Dell Unity: Noções básicas sobre pools dinâmicos (RAID mapeado) (corrigível pela Dell)

Pools dinâmicos

• A tecnologia de pool dinâmico foi introduzida no código OE do Dell Unity 4.2.
• Os pools dinâmicos também são conhecidos como RAID mapeado e RAID baseado em extensão.
• Do Unity OE 4.2 ao 5.1, os pools dinâmicos são compatíveis apenas com hardware físico All-Flash.
• No OE versão 5.2, foi adicionado suporte para pools dinâmicos em sistemas híbridos.
• Nos modelos Unity All-Flash que executam o OE versão 4.2 ou posterior, todos os novos pools criados na interface do usuário do Unisphere são dinâmicos, e os novos pools criados na CLI e na API REST do Unisphere são dinâmicos por padrão. Para sistemas híbridos que executam a versão 5.2 ou posterior, esse é o tipo de pool padrão ao criar pools no Unisphere.
• Os pools dinâmicos também são conhecidos como pools de extensão.
• Os pools dinâmicos substituem a tecnologia de pool anterior (conhecidos como pools tradicionais) como o tipo de pool padrão para sistemas All-Flash que executam o OE versão 4.2 e posteriores e sistemas flash híbridos que executam o OE 5.2 e posterior.

Vantagens do pool dinâmico em relação aos pools tradicionais

• As unidades não são desperdiçadas, pois não são necessárias peças de reposição fixas.
• Todas as unidades no sistema podem ser adicionadas a um pool. Isso prolonga a vida útil das unidades no pool, já que a carga é distribuída entre as unidades adicionais.
• Os tempos de recriação são mais rápidos do que com pools tradicionais, pois a capacidade sobressalente para um pool dinâmico é distribuída entre várias unidades, em vez de concentrada em uma única unidade hot spare. Mais unidades contribuem para o processo de reconstrução quando uma unidade falha.
• Geralmente, os pools podem ser expandidos com base na capacidade desejada. Por exemplo, você pode adicionar uma unidade por vez a um pool dinâmico, fornecendo flexibilidade de provisionamento e economia de custos.

Contagem mínima de
unidadesQuando um pool dinâmico é criado, há um número mínimo de unidades que deve ser selecionado para cada nível para criar o pool. Esse número depende diretamente do tipo de RAID selecionado para cada nível, e um aviso será fornecido se a contagem mínima de unidades não for atendida.

A tabela a seguir mostra a relação entre o tipo de RAID, a largura da fração e o número mínimo de unidades. Esta tabela mostra apenas as menores larguras de fração compatíveis e o número mínimo de unidades necessárias para criá-las.

Antes do OE 5.1, cada 32 unidades do mesmo tipo em um pool dinâmico reservavam uma unidade de espaço sobressalente.
A contagem mínima de unidades inclui alocação de espaço sobressalente.



A configuração de capacidade de hot spare é nova na versão 5.1 do Unity OE.
A configuração de capacidade de hot spare permite que os usuários reservem uma unidade (padrão) ou duas unidades de espaço sobressalente para cada 32 unidades em um pool. Isso é selecionado no momento da criação do pool ou ao expandir um pool com um novo nível de unidade.



Unidades do sistema:
Para sistemas híbridos, as unidades de sistema SAS e NL-SAS (unidades DPE 0, 1, 2 e 3) não são compatíveis com um pool dinâmico. As unidades do sistema ainda podem ser colocadas em pools tradicionais.

Visão geral da arquitetura dinâmica de pool:
Impulsionar grupos de parceria (DPG)

• Um grupo de unidades do mesmo tipo de unidade que foram combinadas em um objeto de pool dinâmico oculto. 
• Cada unidade dentro de um pool dinâmico só pode fazer parte de um único grupo de parceria de unidade. 
• Uma unidade nunca altera o grupo de parceria de unidades.
• Cada grupo de parceria de unidade pode conter apenas um tipo de unidade, embora diferentes tamanhos de um tipo de unidade específico possam ser misturados no grupo. 
• O número máximo de unidades contidas em um grupo de parceria de unidade é 64.

