Dyski wirtualne w technologi IBM kolejne poziomy Matrixa

Transkrypt

1 Dyski wirtualne w technologi IBM kolejne poziomy Matrixa Jacek Kwećko Bezmiechowa, 18 Czerwiec 2010 IBM Certified IT Specialist IBM Polska, STG Lab Services jacek.kwecko@pl.ibm.com Jacek Kwećko IBM Certified IT Specialist IBM Polska, STG Lab Services jacek.kwecko@pl.ibm.com

2 Streszczenie Obecnie bez wątpienia jesteśmy społeczeństwem informacyjnym. Ogromne ilości danych, które gromadzimy, przechowujemy i przetwarzamy wymagają bezpiecznego składowania, szybkiego dostepu, a także efektywnego i elastycznego wykorzystania dostepnych zasobów i technologi pamięci masowych. Również w tej dziedzinie technologi informatycznych nie mogło się obejść bez wirtualizacji. Macierze dyskowe już same w sobie są silnikami wirtualizacyjnymi, które wprowadzają pewien poziom abstrakcji. Potoczne pojęcie "dysku" w systemie nabiera calkowicie innego wymiaru, a raczej charakteru wielowymiarowego. IBM, jako prekursor technologi wirtualizacyjnych, także na polu pamięci masowych wyznacza standardy. IBM SAN Volume Controler jest silnikiem wirtualizayjnym dla pamięci masowych, który wprowadza nas na kolejne poziomy wirtualizacyjnego "Matrixa".

3 Agenda Matrix - Poziom 1 Co to jest wirtualizacja? Matrix - Poziom 2 Po co komplikować systemy dyskowe? Matrix - Poziom 3 Jak to jest zrobione Matrix - Poziom 4 Plusy i... plusy Matrix - Poziom 5 Z pola... Matrix - Poziom 10 Pytania i... odpowiedzi 3

4 Matrix - Poziom 1 Co to jest wirtualizacja? WIRTUALIZACJA

5 Co możemy wirtualizować? Storage Servers Network Applications Workstations Wolność wyboru Wirtualizacja Storage

6 Wirtualizacja pamięci masowych to... Reprezentacja logiczna Wirtualizacja Zasoby fizyczne (Nie ma jednej definicji) Logiczna reprezentacja zasobów, pozbawiona ograniczeń ich postaci fizycznej Maskuje skomplikowanie struktury Może być zagnieżdżona lub dodana do więcej niż jednej warstwy w danym systemie

7 Matrix - Poziom 2 Po co komplikować systemy dyskowe? DLACZEGO WIRTUALIZACJA?

8 Fizyczne ograniczenia Sztywne przypisanie dysku do serwera Systemy dyskowe są wolne Mała elastyczność

9 Dlaczego warto wirtualizować kontrolery RAID? Chodzi o redukcję kosztów, na którą składa się Lepsza utylizacja dysków Unikamy / minimalizujemy ryzyko niekontrolowanego wzrostu niezaalokowanej przestrzeni Poprawa dostępności aplikacji Zmiany w podsystemie dyskowym oraz przemieszczanie danych nie wymagają zamknięcia aplikacji Uproszczenie zarządzania Ludzie są wydajniejsi i bardziej produktywni Replikacja danych pomiędzy macierzami od różnych producentów Większy wybór przy zakupach macierzy dyskowych

10 Matrix - Poziom 3 Jak to jest zrobione IBM SVC SAN VOLUME CONTROLLER

11 SVC jak działa Sterowniki SDD Sterowniki SDD VDisks są przypisywane hostom VDisks VD 1 VD 2 VD 3 VD 4 VD 5 VD 6 Silnik SVC VD 7 SVC izoluje serwery od zmian na poziomie kontrolerów RAID MDisks, MDG s MD 1 Szybkie MD 2 MD 3 MD 4 MD 5 Tanie MD 6 MD 7 MD 8 Administrator tworzy relacje pomiędzy MDisks i VDisks SCSI LUNs LUN 1 LUN 2 LUN 3 LUN 4 Kontroler RAID LUN 1 LUN 2 LUN 3 LUN 4 Kontroler RAID MDisks są dzielone na MDisk Groups (MDG s) zależnie od swojej charakterystyki LUN y SCSI są przechwytywane przez SVC i stają się tzw. Managed Disks (MDisks)

