Odborná sekcia
Dynamic Provisioning - kapacita bez obmedzenia
01.03.2012, 12:32
Diskové polia a centralizácia firemných dát do jedného spoľahlivého prvku je veľmi efektívnou cestou k úsporám a spoľahlivosti. Je však iba prvým krokom a prax ukazuje, že cez všetky benefity diskového poľa môže dochádzať k výraznému plytvaniu kapacitou a teda aj investíciami, ktoré sa v súvislosti s nákupom diskového poľa museli urobiť. Ako k takému plytvaniu dochádza a čo ho riešia a čo je to vlastne Dynamic provisioning - o tom v nasledujúcom texte.
Dosť možno budete tento príbeh poznať z vlastnej praxe:
- Správca databázy potrebuje pre databázu 2 GB LUN. Aby mal rezervu, požiada admistrátora storage radšej o 10 GB.
- Správca storage premýšľa nad požiadavkou a napadá ho, že až adminovi databázy dôjde priestor ako naposledy, bude to znamenať expanziu Lunu, migráciu filesystému... skrátka veľa práce. A tak pridelí radšej 50 GB LUN.
Výsledkom je, že na drahých FC alebo SAS diskoch je vyplytvaná 48 GB priestoru!
Aké je riešenie?
Spočíva v mechanizme oddelení alokovanej kapacity od skutočnej fyzickej kapacity – alebo Dynamic provisioning.
Dynamic provisioning
Efektívne prideľovanie a správa diskovej kapacity uľahčuje život administrátorom a šetria finančné prostriedky. Touto technológiou je Hitachi Dynamic Provisioning (HDP), ktorá je dostupná už dva roky na enterprise diskových poliach Hitachi USP-V a tiež na modulárnych poliach Hitachi radu AMS2000.
V štandardnom prístupe k diskovým poliam sa alokuje voči serverom fyzicky inštalovaná kapacita. Ak má teda diskové pole k dispozícii 1TB, môžem teda presne túto kapacitu prideliť serverom. Táto fyzická kapacita je potom obsadená bez ohľadu na to, či ju file systémy serverov využívajú alebo je neobsadená.
Provisioning umožňuje konfigurovať kapacitu virtuálne. Môžem teda serverom prideľovať kapacitu podľa ľubovôle – teda aj tú, ktorú diskové pole (zatiaľ) fyzicky nemá.
Aký je princíp, aby bola uchovaná konzistencia dát?
Samozrejme aj pre princíp Dynamic Provisioningu je nutná fyzicky inštalovaná kapacita na diskoch. Rozdiel je v tom, že fyzická kapacita sa nekonfiguruje do Lunu, ktoré sa prideľujú aplikačným serverom, ale do tzv. HDP Pool. HDP Pool teda predstavuje zásobu fyzicky inštalovanej kapacity (gigabajtov). Nad týmto HDP Poolom sa definujú veľké, kapacitne nad dimenzované virtuálne Luny (virtuálna kapacita je neobmedzená a nič nestojí), ktoré sa ďalej tradičným spôsobom mapujú aplikačným serverom.
Aplikačné servery "vidia" tieto virtuálne Luny ako bežné SCSI disky a tiež s nimi tak pracujú. Technológia HDP je teda pre aplikačné servery úplne transparentná. V prípade zápisu dát na virtuálny LUN sa dáta zapisujú do HDP Pool a virtuálny LUN obsahuje iba odkaz, kde sa údaje uložia. Z HDP Pool sa týmto spôsobom spotrebováva skutočne použitá kapacita.
Výhody Hitachi Dynamic Provisioning
Zásadné výhody spočívajú:
- zjednodušuje zásadným spôsobom administráciu storage
- zvyšuje výkon voči serverom
Storage administrátorovi vďaka tomu odpadajú problémy s návrhom RAIDových skupín, s veľkosťou Lunov a s ich následným zväčšovaním v operačných systémoch, čo nemusí byť vo všetkých OS a aplikáciách bezproblémové.
Vďaka Provisioningu sa pridelí virtuálna kapacita voči serverom s dostatočnou rezervou nezávisle na fyzickej kapacite. V okamihu, kedy servery zapisujú, tak dochádza k skutočnému obsadzovaniu blokov fyzickej kapacity v storage poolu.
Úlohou administrátora je starať sa o obsadenosť HDP Pool. Ak sa blíži zaplnenie HDP Pool, o ktorom je storage administrátor informovaný nastaviteľným trigger (percentuálna hodnota), zväčší storage administrátor HDP Pool tým, že pridá nové disky do diskového systému. Akonáhle je HDP Pool zväčšený, automaticky sa spúšťa proces optimalizácie, ktorý rovnomerne rozmiestni uložené dáta tak, aby sa dosiahol maximálny výkon.
Ďalším benefitom technológie Dynamic provisioning je zvýšenie výkonu v porovnaní so štandardným diskovým poľom.
Controller diskového poľa k priestoru, ktorý je definovaný ako Dynamic Provisioning pool pristupuje ako ku stripu cez všetky dostupné disky.
Výkon je tak daný použitým typom diskov a ich počtom – odpadá tak klasické delenie fyzickej kapacity diskového priestoru na relatívne malé raidsety, kde zvyčajne býva limitujúcim faktorom z hľadiska výkonu počet diskov týchto malých raidsetov.
Benefity plynúce z dynamic provisioningu pre rôzne OS
Pri dizajne riešenia je dobré zvážiť aké OS a aké aplikácie sa nad diskovým poľom v režime Dynamic Provisiningu budú používať. Benefity tejto technológie sú totiž okrem iného závislé na tom, aký je použitý filesystém a ako sa tento filesystém chová voči storage.
Samotné diskové pole sa chová transparentne a každému uloženému bloku dát pridelí fyzickú kapacitu. To akým spôsobom si daný filesystém fyzickú kapacitu alokuje (prípadne prealokuje) však diskové pole nemôže "vedieť" a preto je efektivita tejto technológie pre rôzne OS a filesystémy rôzna, viď tabuľka:
Legenda
- modrá plocha: "Dynamic provisioning friendly" – Dynamic provisioning má vysokú efektivitu
- žltá plocha: Dynamic provisioning prináša čiastočne benefity
- ružová plocha: Dynamic provisioning nemá efekt
