Odborná sekce
Dynamic provisioning - kapacita bez omezení
01.03.2012, 12:32
Diskové pole a centralizace firemních dat do jednoho spolehlivého prvku je velmi efektivní cestou k úsporám a spolehlivosti. Je však pouze prvním krokem a praxe ukazuje, že přes všechny benefity diskového pole může docházet k výraznému plýtvání kapacitou a tedy i investicemi, které se v souvislosti s nákupem diskového pole musely učinit. Jak k takovému plýtvání dochází a co jej řeší a co je to vlastně Dynamic provisioning – o tom v následujícím textu.
Dost možná budete tento příběh znát z vlastní praxe
- Správce databáze potřebuje pro databázi 2 GB LUN. Aby měl rezervu, požádá admistrátora storage raději o 10 GB.
- Správce storage přemýšlí nad požadavkem a napadá jej, že až adminovi databáze dojde prostor jako posledně, bude to znamenat expanzi lunů migraci filesystému … zkrátka spoustu práce. A tak přidělí raději 50 GB LUN.
Výsledkem je, že na drahých FC či SAS discích je vyplýtváno 48 GB prostoru!
Jaké je řešení?
Spočívá v mechanismu oddělení alokované kapacity od skutečné fyzické kapacity – aneb Dynamic provisioning.
Dynamic provisioning
Efektivní přidělování a správa diskové kapacity usnadňuje život administrátorům a šetří finanční prostředky. Touto technologií je Hitachi Dynamic Provisioning (HDP), která je dostupná již dva roky na enterprise diskových polích Hitachi USP-V a také na modulárních polích Hitachi řady AMS2000.
V standardním přítupu k diskovým polím se alokuje vůči serverům fyzicky instalovaná kapacita. Má li tedy diskové pole k dispozici 1TB, mohu tedy přesně tuto kapacitu přidělit serverům. Tato fyzická kapacita je pak obsazena bez ohledu na to, zda-ji filesystémy serverů využívají či je neobsazená.
Provisioning umožňuje konfigurovat kapacitu virtuální. Mohu tedy serverům přidělovat kapacitu dle libosti – tedy i tu, kterou diskové pole (zatím) fyzicky nemá.
Jaký je princip, aby byla uchována konzistence dat?
Samozřejmě i pro princip Dynamic provisioningu je nutná fyzicky instalovaná kapacita na discích. Rozdíl je v tom, že fyzická kapacita se nekonfiguruje do LUNů, které se přidělují aplikačním serverům, nýbrž do tzv. HDP Poolu. HDP Pool tedy představuje zásobu fyzicky instalované kapacity (gigabajtů). Nad tímto HDP Poolem se definují veliké, kapacitně naddimenzované virtuální LUNy (virtuální kapacita je neomezená a nic nestojí), které se dále tradičním způsobem mapují aplikačním serverů.
Aplikační servery „vidí“ tyto virtuální LUNy jako běžné SCSI disky a také s nimi tak pracují. Technologie HDP je tedy pro aplikační servery zcela transparentní. V případě zápisu dat na virtuální LUN se data zapisují do HDP Poolu a virtuální LUN obsahuje pouze odkaz, kde jsou tato data uložena. Z HDP Poolu se tímto způsobem spotřebovává skutečně použitá kapacita.
Výhody Hitachi Dynamic Provisioningu
Zásadními výhody spočívají:
- zjednodušuje zásadním způsobem administraci storage
- zvyšuje výkon vůči serverům
Storage administrátorovi díky tomu odpadají problémy s návrhem RAIDových skupin, s velikostí LUNů a s jejich následným zvětšováním v operačních systémech, což nemusí být ve všech OS a aplikacích bezproblémové.
Díky provisioningu se přidělí virtuální kapacita vůči serverům s dostatečnou rezervou nezávisle na fyzické kapacitě. V okamžiku, kdy servery zapisují, tak dochází k skutečnému obsazování bloků fyzické kapacity v storage poolu.
Úkolem administrátora je starat se o obsazenost HDP Poolu. Pokud se blíží zaplnění HDP Poolu, o kterém je storage administrátor informován nastavitelným triggerem (procentuální hodnota), zvětší storage administrátor HDP Pool tím, že přidá nové disky do diskového systému. Jakmile je HDP Pool zvětšen, automaticky se spouští proces optimalizace, který rovnoměrně rozmístí uložená data tak, aby bylo dosaženo maximálního výkonu.
Dalším benefitem technologie Dynamic provisioning je zvýšení výkonu v porovnání se standardním diskovým polem.
Controller diskového pole k prostoru, který je definován jako Dynamic Provisioning pool přistupuje jako ke stripu přes všechny dostupné disky.
Výkon je tak dán použitým typem disků a jejich počtem – odpadá tak klasické dělení fyzické kapacity diskového prostoru na relativně malé raidsety, kde obvykle bývá limitujícím faktorem z hlediska výkonu počet disků těchto malých raidsetů.
Benefity plynoucí z dynamic provisioningu pro různé OS
Při designu řešení je dobré zvážit jaké OS a jaké aplikace se nad diskovým polem v režimu Dynamic Provisiningu budou používat. Benefity této technologie jsou toitiž mimo jiné závislé na tom, jaký je použit filesystém a jak se tento filesystém chová vůči storage.
Samotné diskové pole se chová transparetně a každému uloženému bloku dat přidělí fyzickou kapacitu. To jakým způsobem si daný filesystém fyzickou kapacitu alokuje (případně prealokuje) však diskové pole nemůže “vědět” a proto je efektivita této technologie pro různé OS a filesystémy různá, viz tabulka:
Legenda
- modrá plocha: “Dynamic provisioning friendly” – Dynamic provisioning má vysokou efektivitu
- žlutá plocha: Dynamic provisioning přináší částéčné benefity
- růžová plocha: Dynamic provisioning nemá efekt
