NetApp AFF: All-Flash FAS. Комментарии специалиста.
Автор блога NTAPgeek расспросил Ника Триантоса, одного из ведущих инженеров NetApp, по поводу All-Flash FAS систем, стоящих за ними технических решений, и чем AFF отличается от других flash-стораджей, в том числе и тех, что производит сам NetApp, например уже известного вам EF550.
Ник говорит:
“Наибольшая проблема для нас была не в том, как WAFL пишет; на деле это как раз большой плюс архитектуры. Основные проблемы и задачи при разработке были:
Оптимизация под многоядерные процессоры – Долгое время Data ONTAP не умела эффективно использовать многоядерность процессоров. Проект по проведению оптимизации под многоядерность стартовал с версии 7.3 и продолжался вплоть до релиза Data ONTAP 8. Я уверен, что вам доводилось видеть ситуацию, когда один CPU работает с загрузкой 90% и другой - на 20%! Если нагрузка упирается на уровне ONTAP domain, который должен выплняться на одном единственном ядре, то возникает узкое место для роста производительности. ?? при этом неважно, что другие ядра были недозагружены. Эта задача была, в итоге, решена.
Управление метаданными – Когда вы используете маленькие блоки данных, например у NetApp это 4K, то при этом вы получаете множество метаданых, которыми нужно управлять. Для того, чтобы получить максимально быстрый доступ к даным, вам нужно сперва максимально быстро получить доступ к их метаданным. А где быстрее всего доступ к метаданым? В оперативной памяти. Вот почему мы используем так много оперативной памяти на контроллерах серий FAS2500 и FAS8000; мы стараемся как можно больше метаданных при работе держать в быстрой памяти контроллера.
Защита данных – Это связано с темой выше. Системы AFF имеют больше возможностей по защите данных, чем любая другая система c flash (и, кстати, не только flash) на сегодняшнем рынке. Хотя это и полезная штука, есть определенные недостатки. Недостатки состоят в более динных путях ввода-вывода, так как метаданные размещаются и валидируются отдельно от блоков данных.
Как вы защищаетесь от lost writes? Что случится, если вы торговая компания, и на вашей системе хранения SSD сказал, что данные записаны, а на деле он их не записал, или записал не так или не туда? Вы рискуете огромными финансовыми потерями. Data ONTAP не только обнаруживает такие ситуации, но и защищает, а также помогает восстановить данные, испорченые в результате lost writes (это крайне коварная проблема).”
Потерянные операции записи, или “Lost writes”, это редкая, но при этом очень трудно обнаруживаемая ошибка, и самое плохое с ней то, что вы не знаете, что она уже произошла, и обнаруживаете ее только дни или даже месяцы спустя. Но когда она случилась, она повреждает ваши данные! ?? тут можно только пожелать удачи вам, в поисках бэкапа, снэпшота или точки репликации, в котором эта ошибка еще не проявилась и данные еще не повреждены. Конечно же, любые фичи по зашите данных имеют свои побочные эффекты и недостатки.
Другими словами, хорошая скорость работы и устойчивость к отказам сразу двух дисков – недостаточны для того, чтобы считать, что ваши данные надежно защишены. В особенности, когда flash-хранилища используются для бизнес-критичных приложений. Вам следует проанализировать возможные ситуации отказов, и убедиться, что ваше хранилище устойчиво к ним, а данные - защищены. Более 20 лет мы совершенствеум и развиваем Data ONTAP, и достигли в ней очень высокого уровня надежности и устойчивости против всех видов отказов и различных их комбинаций.”
Напомним, бандлы NetApp AFF имеют:
- Больше памяти
Больший объем кэша чтения-записи в FAS8000, что позволяет держать в нем больше метаданных - Более быстрый NVRAM
Быстрее отрабатываются ACK, как следствие – ниже отклик и задержки - Значительно оптимизированную многоядерную эффективность OS
Проводилась начиная с Data ONTAP 7.3 - Continuous Segment Size Cleaning (CSS)
Переменный размер сегмента Data ONTAP (4K-256K) - ??нтеллектуальные алгоритмы упреждающего чтения, определяющие типовые паттерны операций:
- Последовательное чтение с тем же (например 32k) и различными размерами блоков (4k,64k,4k,64k)
- Скачущее (strided) чтение: Начнем с блока N и прочитаем, считая с него, блоки 10 и 12, но пропустим блок 11
- Обратное чтение: Начнем с блока N, и прочитаем –10 блоков, считая от него
- Несколько потоков чтения, читающих из разных точек
Бандлы NetApp AFF доступны к заказу с 23 июня 2014 года.