Disk array

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 23. december 2017; checks kræver 7 redigeringer .

Et diskarray er en ekstern lagerenhed, der består af flere harddiske.

Beskrivelse

I modsætning til en harddiskplads i en computerkasse eller en speciel struktur til montering af et enkelt drev, som inkluderer midler til at implementere en fysisk og mekanisk (tilsvarende stik) grænseflade, og om nødvendigt fastgørelse af et diskdrev af et andet format inde i en sådan struktur (for eksempel 3½ "i konstruktionen 5¼") - den såkaldte. "pocket", er et meget mere komplekst system, der består af følgende komponenter:

controllere , der har evnen til at virtualisere og er i stand til at skabe RAID .
cache hukommelse . Afhængigt af designet kan det være ombord på controlleren eller som et separat konstruktivt diskarray.
Strømforsyninger. Industrielle diskarrays har redundant strømforsyningsredundans.
Separat backup strøm til controller og cache.
Driv- og controllerkølere, blæsere mv.
Forbrugeradgangscontrollere til diskplads: FC, SCSI, Ethernet.
Kurve til diske. Blokkere på flere diske eller individuelle diske.
Selve diskene.

Nogle af disse blokke kan implementeres som et enkelt kort, for eksempel: en RAID-controller sammen med cachehukommelse, cache-backup-strøm og en adgangscontroller.

Nogle billigere enheder kan også mangle nogle komponenter eller deres redundans.

Typisk giver et diskarray høj tilgængelighed ved at:

redundante komponenter : drev, strømforsyninger
reservation af adgangsstier til diskarrayet: Multipath
hot -swapbar .

Diskarrays kan også give øget dataadgangshastighed eller øget gennemløb på grund af:

Cache
bruger RAID
belastningsbalancering på controlleren ved hjælp af Multipath- teknologi
forudsigelig læsning.

Opretter forbindelse til serveren via grænseflader: SCSI , Fibre Channel , ESCON , FiCON , Ethernet , USB osv.

Disk array klasser

Disk-arrays er betinget opdelt i 3 klasser:

Entry-level - entry level. Til hjemmebrug og mindre virksomheder.
Mellemklasse - medium niveau. Til små organisationer og afdelinger af virksomheder.
Hi-End eller Enterprise - virksomhedsniveau.

Indgangsniveau

Entry-level-enheder består typisk af et lille antal (flere enheder) diske og har enten én controller eller slet ingen. Normalt implementeret i en desktopversion eller i form af en enkelt diskhylde. Som regel er der ikke noget backup-batteri.

Eksempler: QNAP TS-459 Arkiveret 3. april 2013 på Wayback Machine , Synology Disk Station DS207 Arkiveret 3. april 2013 på Wayback Machine .

Mellemområde

Mid-Range apparater er typisk modulopbygget i design og består af en eller flere (op til flere dusin) rackmonterede diskhylder.

De er kendetegnet ved tilstedeværelsen af to lignende controllere, som hver har sin egen cachehukommelse og betjener en del af diskene og serverforbindelserne. Den har redundant strømforsyning og ventilationskomponenter samt et backup-batteri. Har ikke noget enkelt point of failure. Hvis en af controllerne går ud, bevares adgangen til al gemt information, men halvdelen af ydelsen går tabt.

Eksempler: EMC Clariion CX-serien, Hitachi AMS-2500, IBM DS-4700

Hi-End

Avancerede arrays til brug af store virksomheder. De har den højeste ydeevne og pålidelighed sammenlignet med de tidligere klasser. De har normalt følgende egenskaber:

Monolitisk eller monolitisk-modulært design i form af et separat skab (skabe).
Mulighed for at installere fra hundredvis til tusindvis af diske.
Symmetrisk multiprocessorarkitektur.
Den har op til flere dusin specialiserede controllere, som hver er designet til enten disk (BackEnd) eller værtsoperationer (FrontEnd). Controllere deler en fælles hukommelse.
Enheden er fuldstændig redundant. Hvis nogen af komponenterne (inklusive disken, controlleren) fejler, er ydeevnefaldet ubetydeligt (mindre end halvdelen). En funktion ved Hi-End-systemer er understøttelse af Mainframe -udstyr , herunder ESCON , FiCON-grænseflader .

Eksempler: EMC Symmetrix , Hitachi USP-V, Hewlett-Packard XP12000

Yderligere funktioner i diskarrays

Yderligere funktioner i diskarrays. Tidligere var disse funktioner ejet af arrays af Hi-End-klasser, men med tiden blev de standardfunktioner i Mid-Range-klassen og begyndte endda at dukke op i entry-level arrays.

Lokal replikering

Oprettelse af kopier af data ved hjælp af et diskarray i et diskarray. Det bruges til backup, udvikling osv. Det har to varianter:

Clone er en komplet kopi af data. Det optager samme plads som de originale data. uafhængig af originalen.
Snapshot er en differentiel kopi af dataene. Kun data, der afviger fra originalen, skrives. Optager mindre plads, men afhænger af den originale lydstyrke. Hvis de originale data går tabt, går de tabt.

Eksempler: TimeFinder (EMC), Copy-on-Write (Hitachi), Shadow Image (Hitachi)

Fjernreplikering _

Oprettelse og kopier af data ved hjælp af et diskarray til et andet diskarray.

Anvendes til backup, katastrofegendannelsesløsninger.

Det er underopdelt i Synchronous , Asynchronous , såvel som deres kombinationer.

Eksempler: SRDF (EMC), MirrorView (EMC), True Copy (Hitachi)

Dynamisk klargøring, tynd klargøring

dynamiske volumener. Værten er forsynet med virtuelle volumener, der ikke er på størrelse med den faktisk optagede diskplads. Således kan den volumen, der leveres til serveren, være "større på ydersiden end indeni", for eksempel en 100 GB volumen givet til serveren, faktisk placeret på et 10 GB diskarray. Efterhånden som volumen fyldes op, umærkeligt for serveren, tilføjes nye fysiske diske.

Virtualisering

Storagevirtualisering er en teknologi, hvor et diskarray kan forbindes med et andet diskarray på en sådan måde, at de for den server, der er tilsluttet det, ses som én enkelt enhed, men samtidig har en samlet diskkapacitet og funktionalitet. Det bruges i USP-V, VSP disk arrays fra Hitachi Data Systems osv.

Komplekst eksempel: USP-V diskarray er forbundet til serveren. Et AMS-2500-diskarray af lavere klasse er forbundet til det, så USP-V præsenterer diskene på den tilsluttede ("virtualiserede") AMS-2500-enhed til serveren som sine egne. Dette forenkler lagringstopologien i høj grad fra serversynspunktet, såvel som at bruge al funktionalitet og ydeevne fra en højere klasse USP-V-enhed på bekostning af billigere AMS-2500-enhedsmedier.

Tiering

Flytning (eller automatisk flytning i baggrunden) brugerdata mellem diske og/eller diskarrays af forskellige omkostnings- og ydeevneklasser. Så f.eks. lagres de mest populære brugerdata på hurtige (Flash SSD, FC) diske eller på Hi-End klasse disk arrays, mens data, der ikke har været tilgået i lang tid, overføres til billigere medier (SAS, SATA), lager af lavere klasse eller endda arkivlagring.

Implementeringseksempler: EMC FAST, Hitachi Tiered Storage Manager (HTSM), HP 3Par Dynamic Optimization.

Deduplikering

Eliminering af duplikerede dele af information ved hjælp af et diskarray for at reducere den optagede diskplads og/eller replikeringstid.

Anvendelseseksempler: CAS - Content Based Storage, EMC Data Domain

Brug af diskarrays

Ved brug er de opdelt i

DAS - Direct Attached Storage - Direkte / direkte forbindelse. Blok.
NAS - Network Attached Storage - Forbundet til LAN . Fil.
SAN - Storage Area Network - Forenet i Storage Network. Blok.
CAS - Content Addressed Storage - Indholdsadresseret datalagring.