درایوهای RAID Group، Spare به صورت جایگزین وارد مدار می شود تا ساختار افزونگی بازسازی شود.

RAID Configurations و نقش Stripe Width

Stripe Width تنها یک عدد نیست؛ این پارامتر مشخص می کند چند درایو در هر RAID Group مشارکت دارند. هرچه Stripe Width افزایش یابد، تعداد درایوهای درگیر در یک ساختار RAID بیشتر می شود.

افزایش تعداد درایو و افزایش ریسک خرابی هم زمان

در( RAID 5 (4+1، تنها پنج درایو درگیر هستند. در (RAID 5 (12+1، سیزده درایو عضو یک گروه میشوند. افزایش تعداد درایوها احتمال بروز خرابی هم زمان را بالا میبرد، زیرا دامنه مشارکت سخت افزاری گسترده تر می شود.

سطوح RAID پشتیبانی شده و سناریوهای کاربرد

RAID 1/0 (RAID 10)

مناسب برای:

• Enterprise Server
  محیط هایی که نیاز به پردازش سریع و پایدار دارند.
• Database با اندازه متوسط
  جایی که Performance و قابلیت اطمینان در اولویت قرار دارد.

ویژگی ها:

• Performance بالا
  به دلیل توزیع موازی داده و ساختار Mirroring.
• قابلیت اطمینان بالا
  خرابی یک درایو در هر جفت تاثیری بر دسترس پذیری ندارد.
• ظرفیت قابل استفاده کمتر
  به دلیل تخصیص بخشی از ظرفیت به Mirroring.

RAID 5

مناسب برای:

• Transaction Processing
  پردازش های تراکنشی که به تعادل میان سرعت و ظرفیت نیاز دارند.
• Storage عمومی
  محیط هایی با workload ترکیبی.
• Relational Database
  جایی که افزونگی با هزینه متعادل اهمیت دارد.
• Enterprise Resource System
  سامانه هایی با حجم داده متوسط.

ویژگی:

• هزینه پایین تر به ازای هر MB
  زیرا تنها یک Parity در هر گروه استفاده می شود.

RAID 6

مناسب برای:

• Archiving
  محیط هایی با تمرکز بر نگهداری بلندمدت داده.
• Backup
  سناریوهایی که تحمل خرابی بالا اهمیت دارد.
• Workloadهای Read-biased
  جایی که خواندن داده غالب است و نیاز به افزونگی بیشتر وجود دارد.

تأثیر نوع RAID بر Drive IOPS

رفتار Random Write

• RAID 1/0
  
  • 2 Back-end Write
    هر عملیات Write در Front-end به دو عملیات نوشتن در Back-end تبدیل می شود، زیرا داده به صورت آینه ای نوشته می شود.
• RAID 5
  
  • 2 Back-end Read
  • 2 Back-end Write
    برای هر Write، ابتدا داده و Parity قبلی خوانده شده و سپس داده جدید و Parity جدید نوشته می شود.
• RAID 6
  
  • 3 Back-end Read
  • 3 Back-end Write
    به دلیل وجود دو Parity، تعداد عملیات Back-end بیشتر است و این موضوع بر Drive IOPS اثر مستقیم دارد.

نگاهی نهایی به انتخاب RAID در Dell Unity

پیکربندی صحیح RAID در زمان ایجاد Storage Pool، پایه طراحی یک زیرساخت پایدار در خانواده Dell Unity محسوب می شود. تفاوت میان Dynamic Pool و Traditional Pool، نحوه شکل گیری RAID group، ساختار Drive Extent و RAID Extent و همچنین نقش Stripe Width، همگی تعیین می کنند داده ها چگونه توزیع شوند و سیستم در برابر خرابی چه رفتاری داشته باشد.درک تفاوت عملکردی میان RAID 5، RAID 6 و RAID 1/0 (RAID 10) کمک می کند سطح مناسبی از افزونگی و Performance انتخاب شود. بررسی تأثیر نوع RAID بر Drive IOPS نیز دید دقیقی از رفتار Back-end در برابر Write های تصادفی ارائه می دهد؛ موضوعی که در طراحی محیط های عملیاتی اهمیت بالایی دارد.زمانی که انتخاب RAID بر اساس نوع Workload، سطح تحمل خرابی و معماری Pool انجام شود، نتیجه آن ساختاری منسجم، قابل پیش بینی و قابل گسترش خواهد بود. این شناخت، مسیر ورود به مراحل بعدی طراحی و بهینه سازی Storage در Dell Unity را شفاف و هدفمند می کند.

برای دریافت مشاوره تخصصی در این زمینه، می توانید از طریق صفحه« ارتباط با ما» با کارشناسان آکو در ارتباط باشید.