Azure Stack hcı ve Windows sunucu kümelerinde hata toleransı ve depolama verimliliği
Uygulama hedefi: Azure Stack HI, sürüm 21H2 ve 20H2; Windows server 2022, Windows server 2019
Bu makalede, kullanılabilen dayanıklılık seçenekleri açıklanmakta ve ölçek gereksinimleri, depolama verimliliği ve bunların genel avantajları ve avantajları özetlenmektedir.
Genel Bakış
doğrudan Depolama Alanları verileriniz için genellikle "dayanıklılık" olarak adlandırılan hata toleransı sağlar. Uygulama, sunucular arasında dağıtılan ve yazılımda uygulanan RAID ile benzerdir.
raıd 'de olduğu gibi, hata toleransı, depolama verimliliği ve bilgi işlem karmaşıklığı arasında farklı açılardan yol açmak için Depolama Alanları farklı yollar vardır. Bu genel olarak iki kategoriye ayrılır: "yansıtma" ve "eşlik", ikinci olarak bazen "ERASURE kodlama" olarak adlandırılır.
Yansıma
Yansıtma, tüm verilerin birden çok kopyasını tutarak hata toleransı sağlar. Bu en yakından RAID-1 benzerdir. Bu verilerin nasıl şeritlenmiştir ve yerleştirilmesi basit değildir (daha fazla bilgi edinmek için Bu bloga bakın), ancak yansıtma kullanılarak depolanan tüm verilerin tam olarak birden çok kez yazıldığını söylemek için kesinlikle doğru. Her kopya, bağımsız olarak başarısız olarak kabul edilen farklı fiziksel donanıma (farklı sunuculardaki farklı sürücülere) yazılır.
İkizlemenin iki türünü seçebilirsiniz: "iki yönlü" ve "üç yönlü".
İki yönlü yansıtma
İki yönlü yansıtma her şeyin iki kopyasını yazar. Depolama verimliliği yüzde 50 ' dir: 1 TB veri yazmak için en az 2 TB fiziksel depolama kapasitesine sahip olmanız gerekir. benzer şekilde, iki sunucu anlamına gelen Depolama Alanları Direct ile, en az iki donanım ' hata etki alanı ' gerekir.
Uyarı
İkiden fazla sunucunuz varsa, bunun yerine üç yönlü yansıtma kullanmanızı öneririz.
Üç yönlü yansıtma
Üç yönlü yansıtma her şeyin üç kopyasını yazar. Depolama verimliliği yüzde 33,3 ' dir: 1 TB veri yazmak için en az 3 TB fiziksel depolama kapasitesine sahip olmanız gerekir. benzer şekilde, en az üç donanım hata etki alanına (Depolama Alanları Direct ile) ihtiyacınız vardır ve bu üç sunucu anlamına gelir.
Üç yönlü yansıtma, aynı anda en az iki donanım sorununu (sürücü veya sunucu)güvenle kabul edebilir. Örneğin, aniden başka bir sürücü veya sunucu başarısız olduğunda bir sunucuyu yeniden yüklüyorsanız, tüm veriler güvenli ve sürekli olarak erişilebilir durumda kalır.
Parity
Genellikle "ERASURE kodlaması" olarak adlandırılan eşlik kodlaması, dinamik olarak karmaşık bir şekilde karmaşıkolabilecek bir bit düzeyinde aritmetik kullanarak hata toleransı sağlar. Bu çalışma şekli yansıtmaya kıyasla daha az belirgin ve çok sayıda harika çevrimiçi kaynak (örneğin, bu üçüncü taraf Dummies Kılavuzu ileilgili olan bu üçüncü taraf Guide), fikir almanıza yardımcı olabilir. Sufficed, hata toleransı tehlikeye atmadan daha iyi depolama verimliliği sağlar.
Depolama Alanları, "tek" eşlik ve "dual" eşliği olmak üzere iki türde eşlik sunar, ikincisi ise "yerel yeniden oluşturma kodları" adlı gelişmiş bir tekniği daha büyük ölçeklere sunmaktadır.
Önemli
Performans açısından duyarlı çoğu iş yükü için yansıtmayı kullanmanızı öneririz. İş yükünüze bağlı olarak performans ve kapasitenin dengelenmesi hakkında daha fazla bilgi edinmek için bkz. plan Volumes.
Tek eşlik
Tek eşlik yalnızca tek bir bit düzeyinde eşlik sembolünü tutar; bu, aynı anda yalnızca bir hata için hataya dayanıklılık sağlar. RAID-5 ' i en yakından benzetir. tek bir eşlik kullanmak için, en az üç donanım hata etki alanına (Depolama Alanları Direct ile) ihtiyacınız vardır, bu da üç sunucu anlamına gelir. Üç yönlü yansıtma aynı ölçekte daha fazla hataya dayanıklılık sağladığından, tek bir eşlik kullanmaktan vazeceğiz. Ancak, bunu kullanarak insist ve tamamen desteklenir.
