擴展 Data Domain 檔案系統容量後，Data Domain Operating System 不支援在儲存裝置之間主動重新平衡資料

與許多儲存陣列一樣，大多數型號的 Data Domain Restorer (DDR) 的容量都可以透過將外部儲存機櫃儲存櫃 (ES30、DS60) 新增至系統，然後將 Data Domain 檔案系統 (DDFS) 擴展至這些機櫃儲存櫃來增加。執行此操作時：

• 新機櫃儲存櫃已實際連接 (已接線且已開啟電源)
• Data Domain Operating System (DDOS) 會重新掃描儲存裝置，以識別是否存在新的機櫃儲存櫃
• 這些新機櫃儲存櫃隨後會新增至 DDR 內的儲存層 (作用層或特定歸檔裝置)
• 然後，可以在線上擴展此層，而無需中斷 DDFS
• 寫入該儲存層的任何新資料都會寫入現有和新的儲存櫃
• 但是，現有儲存櫃上的資料不會在新機櫃儲存櫃之間重新平衡

為了進一步說明這一點：

• 在 DDOS 中，資料儲存裝置為 4.5 Mb 的「容器」
• 4.5 Mb 容器在建立時，會以循環制方式寫入對應層歸檔裝置的所有機櫃儲存櫃中
• 當其他機櫃儲存櫃新增至層歸檔裝置時，除了現有機櫃之外，DDFS 還會開始將新 4.5 Mb 容器寫入這些機櫃 (循環制容器寫入時會包含新的機櫃)
• 但是，DDOS 不會進行任何特定嘗試 (或提供任何特定功能)，來將層中的現有容器從現有容器遷移至新儲存櫃機櫃

這表示新增儲存櫃機櫃可能會使資料在附加的儲存裝置中「失衡」。例如：

• DDR 一開始在其作用層中有一個機櫃，且已滿至 90%
• 作用層中已新增額外機櫃，且 DDFS 已擴展至此機櫃
• 現在，會在現有機櫃和新機櫃之間以循環制方式寫入新建立的 4.5 Mb 容器
• 這會使現有機櫃缺少可用空間，而新增機櫃幾乎空白

在這種情況下，許多儲存陣列可讓系統管理員在附加機櫃之間重新平衡資料、主動將部分資料從現有機櫃遷移到新增的機櫃，以確保所有機櫃的使用容量大致相等)。但是，請注意，DDOS 不提供此功能，並且由於 DDFS 的設計，也不需要此功能，因為資料會隨著時間自然而然地重新平衡。

資料的重新平衡由兩個作業執行：

• 垃圾收集清理
• 位置修復

下面將更詳細地討論其中每個作業及其如何自動重新平衡資料。

垃圾收集清理

垃圾回收清理 (GC) 是定期在 DDR 上執行的排定活動 (依預設，每週針對作用層執行一次，假設已啟用空間回收，則會視需要針對歸檔裝置執行)。當此作業執行時，會：

• 識別層歸檔裝置中的哪些實體資料是「即時」資料 (由檔案系統中的一或多個檔案或物件 (例如快照) 使用) 或「失效」資料 (未由任何物件參考，因此，對系統來說是多餘的)
• 確定層歸檔裝置中儲存大部分「失效」資料的 4.5 Mb 容器
• 讀取這些 4.5 Mb 容器，並擷取其中包含的任何「即時」資料，接著「複製轉送」到新建立的 4.5 Mb 容器，這些容器會寫入層歸檔裝置中的所有儲存櫃
• 刪除舊的 4.5 Mb 容器，進而移除其中包含的失效資料，並釋放磁碟上的基礎空間以供重複使用

當 GC 在具有任何形式的資料不平衡的系統上執行時，預計大多數舊資料 (以及大多數失效資料) 都將儲存在層歸檔裝置內的舊儲存櫃機櫃中。因此，讀取複製轉送和刪除的大多數容器都位於舊儲存櫃機櫃中。但是，新建立的容器會在層中的所有儲存櫃之間以循環制格式寫入。因此，GC 釋放的大部分空間位於舊儲存櫃上，而新佔用的空間遍佈所有儲存櫃。

舉個簡單的例子：

• DDR 的作用層包含兩個儲存櫃 - 第一個儲存櫃包含 10000 個 4.5Mb 容器，而第二個儲存櫃包含 100 個 4.5Mb 容器 (第二個儲存櫃上的每個容器，在第一個儲存櫃上都有 100 個容器)
• GC 會執行並複製轉送第一個儲存櫃上 5000 個容器中的資料
• 這 5000 個容器中的即時資料會導致建立 1000 個新的 4.5 Mb 容器
• 這 1000 個新的 4.5 Mb 容器會寫入兩個儲存櫃
• 因此，GC 完成後，第一個儲存櫃可容納 5500 個 4.5Mb 容器，而第二個儲存櫃可容納 600 個容器 (第二個儲存櫃上的每個容器，在第一個儲存櫃上都有大約 9 個容器)
• 在 GC 的單次作業中，第一個與第二個儲存櫃之間的容器不平衡降低了 10 倍 - 預計在隨後的 GC 執行中將進一步降低，這表示資料會隨著時間推移在儲存櫃之間自然地重新平衡

位置修復：

將檔案寫入 DDR 時，會發生下列高階作業：

• 檔案會分割成大小為 4-12 Kb 的邏輯區塊 (稱為區段)
• 檢查每個區段，以查看該區段是否已存在於要寫入至檔案之層中的磁碟上
• 如果區段已存在，則其為重複資料，並且新寫入檔案中的區段將取代為指向磁碟上現有資料的指標
• 如果區段不存在，則其為唯一資料，因此會封裝到新的 4.5 Mb 容器中並寫入磁碟

所有檔案都具有「位置」概念，即該檔案所參考的資料區段在 DDR 磁碟上的順序。顯然，重複資料刪除率較高檔案 (包含大量重複資料) 的位置可能比唯一檔案更差，因為在消化其資料時，會以指向現有資料的指標取代這些資料，而現有資料可能分散在對應層歸檔裝置內的容器/磁碟中。

若要在 DDR 上獲得良好的資料讀取效能，檔案必須具有良好的「位置」(其資料在磁碟上是相對循序的)，以便 DDFS 預先讀取演算法可以發揮最佳效能。另請注意，DDFS 會假設最有可能讀取 (用於修復或複寫) 的檔案是特定備份的最新複本。因此，針對特定類型的資料 (例如虛擬合成資料)，將執行名為「位置修復」的程序來「最佳化」新寫入檔案資料的位置。執行時，位置修復會：

• 檢查檔案參考的資料，以尋找資料在磁碟上未依序排列的部分 (顯示位置不佳)
• 從磁碟讀取此非循序資料，然後再次依序將資料 (作為重複資料) 寫入至新建立的 4.5 Mb 容器

然後，預期重複資料的舊 (非循序) 複本將在 GC 下一次執行期間識別為「失效」，並從系統中移除。因此：

• 在資料不平衡的系統上，預期大多數舊的非循序資料都存在於舊的已填滿的機櫃儲存櫃上
• 當此資料依序重新寫入為重複資料時，會將其放在新的 4.5 Mb 容器中，這些容器會在對應層的所有機櫃中實行循環制
• 因此，由位置修復建立的大多數「失效」資料 (舊的重複資料) 都存在於舊的已填滿的儲存櫃上
• 當 GC 執行時，大多數「失效」資料都會在舊的已填滿的儲存櫃上找到，並如上所述移除 (釋放這些儲存櫃上的空間)

結論

因此，透過正常使用位置修復與清理 (GC) 功能，DDR 可隨時間推移，在儲存櫃之間透明地重新平衡資料。這不需要系統管理員額外輸入，且表示不需要像有時在其他儲存陣列上看到的那樣，使用專用資料重新平衡操作功能。因此，為了提高重新平衡的速度，必須：

• 提高 DDR 上資料「流失」的速率
• 增加 DDR 上本機修復的資料量

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