過去幾年,受經濟環境和新冠疫情等外部因素影響,許多企業的生存和發展都遇到了新的挑戰。企業希望能在保持業務正常運營的同時加快創新的節奏,減少各種不確定性所帶來的影響,找到一種有韌性的發展模式。
顯然,基于現代化的IT基礎架構基礎的數字化轉型對于提升企業的韌性有關鍵作用。
PowerFlex
靈活、彈性、彎而不折
Dell PowerFlex是戴爾科技集團一個無界限的軟件定義基礎架構,以無與倫比的可擴展性和性能而聞名。靈活、彈性、彎而不折的PowerFlex,可幫助企業在數字化過程中提升韌性,從容應對業務挑戰。
最新基于PowerEdge15G服務器的PowerFlex節點采用英特爾®至強®Platinum 處理器,更高的CPU、更多的內存,帶來極高的性能。
同時,PowerFlex也是一個自愈和自平衡的存儲平臺,總能自動確保維持最佳性能;在發生磁盤或節點故障時,PowerFlex能以超快的重建速度滿足或超過企業關鍵業務應用程序對正常運行時間和SLA的要求。
PowerFlex提供的所有這些(以及更多),要歸功于它的“秘密武器”——分布式網格鏡像架構。它能確保您的應用程序數據總是有兩個副本,從而保證任何硬件故障發生時的可用性。
在該架構下,數據智能地分布在存儲池中每個節點的所有磁盤設備上。隨著節點增加,整體性能幾乎呈線性增長,而不會影響應用程序延遲。與此同時,添加更多磁盤或節點也會減少在那些故障情況下(誠然這很少見)的重建時間——也就是說,隨著系統的增長,PowerFlex可以更快地自愈!
強大的自愈性
PowerFlex自動確保寫入存儲池的每個數據塊的兩個副本駐留在不同SDS(存儲)節點上,因為如果存儲第一個塊的磁盤或存儲節點在任何時候發生故障,我們需要能夠獲得第二個數據副本。而且由于數據在存儲池中所有節點的所有磁盤上寫入,用戶可以并行訪問所有數據因而獲得超快的IO響應速度。
此外,數據也使用非常小的塊大小(1MB或4KB,取決于StoragePool類型)寫入磁盤。原因在于這樣可以確保數據總是均勻地分布在所有磁盤設備上,從一開始就自動防止性能熱點成為問題。
因此,當將一個卷分配給主機或VM時,該數據已經有效地分布在所有存儲節點中的所有磁盤上。舉個例子,下圖是一個4節點的PowerFlex系統,它提供了3個卷。
現在,奇跡開始了。
當驅動器發生故障,PowerFlex將利用高效的多對多方案快速完成重建。它會使用存儲池中的所有設備進行數據重構操作,并且每當新的磁盤或節點加入到存儲池時,PowerFlex都會自動對存儲池中的數據進行再平衡。
這意味著,性能會隨著系統的增長而線性增長——如果您不確定系統將如何增長,這對于確保您的基礎架構面向未來非常有用。這也帶來了另一個好處——隨著系統規模增長,重建將變得更快!
試想一下,如果使用一個4節點的PowerFlex系統,但每個存儲節點中只有一個磁盤驅動器,會發生什么情況?
所有數據將均勻地分布在4個節點上,但我們也保留了一些備用容量,它們也均勻地分布在每個驅動器上。發生磁盤或節點故障時需要使用這些備用容量來重建數據,其容量通常相當于整個節點的容量或整個系統的10%(以最大容量為準)。粗淺來看,4節點系統應該如下圖:
4節點PowerFlex系統
和可用數據流的簡化視圖
如果其中一個驅動器(或節點)發生故障,顯然我們將在剩下的三個磁盤之間進行重建(每個節點一個磁盤):
簡化的4節點PowerFlex系統
和一個故障磁盤時的可用數據流
當然,這種情況下重建將需要一些時間來完成——我們將在剩余的三個節點之間雙向執行大量1MB或4KB數據的拷貝,這是因為我們將在剩余節點的可用備用容量上重建,并恢復兩個數據副本,以便再次完全保護數據。
需要指出的是,一個節點通常包含10或24個驅動器而不是一個,所以PowerFlex不僅保護您免受“一個”驅動器故障的影響,還能夠保護您免受一大堆驅動器的影響(這不是典型的RAID卡模式)。
現在,讓PowerFlex的神奇開始吧!如果我們向其中添加第五個存儲節點,會發生什么?這種情況下,磁盤或節點故障時會發生什么?
正常運行的5節點PowerFlex系統中的數據流……
以及一個磁盤或節點發生故障時可用的數據流
可以清楚地看到,現在有更多的磁盤(和節點)參與重建過程,這使得重建比之前的4節點場景中完成得要快得多。
但PowerFlex節點內部并非只有一個磁盤——它們通常有10或24個驅動器槽位,因此即使是4個節點的小型部署,每個節點有10個磁盤,我們也會將數據智能地均勻地放置在所有40個驅動器上,配置為一個存儲池。現在,借助當今的閃存介質,高性能觸手可及,并且能以一致的亞毫秒延遲交付。
多對多重建
接下來有必要重點介紹每個存儲池使用的“多對多”重建方案。這意味著存儲池中的任何數據都可以重建到同一池中的所有其它磁盤。如果池中有40個驅動器,當一個驅動器故障,其他39個驅動器將被用來重建故障驅動器的數據。
失去一個磁盤將導致以并行方式進行的極快速的重建,同時對應用程序性能的影響最小:
一個40個磁盤的存儲池,一個磁盤發生故障時……
展示了并行重建的魔力
請注意,在上圖中,我們必須過度簡化磁盤之間的數據流,如果試圖顯示所有正在進行的互連,我們只會得到一團綠色的箭頭!
這是另一個示例來解釋PowerFlex與傳統RAID類型驅動器保護之間的區別。在空系統上的初始重建測試通常只需要一分鐘多一點的時間來完成。原因是PowerFlex只會重建應用程序數據塊,而傳統的RAID控制器則會重建所有磁盤塊,而不管磁盤塊是否包含數據。當您需要盡快從故障磁盤或節點進行修復時,為什么要浪費資源重建空的數據零呢?
總的來說,PowerFlex分布式網格鏡像架構是真正獨特的架構,它為我們的客戶提供了當今市場上超快、超具可擴展性和超具彈性的塊存儲平臺!基于其彎而不折的特性,PowerFlex可幫助企業打造高彈性的數據中心解決方案,實現數字化韌性!
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