Uyarı
Aynı anda yalnızca bir donanım hatasını güvenli bir şekilde kabul edebildiğinden tek bir eşlik kullanmaktan kaçınıyoruz: bir sunucuyu aniden başka bir sürücü veya sunucu başarısız olduğunda yeniden yüklüyorsanız kapalı kalma süresi yaşarsınız. Yalnızca üç sunucunuz varsa, üç yönlü yansıtma kullanmanızı öneririz. Dört veya daha fazla varsa, sonraki bölüme bakın.
Çift eşlik
Çift eşlik, iki bit düzeyinde eşlik sembolleri tutmak için Reed-Solomon Error-, kod düzeltme kodu uygular ve bu sayede üç yönlü yansıtma (yani, bir kerede iki hataya kadar), ancak daha iyi depolama verimliliği ile aynı hataya dayanıklılık sağlar. En yakından RAID-6 ' ya benzer. çift eşlik kullanmak için, en az dört adet donanım hatası etki alanı gerekir; bu da dört sunucu anlamına gelir Depolama Alanları doğrudan. Bu ölçekte, depolama verimliliği %50 ' dir. 2 TB veri depolamak için 4 TB fiziksel depolama kapasitesine sahip olmanız gerekir.
Çift eşlik 'nın depolama verimliliği, sahip olduğunuz daha fazla donanım hatası etki alanını, yüzde 50 ' dan yüzde 80 ' ye kadar arttırır. örneğin, yedi (doğrudan Depolama Alanları Direct), verimlilik 4 tb 'lık verileri depolamak için yüzde 66,7 ' e atlar; yalnızca 6 tb 'lık fiziksel depolama kapasitesine sahip olmanız gerekir.
Her ölçekte Çift taraf ve yerel yeniden oluşturma kodlarının verimliliği için Özet bölümüne bakın.
Yerel yeniden oluşturma kodları
Depolama Alanları, Microsoft Research tarafından geliştirilen, "yerel yeniden oluşturma kodları" veya lrc adlı gelişmiş bir teknik kullanıma sunulmuştur. Büyük ölçekte çift eşlik, kodlamayı/kod çözmeyi birkaç küçük gruba bölmek veya hatalardan kurtarmak için gereken ek yükü azaltmak için LRC 'yi kullanır.
Sabit disk sürücüleri (HDD) ile Grup boyutu dört semboltür; katı hal sürücüleri (SSD) ile Grup boyutu altı sembollerdir. Örneğin, düzen sabit disk sürücüleri ve 12 donanım hata etki alanları (yani 12 sunucu) ile nasıl görüneceğine göre, dört veri sembolleri iki grup vardır. Yüzde 72,7 depolama verimliliğine erişir.
Yerel yeniden oluşturma kodlarının çeşitli hata senaryolarını nasıl işleyeceğini ve neden çekici olduğunu, Claus joergensentarafından nasıl ele aldığına ilişkin ayrıntılı bir eminently, derinlemesine geçiş yapmanızı öneririz.
Yansımalı hızlandırılmış eşlik
Depolama Alanları bir doğrudan birim, bölüm görüntüsü ve bölüm eşliği olabilir. İlk olarak yansıtılmış bölüme yazar ve daha sonra daha sonra eşlik bölümüne taşınır. Bu, etkili kodlama hızını hızlandırmak için yansıtmayı kullanıyor.
Üç yönlü yansıtma ve çift eşlik karıştırma için en az dört hata etki alanına (yani dört sunucu) ihtiyacınız vardır.
Yansıtma hızlandırmalı eşlik 'nın depolama verimliliği, tüm yansıtmayı veya tüm eşlik düzeyini kullanarak alacağınız ve seçtiğiniz oranlarına göre farklılık gösterir. Örneğin, bu sununun 37 dakikalık işaretinde demo, 12 sunucu ile yüzde 46, yüzde 54 ve yüzde 65 oranında oluşan çeşitli karışımları gösterir.
Önemli
Performans açısından duyarlı çoğu iş yükü için yansıtmayı kullanmanızı öneririz. İş yükünüze bağlı olarak performans ve kapasitenin dengelenmesi hakkında daha fazla bilgi edinmek için bkz. plan Volumes.
Özet
bu bölümde, Depolama Alanları doğrudan ' de kullanılabilen dayanıklılık türleri, her tür kullanılacak minimum ölçek gereksinimleri, her türden kaç başarısızlık oluşması ve ilgili depolama verimliliği özetlenmektedir.
Dayanıklılık türleri
| Dayanıklılık | Hata toleransı | Depolama verimlilik |
|---|---|---|
| İki yönlü yansıtma | 1 | % 50,0 |
| Üç yönlü yansıtma | 2 | % 33,3 |
| Çift eşlik | 2 | % 50,0-80,0% |
| Karışık | 2 | % 33,3-80,0% |
Minimum ölçek gereksinimleri
| Dayanıklılık | Gerekli en düşük hata etki alanları |
|---|---|
| İki yönlü yansıtma | 2 |
| Üç yönlü yansıtma | 3 |
| Çift eşlik | 4 |
| Karışık | 4 |
İpucu
Kasa veya raf hata toleransıkullanmıyorsanız, hata etki alanlarının sayısı sunucu sayısını ifade eder. Depolama Alanları doğrudan için en düşük gereksinimleri karşılamanız koşuluyla, her bir sunucudaki sürücü sayısı hangi dayanıklılık türlerini etkilemez.
Karma dağıtımlar için çift eşlik verimliliği
Bu tablo, her iki sabit disk sürücüsü (HDD) ve katı hal sürücüsü (SSD) içeren Karma dağıtımlar için her ölçekte çift eşlik ve yerel yeniden oluşturma kodlarının depolama verimliliğini gösterir.
| Hata etki alanları | Layout | Verimlilik |
|---|---|---|
| 2 | – | – |
| 3 | – | – |
| 4 | RS 2 + 2 | % 50,0 |
| 5 | RS 2 + 2 | % 50,0 |
| 6 | RS 2 + 2 | % 50,0 |
| 7 | RS 4 + 2 | % 66,7 |
| 8 | RS 4 + 2 | % 66,7 |
| 9 | RS 4 + 2 | % 66,7 |
| 10 | RS 4 + 2 | % 66,7 |
| 11 | RS 4 + 2 | % 66,7 |
| 12 | LRC (8, 2, 1) | % 72,7 |
| 13 | LRC (8, 2, 1) | % 72,7 |
| 14 | LRC (8, 2, 1) | % 72,7 |
| 15 | LRC (8, 2, 1) | % 72,7 |
| 16 | LRC (8, 2, 1) | % 72,7 |
Tüm Flash dağıtımları için çift eşlik verimliliği
Bu tabloda, yalnızca katı hal sürücüleri (SSD) içeren tüm Flash dağıtımları için her ölçekte çift eşlik ve yerel yeniden oluşturma kodlarının depolama verimliliği gösterilmektedir. Eşlik düzeni daha büyük grup boyutlarını kullanabilir ve bir All-Flash yapılandırmasında daha iyi depolama verimliliği elde edebilir.
| Hata etki alanları | Layout | Verimlilik |
|---|---|---|
| 2 | – | – |
| 3 | – | – |
| 4 | RS 2 + 2 | % 50,0 |
| 5 | RS 2 + 2 | % 50,0 |
| 6 | RS 2 + 2 | % 50,0 |
| 7 | RS 4 + 2 | % 66,7 |
| 8 | RS 4 + 2 | % 66,7 |
| 9 | RS 6 + 2 | % 75,0 |
| 10 | RS 6 + 2 | % 75,0 |
| 11 | RS 6 + 2 | % 75,0 |
| 12 | RS 6 + 2 | % 75,0 |
| 13 | RS 6 + 2 | % 75,0 |
| 14 | RS 6 + 2 | % 75,0 |
| 15 | RS 6 + 2 | % 75,0 |
| 16 | LRC (12, 2, 1) | % 80,0 |
Örnekler
Yalnızca iki sunucunuz yoksa, daha iyi hata toleransı sundukları için üç yönlü yansıtma ve/veya çift eşlik kullanmanızı öneririz. özellikle, iki sunucu anlamına gelen Depolama Alanları Direct ile iki hata etki alanı olsa da, tüm verilerin güvende ve sürekli olarak erişilebilir olmasını sağlarlar.
Her şeyin çevrimiçi olarak kalan örnekler
Bu altı örnek , üç yönlü yansıtmanın ve/veya çift eşlik 'nın tolerans gösterebilir.
- 1. bir sürücü kayboldu (önbellek sürücüleri dahil)
- 2. bir sunucu kayboldu
- 3. bir sunucu ve bir sürücü kayboldu
- 4. farklı sunucularda iki sürücü kayboldu
- 5. ikiden fazla sürücü kaybedildiğinden en fazla iki sunucu etkilendi
- 6. iki sunucu kayboldu
... Her durumda, tüm birimler çevrimiçi kalır. (Kümenizin çekirdeği koruduğundan emin olun.)
Her şeyin çevrimdışı olduğu örnekler
Depolama Alanları, süresi dolduğunda, her biri bir kez daha sonra yeterli bir süre boyunca tam dayanıklılığı geri yüklediği için, herhangi bir sayıda hatalara sızmasına izin verebilir. Ancak, en fazla iki hata etki alanı, belirli bir anda hatalardan sonra güvenle etkilenebilir. Bu nedenle, üç yönlü yansıtmanın ve/veya çift eşlik 'nın tolerans verebilme örnekleri aşağıda verilmiştir.
- 7. aynı anda üç veya daha fazla sunucuda kaybolan sürücüler
- 8. aynı anda üç veya daha fazla sunucu kayboldu
Kullanım
Birim oluşturmaöğesine göz atın.
Sonraki adımlar
Bu makalede bahsedilen konularla ilgili daha fazla bilgi için aşağıdakilere bakın: