Dell Unity: Comprensión de los pools dinámicos (RAID asignado) (corregible por Dell)

• La tecnología de pools dinámicos se introdujo en el código 4.2 de Dell Unity OE.
• Los pools dinámicos también se conocen como RAID mapeado y RAID basado en extensión.
• Desde Unity OE 4.2 hasta 5.1, los pools dinámicos solo son compatibles con hardware físico todo flash.
• En OE versión5.2, se agregó compatibilidad con pools dinámicos en sistemas híbridos.
• En los modelos Unity todo flash que ejecutan OE versión 4.2 o superior, todos los pools nuevos creados en la GUI de Unisphere son pools dinámicos, mientras que los pools nuevos creados en la API REST y la CLI de Unisphere son pools dinámicos de manera predeterminada. Para los sistemas híbridos que ejecutan 5.2 o superior, este es el tipo de pool predeterminado cuando se crean pools en Unisphere.
• Los pools dinámicos también se conocen como pools de extensión.
• Los pools dinámicos reemplazan la tecnología de pool anterior (conocida como pools tradicionales) como el tipo de pool predeterminado para los sistemas todo flash que ejecutan OE versión 4.2 y superior, y los sistemas flash híbridos que ejecutan OE 5.2 y superior.

• Las unidades no se desperdician, ya que no se requieren repuestos fijos.
• Todas las unidades del sistema se pueden agregar a un pool. Esto prolonga la vida útil de las unidades en el pool, ya que la carga se distribuye entre unidades adicionales.
• Los tiempos de reconstrucción son más rápidos que con los pools tradicionales, ya que la capacidad de repuesto para un pool dinámico se distribuye entre varias unidades en lugar de concentrarse en una sola unidad hot spare. Más unidades contribuyen al proceso de reconstrucción cuando falla una unidad.
• Por lo general, los pools se pueden expandir en función de la capacidad deseada. Por ejemplo, puede agregar una unidad a la vez a un pool dinámico, lo que proporciona flexibilidad de aprovisionamiento y ahorro de costos.

• Un grupo de unidades del mismo tipo de unidad que se combinaron en un objeto Dynamic Pool oculto. 
• Cada unidad dentro de un pool dinámico solo puede formar parte de un grupo de asociación de una sola unidad. 
• Una unidad nunca cambiará el grupo de asociación de unidades.
• Cada grupo de asociación de unidades solo puede contener un único tipo de unidad, aunque se pueden combinar diferentes tamaños de un tipo de unidad específico dentro del grupo. 
• La cantidad máxima de unidades incluidas en un grupo de asociación de unidades es 64.

• Cuando un grupo de asociación de unidades está lleno, se debe iniciar un nuevo grupo con la cantidad mínima de unidades para el ancho de RAID + 1 unidad de espacio libre.

• Se permite el uso de diferentes tamaños del mismo tipo de unidad en un DPG; sin embargo, si un DPG contiene x unidades de 400 GB y solo 1 unidad de 800 GB, la mitad de las extensiones de 800 GB no se utilizarán hasta que haya suficientes unidades del mismo tamaño presentes y cumplan con el ancho de RAID.

• Dado que cada grupo de asociación de unidades solo puede contener un único tipo de unidad, las unidades flash, SAS y NL-SAS se colocarán en sus propios grupos de asociación de unidades. Además, se pueden agregar diferentes unidades giratorias de velocidad al mismo grupo dinámico, pero se colocarán en sus propios grupos de asociación de unidades por razones de rendimiento. Por ejemplo, las unidades de 10 000 RPM y 15 000 RPM que residen en el mismo pool se colocarán en diferentes grupos de asociación de unidades, independientemente del tamaño de la unidad, como se muestra en la siguiente figura.

• Una extensión de unidad es una parte de una unidad.
• El tamaño de una extensión es fijo para cada tipo de unidad; SAS Flash 3 o SAS Flash 4.
• La cantidad de extensiones por unidad depende del tipo y el tamaño de esta.
• Cuando se crea un pool dinámico, cada unidad del pool se particiona en extensiones de unidad.
• Una extensión de unidad puede ser:

Extensión de espacio libre

• Los pools dinámicos no requieren hot spares dedicados. Utiliza el espacio libre reservado dentro de cada pool y solo se puede utilizar para reemplazar una unidad defectuosa o fallida. 
• La cantidad de extensiones de espacio libre reservadas dentro de un pool dinámico depende directamente del tamaño de las unidades y la cantidad de unidades dentro del pool.
• Por cada 32 unidades del mismo tipo dentro de un pool dinámico, se asignan 1 o 2 unidades de espacio como espacio de repuesto según el código del entorno operativo, como se describió anteriormente. 
• La cantidad de espacio libre reservado siempre garantiza que la unidad con la capacidad útil más grande dentro del pool se pueda reemplazar con las extensiones de espacio libre restantes dentro del pool.
• El espacio libre dentro del grupo de asociación de unidades se debe reponer después de que finalice una reconstrucción, ya que ahora no hay suficiente espacio libre en ese grupo.
• Si existe una unidad libre en el sistema cuyo tamaño es igual o mayor y del mismo tipo de unidad que la unidad fallida, el pool dinámico la consumirá para reemplazar las extensiones de espacio libre faltantes. Una vez que se reemplaza la unidad defectuosa, queda libre dentro del sistema.
• Si no existen unidades libres en el sistema, una vez que se reemplaza la unidad fallida, el pool dinámico consume la nueva unidad y se produce el reequilibrio de las extensiones de espacio libre.

• Después de reservar las extensiones de espacio libre dentro del pool dinámico, se crean extensiones deRAID con las extensiones de unidad restantes.
• Una extensión de RAID son extensiones de unidad que completan el ancho de fracción para un tipo de RAID. Por ejemplo, si se seleccionó RAID 5 como el tipo de RAID y se seleccionó 4+1 como el ancho de fracción para el pool, la extensión de RAID contendría 5 extensiones de unidad (4+1). 
• La extensión de RAID proporciona protección RAID para los datos de usuario almacenados dentro del pool dinámico y, posteriormente, se utiliza para proporcionar capacidad útil al pool para la creación de recursos de almacenamiento. 
• Para fines de protección, una sola extensión de RAID no puedecontener dos extensiones de unidad de una sola unidad. El software garantizará que ninguna extensión de RAID contenga 2 extensiones de unidad de la misma unidad (controladas por el pool de extensión de unidad).
• Las extensiones de RAID deben contener extensiones de unidad de un solo grupo de asociación de unidades. 

• Pool dinámico creado con 6 unidades, suponiendo que se seleccionó RAID 5 (4+1). 
• En este ejemplo, ya se reservaron varias extensiones como extensiones de espacio libre y se muestran las primeras 3 extensiones de RAID. 
• En este ejemplo, cada extensión de RAID contiene 5 extensiones de unidad, debido al ancho de sección 4+1. 
• Las 5 extensiones de unidad se seleccionan de las unidades dentro del grupo de asociación de unidades y no se seleccionan 2 extensiones de la misma unidad. 
• Para facilitar la ilustración, las extensiones de unidades seleccionadas están en orden en todas las unidades dentro del pool. 
• Dentro de un sistema real, el algoritmo de pool dinámico seleccionará extensiones de unidades de diferentes unidades aparentemente al azar dentro del grupo de asociación de unidades. 

Ancho de la franja

• Cuando se crea un pool dinámico en Unisphere, el usuario seleccionará el tipo de RAID deseado, pero el sistema seleccionará automáticamente el ancho de sección. 
• El ancho de banda seleccionado por el sistema depende directamente de la cantidad de unidades seleccionadas en la creación del pool. 
• Por ejemplo, cuando se selecciona RAID 5 durante la creación del pool en Unisphere y se seleccionan 8 unidades, el sistema establece automáticamente el ancho de banda en 4+1. Si el conteo de unidades fuera 14 o más para RAID 5, se seleccionaría 12+1. 
• La selección de los anchos de sección más grandes proporciona más capacidad útil al usuario. Si desea forzar al sistema a elegir un ancho determinado, seleccione solo una cantidad específica de unidades en la creación del pool y, a continuación, expanda el pool con las unidades restantes o utilice Unisphere CLI o API REST.
• En Unisphere, RAID 6 es la única opción predeterminada para el nivel de capacidad de SAS NL . Si se requiere RAID 1/0 o 5 para el nivel de capacidad, se puede usar Unisphere CLI o API REST para crear el pool o expandirlo con unidades SAS NL.
• Una vez que se crea el pool, el tipo de RAID seleccionado se establecerá para todos los grupos de asociación de unidades actuales y futuros dentro del nivel del pool. Una vez que se establece el tipo de RAID para un nivel, persiste durante toda la vida útil del pool y no se puede cambiar más adelante.

• Dentro de un pool en un sistema Dell Unity, ya sea tradicional o dinámico, existen uno o más grupos RAID privados y un único LUN privado creado en cada uno.
• El grupo RAID privado se utiliza para proporcionar espacio al LUN privado, que proporciona espacio en forma de segmentos de 256 MB al usuario para la asignación de recursos de almacenamiento. 
• Dentro de los pools dinámicos, se crea un grupo RAID privado mediante una combinación de extensiones de RAID.

LUN privados

• Se crea un LUN privado de Dynamic Pool en un grupo RAID de Dynamic Pool
  • Un LUN privado por grupo RAID de pool dinámico
  • Similar a los LUN privados tradicionales dentro de un grupo RAID privado    
• El LUN privado se divide en segmentos de 256 MB
  • Se utiliza para crear recursos de almacenamiento del pool
• Al igual que con los grupos RAID de pools dinámicos, el tamaño de los LUN privados puede variar dentro de un pool
  • Depende de cómo se creó y expandió el pool

Arquitectura del pool tradicional frente al dinámico



Copia proactiva del sistema en pools dinámicos

• Si una unidad recibe errores por encima de los umbrales internos de Dell Unity OE, el sistema puede iniciar una operación de copia proactiva.
• Una operación de copia proactiva es el proceso de copiar datos de una unidad que está defectuosa a una nueva ubicación. Una vez finalizada la operación de copia, el software debe producir una falla en la unidad. 
• Si hay una unidad sin enlazar (repuesto) disponible, el pool dinámico la consumirá. De lo contrario, el pool utilizará las extensiones de espacio libre en el pool.
• Durante esta operación, el sistema se asegura de que la unidad de destino para cada extensión RAID no contenga ya una extensión de la misma extensión RAID. 

• Si una unidad falla antes de que se complete la copia proactiva, se producirá una operación de reconstrucción para las extensiones copiadas incompletas. La reconstrucción de la unidad fallida se produce mediante la reconstrucción de las extensiones de RAID degradadas dentro del grupo de asociación de unidades. 
• Durante la reconstrucción de una extensión RAID, las extensiones de unidad restantes dentro de la extensión RAID se utilizan para reconstruir la extensión de unidad faltante en una extensión de espacio libre. 
• Una vez completada, la extensión del espacio libre pasa a formar parte de la extensión RAID y esta ya no se degrada. A medida que las diversas extensiones de RAID que se deben reconstruir y las extensiones de espacio libre se distribuyen entre muchas unidades dentro del grupo de asociación de unidades, muchas unidades se contratan para completar las operaciones de reconstrucción.

Expansión del
poolAl expandir un pool tradicional, estamos limitados por el ancho de RAID actual y debemos agregar la misma cantidad de unidades que el tamaño de ese grupo RAID.
En un pool dinámico, expandirlo puede ser tan mínimo como una sola unidad, según la configuración actual.


Desgaste/final del ciclo de vida

• En Dell Unity OE versión 4.2 y posteriores, los mensajes de alerta del sistema se envían a los 180, 90 y 30 días antes de que se espere que una unidad flash alcance un desgaste del 100 %. 
• A los 60 días, se notifica a Dell a través de Call Home que la unidad puede alcanzar un desgaste del 100 % y que se requiere un reemplazo. Estas alertas se generan para cada unidad individual.
• Si una unidad está cerca del final de su vida útil debido al desgaste, el sistema puede iniciar una operación de copia proactiva para reemplazar la unidad desgastada. 
• Esta copia proactiva no copia las extensiones de unidad dentro de la unidad a extensiones de espacio libre dentro del pool, sino a una unidad libre dentro del sistema, si está disponible. 
• Una vez finalizada la operación de copia proactiva, la unidad falla, se genera una alerta, se inicia un Call Home y se debe reemplazar la unidad.
• La copia proactiva en extensiones de espacio libre dentro del grupo de asociación de unidades no se realiza porque solo aumentaría el desgaste de las unidades del grupo, que pueden tener la misma cantidad de desgaste que la unidad que se reemplaza. Si no hay un repuesto válido disponible, no se completa ninguna operación de copia proactiva.

Sistemas
flash híbridosEn Dell Unity OE 5.2 y versiones posteriores, se realizaron cambios en la página Configuración > del sistema Configuración de almacenamiento > Unidades para sistemas híbridos. Junto con la información de pool tradicional y dinámica que se muestra para los sistemas todo flash, los sistemas híbridos también muestran la columna FAST Cache. La columna FAST Cache muestra cuántas unidades están configuradas actualmente en FAST Cache.



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Documento de referencia:
Dell Unity: Pools dinámicos (delltechnologies.com)