Dell Unity: Porozumění dynamickým fondům (mapované pole RAID) (oprava společností Dell)

• Technologie dynamického fondu byla představena v kódu Dell Unity OE 4.2.
• Dynamické fondy se také označují jako mapované pole RAID a pole RAID založené na rozsahu.
• Od verze Unity OE 4.2 až 5.1 jsou dynamické fondy podporovány pouze na fyzickém hardwaru typu all-flash.
• V OE verze5.2 byla přidána podpora dynamických fondů na hybridních systémech.
• V celoflashových modelech Unity s prostředím OE verze 4.2 nebo novější jsou všechny nové fondy vytvořené v grafickém uživatelském rozhraní Unisphere dynamické fondy a nové fondy vytvořené v rozhraní příkazového řádku Unisphere a rozhraní REST API jsou ve výchozím nastavení dynamické fondy. U hybridních systémů s verzí 5.2 nebo novější se jedná o výchozí typ fondu při vytváření fondů v nástroji Unisphere.
• Dynamické fondy se také označují jako fondy rozsahu.
• Dynamické fondy nahrazují předchozí technologii fondů (označovanou jako tradiční fondy) jako výchozí typ fondu pro all-flash systémy s prostředím OE verze 4.2 a vyšší a hybridní flashové systémy s prostředím OE 5.2 a vyšším.

• Disky neplýtvají, protože nejsou potřeba žádné pevné náhradní díly.
• Všechny disky v systému lze přidat do fondu. Tím se prodlouží životnost disků ve fondu, protože zatížení se rozloží na další disky.
• Doba opětovného sestavení je rychlejší než u tradičních fondů, protože záložní kapacita pro dynamický fond se rozloží na více disků, místo aby se soustředila na jednu jednotku hot spare. Při selhání disku se k procesu obnovy přispívá více disků.
• Bazény lze obvykle rozšířit na základě požadované kapacity. Do dynamického fondu můžete například přidávat jednu jednotku po druhé, což poskytuje flexibilitu zřizování a úsporu nákladů.

• Skupina jednotek stejného typu, které byly zkombinovány do skrytého objektu dynamického fondu. 
• Každá jednotka v dynamickém fondu může být součástí pouze partnerské skupiny pro jeden disk. 
• Jednotka nikdy nezmění skupinu partnerství disků.
• Každá partnerská skupina disků může obsahovat pouze jeden typ jednotky, v rámci skupiny však lze kombinovat různé velikosti určitého typu jednotek. 
• Maximální počet disků obsažených ve skupině Drive Partnership Group je 64.

• Když je partnerská skupina disků plná, je nutné vytvořit novou skupinu s minimálním počtem disků pro šířku pole RAID + rezervním místem pro 1 disk.

• V souboru DPG je povoleno použít disky stejné velikosti stejného typu, pokud však soubor DPG obsahuje x 400GB disků a pouze 1 800GB disk, polovina rozsahu 800GB disku se nevyužije, dokud nebude k dispozici dostatek disků stejné velikosti a nebude naplňovat šířku pole RAID.

• Jelikož každá partnerská skupina disků může obsahovat pouze jeden typ jednotky, budou disky flash, disky SAS a NL-SAS umístěny do vlastních partnerských skupin disků. Kromě toho lze do stejného dynamického fondu přidat různé rychlostní rotující disky, ty však budou z výkonnostních důvodů umístěny do vlastních partnerských skupin disků. Například disky s 10 000 ot./min. a 15 000 ot./min, které se nacházejí ve stejném fondu, budou umístěny do různých partnerských skupin disků bez ohledu na jejich velikost, jak je znázorněno na obrázku níže.

• Rozsah jednotky je část jednotky.
• Velikost rozsahu je pevná pro každý typ jednotky. SAS Flash 3 nebo SAS Flash 4.
• Počet rozsahů na jednotku závisí na typu a velikosti jednotky.
• Při vytvoření dynamického fondu se každá jednotka ve fondu rozdělí na rozsahy jednotek.
• Rozsah jednotky může být:

Rozsah rezervního prostoru

• Dynamické fondy nevyžadují vyhrazené jednotky Hot Spare. Využívá záložní místo vyhrazené v každém fondu a lze jej použít pouze k výměně vadného nebo vadného disku. 
• Počet rozsahů rezervovaného rezervního místa v rámci dynamického fondu přímo závisí na velikosti disků a počtu disků ve fondu.
• Pro každých 32 disků stejného typu v dynamickém fondu je přiděleno 1 nebo 2 disky místa jako náhradní místo v závislosti na kódu OE, jak je popsáno výše. 
• Množství vyhrazeného rezervního místa vždy zajistí, že disk s největší využitelnou kapacitou ve fondu bude možné nahradit zbývajícími rozsahy rezervního místa ve fondu.
• Záložní místo ve skupině partnerství disků je nutné po dokončení přebudování doplnit, protože v této skupině nyní není dostatek volného místa.
• Pokud se v systému nachází volný disk, který má stejnou nebo větší velikost a stejný typ jako vadný disk, dynamický fond jej spotřebuje k nahrazení chybějících rozsahů náhradního místa. Po výměně je vadný disk ponechán v systému volný.
• Pokud v systému nejsou žádné volné disky, po výměně vadného disku bude nový disk spotřebován dynamickým fondem a dojde k opětovnému vyrovnání rozsahu náhradního místa.

• Po vyhrazení rozsahu náhradního místa v dynamickém fondu se vytvoří rozsahyRAID se zbývajícími rozsahy disků.
• Rozsah pole RAID je rozsah disku, který tvoří úplnou šířku prokládání pro daný typ pole RAID. Pokud bylo například jako typ pole RAID vybráno pole RAID 5 a jako šířka prokládání fondu byla vybrána hodnota 4+1, bude rozsah pole RAID obsahovat 5 rozsahů disků (4+1). 
• Rozsah pole RAID poskytuje ochranu pole RAID pro uživatelská data uložená v dynamickém fondu a později se používá k zajištění využitelné kapacity fondu pro vytváření zdrojů úložiště. 
• Jeden rozsah RAID nemůžez jednoho diskuobsahovat dva rozsahy disku z důvodu ochrany. Software zajistí, že žádný rozsah RAID nebude obsahovat 2 rozsahy disků ze stejného disku (řízeného fondem rozsahů disků).
• Rozsah pole RAID musí obsahovat rozsahy disků pouze z jedné partnerské skupiny disků. 

• Dynamický fond vytvořený se 6 disky za předpokladu, že jste vybrali RAID 5 (4+1). 
• V tomto příkladu již bylo několik rozsahů vyhrazeno jako rozsahy rezervního prostoru a jsou zobrazeny první 3 rozsahy pole RAID. 
• Každý rozsah pole RAID v tomto příkladu obsahuje 5 rozsahů disku vzhledem k šířce prokládání 4+1. 
• Těchto 5 rozsahů disků je vybráno z jednotek v rámci skupiny partnerství disků a žádné 2 rozsahy nejsou vybrány ze stejné jednotky. 
• Pro snadnou ilustraci jsou vybrané rozsahy jednotek v pořadí napříč jednotkami ve fondu. 
• Ve skutečném systému bude algoritmus dynamického fondu vybírat rozsahy disků z různých disků zdánlivě náhodně v rámci skupiny partnerství disků. 

Šířka prokládání

• Když je v nástroji Unisphere vytvořen dynamický fond, uživatel vybere požadovaný typ pole RAID, ale šířka prokládání bude vybrána systémem automaticky. 
• Šířka prokládání vybraná systémem přímo závisí na počtu disků vybraných při vytváření fondu. 
• Když je například při vytváření fondu v nástroji Unisphere vybráno pole RAID 5 a vybráno 8 disků, systém automaticky nastaví šířku prokládání na 4+1. Pokud by byl počet disků pro pole RAID 5 14 nebo více, byla by vybrána možnost 12+1. 
• Výběr větších šířek pruhů poskytuje uživateli větší užitnou kapacitu. Chcete-li vynutit, aby systém zvolil určitou šířku, vyberte při vytváření fondu pouze určitý počet disků a poté rozbalte fond o zbývající disky nebo použijte rozhraní příkazového řádku Unisphere či REST API.
• V Unisphere je pole RAID 6 výchozí a jedinou možností pro vrstvu NL-SAS Capacity Tier. Pokud je pro vrstvu kapacity vyžadováno pole RAID 1/0 nebo 5, lze k vytvoření fondu použít rozhraní příkazového řádku Unisphere nebo rozhraní REST API nebo jej rozšířit o disky NL-SAS.
• Po vytvoření fondu se vybraný typ pole RAID nastaví pro všechny aktuální i budoucí skupiny Drive Partnership ve vrstvě fondu. Jakmile je typ pole RAID nastaven pro vrstvu, je trvalý po celou dobu životnosti fondu a nelze jej později změnit.

• Ve fondu systému Dell Unity, ať už tradičním nebo dynamickém, existuje jedna nebo více soukromých skupin RAID a jedna soukromá jednotka LUN vytvořená v každé z nich.
• Soukromá skupina RAID se používá k poskytování místa soukromé jednotce LUN, která poskytuje uživateli prostor ve formě 256MB řezů pro přidělení prostředků úložiště. 
• V dynamických fondech je vytvořena soukromá skupina RAID pomocí kombinace rozsahů RAID.

Soukromé jednotky LUN

• Soukromá jednotka LUN dynamického fondu je vytvořena ve skupině RAID dynamického fondu
  • Jedna soukromá jednotka LUN na skupinu RAID dynamického fondu
  • Podobně jako tradiční soukromé jednotky LUN v rámci soukromé skupiny RAID    
• Soukromá jednotka LUN je rozdělena do 256MB řezů
  • Používá se k vytvoření zdrojů úložiště fondu
• Stejně jako u dynamických skupin RAID fondu se velikost soukromých jednotek LUN může v rámci fondu lišit
  • Závisí na tom, jak byl fond vytvořen a rozšířen

Architektura tradičního a dynamického fondu



Proaktivní kopírování systému v dynamických fondech

• Pokud disky přijímají chyby nad interní prahové hodnoty Dell Unity OE, může systém spustit proaktivní operaci kopírování.
• Proaktivní operace kopírování je proces kopírování dat z disku, u kterého došlo k chybě, do nového umístění. Po dokončení operace kopírování by měla být jednotka selháním softwaru. 
• Pokud je k dispozici nevázaná jednotka (náhradní), bude spotřebována dynamickým fondem. Pokud ne, fond využije rozsahy volného místa ve fondu.
• Během této operace systém zajistí, aby cílový disk pro každý rozsah pole RAID již neobsahoval rozsah ze stejného rozsahu pole RAID. 

• Pokud jednotka selže před dokončením proaktivní kopie, dojde k operaci opětovného sestavení pro nedokončené zkopírované rozsahy. K opětovnému vytvoření vadného disku dochází opětovným vytvořením degradovaných rozsahů pole RAID v rámci skupiny Drive Partnership Group. 
• Při opětovném vytvoření rozsahu pole RAID se zbývající rozsahy disků v rámci rozsahu pole RAID použijí k obnovení chybějícího rozsahu disku na rozsah náhradního místa. 
• Po dokončení se rozsah náhradního prostoru stane součástí rozsahu RAID a rozsah RAID již nebude degradován. Jelikož různé rozsahy RAID, které je třeba přestavět, a rozsahy náhradního místa jsou rozloženy na mnoho disků v rámci skupiny Drive Partnership Group, je do dokončení operací přebudování zapojeno mnoho disků.

Rozšíření
fonduPři rozšiřování tradičního fondu jsme vázáni aktuální šířkou pole RAID a musíme přidat stejný počet disků, jako je velikost dané skupiny pole RAID.
V dynamickém fondu může být rozšíření fondu minimální jako jedna jednotka v závislosti na aktuální konfiguraci.


Opotřebení/konec životnosti

• V prostředí Dell Unity OE verze 4.2 a novějších se systémové výstrahy odesílají 180, 90 a 30 dní před očekávaným 100% opotřebením jednotky flash. 
• Po 60. dnech je společnost Dell upozorněna prostřednictvím funkce Call Home, že disk může dosáhnout 100% opotřebení a je nutná výměna. Tyto výstrahy se generují pro každou jednotlivou jednotku.
• Pokud se kvůli opotřebení blíží konec životnosti disku, může systém spustit proaktivní operaci kopírování a nahradit opotřebovaný disk. 
• Tato proaktivní kopie nekopíruje rozsahy jednotky do náhradních prostorů ve fondu, ale na volný disk v systému, pokud je k dispozici. 
• Po dokončení proaktivní operace kopírování dojde k selhání jednotky, vygeneruje se výstraha, funkce Call Home a jednotka by měla být vyměněna.
• Proaktivní kopírování pro úsporu místa ve skupině partnerství disků se neprovede, protože by pouze zvýšilo opotřebení disků ve skupině, které se mohou opotřebovat stejně jako disk, který je sám vyměněn. Pokud není k dispozici platná náhrada, neproaktivní operace kopírování se nedokončí.

Hybridní flashové systémy
V prostředí Dell Unity OE 5.2 a novějších byly provedeny změny na stránce System Settings > Storage Configuration > Drives pro hybridní systémy. Kromě tradičních a dynamických informací o fondu, které se zobrazují u all-flash systémů, zobrazují hybridní systémy také sloupec FAST Cache. Sloupec FAST Cache zobrazuje, kolik jednotek je aktuálně nakonfigurováno ve službě FAST Cache.



Další užitečné certifikáty KBA pro dynamické fondy:
KB#000014378 Dell EMC Unity: Vzorové postupy pro dynamické fondy pro počáteční konfiguraci jednotek (oprava uživatelem)

KB#000019530 Dell EMC Unity: Průvodce vytvořením minimálního počtu disků dynamických fondů (oprava uživatelem)

KB#000055614 Dell EMC Unity: Pokud dojde k selhání disku v dynamickém fondu, může to mít vliv na výkon pole (oprava společností Dell EMC)

KB#000010748 Dell EMC Unity: Vylepšení dynamického fondu a jeho úvahy oproti tradičním fondům (opravitelné uživatelem)

 KB#000010677 Dell EMC Unity: Jak zkontrolovat opětovné vyvážení dynamického fondu (oprava společností Dell EMC)

KB#000031834 Dell EMC Unity: Automatické kopírování uživatelských rozsahů dynamického fondu zpět (opravitelné uživatelem)

KB#000019417 Dell EMC Unity: Jak provést hrubý výpočet pro určení využitelného místa v dynamickém fondu úložišť. (oprava uživatelem)

KB#000052749 Dell EMC Unity: Po dokončení přebudování mapovaného pole RAID vykazuje dynamický fond snížený výkon (oprava uživatelem)


Referenční dokument:
Dell Unity: Dynamické fondy (delltechnologies.com)