Dell Unity: Grundlegendes zu Dynamic Pools (zugeordnetes RAID) (von Dell korrigierbar)

• Die Dynamic-Pool-Technologie wurde mit dem Dell Unity OE-Code 4.2 eingeführt.
• Dynamische Pools werden auch als zugeordnetes RAID und Extent-basiertes RAID bezeichnet.
• Ab Unity OE 4.2 bis 5.1 werden dynamische Pools nur auf physischer All-Flash-Hardware unterstützt.
• In OE-Version5.2 wurde die Unterstützung für dynamische Pools auf Hybridsystemen hinzugefügt.
• In Unity-All-Flash-Modellen mit OE-Version 4.2 oder höher sind alle neuen Pools, die in der Unisphere-GUI erstellt werden, dynamische Pools und neue Pools, die in der Unisphere-CLI und REST API erstellt werden, sind standardmäßig dynamische Pools. Für Hybridsysteme, auf denen 5.2 oder höher ausgeführt wird, ist dies der Standardpooltyp beim Erstellen von Pools in Unisphere.
• Dynamic Pools werden auch als Extent-Pools bezeichnet.
• Dynamische Pools ersetzen die bisherige Pooltechnologie (auch als herkömmliche Pools bezeichnet) als Standardpooltyp für All-Flash-Systeme mit OE-Version 4.2 und höher sowie Hybrid-Flash-Systeme mit OE 5.2 und höher.

• Laufwerke werden nicht verschwendet, da keine festen Ersatzlaufwerke erforderlich sind.
• Alle Laufwerke im System können zu einem Pool hinzugefügt werden. Dies verlängert die Lebensdauer der Laufwerke im Pool, da die Last auf zusätzliche Laufwerke verteilt wird.
• Die Neuerstellungszeiten sind schneller als bei herkömmlichen Pools, da die freie Kapazität für einen dynamischen Pool auf mehrere Laufwerke verteilt und nicht auf ein einziges Hot-Spare-Laufwerk konzentriert wird. Weitere Laufwerke tragen zum Wiederherstellungsprozess bei, wenn ein Laufwerk ausfällt.
• Pools können in der Regel basierend auf der gewünschten Kapazität erweitert werden. Sie können z. B. einem dynamischen Pool jeweils ein Laufwerk hinzufügen und so eine flexible Bereitstellung und Kosteneinsparungen erzielen.

• Eine Gruppe von Laufwerken desselben Laufwerkstyps, die in einem ausgeblendeten dynamischen Poolobjekt kombiniert wurden. 
• Jedes Laufwerk in einem dynamischen Pool kann nur Teil einer einzigen Laufwerks-Partnerschaftsgruppe sein. 
• Durch ein Laufwerk wird die Laufwerkspartnerschaftsgruppe niemals geändert.
• Jede Laufwerkspartnerschaftsgruppe kann nur einen einzigen Laufwerkstyp enthalten, obwohl verschiedene Größen eines bestimmten Laufwerkstyps innerhalb der Gruppe gemischt werden können. 
• Die maximale Anzahl von Laufwerken in einer Laufwerkspartnerschaftsgruppe beträgt 64.

• Wenn eine Laufwerkspartnerschaftsgruppe voll ist, muss eine neue Gruppe mit der Mindestanzahl an Laufwerken für die RAID-Breite + 1 Laufwerk an freiem Speicherplatz gestartet werden.

• Die Verwendung unterschiedlicher Größen desselben Laufwerkstyps in einer DPG ist zulässig. Wenn jedoch eine DPG x 400-GB-Laufwerke und nur 1 800-GB-Laufwerke enthält, wird die Hälfte der Extents auf den 800 GB erst verwendet, wenn genügend Laufwerke derselben Größe vorhanden sind und die RAID-Breite erfüllen.

• Da jede Laufwerkspartnerschaftsgruppe nur einen einzigen Laufwerkstyp enthalten kann, werden Flash-, SAS- und NL-SAS-Laufwerke in ihren eigenen Laufwerkspartnerschaftsgruppen platziert. Darüber hinaus können Laufwerke mit unterschiedlicher Geschwindigkeit demselben dynamischen Pool hinzugefügt werden, werden aber aus Performancegründen in eigene Laufwerkspartnerschaftsgruppen eingeteilt. Beispielsweise werden Laufwerke mit 10.000 und 15.000 RPM, die sich im selben Pool befinden, unabhängig von der Laufwerksgröße in verschiedene Laufwerkspartnerschaftsgruppen eingeteilt, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

• Ein Laufwerk-Extent ist ein Teil eines Laufwerks.
• Die Größe eines Extents wird für jeden Laufwerkstyp festgelegt. SAS Flash 3 oder SAS Flash 4.
• Die Anzahl der Extents pro Laufwerk hängt vom Typ und der Größe des Laufwerks ab.
• Wenn ein dynamischer Pool erstellt wird, wird jedes Laufwerk im Pool in Laufwerk-Extents partitioniert.
• Ein Laufwerks-Extent kann Folgendes sein:

Reservespeicherplatzerweiterung

• Dynamische Pools erfordern keine dedizierten Hot Spares. Es verwendet freien Speicherplatz , der innerhalb jedes Pools reserviert ist, und kann nur verwendet werden, um ein fehlerhaftes oder ausgefallenes Laufwerk zu ersetzen. 
• Die Anzahl der in einem dynamischen Pool reservierten freien Speicherplatzerweiterungen hängt direkt von der Größe der Laufwerke und der Anzahl der Laufwerke innerhalb des Pools ab.
• Für jeweils 32 Laufwerke desselben Typs in einem dynamischen Pool werden je nach OE-Code 1 oder 2 Laufwerke als freier Speicherplatz zugewiesen, wie zuvor beschrieben. 
• Die Menge des reservierten freien Speicherplatzes stellt immer sicher, dass das Laufwerk mit der größten nutzbaren Kapazität innerhalb des Pools durch die im Pool verbleibenden freien Speicherplatzerweiterungen ersetzt werden kann.
• Freier Speicherplatz innerhalb der Laufwerkspartnerschaftsgruppe muss nach Abschluss einer Neuerstellung aufgefüllt werden, da jetzt nicht genügend freier Speicherplatz in dieser Gruppe vorhanden ist.
• Wenn ein freies Laufwerk im System vorhanden ist und die gleiche Größe oder größer ist und denselben Laufwerkstyp wie das ausgefallene Laufwerk aufweist, wird es vom dynamischen Pool verwendet, um die fehlenden freien Speicherplatzerweiterungen zu ersetzen. Sobald das ausgefallene Laufwerk ausgetauscht wurde, bleibt es im System frei.
• Wenn keine freien Laufwerke im System vorhanden sind, wird nach dem Austausch des ausgefallenen Laufwerks das neue Laufwerk vom dynamischen Pool belegt und es erfolgt eine Neuverteilung der Extents des freien Speicherplatzes.

• Nachdem freie Speicherplatz-Extents innerhalb des dynamischen Pools reserviert wurden, werden RAID-Extents mit den verbleibenden Laufwerk-Extentserstellt.
• Ein RAID-Extent sind Laufwerk-Extents, welche die Stripe-Breite für einen RAID-Typ vervollständigen. Beispiel: Wenn RAID 5 als RAID-Typ und 4+1 als Stripe-Breite für den Pool ausgewählt wurde, enthält das RAID-Extent 5 Laufwerk-Extents (4+1). 
• Das RAID-Extent bietet RAID-Schutz für Nutzerdaten, die im dynamischen Pool gespeichert sind, und wird später verwendet, um nutzbare Kapazität für den Pool für die Erstellung von Storage-Ressourcen bereitzustellen. 
• Ein einzelnes RAID-Extent kann zu Schutzzwecken nichtzwei Laufwerk-Extents von einem einzigen Laufwerkenthalten. Die Software stellt sicher, dass keine RAID-Extents 2 Laufwerk-Extents desselben Laufwerks enthalten (gesteuert durch den Laufwerk-Extent-Pool).
• RAID-Extents dürfen nur Laufwerk-Extents aus einer einzigen Laufwerks-Partnerschaftsgruppe enthalten. 

