Dell Unity: Opis pul dynamicznych (zmapowana macierz RAID) (z możliwością naprawienia przez firmę Dell)

Pule dynamiczne

• Technologia puli dynamicznych została wprowadzona w kodzie 4.2 Dell Unity OE.
• Pule dynamiczne są również nazywane mapowanymi macierzami RAID i RAID opartymi na zasięgu.
• Począwszy od Unity OE 4.2 do 5.1, pule dynamiczne są obsługiwane tylko na sprzęcie fizycznym All-Flash.
• W wersji OE 5.2 dodano obsługę pul dynamicznych w systemach hybrydowych.
• W modelach Unity All-Flash z systemem OE w wersji 4.2 lub nowszej wszystkie nowe pule utworzone w interfejsie użytkownika Unisphere są pulami dynamicznymi, a nowe pule utworzone w interfejsie wiersza polecenia i interfejsie REST API Unisphere są domyślnie pulami dynamicznymi. W przypadku systemów hybrydowych w wersji 5.2 lub nowszej jest to domyślny typ puli podczas tworzenia pul w Unisphere.
• Pule dynamiczne są również nazywane pulami zakresu.
• Pule dynamiczne zastępują poprzednią technologię puli (nazywaną pulami tradycyjnymi) jako domyślny typ puli dla systemów All-Flash z systemem operacyjnym OE w wersji 4.2 lub nowszej oraz hybrydowych systemów flash z systemem OE 5.2 lub nowszym.

Zalety puli dynamicznej w porównaniu z pulami tradycyjnymi

• Dyski nie są marnowane, ponieważ nie są wymagane żadne stałe części zamienne.
• Do puli można dodać wszystkie dyski w systemie. Wydłuża to żywotność dysków w puli, ponieważ obciążenie jest rozłożone na dodatkowe dyski.
• Czas odbudowy jest krótszy niż w przypadku pul tradycyjnych, ponieważ pojemność zapasowa puli dynamicznej jest rozłożona na wiele dysków, a nie na jednym dysku typu hot-spare. Więcej dysków przyczynia się do procesu odbudowy w przypadku awarii dysku.
• Pule można zwykle rozszerzać w zależności od żądanej pojemności. Na przykład do puli dynamicznej można dodawać jeden dysk naraz, co zapewnia elastyczność przydzielania zasobów i oszczędność kosztów.

Minimalna liczba dysków
Po utworzeniu puli dynamicznej istnieje minimalna liczba dysków, które należy wybrać dla każdej warstwy, aby utworzyć pulę. Liczba ta zależy bezpośrednio od typu macierzy RAID wybranego dla każdej warstwy. Jeśli minimalna liczba dysków nie zostanie spełniona, wyświetlane jest ostrzeżenie.

W poniższej tabeli przedstawiono zależność między typem macierzy RAID, szerokością przeplotu i minimalną liczbą dysków. W tej tabeli przedstawiono tylko najmniejsze obsługiwane szerokości przeplotu oraz minimalną liczbę dysków potrzebną do ich utworzenia.

Przed OE 5.1 każde 32 dyski tego samego typu w puli dynamicznej rezerwowały jeden dysk zapasowy.
Minimalna liczba dysków obejmuje przydział miejsca zapasowego.



Ustawienie pojemności dysku typu hot-spare jest nowe w wersji 5.1 środowiska Unity OE.
Ustawienie pojemności dysku hot-spare umożliwia użytkownikom zarezerwowanie jednego dysku (domyślnie) lub dwóch dysków zapasowych na każde 32 dyski w puli. Tę opcję wybiera się w momencie tworzenia puli lub podczas rozszerzania puli o nową warstwę dysków.



Dyski systemowe:
W przypadku systemów hybrydowych dyski systemowe SAS i NL-SAS (dyski DPE 0, 1, 2 i 3) nie są obsługiwane w puli dynamicznej. Dyski systemowe można nadal umieszczać w tradycyjnych pulach.

Omówienie architektury puli dynamicznych:
Grupy partnerskie kierowców (DPG)

• Grupa dysków tego samego typu, które zostały połączone w jeden ukryty obiekt Dynamic Pool. 
• Każdy dysk w puli dynamicznej może należeć tylko do jednej grupy powiązań dysków. 
• Dysk nigdy nie zmienia grupy partnerów dysków.
• Każda grupa partnerska dysków może zawierać tylko jeden typ dysków, chociaż w grupie można mieszać dyski o różnych rozmiarach. 
• W grupie partnerów dysków można zainstalować maksymalnie 64.

• Gdy grupa partnerska dysków jest pełna, należy utworzyć nową grupę, wprowadzając minimalną liczbę dysków odpowiadającą szerokości RAID + 1 dysk zapasowy.

• Używanie różnych rozmiarów dysków tego samego typu w DPG jest dozwolone, jednak jeśli DPG zawiera x dysków 400 GB i tylko 1 dysk 800 GB, połowa tych dysków nie zostanie wykorzystana, dopóki nie będzie wystarczającej liczby dysków tego samego rozmiaru i nie spełni wymagań dotyczących szerokości RAID.

• Ponieważ każda grupa partnerska dysków może zawierać tylko jeden typ dysków, dyski flash, SAS i NL-SAS są umieszczane w osobnych grupach powiązań dysków. Do tej samej puli dynamicznej można też dodawać dyski o różnej prędkości obrotowej, ale ze względu na wydajność są one umieszczane w osobnych grupach partnerskich. Na przykład dyski 10 tys. obr./min i 15 tys. obr./min znajdujące się w tej samej puli są umieszczane w różnych grupach partnerskich niezależnie od rozmiaru dysku, jak pokazano na poniższym rysunku.

Zakresy dysków

• Zasięg dysku to część dysku.
• Rozmiar zasięgu jest stały dla każdego typu dysku; SAS Flash 3 lub SAS Flash 4.
• Liczba rozszerzeń na dysk zależy od typu i rozmiaru dysku.
• Po utworzeniu puli dynamicznej każdy dysk w puli jest partycjonowany w ramach zakresów dysków.
• Zasięg dysku może być następujący:
  • Zasięg RAID
  • Zakres wolnego miejsca

Zakres wolnego miejsca

• Pule dynamiczne nie wymagają dedykowanych dysków typu hot-spare. Wykorzystują one wolne miejsce zarezerwowane w każdej puli i mogą być używane tylko do wymiany dysków, które uległy awarii lub uległy awarii. 
• Liczba zakresów miejsca wolnego zarezerwowanych w puli dynamicznej zależy bezpośrednio od rozmiaru dysków i liczby dysków w puli.
• Na każde 32 dyski tego samego typu w puli dynamicznej przydzielany jest jeden lub dwa dyski jako miejsce zapasowe, w zależności od kodu OE zgodnie z wcześniejszym opisem. 
• Ilość zarezerwowanego miejsca zapasowego zawsze zapewnia możliwość wymiany dysku o największej pojemności użytecznej w puli na pozostałe w puli zakresy miejsca zapasowego.
• Po zakończeniu odbudowy należy uzupełnić zapasowe miejsce w grupie partnerów dysków, ponieważ obecnie w tej grupie nie ma wystarczającej ilości miejsca zapasowego.
• Jeśli w systemie istnieje wolny dysk o co najmniej takim samym rozmiarze i tym samym typie co dysk, który uległ awarii, pula dynamiczna zużyje go w celu zastąpienia brakujących zakresów miejsca zapasowego. Wymieniony uszkodzony dysk pozostaje wolny w systemie.
• Jeśli w systemie nie ma wolnych dysków, po wymianie uszkodzonego dysku pula dynamiczna zużyje nowy dysk i nastąpi ponowne zrównoważenie zakresów miejsca zapasowego.

Zakresy RAID

• Po zarezerwowaniu zakresu wolnego miejsca w puli dynamicznej tworzone są rozszerzenia RAID z pozostałymi obszarami dysków.
• Zasięg RAID to rozszerzenia dysków, które uzupełniają szerokość przeplotu dla danego typu macierzy RAID. Jeśli na przykład jako typ macierzy RAID wybrano RAID 5, a jako szerokość pasa puli wybrano wartość 4+1, zasięg RAID będzie obejmował 5 rozciągnięć dysków (4+1). 
• Zasięg RAID zapewnia ochronę RAID danych użytkownika przechowywanych w puli dynamicznej, a następnie jest używany do udostępniania puli pojemności użytecznej do tworzenia zasobów pamięci masowej. 
• Ze względów ochronnych pojedynczy zasięg RAID nie może zawierać dwóch zakresów z jednego dysku. Oprogramowanie zapewnia, że żadne rozszerzenia RAID nie zawierają dwóch zakresów dysku z tego samego dysku (kontrolowanych przez pulę zakresów dysków).
• Rozszerzenia RAID muszą zawierać zakresy dysków tylko z jednej grupy partnerskiej dysków. 

Przykład

• Dynamic Pool tworzona z 6 dyskami, przy założeniu, że wybrano macierz RAID 5 (4+1). 
• W tym przykładzie niektóre zakresy zostały już zarezerwowane jako zakresy miejsca zapasowego, a pierwsze trzy zakresy RAID są widoczne. 
• Każdy zasięg RAID w tym przykładzie zawiera 5 obszarów dysków ze względu na szerokość przeplotu 4+1. 
• 5 zakresów dysków jest wybieranych z dysków w grupie partnerów dysków; Z tego samego dysku nie wybrano dwóch zakresów. 
• Dla ułatwienia pokazano, że wybrane zakresy dysków są uporządkowane na dyskach w puli. 
• W rzeczywistym systemie algorytm Dynamic Pool wybiera zakresy dysków z różnych dysków, pozornie losowo w ramach grupy partnerów dysków. 
• 
  Szerokość paska
• Gdy w Unisphere tworzona jest pula dynamiczna, użytkownik wybiera żądany typ macierzy RAID, ale system automatycznie wybiera szerokość przeplotu. 
• Szerokość przeplotu wybrana przez system zależy bezpośrednio od liczby dysków wybranych podczas tworzenia puli. 
• Na przykład, jeśli podczas tworzenia puli w Unisphere wybrano macierz RAID 5 i 8 dysków, system automatycznie ustawia szerokość przeplotu na 4+1. Jeśli liczba dysków w macierzy RAID 5 wynosiła 14 lub więcej, zostanie wybrana macierz 12+1. 
• Wybór większych szerokości pasów zapewnia większą pojemność użytkową. Aby wymusić na systemie wybór określonej szerokości, wybierz tylko określoną liczbę dysków podczas tworzenia puli, a następnie rozszerz pulę o pozostałe dyski lub użyj interfejsu Unisphere CLI lub REST API.
• W Unisphere RAID 6 jest domyślną i jedyną opcją dla warstwy pojemności NL-SAS. Jeśli dla warstwy pojemności wymagana jest macierz RAID 1/0 lub 5, interfejs Unisphere CLI lub REST API może utworzyć pulę lub rozszerzyć ją za pomocą dysków NL-SAS.
• Po utworzeniu puli wybrany typ macierzy RAID zostanie ustawiony dla wszystkich obecnych i przyszłych grup partnerskich dysków w ramach warstwy puli. Po ustawieniu typu RAID dla danej warstwy jest on zachowywany przez cały okres istnienia puli i nie można go później zmienić.

Prywatna grupa RAID

• W puli w systemie Unity, zarówno tradycyjnej, jak i dynamicznej, istnieje co najmniej jedna prywatna grupa RAID i jedna prywatna jednostka LUN utworzona w każdej z nich.
• Prywatna grupa RAID służy do udostępniania miejsca prywatnej jednostce LUN, która zapewnia użytkownikowi miejsce w postaci 256 MB wycinków na potrzeby przydzielania zasobów pamięci masowej. 
• W pulach dynamicznych prywatna grupa RAID jest tworzona przy użyciu kombinacji zakresów RAID.

Prywatne jednostki LUN

• Prywatna jednostka LUN puli dynamicznej jest tworzona w grupie RAID puli dynamicznej:
  • Jedna prywatna jednostka LUN na grupę RAID puli dynamicznych
  • Podobnie jak w przypadku tradycyjnych prywatnych jednostek LUN w prywatnej grupie RAID    
• Prywatna jednostka LUN jest podzielona na wycinki o rozmiarze 256 MB, które służą do tworzenia zasobów pamięci masowej puli.
• Podobnie jak w przypadku grup RAID puli dynamicznych, rozmiar prywatnych jednostek LUN może się różnić w puli. Zależy to od sposobu utworzenia i rozszerzenia puli.

Architektura puli



tradycyjnej i dynamicznejProaktywne kopiowanie systemu w pulach dynamicznych

• Jeśli dysk zgłasza błędy powyżej wewnętrznych progów Dell Unity OE, system może rozpocząć proaktywną operację kopiowania.
• Proaktywna operacja kopiowania to proces kopiowania danych z dysku, który uległ uszkodzeniu do nowej lokalizacji. Po zakończeniu operacji kopiowania oprogramowanie powinno spowodować awarię dysku. 
• Jeśli dostępny jest dysk niepowiązany (zapasowy), pula dynamiczna go zużywa. Jeśli tak nie jest, pula używa zakresów wolnego miejsca w puli.
• Podczas tej operacji system sprawdza, czy dysk docelowy dla każdego zasięgu RAID nie zawiera już zasięgu z tego samego zakresu RAID. 

Awaria/odbudowa napędu

• Jeśli dysk ulegnie awarii przed ukończeniem proaktywnej kopii, operacja odbudowy zostanie przeprowadzona dla nieukończonych skopiowanych zakresów. Odbudowa dysku, która zakończyła się niepowodzeniem, nastąpi w wyniku odbudowy zdegradowanych zakresów RAID w grupie partnerów dysków. 
• Podczas odbudowy rozszerzenia RAID pozostałe zakresy dysków w tym zakresie są używane do odtworzenia brakującego zakresu dysku w celu uzyskania wolnego miejsca. 
• Po zakończeniu zakres wolnego miejsca staje się częścią zakresu RAID, a zasięg RAID nie ulega już degradacji. Ponieważ różne zakresy RAID, które muszą zostać odbudowane, oraz zakresy wolnego miejsca są rozłożone na wiele dysków w ramach grupy partnerskiej dysków, do wykonania operacji odbudowy zaangażowanych jest wiele dysków.

Rozszerzenie
puliRozszerzając tradycyjną pulę, jesteśmy ograniczeni bieżącą szerokością RAID i musimy dodać taką samą liczbę dysków, jak ten rozmiar grupy RAID.
W puli dynamicznej rozszerzenie puli może być tak minimalne, jak pojedynczy dysk, w zależności od bieżącej konfiguracji.


Zużycie/koniec żywotności

• W systemie Dell Unity OE w wersji 4.2 i nowszych alerty systemowe są wysyłane na 180, 90 i 30 dni przed spodziewanym osiągnięciem 100% zużycia dysku flash. 
• Po upływie 60 dni firma Dell otrzymuje powiadomienie przez call home, że dysk może zużyć się w 100% i konieczna jest jego wymiana. Alerty te są generowane dla każdego napędu.
• Jeśli okres użytkowania dysku zbliża się do końca ze względu na zużycie, system może rozpocząć proaktywną operację kopiowania w celu wymiany zużytego dysku. 
• Ta proaktywna kopia nie kopiuje ekstentów dysku w napędzie w celu zaoszczędzenia miejsca w puli, ale raczej na wolny dysk w systemie, jeśli jest dostępny. 
• Po zakończeniu operacji kopiowania proaktywnego dysk ulega awarii, generowany jest alert, inicjowane jest wywołanie do domu i dysk powinien zostać wymieniony.
• Proaktywne kopiowanie w celu zaoszczędzenia miejsca w ramach grupy partnerów dysków nie jest wykonywane, ponieważ zwiększyłoby to tylko zużycie dysków w grupie, które mogą charakteryzować się takim samym zużyciem jak wymieniany dysk. Jeśli prawidłowa kopia zapasowa nie jest dostępna, nie zostanie zakończona żadna proaktywna operacja kopiowania.

Hybrydowe systemy
flashW wersji Dell Unity OE 5.2 i nowszych wprowadzono zmiany na stronie Ustawienia systemu > Konfiguracja > pamięci masowej Dyski dla systemów hybrydowych. Oprócz tradycyjnych i dynamicznych informacji o pulach wyświetlanych w przypadku systemów typu all-flash w przypadku systemów hybrydowych wyświetlana jest również kolumna FAST Cache . Kolumna Pamięć podręczna FAST wyświetla liczbę dysków skonfigurowanych w pamięci podręcznej FAST.



Inne przydatne artykuły z bazy wiedzy dotyczące pul dynamicznych:

• Dell EMC Unity: Najlepsze praktyki dotyczące pul dynamicznych dotyczące początkowej konfiguracji dysków (możliwość naprawienia przez użytkownika)
• Dell EMC Unity: Kreator tworzenia minimalnej liczby dysków w pulach dynamicznych (możliwość naprawienia przez użytkownika)
• Dell EMC Unity: Awaria dysku w puli dynamicznej może mieć wpływ na wydajność macierzy (z możliwością naprawienia przez firmę Dell)
• Dell EMC Unity: Rozszerzenie/uwagi dotyczące puli dynamicznych w porównaniu z pulami tradycyjnymi (możliwość naprawienia przez użytkownika)
• Dell EMC Unity: Sprawdzanie ponownego równoważenia puli dynamicznej (z możliwością naprawienia przez Dell EMC)
• Dell EMC Unity: Automatyczne kopiowanie z powrotem zakresów użytkowników puli dynamicznej (możliwość naprawienia przez użytkownika)
• Dell EMC Unity: Wykonywanie przybliżonych obliczeń w celu określenia użytecznego miejsca w dynamicznej puli pamięci. (możliwość korekty z poziomu użytkownika)

Dell EMC Unity: Dynamiczna pula wyświetla pogorszony stan po zakończeniu odbudowy zmapowanej macierzy RAID (możliwość naprawienia przez użytkownika)

Dokument źródłowy: DELL EMC UNITY: DYNAMICZNE PULE