12 SVC jak działa Pomyślane jak nadmiarowe, modularne, skalowalne rozwiązanie Pula MDisks jest kontrolowana przez klaster SVC (do czterech dwuwęzłowych grup serwerów obsługujących ruch we / wy) Sieć SAN VDisks są współdzielone przez parę węzłów SVC Virtual Disks Virtual Disks Virtual Disks Virtual Disks Węzeł Węzeł Węzeł Węzeł Węzeł Węzeł Węzeł Węzeł Managed Disks Każdy węzeł to serwer System x3550 z 8 GB pamięci cache, mirrorowanej na drugi węzeł 12 IBM System Storage SAN Volume Controller

13 SVC Pojęcia Virtual Disks Maks (rozmiar 16 MB 2 TB) Zapisy trafiają do pamięci cache w każdym węźle SVC Maks. 512 VDisks na host Każdy VDisk przypisany do: Konkretnej pary węzłów I/O Group Konkretnej Managed Disk Group I/O Group A I/O Group B Węzły SAN Volume Controller Klaster SVC Maks. 4 pary węzłów I/O Group = para węzłów MDG1 MDG2 MDG3 Managed Disks i Groups Wybór LUN ów z do 64 podłączonych macierzy Do 128 Managed Disk Groups Do 128 LUN ów na grupę 13 IBM System Storage SAN Volume Controller

14 Tryby w jakich zarządzane są VDisks I/O Group A A B C I/O Group B Image Virtual Disk = fizyczny LUN Sequential Sekwencja extents na fragmencie MDisk Striped VDisk striped na kilku MDisks A MDG1 B MDG2 MDG3 C C 14 IBM System Storage SAN Volume Controller

15 SAN Volume Controller Architecture 2007 IBM Corporation SVC Drivers SVC Drivers SVC Drivers SAN Volume Controller cluster Managed Disk Group Managed Disk Group Managed Disk Group 15

16 SVC funkcjonuje w warstwie sieci 16 IBM System Storage SAN Volume Controller

17 Matrix - Poziom 4 Plusy i... plusy IBM SVC SAN VOLUME CONTROLLER

18 Niezawodność na poziomie macierzy high end Klaster serwerów System x Active active Automatyczny failover / failback Pamięć cache na zapisy Zapis jest kopiowany do pamięci cache drugiego węzła przed wysłaniem potwierdzenia do hosta Pamięć ma podtrzymywanie bateryjne Multipathing, load balancing, path failover Sterownik SDD, znany również użytkownikom DS6000 i DS8000 Wsparcie dla MPIO Non disruptive maintenance i upgrades 18 IBM System Storage SAN Volume Controller

19 Klaster Klaster składa się z 2 8 silników, ale jest administrowany jako jedność Jeden węzeł jest automatycznie desygnowany jako węzeł konfiguracyjny Przypisany adres IP i jako jedyny ma uruchomiony port Ethernet Powrót węzła do klastra po awarii jest automatyczny (służy do tego moduł zarządzający) Tryb fast write zapisy trafiają do pamięci cache obu węzłów, segment ma 4 kb W razie awarii węzła jego partner opróżnia cache i przechodzi do trybu write through UPS / bateria niezbędne do prawidłowego złożenia się w razie awarii SDD zarządza ścieżkami do I / O Group dla każdego VDisk Maks. 8 ścieżek od serwera do VDisk, ale zalecamy 4 SDD wykonuje przełączenie w razie awarii ścieżki lub węzła Klaster wymaga większości węzłów on line celem zapewnienia quorum Dysk quroum używany jako tie breaker 19 IBM System Storage SAN Volume Controller

20 RAS utrata zasilania Cache do zapisów, konfiguracja klastra i metadane dotyczące klastra zachowane w czasie awarii Jeśli SVC straciło zasilanie, to zakładamy, że dyski też UPS zapewnia zasilanie dopóki SVC nie zgra zawartości cache u na dysk wewnętrzny Po powrocie zasilania klaster restartuje i odtwarza zawartość cache u z dysku Każdy z węzłów jest podpięty do innego UPS a Awaria UPS a nie powoduje utraty dostępu do danych Jeśli wymagana jest interwencja serwisu, oprócz zapisu do logu informacja jest wyświetlana na wyświetlaczu każdego węzła Trapy SNMP używane do powiadamiania administratora sieci Call Home, powiadamianie pocztą elektroniczną 20 IBM System Storage SAN Volume Controller

21 Matrix - Poziom 5 Z pola IBM SVC SAN VOLUME CONTROLLER

22 Migracja danych 1. Striped BLUEWV1 16 GB Extent 1a Extent 2a Extent 3a Extent 1b Extent 2b Extent 3b Extent 1c Extent 2c Extent 3c BLUE1 200 GB BLUE2 200 GB BLUE3 200 GB 2. Sequential BLUEWV2 16 GB Extent 4a Extent 4b Extent 4c Extent 4d Extent 4e Extent 4f Extent 4g BLUE4 200 GB 3. Image BLUDATV 16 GB Obecne dane Extent 5a Extent 5b Extent 5c Extent 5d Extent 5e Extent 5f Extent 5g Częściowy extent BLUDATA 16 GB 22 IBM System Storage SAN Volume Controller

23 Migracja danych w istniejącym środowisku SAN Wirtualizacja na poziomie bloków Wirtualizacja na poziomie bloków Macierz Macierz Macierz Macierz Podejście ewolucyjne Instalacja SVC Zatrzymanie I / O z serwerów do LUN ów przewidzianych do migracji LUN y wystawione przez SVC w trybie Image VDisks (LUN y) przypisane serwerom Restart aplikacji Nie ma konieczności migracji danych Macierze zarządzane jako pula zwirtualizowana Dane przeniesione, striped, rebalanced Serwery nieświadome zmian Reszta SAN w taki sam sposób W uprzednio zaplanowanym oknie serwisowym Etapami lub za jednym zamachem Kolejne zmiany w SVC już przezroczyste 23 IBM System Storage SAN Volume Controller

24 Wymiana dysków w macierzy dyskowej Serwer Dostęp do aplikacji Virtual Disk Oddzielenie dostępu do danych od zarządzania infrastrukturą storage MDiskGroupA MDiskGroupB MDisks R5 R5 R5 Migracja VDisku R5 R5 R5 SCSI LUNs R5 LUN R1 LUN R5 LUN R5 LUN R5 LUN R5 LUN Wymiana napędów Kontroler RAID Kontroler RAID 36 GB Drives 146 GB Drives 24 IBM System Storage SAN Volume Controller

25 VDISK Mirroring Wysoka dostępność Virtual Disk SVC przechowuje dwie kopie vdisków, zazwyczaj na oddzielnych macierzach. SVC utrzymuje obie kopie zsynchronizowane, zapisy są wykonywane do obu kopii Jeśli jedna z kopi ulegnie uszkodzeniu, SVC daje dostęp do danych z wykorzystaniem pozostałych kopi Kopie są automatycznie resynchronizowane po usunięciu usterki SVC Cluster SAN Volume Controller Kopie mogą być rozłączane Każda z kopi może być wykorzystywana jak kopia produkcyjna Poszczególne lub wszystkie kopie mogą korzystać z mechanizmu space-efficient 25

26 VDISK Mirroring a także Disaster Recovery Up to 10km Server Cluster Virtual Disk SVC Cluster SAN Volume Controller 26

27 Źródła informacji SVC na ibm.com ibm.com/storage/svc Virtualization NewsCenter ibm.com/systems/storage/news/center/virtualization/ SVC Support ibm.com/servers/storage/support/software/sanvc/index.html Redbooks 27 IBM System Storage SAN Volume Controller

28 Matrix - Poziom 10 Pytania i... odpowiedzi WIRTUALIZACJA

29 DZIĘKUJĘ! 2007 IBM Corporation