iSCSI RAID LVM для облачного хранилища

Постоянная потребность пользователей информационных систем в дисковом пространстве для надежного хранения данных приводит к необходимости развертывания систем хранения данных с достаточно высокой стоимостью приобретения и эксплуатации. В тоже время дисковое пространство рабочих мест пользователей информационной системы остается незадействованным, и не используется в инфраструктуре предприятия. Фактически, как в фантастическом Эльдорадо, такое нужное дисковое пространство “рассыпано” у нас под ногами, и его можно заставить работать на благо нашей инфраструктуры без изобретения “Звезды смерти” – все нужные технологии у нас уже есть. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

Предоставить часть дискового пространства рабочей станции в общее пользование – для этого мы используем iSCSI taraget. При среднем размере диска рабочей станции в 300 ГБ реально используется не более 150, поэтому еще столько же можно отдать в облако. Если на предприятии 100 рабочих станций – результатом будет 15 Тб “сырого” пространства на 100 дисках.
Собрать предоставленное пространство в единый RAID-массив на сервере.

Реализация перечисленных действий требует решения нескольких проблем.
В частности, используя рабочие станции пользователей как поставщики дискового пространства, мы должны учитывать следующее: то, что для СХД является нештатной ситуацией (выход из строя нескольких дисков), для нашего облака – обычное явление. Поэтому избыточность должна быть большой. Я использую конфигурацию RAID-10 через mdadm на CentOS. Это позволяет контролировать состояние RAID-массива, менять вышедшие из эксплуатации узлы ISCSI, оперативно настраивать массив.

Также необходимо большое количество дисков HOT SPARE, и нужна система их активации. Это повышает процент потери пространства (в опробованной конфигурации до 40% уходит на резервирование), но зато это пространство практически взято из воздуха.

Еще один проблемный момент – окончание рабочего дня, когда большая часть узлов выключается. Можно было бы реализовать схему со спящим режимом, но тогда возрастает энергопотребление организации. Проще рассматривать нерабочий период как прерывание работы контроллера системы и выключение контроллера по расписанию либо по достижению определенного порога выхода из сети iSCSI-дисков, что легко реализуется скриптами bash.

Вполне естественно будет упомянуть необходимость использования в сети 1Gb и Jambo Frame.
В отношении скорости такой системы можно заметить, что данная конфигурация дает показатели IOPS 75/80 – значения, сравнимые с показателями SATA 7200 HDD.
Оперативное изменение размера облака решаемо штатными средствами – LVM. Благодаря использованию LVM мы имеем возможность расширять существующее дисковое пространство просто добавлением еще одной группы RAID.

Резюме:

Хотя предлагаемое решение не предназначено быть заменой высоконагруженным решениям, оно может вполне успешно использоваться для системы файлового хранения – как известно, самой прожорливой.
Стоимость данного решения чрезвычайно низка. Оно позволяет эксплуатировать ресурсы предприятия полностью.
Развитие представленного направления в облачных СХД имеет большое будущее. Благодаря таким подходам надежные системы хранения станут не уделом дорогих систем корпоративного уровня, а будут доступны рядовым пользователям. При разработке специализированной системы с резервированием контроллеров, оптимизацией распределение ресурсов между дисками, повышением отказоустойчивости и уменьшением потерь дискового пространства, возможно даже появление сообществ, позволяющих создавать дисковое пространство, разделяемое не только между пользователями одной организации, но и между членами самоорганизующихся сообществ.

Статейка взята с winter.lvee.org/en/reports/LVEE_Winter_2012_07


Понравилась статья? Поделись с остальными.

Комментарии закрыты.