Azure Stack HCI ve Windows Server kümelerinde hataya dayanıklılık ve depolama verimliliği
Şunlar için geçerlidir: Azure Stack HCI, sürüm 22H2 ve 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019
Bu makalede kullanılabilir dayanıklılık seçenekleri açıklanır ve her birinin ölçek gereksinimleri, depolama verimliliği ve genel avantajları ile dezavantajları özetlenir.
Genel bakış
Depolama Alanları Doğrudan, verileriniz için genellikle "dayanıklılık" olarak adlandırılan hataya dayanıklılık sağlar. Uygulama, sunucular arasında dağıtılan ve yazılımda uygulananlar dışında RAID'e benzer.
RAID'de olduğu gibi, Depolama Alanları bunu yapabilmenin birkaç farklı yolu vardır ve bu da hataya dayanıklılık, depolama verimliliği ve işlem karmaşıklığı arasında farklı dengeler sağlar. Bunlar genellikle iki kategoriye ayrılır: "yansıtma" ve "eşlik", ikincisi bazen "silinme kodlaması" olarak adlandırılır.
Yansıtma
Yansıtma, tüm verilerin birden çok kopyasını tutarak hataya dayanıklılık sağlar. Bu, RAID-1'e en çok benzer. Verilerin nasıl şeritlendiği ve yerleştirildiği önemsiz değildir (daha fazla bilgi edinmek için bu bloga bakın), ancak yansıtma kullanılarak depolanan tüm verilerin tamamen birden çok kez yazıldığını söylemek kesinlikle doğrudur. Her kopya, bağımsız olarak başarısız olduğu varsayılan farklı fiziksel donanıma (farklı sunuculardaki farklı sürücülere) yazılır.
İki tür yansıtma arasından seçim yapabilirsiniz: "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 ihtiyacınız vardır. Benzer şekilde, Depolama Alanları Doğrudan ile birlikte en az iki donanım 'hata etki alanı' gerekir, bu da iki sunucu anlamına gelir.
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'tür. 1 TB veri yazmak için en az 3 TB fiziksel depolama kapasitesine ihtiyacınız vardır. Benzer şekilde, Depolama Alanları Doğrudan ile en az üç donanım hatası etki alanına ihtiyacınız vardır; bu da üç sunucu anlamına gelir.
Üç yönlü yansıtma, aynı anda en az iki donanım sorununu (sürücü veya sunucu) güvenle tolere edebilir. Örneğin, başka bir sürücü veya sunucu aniden başarısız olduğunda bir sunucuyu yeniden başlatıyorsanız, tüm veriler güvenli ve sürekli erişilebilir durumda kalır.
Eşlik
Genellikle "silme kodlaması" olarak adlandırılan eşlik kodlaması, bit düzeyinde aritmetik kullanarak hataya dayanıklılık sağlar ve bu durum son derece karmaşık olabilir. Bunun çalışma şekli yansıtmadan daha az açıktır ve fikri almanıza yardımcı olabilecek birçok harika çevrimiçi kaynak (örneğin, bu üçüncü taraf Kuklalar Silme Kodlama Kılavuzu) vardır. Hataya dayanıklılıktan ödün vermeden daha iyi depolama verimliliği sağladığını söylemek yeterlidir.
Depolama Alanları iki eşlik çeşidi sunar: "tek" eşlik ve "çift" eşlik, ikincisi ise daha büyük ölçeklerde "yerel yeniden yapılandırma kodları" olarak adlandırılan gelişmiş bir teknikle.
Önemli
Performansa duyarlı iş yüklerinin çoğu için yansıtma kullanmanızı öneririz. İş yükünüze bağlı olarak performansı ve kapasiteyi dengeleme hakkında daha fazla bilgi edinmek için bkz . Birimleri planlama.
Tek eşlik
Tek eşlik, aynı anda yalnızca bir hataya karşı hataya dayanıklılık sağlayan yalnızca bir bit düzeyinde eşlik simgesi tutar. En çok RAID-5'e benzer. Tek eşliği kullanmak için en az üç donanım hatası etki alanına ihtiyacınız vardır; Depolama Alanları Doğrudan, bu da üç sunucu anlamına gelir. Üç yönlü yansıtma aynı ölçekte daha fazla hataya dayanıklılık sağladığından, tek eşlik kullanmayı önerilmez. Ancak, kullanmakta ısrar ediyorsanız oradadır ve tam olarak desteklenir.
Uyarı
Bir kerede yalnızca bir donanım hatasını güvenli bir şekilde tolere ettiğinden tek eşlik kullanmayı önerilmez: Bir sunucuyu aniden başka bir sürücü veya sunucu başarısız olduğunda yeniden başlatırsanız kapalı kalma süresiyle karşılaşırsınız. Yalnızca üç sunucunuz varsa, üç yönlü yansıtma kullanmanızı öneririz. Dört veya daha fazla seçeneğiniz varsa sonraki bölüme bakın.
Çift eşlik
İkili eşlik, iki bit düzeyinde eşlik sembollerini korumak için Reed-Solomon hata düzeltme kodları uygular, böylece üç yönlü yansıtmayla aynı hataya dayanıklılık sağlar (aynı anda iki hataya kadar), ancak daha iyi depolama verimliliği sağlar. En çok RAID-6'ya benzer. İkili eşlik kullanmak için en az dört donanım hatası etki alanına (Depolama Alanları Doğrudan sahip) ihtiyacınız vardır, bu da dört sunucu anlamına gelir. Bu ölçekte depolama verimliliği %50'dir ve 2 TB veri depolamak için 4 TB fiziksel depolama kapasitesi gerekir.
İkili eşlikin depolama verimliliği, sahip olduğunuz donanım hatası etki alanlarının yüzde 50'sinden yüzde 80'e kadar arttığını gösterir. Örneğin, yedide (Depolama Alanları Doğrudan, yani yedi sunucuyla) verimlilik yüzde 66,7'ye atlar; 4 TB veri depolamak için yalnızca 6 TB fiziksel depolama kapasitesine ihtiyacınız vardır.
Her ölçekte ikili taraf ve yerel yeniden yapılandırma kodlarının verimliliği için Özet bölümüne bakın.
Yerel yeniden yapılandırma kodları
Depolama Alanları, Microsoft Research tarafından geliştirilen "yerel yeniden yapılandırma kodları" veya LRC adlı gelişmiş bir teknik sunar. Büyük ölçekte çift eşlik, yazma işlemleri yapmak veya hatalardan kurtarmak için gereken yükü azaltmak için LRC kullanarak kodlamasını/kodunu çözmeyi birkaç küçük gruba böler.
Sabit disk sürücüleri (HDD) ile grup boyutu dört simgedir; katı hal sürücüleri (SSD) ile grup boyutu altı simgedir. Örneğin, sabit disk sürücüleri ve 12 donanım hata etki alanı (12 sunucu anlamına gelir) ile düzenin nasıl göründüğü aşağıda verilmiştir; dört veri simgesinden oluşan iki grup vardır. Yüzde 72,7 depolama verimliliği sağlar.
Claus Joergensen, yerel yeniden yapılandırma kodlarının çeşitli hata senaryolarını nasıl ele aldığına ve neden çekici olduklarına ilişkin ayrıntılı ancak okunaklı bir kılavuz öneririz.
Yansıtması hızlandırılmış eşlik
Depolama Alanları Doğrudan birimi parça yansıtma ve parça eşliği olabilir. Yazma işlemi önce yansıtılmış bölüme taşınır ve daha sonra kademeli olarak eşlik bölümüne taşınır. Bu, silme kodlamasını hızlandırmak için yansıtmayı etkili bir şekilde kullanır.
Üç yönlü yansıtma ile çift eşliği karıştırmak için en az dört hata etki alanı (yani dört sunucu) gerekir.
Yansıtması hızlandırılmış eşlikin depolama verimliliği, tüm yansıtma veya tüm eşlikleri kullanarak elde ettiğiniz değerler arasında yer alır ve seçtiğiniz oranlara bağlıdır.
Önemli
Performansa duyarlı iş yüklerinin çoğu için yansıtma kullanmanızı öneririz. İş yükünüze bağlı olarak performansı ve kapasiteyi dengeleme hakkında daha fazla bilgi edinmek için bkz . Birimleri planlama.
Özet
Bu bölümde Depolama Alanları Doğrudan kullanılabilir dayanıklılık türleri, her türü kullanmak için gereken en düşük ölçek gereksinimleri, her türün tolere edilebileceği hata sayısını ve buna karşılık gelen depolama verimliliği özetlenir.
Dayanıklılık türleri
| Dayanıklılık | Hataya dayanıklılık | Depolama verimliliği |
|---|---|---|
| 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 | En düşük gerekli hata etki alanları |
|---|---|
| İki yönlü yansıtma | 2 |
| Üç yönlü yansıtma | 3 |
| Çift eşlik | 4 |
| Karışık | 4 |
İpucu
Kasa veya raf hataya dayanıklılık kullanmadığınız sürece, hata etki alanı sayısı sunucu sayısını ifade eder. her sunucudaki sürücü sayısı, Depolama Alanları Doğrudan için en düşük gereksinimleri karşıladığınız sürece hangi dayanıklılık türlerini kullanabileceğinizi etkilemez.
Karma dağıtımlar için çift eşlik verimliliği
Bu tablo, hem sabit disk sürücüleri (HDD) hem de katı hal sürücüleri (SSD) içeren karma dağıtımlar için her ölçekte çift eşlik ve yerel yeniden yapılandırma kodlarının depolama verimliliğini gösterir.
| Hata etki alanları | Düzen | 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 dağıtımlar için çift eşlik verimliliği
Bu tablo, yalnızca katı hal sürücüleri (SSD) içeren tüm flash dağıtımlar için her ölçekte çift eşlik ve yerel yeniden yapılandırma kodlarının depolama verimliliğini gösterir. Eşlik düzeni daha büyük grup boyutlarını kullanabilir ve tüm flash yapılandırmalarda daha iyi depolama verimliliği elde edebilir.
| Hata etki alanları | Düzen | 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 |
| 10 | RS 6+2 | %75 |
| 11 | RS 6+2 | %75 |
| 12 | RS 6+2 | %75 |
| 13 | RS 6+2 | %75 |
| 14 | RS 6+2 | %75 |
| 15 | RS 6+2 | %75 |
| 16 | LRC (12, 2, 1) | 80.0% |
Örnekler
Yalnızca iki sunucunuz yoksa, daha iyi hataya dayanıklılık sunduğundan üç yönlü yansıtma ve/veya çift eşlik kullanmanızı öneririz. Özellikle, Depolama Alanları Doğrudan olan iki hata etki alanı, yani iki sunucunun eşzamanlı hatalardan etkilendiği durumlarda bile tüm verilerin güvenli ve sürekli erişilebilir kalmasını sağlar.
Her şeyin çevrimiçi kaldığı örnekler
Bu altı örnek, üç yönlü yansıtmanın ve/veya çift eşliğin nelere dayanabileceğini gösterir.
- 1. Bir sürücü kayboldu (önbellek sürücüleri dahil)
- 2. Bir sunucu kayboldu
- 3. Bir sunucu ve bir sürücü kayboldu
- 4. Farklı sunucularda kaybolan iki sürücü
- 5. En fazla iki sunucu etkilendiği sürece ikiden fazla sürücü kayboldu
- 6. İki sunucu kayboldu
... her durumda, tüm birimler çevrimiçi kalır. (Kümenizin çekirdeği koruduğuna emin olun.)
Her şeyin çevrimdışı olduğu örnekler
Ömrü boyunca, Depolama Alanları her biri yeterli süre verildikten sonra tam dayanıklılığa geri yüklendiğinden, herhangi bir sayıda hatayı tolere edebilir. Ancak, en fazla iki hata etki alanı herhangi bir anda hatalardan güvenle etkilenebilir. Bu nedenle, üç yönlü yansıtmanın ve/veya çift eşlikin dayanamayacağı örnekler aşağıda verilmiştir.
- 7. Aynı anda üç veya daha fazla sunucuda kaybolan sürücüler
- 8. Aynı anda üç veya daha fazla sunucu kayboldu
Kullanım
Birim oluşturma'ya göz atın.
Sonraki adımlar
Bu makalede bahsedilen konular hakkında daha fazla bilgi için aşağıdakilere bakın: