Dell Unity. Общие сведения о динамических пулах (сопоставленный RAID) (исправляется Dell)

• Технология динамического пула была внедрена в код операционной среды Dell Unity 4.2.
• Динамические пулы также называются Mapped RAID и Extent Based RAID.
• Начиная с Unity OE 4.2 до 5.1, динамические пулы поддерживаются только на физическом оборудовании класса All-Flash.
• В операционной среде версии5.2 добавлена поддержка динамических пулов на гибридных системах.
• В моделях Unity класса All-Flash с операционной средой версии 4.2 и более поздних версий все новые пулы, созданные в графическом интерфейсе пользователя Unisphere, являются динамическими пулами по умолчанию, а новые пулы, созданные с помощью интерфейса командной строки Unisphere или программного интерфейса REST API, являются динамическими пулами. Для гибридных систем с версией 5.2 или более поздней версии это тип пула, используемый по умолчанию при создании пулов в Unisphere.
• Динамические пулы также называются пулами экстентов.
• Динамические пулы заменяют предыдущую технологию пулов (известную как традиционные пулы) в качестве типа пула по умолчанию для систем класса all-flash под управлением операционной среды версии 4.2 и новее, а также гибридных систем с флэш-накопителями под управлением операционной среды версии 5.2 и новее.

• Используются все диски, так как фиксированные резервные накопители не требуются.
• В пул могут быть добавлены все имеющиеся в системе диски. Это продлевает срок службы дисков в пуле, поскольку нагрузка распределяется в том числе и между дополнительными дисками.
• Восстановление происходит быстрее, чем в традиционных пулах, так как резервные ресурсы в динамическом пуле распределены по нескольким дискам, а не сосредоточены на одном диске «горячего» резерва. В процессе восстановления при сбое диска участвуют дополнительные накопители.
• Обычно пулы можно расширять в зависимости от требуемой емкости. Например, диски в динамический пул можно добавлять по одному, что делает выделение ресурсов более гибким и способствует сокращению затрат.

• Группа дисков одного типа, объединенных в скрытый объект динамического пула. 
• Каждый накопитель в динамическом пуле может входить только в одну партнерскую группу для накопителей. 
• Накопитель никогда не изменит группу партнерства накопителей.
• Каждая партнерская группа накопителей может содержать только один тип накопителей, хотя в группе можно смешивать диски разных размеров определенного типа. 
• Максимальное количество накопителей в партнерской группе накопителей — 64.

• Когда партнерская группа накопителей заполнена, необходимо запустить новую группу с минимальным количеством дисков для ширины RAID + 1 диск резервного пространства.

• Допускается использование в DPG дисков разного размера одного типа, однако, если DPG содержит диски по 400 Гбайт и только 1 диск емкостью 800 Гбайт, половина дисков одного и того же размера не будет использоваться, пока не будет накопителей одинакового размера, занимающих все значения ширины RAID.

• Поскольку каждая партнерская группа накопителей может содержать только один тип накопителей, диски флэш-накопителей, SAS и NL-SAS будут помещены в собственные партнерские группы накопителей. Кроме того, в один и тот же динамический пул можно добавить вращающиеся диски с разной скоростью, но по соображениям производительности они будут помещены в собственные партнерские группы накопителей. Например, диски со скоростью вращения 10 000 об/мин и 15 000 об/мин, находящиеся в одном пуле, будут помещены в разные партнерские группы накопителей независимо от размера диска, как показано на рисунке ниже.

• Дисковый экстент — это часть диска.
• Размер экстента фиксирован для каждого типа диска; Флэш-диски SAS 3 или 4.
• Количество экстентов памяти зависит от типа и размера диска.
• При создании динамического пула каждый диск в пуле будет разбит на области дисковой памяти.
• Дисковый экстент может быть следующим:

Экстент резервного пространства

• Для динамических пулов не требуются выделенные диски «горячего» резерва. Она использует резервное пространство, зарезервированное в каждом пуле, и может быть использована только для замены неисправного или неисправного диска. 
• Количество резервных пространств, зарезервированных в динамическом пуле, напрямую зависит от размера дисков и количества дисков в пуле.
• Для каждых 32 дисков одного типа в динамическом пуле выделяется 1 или 2 дисковых пространства в качестве резервного пространства в зависимости от кода операционной среды, как описано выше. 
• Зарезервированный объем резервного пространства всегда гарантирует, что диск с наибольшей полезной емкостью в пуле может быть заменен на оставшиеся в пуле объемы резервного пространства.
• После завершения перестройки необходимо восполнить резервное пространство в группе партнерства накопителей, так как в настоящее время в этой группе недостаточно резервного пространства.
• Если в системе имеется свободный диск того же размера или больше и того же типа, что и неисправный диск, он будет использоваться динамическим пулом для замены отсутствующих резервных областей памяти. После замены неисправный диск остается свободным в системе.
• Если в системе нет свободных дисков, то после замены неисправного диска новый диск используется динамическим пулом и выполняется повторная балансировка границ резервного пространства.

• После резервирования дисковых экстентов в динамическом пулесоздаются экстенты RAID с оставшимися экстентами дисков.
• Экстент RAID — это экстент диска, который заполняет ширину полосы данных для типа RAID. Например, если в качестве типа RAID был выбран RAID 5, а в качестве ширины полосы данных для пула было выбрано 4+1, то экстент RAID будет содержать 5 дисковых экстентов (4+1). 
• Экстент RAID обеспечивает защиту RAID для пользовательских данных, хранящихся в динамическом пуле, и в дальнейшем используется для предоставления пулу полезной емкости для создания ресурсов хранилища. 
• В целях защиты один экстент RAID не можетсодержать два дисковых экстента от одного диска. Программное обеспечение гарантирует, что экстенты RAID не будут содержать 2 дисковых экстента одного диска (управляемых пулом дисковых экстентов).
• Экстенты RAID должны содержать экстенты дисков только из одной партнерской группы накопителей. 

• Создается динамический пул с 6 дисками, при условии, что выбран RAID 5 (4+1). 
• В этом примере некоторые экстенты уже зарезервированы в качестве экстентов резервного пространства, и отображаются первые 3 экстента RAID. 
• Каждый экстент RAID в данном примере содержит 5 дисковых экстентов из-за ширины полосы 4+1. 
• Выбираются 5 дисков в партнерской группе дисков, 2 экстента памяти не выбираются. 
• Для наглядности выбранные экстенты дисков расположены по порядку на дисках в пуле. 
• В реальной системе алгоритм Dynamic Pool выбирает экстенты дисков из различных дисков, казалось бы, случайным образом в группе партнерства дисков. 

Ширина полосы

• При создании динамического пула в Unisphere пользователь может выбрать требуемый тип RAID, но ширину полосы данных система выбирает автоматически. 
• Ширина полосы, выбранная системой, напрямую зависит от количества дисков, выбранных при создании пула. 
• Например, если при создании пула в Unisphere выбран RAID 5 и выбрано 8 накопителей, то система автоматически устанавливает ширину полосы данных 4+1. Если количество дисков для RAID 5 равно 14 или более, будет выбран вариант 12+1. 
• При выборе большей ширины полосы тем полезнее емкость для пользователя. Если требуется принудительно настроить систему выбирать определенную ширину, выберите только определенное количество дисков при создании пула, а затем расширьте пул, включив оставшиеся диски, или используйте интерфейс командной строки Unisphere или программный интерфейс REST API.
• В Unisphere RAID 6 является единственным вариантом по умолчанию для уровня емкости NL-SAS . Если для уровня Capacity требуется RAID 1/0 или 5, для создания пула или расширения его с помощью накопителей NL-SAS можно использовать интерфейс командной строки Unisphere или программный интерфейс REST API.
• После создания пула выбранный тип RAID будет задан для всех текущих и будущих групп партнерства накопителей в пределах уровня пула. После того как тип RAID задан для уровня, он сохраняется в течение всего срока существования пула и не может быть изменен в дальнейшем.

• В пуле системы Dell Unity, традиционной или динамической, существует одна или несколько частных групп RAID, в каждой из которых создан один частный LUN.
• Группа частных RAID используется для предоставления пространства частному LUN, который предоставляет пространство пользователю в виде срезов по 256 Мбайт для выделения ресурсов хранилища. 
• В пулах Dynamic Pool частная группа RAID создается с использованием комбинации экстентов RAID.

Частные LUN

• Частный LUN динамического пула создается в группе RAID динамического пула
  • Один частный LUN на группу RAID динамического пула
  • Аналогично традиционным частным LUN в группе частных RAID    
• Частный LUN разделен на сегменты по 256 Мбайт
  • Используется для создания ресурсов хранилища пула
• Как и в случае с группами RAID динамических пулов, размер частных томов LUN может варьироваться в пределах пула
  • Зависит от того, как был создан и расширен пул

Архитектура традиционного и динамического пула



Упреждающее копирование системы в динамических пулах

• Если на накопителе происходят ошибки, превышающие внутренние пороговые значения операционной среды Dell Unity, система может запустить упреждающую операцию копирования.
• Упреждающая операция копирования — это процесс копирования данных с неисправного диска в новое местоположение. После завершения операции копирования программное обеспечение должно отказать накопителя. 
• Если доступен несвязанный (резервный) диск, он будет использоваться динамическим пулом. В противном случае пул будет использовать имеющиеся в пуле области свободного пространства.
• Во время этой операции система проверяет, что целевой диск для каждого экстента RAID еще не содержит экстент того же RAID. 

• Если накопитель выйдет из строя до завершения упреждающего копирования, для незавершенных скопированных экстентов будет выполнена операция восстановления. Сбойное восстановление накопителя выполняется путем восстановления ограниченных экстентов RAID в группе партнерства по накопителям. 
• Во время восстановления экстента RAID оставшиеся экстенты дисков в экстенте RAID используются для восстановления отсутствующего экстента диска до области резервного пространства. 
• После завершения работа резервного пространства становится частью области RAID, и производительность экстента RAID больше не ухудшается. Так как различные экстенты RAID, которые необходимо перестроить, и области свободного пространства распределены между многими дисками в партнерской группе накопителей, для выполнения операций восстановления задействовано много дисков.

Расширение пула
При расширении традиционного пула мы привязаны к текущей ширине RAID и должны добавить такое же количество дисков, как и размер этой группы RAID.
В динамическом пуле в зависимости от текущей конфигурации расширение пула может быть минимальным для одного диска.


Износ/снятие с производства

• В Dell Unity OE версии 4.2 и более поздних версий системные оповещения отправляются за 180, 90 и 30 дней до ожидаемого износа флэш-накопителя на 100%. 
• По истечении 60 дней компания Dell получает уведомление посредством функции «звонок домой» о том, что износ накопителя может достигать 100% и требуется его замена. Эти оповещения создаются для каждого отдельного накопителя.
• Если срок службы накопителя подходит к концу из-за износа, система может запустить упреждающую операцию копирования для замены изношенного накопителя. 
• Эта упреждающая копия копирует экстенты дискового пространства не в пределах дискового пространства в пуле, а на свободный диск в системе, если он доступен. 
• После завершения операции упреждающего копирования происходит сбой накопителя, создается оповещение, инициируется функция «звонок домой» и накопитель необходимо заменить.
• Упреждающее копирование в области свободного пространства в партнерской группе накопителей не выполняется, так как это только увеличит износ дисков в группе, которые могут иметь такой же износ, как и заменяемый накопитель. Если допустимый резерв недоступен, операция упреждающего копирования не выполняется.

Гибридные флэш-системы
В Dell Unity OE 5.2 и более поздних версиях изменения были внесены на страницу « System Settings > » «Storage Configuration > Drives » для гибридных систем. Наряду с традиционной и динамической информацией о пуле, которая отображается для систем класса All-Flash, в гибридных системах также отображается столбец «Кэш-память FAST». В столбце «Кэш FAST» отображается количество дисков, настроенных в кэше FAST в данный момент.



Другие полезные статьи базы знаний для динамических пулов:
KB#000014378 Dell EMC Unity. Передовые практики динамического пула для начальной настройки дисков (исправляется пользователем)

KB#000019530 Dell EMC Unity. Минимальное количество дисков в мастере создания динамических пулов (исправляется пользователем)

KB#000055614 Dell EMC Unity: Сбой диска в динамическом пуле может повлиять на производительность массива (исправляется Dell EMC)

KB#000010748 Dell EMC Unity. Усовершенствование/рекомендации по динамическому использованию пула в сравнении с традиционными пулами (исправляется пользователем)

  KB#000010677 Dell EMC Unity. Как проверить повторную балансировку динамического пула (исправляется Dell EMC)

KB#000031834 Dell EMC Unity. Автоматическое обратное копирование пользовательских экстентов динамического пула (исправляется пользователем)

KB#000019417 Dell EMC Unity. Как выполнить приблизительный расчет полезного пространства в динамическом пуле хранения данных. (Исправляется пользователем)

KB#000052749 Dell EMC Unity. Динамический пул отображает состояние ограниченной функциональности после завершения сопоставленного перестроения RAID (исправляется пользователем)


Справочный документ:
Dell Unity. Динамические пулы (delltechnologies.com)