• Quando um grupo de parceria de unidade está cheio, um novo grupo deve ser iniciado com o número mínimo de unidades para a largura do RAID + 1 unidade de espaço sobressalente.

• O uso de tamanhos diferentes do mesmo tipo de unidade em um DPG é permitido. No entanto, se um DPG contiver unidades de 400 GB e apenas 1 unidade de 800 GB, metade das extensões de 800 GB não será usada até que unidades suficientes do mesmo tamanho estejam presentes e atendam à largura do RAID.

• Como cada grupo de parceria de unidade pode conter apenas um tipo de unidade, as unidades flash, SAS e NL-SAS são colocadas em seus próprios grupos de parceria de unidade. Além disso, unidades giratórias de velocidade diferentes podem ser adicionadas ao mesmo pool dinâmico, mas são colocadas em seus próprios grupos de parceria de unidades por motivos de desempenho. Por exemplo, as unidades de 10.000 e 15.000 RPM que residem no mesmo pool são colocadas em diferentes grupos de parceria de unidades, independentemente do tamanho da unidade, conforme mostrado na figura abaixo.

Extensões da unidade

• Uma extensão de unidade é uma parte de uma unidade.
• O tamanho de uma extensão é fixo para cada tipo de unidade; SAS Flash 3 ou SAS Flash 4.
• O número de extensões por unidade depende do tipo e do tamanho da unidade.
• Quando um pool dinâmico é criado, cada unidade no pool é particionada em extents de unidade.
• Uma extensão de unidade pode ser:
  • Uma extensão de RAID
  • Extensão do espaço sobressalente

Extensão do espaço sobressalente

• Pools dinâmicos não exigem hot spares dedicados. Ele usa o espaço sobressalente reservado em cada pool e só pode ser usado para substituir uma unidade com falha. 
• O número de extensões de espaço sobressalente reservadas em um pool dinâmico depende diretamente do tamanho das unidades e do número de unidades dentro do pool.
• Para cada 32 unidades do mesmo tipo em um pool dinâmico, o espaço de uma ou duas unidades é alocado como espaço sobressalente, dependendo do código do OE, conforme descrito anteriormente. 
• A quantidade de espaço sobressalente reservado sempre garante que a unidade com a maior capacidade útil dentro do pool possa ser substituída pelas extensões de espaço sobressalente restantes dentro do pool.
• O espaço sobressalente no grupo de parceria de unidades deve ser reabastecido após a conclusão de uma recriação, pois agora não há espaço sobressalente suficiente nesse grupo.
• Se existir uma unidade livre no sistema e ela for do mesmo tamanho ou maior e do mesmo tipo de unidade que a unidade com falha, o pool dinâmico a consumirá para substituir as extensões de espaço sobressalente ausentes. Depois que a unidade com falha é substituída, ela é deixada livre dentro do sistema.
• Se não houver unidades livres no sistema, depois que a unidade com falha for substituída, o pool dinâmico consumirá a nova unidade e ocorrerá o rebalanceamento das extensões de espaço sobressalente.

Extensões de RAID

• Depois que as extensões de espaço sobressalente são reservadas no pool dinâmico, as extensões de RAID são criadas com as extensões de unidade restantes.
• Uma extensão de RAID são extensões de unidade que completam a largura da fração para um tipo de RAID. Por exemplo, se o RAID 5 foi selecionado como o tipo de RAID e 4+1 foi selecionado como a largura da fração do pool, a extensão do RAID conterá 5 extensões de unidade (4+1). 
• A extensão de RAID fornece proteção RAID para os dados do usuário armazenados no pool dinâmico e é usada posteriormente para fornecer capacidade útil ao pool para a criação de recursos de armazenamento. 
• Uma única extensão de RAID não pode conter duas extensões de unidade de uma única unidade para fins de proteção. O software garante que nenhuma extensão do RAID contenha duas extensões de unidade da mesma unidade (controladas pelo pool de extensões da unidade).
• As extensões de RAID devem conter extensões de unidade de apenas um único grupo de parceria de unidade. 

Exemplo

• Pool dinâmico criado com 6 unidades, supondo que o RAID 5 (4+1) tenha sido selecionado. 
• Neste exemplo, algumas extensões já foram reservadas como extensões de espaço sobressalente, e as três primeiras extensões de RAID são mostradas. 
• Cada extensão de RAID neste exemplo contém 5 extensões de unidade, devido à largura da fração de 4+1. 
• As 5 extensões de unidade são selecionadas nas unidades do grupo de parceria de unidade; Não há duas extensões selecionadas na mesma unidade. 
• Para facilitar a ilustração, as extensões de unidade selecionadas estão em ordem entre as unidades dentro do pool. 
• Em um sistema real, o algoritmo de pool dinâmico seleciona extensões de unidades de diferentes unidades aparentemente aleatórias dentro do grupo de parceria de unidades. 
• 
  Largura da faixa
• Quando um pool dinâmico é criado no Unisphere, o usuário seleciona o tipo de RAID desejado, mas o sistema seleciona automaticamente a largura da fração. 
• A largura da fração selecionada pelo sistema depende diretamente do número de unidades selecionadas na criação do pool. 
• Por exemplo, quando o RAID 5 é selecionado durante a criação do pool no Unisphere e 8 unidades são selecionadas, o sistema define automaticamente a largura da fração como 4+1. Se a contagem de unidades for de 14 ou mais para RAID 5, um 12+1 será selecionado. 
• A seleção das larguras de fração maiores fornece maior capacidade utilizável. Para forçar o sistema a escolher uma largura específica, selecione apenas um número específico de unidades na criação do pool e, em seguida, expanda o pool com as unidades restantes ou use a Unisphere CLI ou a API REST.
• No Unisphere, o RAID 6 é a opção padrão e única para o nível de capacidade NL-SAS. Se o RAID 1/0 ou 5 for necessário para o nível de capacidade, a API REST ou a CLI do Unisphere poderão criar o pool ou expandi-lo com unidades NL-SAS.
• Depois que o pool for criado, o tipo de RAID selecionado será definido para todos os grupos de parceria de unidade atuais e futuros dentro do nível do pool. Depois que o tipo de RAID for definido para um nível, ele persistirá durante toda a vida útil do pool e não poderá ser alterado posteriormente.

Grupo RAID privado

• Dentro de um pool em um sistema Unity, seja tradicional ou dinâmico, existe um ou mais grupos de RAID privados e uma única LUN privada criada em cada um.
• O grupo de RAID privado é usado para fornecer espaço à LUN privada, que fornece espaço na forma de fatias de 256 MB ao usuário para alocação de recursos de armazenamento. 
• Em pools dinâmicos, um grupo de RAID privado é criado usando uma combinação de extensões de RAID.

LUNs privadas

• Uma LUN privada de pool dinâmico é criada em um grupo RAID de pool dinâmico:
  • Uma LUN privada por grupo RAID de pool dinâmico
  • Semelhante às LUNs privadas tradicionais em um grupo de RAID privado    
• A LUN privada é dividida em fatias de 256 MB que são usadas para criar recursos de armazenamento em pool.
• Assim como nos grupos de RAID de pool dinâmico, o tamanho das LUNs privadas pode variar em um pool. Isso depende de como o pool foi criado e expandido.

Arquitetura do pool



tradicional versus dinâmicoCópia proativa do sistema em pools dinâmicos

• Se uma unidade estiver recebendo erros acima dos limites internos do Dell Unity OE, o sistema poderá iniciar uma operação de cópia proativa.
• Uma operação de cópia proativa é o processo de copiar dados de uma unidade com falha para um novo local. Quando a operação de cópia for concluída, o software deverá apresentar falha na unidade. 
• Se uma unidade desvinculada (sobressalente) estiver disponível, o pool dinâmico a consumirá. Caso contrário, o pool usa as extensões de espaço sobressalente no pool.
• Durante essa operação, o sistema garante que a unidade de destino para cada extensão de RAID ainda não contenha uma extensão da mesma extensão de RAID. 

Falha/recriação da unidade

• Se uma unidade falhar antes da conclusão da cópia proativa, ocorrerá uma operação de recriação para as extensões copiadas não concluídas. A recriação da unidade com falha ocorre por meio da recriação das extensões de RAID degradadas no grupo de parceria de unidades. 
• Durante a recriação de um extent de RAID, os extents de unidade restantes dentro do extent de RAID são usados para reconstruir o extent de unidade ausente em um extent de espaço sobressalente. 
• Depois de concluída, a extensão de espaço sobressalente torna-se parte da extensão RAID e a extensão RAID não é mais degradada. À medida que as várias extensões de RAID que devem ser recriadas e as extensões de espaço sobressalente são distribuídas em muitas unidades dentro do grupo de parceria de unidades, muitas unidades são envolvidas para concluir as operações de recriação.

Expansão de
poolExpandindo um pool tradicional, estamos vinculados pela largura atual do RAID e devemos adicionar o mesmo número de unidades que o tamanho do grupo de RAID.
Em um pool dinâmico, a expansão do pool pode ser tão mínima quanto uma única unidade, dependendo da configuração atual.


Desgaste/fim da vida útil

• No Dell Unity OE versão 4.2 e posteriores, as mensagens de alerta do sistema são enviadas 180, 90 e 30 dias antes que uma unidade flash atinja 100% de desgaste. 
• Após 60 dias, a Dell é notificada por call home de que a unidade pode atingir 100% de desgaste e uma substituição é necessária. Esses alertas são gerados para cada unidade individual.
• Se uma unidade estiver próxima do fim de sua vida útil com base no desgaste, o sistema poderá iniciar uma operação de cópia proativa para substituir a unidade desgastada. 
• Essa cópia proativa não copia extensões de unidade dentro da unidade para extensões de espaço sobressalente dentro do pool, mas sim para uma unidade livre dentro do sistema, se disponível. 
• Depois que a operação de cópia proativa é concluída, ocorre uma falha na unidade, um alerta é gerado, um call home é iniciado e a unidade deve ser substituída.
• A cópia proativa para extensões de espaço sobressalente dentro do grupo de parceria de unidades não é feita porque só aumentaria o desgaste nas unidades do grupo, que podem ter a mesma quantidade de desgaste que a unidade que está sendo substituída. Se uma unidade sobressalente válida não estiver disponível, nenhuma operação de cópia proativa será concluída.

Sistemas
flash híbridosNo Dell Unity OE 5.2 e posterior, foram feitas alterações na página Configurações do sistema > Unidades de configuração > de armazenamento para sistemas híbridos. Juntamente com as informações tradicionais e dinâmicas do pool que são exibidas para sistemas All-Flash, os sistemas híbridos também exibem a coluna FAST Cache . A coluna FAST Cache exibe quantas unidades estão configuradas no FAST Cache.



Outros KBAs úteis para pools dinâmicos:

• Dell EMC Unity: Práticas recomendadas de pools dinâmicos para configuração inicial de unidades (pode ser corrigido pelo usuário)
• Dell EMC Unity: Número mínimo de unidades de pools dinâmicos no assistente de criação (pode ser corrigido pelo usuário)
• Dell EMC Unity: Quando um disco falha em um pool dinâmico, o desempenho do array pode ser afetado (pode ser corrigido pela Dell EMC)
• Dell EMC Unity: Aprimoramento/considerações de pool dinâmico em relação aos pools tradicionais (pode ser corrigido pelo usuário)
• Dell EMC Unity: Como verificar o rebalanceamento de um pool dinâmico (pode ser corrigido pela Dell EMC)
• Dell EMC Unity: Cópia automática de cópias de extensão de usuário do pool dinâmico (corrigível pelo usuário)
• Dell EMC Unity: Como executar um cálculo aproximado para determinar o espaço utilizável em um pool de armazenamento dinâmico. (Corrigível pelo usuário)

Dell EMC Unity: O pool dinâmico está mostrando um estado degradado após a conclusão da recriação do RAID mapeado (corrigível pelo usuário)

Documento de referência: DELL EMC UNITY : POOLS DINÂMICOS