• Es wurde ein dynamischer Pool mit 6 Laufwerken erstellt, vorausgesetzt, dass RAID 5 (4+1) ausgewählt wurde. 
• In diesem Beispiel wurden bereits eine Reihe von Extents als Extents für freien Speicherplatz reserviert und die ersten drei RAID-Extents werden angezeigt. 
• Jedes RAID-Extent in diesem Beispiel enthält aufgrund der Stripe-Breite 4+1 5 Laufwerk-Extents. 
• Die 5 Laufwerk-Extents werden von den Laufwerken innerhalb der Laufwerks-Partnerschaftsgruppe ausgewählt und keine 2 Extents von demselben Laufwerk werden ausgewählt. 
• Zur besseren Veranschaulichung werden die ausgewählten Laufwerksgrenzen auf allen Laufwerken im Pool in der richtigen Reihenfolge angeordnet. 
• In einem realen System wählt der Dynamic-Pool-Algorithmus scheinbar zufällig innerhalb der Laufwerkspartnerschaftsgruppe Laufwerkserweiterungen von verschiedenen Laufwerken aus. 

Stripe-Breite

• Wenn ein dynamischer Pool in Unisphere erstellt wird, wählt der Nutzer den gewünschten RAID-Typ aus, aber die Stripe-Breite wird automatisch vom System ausgewählt. 
• Die vom System ausgewählte Stripe-Breite hängt direkt von der Anzahl der Laufwerke ab, die bei der Erstellung des Pools ausgewählt wurden. 
• Beispiel: Wenn bei der Erstellung eines Pools in Unisphere RAID 5 ausgewählt wird und 8 Laufwerke ausgewählt sind, wird die Stripe-Breite vom System automatisch auf 4+1 festgelegt. Wenn die Anzahl der Laufwerke für RAID 5 14 oder mehr beträgt, wird 12+1 ausgewählt. 
• Durch die Auswahl der größeren Stripe-breiten steht dem Nutzer mehr nutzbare Kapazität zur Verfügung. Wenn Sie das System zwingen möchten, eine bestimmte Breite zu wählen, wählen Sie bei der Poolerstellung nur eine bestimmte Anzahl von Laufwerken aus und erweitern Sie dann den Pool mit den verbleibenden Laufwerken, oder verwenden Sie die Unisphere CLI oder REST API.
• In Unisphere ist RAID 6 die einzige Standardoption für den NL-SAS-Kapazitäts-Tier . Wenn RAID 1/0 oder 5 für den Kapazitäts-Tier erforderlich ist, kann die Unisphere-CLI oder REST API verwendet werden, um den Pool zu erstellen oder ihn mit NL-SAS-Laufwerken zu erweitern.
• Sobald der Pool erstellt wurde, wird der ausgewählte RAID-Typ für alle aktuellen und zukünftigen Laufwerkspartnerschaftsgruppen innerhalb des Tiers des Pools festgelegt. Sobald der RAID-Typ für einen Tier festgelegt wurde, bleibt er für die Lebensdauer des Pools erhalten und kann später nicht mehr geändert werden.

• Innerhalb eines Pools auf einem Dell Unity-System, unabhängig davon, ob es sich um ein herkömmliches oder dynamisches System handelt, gibt es eine oder mehrere private RAID-Gruppen und eine einzelne private LUN, die auf jeder erstellt wird.
• Die private RAID-Gruppe wird verwendet, um Speicherplatz für die private LUN bereitzustellen, die wiederum Speicherplatz in Form von 256-MB-Slices für die Zuweisung von Speicherressourcen bereitstellt. 
• In dynamischen Pools wird eine private RAID-Gruppe mit einer Kombination von RAID-Extents erstellt.

Private LUNs

• Eine private LUN für einen dynamischen Pool wird in einer RAID-Gruppe mit dynamischem Pool erstellt.
  • Eine private LUN pro RAID-Gruppe mit dynamischem Pool
  • Ähnlich wie herkömmliche private LUNs innerhalb einer privaten RAID-Gruppe    
• Die private LUN ist in 256-MB-Slices unterteilt
  • Wird verwendet, um Pool-Storage-Ressourcen zu erstellen
• Wie bei dynamischen Pool-RAID-Gruppen kann die Größe der privaten LUNs innerhalb eines Pools variieren
  • Hängt davon ab, wie der Pool erstellt und erweitert wurde

Architektur von herkömmlichen vs. dynamischen Pools



Proaktive Systemkopie in dynamischen Pools

• Wenn auf einem Laufwerk Fehler auftreten, die die internen Schwellenwerte für die Dell Unity-Betriebsumgebung überschreiten, kann ein proaktiver Kopiervorgang durch das System gestartet werden.
• Ein proaktiver Kopiervorgang ist der Prozess, bei dem Daten von einem fehlerhaften Laufwerk an einen neuen Speicherort kopiert werden. Sobald der Kopiervorgang abgeschlossen ist, sollte das Laufwerk von der Software fehlgeschlagen werden. 
• Wenn ein ungebundenes Laufwerk (Ersatzlaufwerk) verfügbar ist, wird es vom dynamischen Pool verbraucht. Andernfalls verwendet der Pool die Extents für freien Speicherplatz im Pool.
• Während dieses Vorgangs stellt das System sicher, dass das Ziellaufwerk für jedes RAID-Extent nicht bereits ein Extent aus demselben RAID-Extent enthält. 

• Wenn ein Laufwerk ausfällt, bevor die proaktive Kopie abgeschlossen ist, wird ein Neuerstellungsvorgang für die nicht abgeschlossenen kopierten Extents durchgeführt. Die fehlgeschlagene Neuerstellung des Laufwerks erfolgt durch den erneuten Aufbau der heruntergestuften RAID-Extents innerhalb der Laufwerks-Partnerschaftsgruppe. 
• Während der Neuerstellung eines RAID-Extents werden die verbleibenden Laufwerk-Extents innerhalb des RAID-Extents verwendet, um das fehlende Laufwerk-Extent in einem freien Speicherplatz wiederherzustellen. 
• Sobald der Vorgang abgeschlossen ist, wird das Ersatzspeicher-Extent Teil des RAID-Extents und das RAID-Extent wird nicht mehr heruntergestuft. Da die verschiedenen RAID-Extents neu erstellt werden müssen und freie Speicherplatz-Extents auf viele Laufwerke innerhalb der Laufwerkspartnerschaftsgruppe verteilt sind, werden viele Laufwerke mit dem Abschließen der Wiederherstellungsvorgänge beauftragt.

Poolerweiterung
Beim Erweitern eines herkömmlichen Pools sind wir an die aktuelle RAID-Breite gebunden und müssen die gleiche Anzahl von Laufwerken wie diese RAID-Gruppengröße hinzufügen.
In einem dynamischen Pool kann die Erweiterung des Pools je nach aktueller Konfiguration auf ein einzelnes Laufwerk beschränkt sein.


Abnutzung/Ende der Nutzungsdauer

• In der Dell Unity-OE-Version 4.2 und höher werden Systemwarnmeldungen alle 180, 90 und 30 Tage, bevor eine Flash-Festplatte voraussichtlich 100 % Verschleiß erreicht, gesendet. 
• Nach 60 Tagen wird Dell per Call Home darüber informiert, dass das Laufwerk möglicherweise 100 % Verschleiß erreicht und ein Austausch erforderlich ist. Diese Warnmeldungen werden für jedes einzelne Laufwerk erzeugt.
• Wenn sich ein Laufwerk aufgrund von Verschleiß dem Ende seiner Lebensdauer nähert, kann ein proaktiver Kopiervorgang vom System gestartet werden, um das abgenutzte Laufwerk zu ersetzen. 
• Diese proaktive Kopie kopiert keine Laufwerk-Extents innerhalb des Laufwerks auf freie Speicherplatz-Extents innerhalb des Pools, sondern auf ein freies Laufwerk innerhalb des Systems, falls verfügbar. 
• Nachdem der proaktive Kopiervorgang abgeschlossen ist, ist das Laufwerk ausgefallen, es wird eine Warnmeldung erzeugt, ein Call-Home wird initiiert und das Laufwerk sollte ersetzt werden.
• Das proaktive Kopieren auf freie Speicherplatzerweiterungen innerhalb der Laufwerkspartnerschaftsgruppe wird nicht durchgeführt, da dies nur den Verschleiß der Laufwerke in der Gruppe erhöhen würde, die möglicherweise denselben Verschleiß aufweisen wie das auszutauschende Laufwerk. Wenn kein gültiges Ersatzlaufwerk verfügbar ist, wird kein proaktiver Kopiervorgang abgeschlossen.

Hybrid-Flash-Systeme
In Dell Unity OE 5.2 und höher wurden Änderungen an der Seite System Settings > Storage Configuration > Drives für Hybridsysteme vorgenommen. Neben den herkömmlichen und dynamischen Poolinformationen, die für All-Flash-Systeme angezeigt werden, wird bei Hybridsystemen auch die Spalte "FAST Cache" angezeigt. Die Spalte "FAST Cache" zeigt an, wie viele Laufwerke derzeit in FAST Cache konfiguriert sind.



Weitere nützliche Wissensdatenbank-Artikel für dynamische Pools:
Wissensdatenbank-Artikel #000014378 Dell EMC Unity: Best Practices für dynamische Pools für die Erstkonfiguration von Laufwerken (vom Nutzer korrigierbar)

Wissensdatenbank-Artikel #000019530 Dell EMC Unity: Mindestanzahl der Laufwerke für dynamische Pools im Erstellungsassistenten (vom Nutzer korrigierbar)

Wissensdatenbank-Artikel #000055614 Dell EMC Unity: Wenn eine Festplatte in einem dynamischen Pool ausfällt, kann die Arrayperformance beeinträchtigt werden (von Dell EMC korrigierbar)

Wissensdatenbank-Artikel #000010748 Dell EMC Unity: Dynamische Poolverbesserungen/Überlegungen zu herkömmlichen Pools (vom Nutzer korrigierbar)

 Wissensdatenbank-Artikel #000010677 Dell EMC Unity: So überprüfen Sie die Neuverteilung eines dynamischen Pools (von Dell EMC korrigierbar)

Wissensdatenbank-Artikel #000031834 Dell EMC Unity: Automatisches Zurückkopieren von Nutzererweiterungen des dynamischen Pools (vom Nutzer korrigierbar)

Wissensdatenbank-Artikel #000019417 Dell EMC Unity: Durchführen einer groben Berechnung zur Bestimmung des nutzbaren Speicherplatzes in einem dynamischen Storage-Pool. (Vom Nutzer korrigierbar)

Wissensdatenbank-Artikel #000052749 Dell EMC Unity: Der dynamische Pool zeigt einen heruntergestuften Status an, nachdem die zugeordnete RAID-Neuerstellung abgeschlossen ist (vom Nutzer korrigierbar)


Referenzdokument:
Dell Unity: Dynamische Pools (delltechnologies.com)