Dell Unity: Розуміння динамічних пулів (Mapped RAID) (Dell Correctable)

Динамічні пули

• Технологія динамічного пулу була впроваджена у коді OE Dell Unity 4.2.
• Динамічні пули також відомі як Mapped RAID та Extent Based RAID.
• Від Unity OE 4.2 до 5.1 динамічні пули підтримуються лише на повністю флеш-фізичному обладнанні.
• У версії OE 5.2 було додано підтримку динамічних пулів на гібридних системах.
• У Unity all-flash-моделях з OE версією 4.2 або новішою всі нові пули, створені в інтерфейсі Unisphere, є динамічними пулами, а нові пули, створені в Unisphere CLI та REST API, за замовчуванням є динамічними пулами. Для гібридних систем із версіями 5.2 або новішими це тип пулу за замовчуванням при створенні пулів в Unisphere.
• Динамічні пули також відомі як Пули Екстенсу.
• Динамічні пули замінюють попередню технологію пулів (відому як традиційні пули) як тип пулів за замовчуванням для повністю флеш-систем на OE версії 4.2 і новіших, а також гібридних флеш-систем з OE 5.2 і новішими.

Переваги динамічних пулів над традиційними пулами

• Накопичувачі не витрачаються даремно, бо не потрібні фіксовані запасні частини.
• Усі диски системи можна додати до пулу. Це подовжує термін служби дисків у басейні, оскільки навантаження розподіляється між додатковими дисками.
• Час відновлення відбувається швидше, ніж у традиційних пулах, оскільки запасна ємність для динамічного пулу розподілена між кількома дисками, а не концентрована на одному гарячому запасному диску. Більше дисків бере участь у процесі відновлення, коли диск виходить з ладу.
• Басейни зазвичай можна розширювати залежно від бажаної місткості. Наприклад, ви можете додавати по одному диску за раз до динамічного пулу, що забезпечує гнучкість провізії та економію коштів.

Мінімальна кількість
дисківКоли створюється динамічний пул, для кожного рівня потрібно вибрати мінімальну кількість дисків, щоб створити пул. Це число безпосередньо залежить від типу RAID, обраного для кожного рівня, і попередження видається, якщо мінімальна кількість дисків не виконується.

Таблиця нижче показує зв'язок між типом RAID, шириною смуги та мінімальною кількістю дисків. Ця таблиця показує лише найменші ширини смуг, які підтримуються, і мінімальну кількість дисків, необхідних для їх створення.

До виходу OE 5.1 кожні 32 диски одного типу в Dynamic Pool резервували вільне місце на
один диск.Мінімальна кількість дисків включає виділення вільного місця.



Налаштування гарячої запасної ємності стало новим у версії Unity OE версії 5.1.
Налаштування гарячої запасної ємності дозволяє користувачам резервувати один диск (за замовчуванням) або два диски вільного місця на кожні 32 диски в басейні. Це обирається під час створення пулу або при розширенні пулу новим рівнем диска.



Системні приводи:
Для гібридних систем системні диски SAS і NL-SAS (диски DPE 0, 1, 2 і 3) не підтримуються в динамічному пулі. Системні диски все ще можна розміщувати у традиційних пулах.

Огляд архітектури динамічного пулу:
Партнерські групи з драйвом (DPG)

• Група дисків одного типу дисків, які були об'єднані в прихований об'єкт Dynamic Pool. 
• Кожен диск у Dynamic Pool може бути частиною лише однієї партнерської групи. 
• Драйв ніколи не змінює групу партнерства з приводом.
• Кожна група партнерських дисків може містити лише один тип диска, хоча в межах групи можуть змішуватися різні розміри конкретного типу диска. 
• Максимальна кількість дисків, що містяться в групі партнерських драйвів, становить 64.

• Коли група партнерських дисків заповнена, потрібно створити нову групу з мінімальною кількістю дисків для ширини RAID + 1 вільний простір.

• Використання різних розмірів одного типу диска в DPG дозволено, однак, якщо DPG містить x 400GB дисків і лише 1 800GB, половина обсягів дисків 800GB не буде використана, доки не буде достатньо дисків однакового розміру і не задовольнять ширину RAID.

• Оскільки кожна партнерська група дисків може містити лише один тип диска, флеш, SAS та NL-SAS диски розміщуються у окремі партнерські групи. Також до одного динамічного пулу можна додати спінінгові двигуни різної швидкості, але з міркувань продуктивності розміщувати їх у окремі партнерські групи. Наприклад, диски 10K RPM і 15K RPM, що знаходяться в одному пулі, розміщуються у різні партнерські групи дисків незалежно від розміру диска, як показано на рисунку нижче.

Екстенти двигунів

• Екстенсія диска — це частина диска.
• Розмір екстенту фіксований для кожного типу диска; SAS Flash 3 або SAS Flash 4.
• Кількість екстентів на диск залежить від типу та розміру диска.
• Коли створюється динамічний пул, кожен диск у пулі поділяється на екстенти дисків.
• Екстенс драйву може бути будь-яким із наступних:
  • Масштаб RAID
  • Вільний простор

Вільний простор

• Динамічні пули не потребують спеціальних гарячих запасних. Він використовує вільний простір, зарезервований у кожному пулі, і може використовуватися лише для заміни несправного або несправного диска. 
• Кількість вільних просторів, зарезервованих у Динамічному пулі, безпосередньо залежить від розміру дисків і кількості дисків у Пулі.
• На кожні 32 диски одного типу в Динамічному пулі виділяється один або два диски вільного місця залежно від коду OE, описаного раніше. 
• Запасний простір завжди гарантує, що диск із найбільшою корисною місткістю в басейні можна замінити на залишкові простори в басейні.
• Вільний простір у групі партнерів має бути поповнений після завершення реконструкції, оскільки зараз у цій групі недостатньо вільних місць.
• Якщо вільний диск існує в системі, і він такого ж розміру або більшого і того ж типу диска, що й зламаний диск, динамічний пул споживає його, щоб замінити відсутні вільні простори. Після заміни несправного диска він залишається вільним у системі.
• Якщо вільних дисків у системі немає, після заміни несправного диска динамічний пул споживає новий диск, і відбувається ребалансування вільного простору.

Розширення RAID

• Після резервування вільних просторів у Динамічному пулі RAID-екстенти створюються з решти дисків.
• RAID-екстент — це розширення дисків, які завершують ширину смуги для типу RAID. Наприклад, якщо RAID 5 був обраний як тип RAID, а 4+1 — як ширина смуги для пулу, екстент RAID міститиме 5 екстентів диска (4+1). 
• RAID-екстеншн забезпечує RAID-захист для даних користувачів, що зберігаються в Динамічному пулі, а згодом використовується для забезпечення корисної ємності пулу для створення ресурсів зберігання. 
• Один RAID-екстент не може містити два екстенти диска з одного диска для цілей захисту. Програмне забезпечення гарантує, що жоден RAID-екстент не містить двох екстентів диска з одного диска (контрольованих пулом екстенсів дисків).
• RAID-екстенти повинні містити продовження дисків лише з однієї партнерської групи дисків. 

Приклад

• Динамічний пул створено з 6 дисків, за умови, що вибрано RAID 5 (4+1). 
• У цьому прикладі деякі екстенти вже зарезервовані як вільні простори, і перші три RAID-екстенти показані. 
• Кожен екстент RAID у цьому прикладі містить 5 екстентів диска завдяки ширині смуги 4+1. 
• 5 екстентів драйв обираються з дисків у партнерській групі; жоден вибір двох екстентів з одного й того ж диска. 
• Для зручності ілюстрації вибрані екстенти драйв розташовані по порядку по всіх дисках у Пулі. 
• У реальній системі алгоритм Dynamic Pool вибирає екстенти дисків із різних дисків, здається, випадково в межах групи партнерства дисків. 
• 
  Ширина смуги
• Коли в Unisphere створюється динамічний пул, користувач обирає бажаний тип RAID, але система автоматично вибирає ширину смуги. 
• Ширина смуги, обрана системою, безпосередньо залежить від кількості вибраних дисків при створенні пулу. 
• Наприклад, коли під час створення пулу в Unisphere вибирається RAID 5 і вибирається 8 дисків, система автоматично встановлює ширину смуги на 4+1. Якщо кількість дисків була 14 або більше для RAID 5, вибирали 12+1. 
• Вибір більших ширин смуг забезпечує більшу придатну місткість. Щоб змусити систему обрати певну ширину, при створенні пулу виберіть лише певну кількість дисків, потім розширте пул рештою дисків або використовуйте Unisphere CLI або REST API.
• В Unisphere RAID 6 є за замовчуванням і єдиним варіантом для рівня ємності NL-SAS. Якщо для Capacity Tier потрібен RAID 1/0 або 5, Unisphere CLI або REST API може створити пул або розширити його дисками NL-SAS.
• Після створення пулу обраний тип RAID буде встановлений для всіх поточних і майбутніх партнерських груп у межах рівня пулу. Після встановлення типу RAID для рівня він зберігається протягом усього життя пулу і не може бути змінений пізніше.

Приватна група RAID

• У пулі в системі Unity, незалежно від того, чи вона традиційна, чи динамічна, існує одна або кілька приватних RAID-груп і одна приватна локальна мережа, створена на кожній з них.
• Приватна RAID-група використовується для надання простору приватній LUN, яка надає користувачу у вигляді зрізів по 256 МБ для розподілу ресурсів зберігання. 
• У межах Dynamic Pools створюється приватна RAID-група за допомогою комбінації RAID-екстентів.

Приватні LUN

• Приватна LUN Dynamic Pool створюється на RAID-групі Dynamic Pool:
  • Одна приватна LUN на групу Dynamic Pool RAID
  • Подібно до традиційних приватних LUN у приватній RAID-групі    
• Приватна LUN поділена на зрізи по 256 МБ, які використовуються для створення ресурсів зберігання пулу.
• Як і у випадку з RAID-групами Dynamic Pool, розмір приватних LUN може варіюватися всередині пулу. Це залежить від того, як був створений і розширений Пул.

Архітектура традиційного та динамічного пулу



Проактивне копування системи в динамічних пулах

• Якщо диск отримує помилки вище внутрішнього порогу Dell Unity OE, система може розпочати проактивну копіювальну операцію.
• Операція проактивного копіювання — це процес копіювання даних з диска, що вийшов з ладу, у нове місце. Після завершення операції копіювання програмне забезпечення має вивести з ладу диск. 
• Якщо доступний незв'язаний диск (запасний), динамічний пул його споживає. Якщо ні, басейн використовує вільні простори в басейні.
• Під час цієї операції система гарантує, що цільовий диск для кожного RAID-екстенту не містить екстенту з того самого RAID-розміру. 

Відмова приводу/перебудова

• Якщо диск виходить з ладу до завершення проактивного копіювання, для незавершених скопіюваних екстентів відбувається операція перебудови. Невдала перебудова диска відбувається шляхом перебудови деградованих RAID-екстентів у групі партнерства дисків. 
• Під час перебудови RAID-екстенту решта дисків у межах RAID-екстенту використовується для відновлення відсутнього простору диска у вільному просторі. 
• Після завершення екстент вільного простору стає частиною RAID, і RAID більше не зменшується. Оскільки різні RAID-екстензи, які потрібно перебудувати, і вільні простори розподілені між багатьма дисками в межах партнерської групи дисків, багато дисків залучаються для завершення операцій з відновлення.

Розширення
пулуРозширюючи традиційний пул, ми обмежені поточною шириною RAID і повинні додати таку ж кількість дисків, як і розмір цієї групи RAID.
У динамічному пулі розширення пулу може бути мінімальним, ніж один диск, залежно від поточної конфігурації.


Зношування/Кінець терміну служби

• У версії Dell Unity OE 4.2 і новішій системні повідомлення надсилаються через 180, 90 і 30 днів до того, як флеш-накопичувач очікується досягти 100% зносу. 
• Через 60 днів Dell отримує повідомлення по телефону, що диск може зношуватися на 100%, і потрібна заміна. Ці сповіщення генеруються для кожного окремого диска.
• Якщо накопичувач наближається до кінця свого терміну служби через знос, система може розпочати проактивне копіювання для заміни зношеного диска. 
• Ця проактивна копія не копує екстенти диска всередині диска, щоб звільнити простір у пулі, а радше створює вільний диск у системі, якщо він доступний. 
• Після завершення операції проактивного копіювання диск виходить з ладу, генерується сповіщення, ініціюється виклик додому, і диск слід замінити.
• Проактивне копування для економії простору в групі партнерства дисків не робиться, оскільки це лише збільшує знос дисків у групі, які можуть мати такий самий знос, як і замінений диск. Якщо дійсний запасний файл недоступний, операція проактивного копіювання не виконується.

Гібридні флеш-системи
У Dell Unity OE 5.2 та новіших версіях було внесено зміни на сторінку System Settings > Storage Configuration > Drives для гібридних систем. Окрім традиційної та динамічної інформації пулу, яка відображається для систем з повністю флеш-пам'ятью, гібридні системи також відображають стовпець FAST Cache . Стовпець FAST Cache показує, скільки дисків налаштовано у FAST Cache.



Інші корисні KBA для динамічних пулів:

• Dell EMC Unity: Найкращі практики Dynamic Pools для початкової конфігурації дисків (коригується користувачем)
• Dell EMC Unity: Мінімальний розрахунок дисків у динамічних пулах у майстрі створення (коригується користувачем)
• Dell EMC Unity : Коли диск виходить з ладу в Динамічному пулі, продуктивність масиву може постраждати (Dell EMC Correctable)
• Dell EMC Unity: Покращення динамічного пулу/аспекти порівняно з традиційними пулами (коригуються користувачем)
• Dell EMC Unity: Як перевірити ребалансування динамічного пулу (Dell EMC Correctable)
• Dell EMC Unity: Автоматичне копіювання екстентів користувачів Dynamic pool (коригується користувачем)
• Dell EMC Unity: Як виконати приблизний розрахунок для визначення корисного простору в Динамічному пулі зберігання. (Користувач може бути виправлений)

Dell EMC Unity: Dynamic Pool показує деградований стан після завершення відображення RAID (коригується користувачем)

Довідковий документ: DELL EMC UNITY : ДИНАМІЧНІ ПУЛИ