Синхронное зеркалирование в кластере: 3 узла vs. 2 узла

White Paper

©2012, StarWind Software Inc. All rights reserved.

Синхронное зеркалирование между 2 узламиДанная конфигурация требует избыточности на уровне узлов кластера (мы рекомендуем использовать RAID10 массивы*). Двухузловой СХД-кластер высокой доступности защищен с помощью синхронного зеркалирования данных между узлами. При наличии массива RAID10 каждый узел кластера может использовать только 50% фактической емкости хранилища. При синхронном зеркалировании эти 50% делятся еще надвое, что приводит к низкой эффективности использования дискового пространства – эффективность составляет всего 25%.

* Использование RAID5 и RAID6 массивов тоже возможно, но не рекомендуется из-за высокой вероятности выхода из строя второго диска при перестроении RAID5 и низкой скорости

записи в RAID6.

Синхронное зеркалирование между 3 узламиДанная конфигурация не требует избыточности хранилища, поскольку синхронное зеркалирование между 3 узлами само по себе обеспечивает достаточную защиту данных. В этом случае мы рекомендуем использовать JBOD или RAID0. Синхронное зеркалирование между 3 узлами хранилища позволяет использовать 33% фактиче-ской емкости хранилища. Следовательно, с точки зрения эффективности использования дискового пространства эта конфигурация является более выгодной по сравнению с 2-узловой, потому что 33% > 25%.

Более высокий коэффициент использования дискового пространства в трехузловой конфигурации значительно ускоряет окупаемость ИТ-инвестиций. Рентабельность данной конфигурации зависит от типа используемых дисков – SAS или SSD. Разница отражена на графиках, приведенных ниже.

1. Финансовые преимущества

SAS SSD

White Paper

©2012, StarWind Software Inc. All rights reserved.

2. Надежность

Синхронное зеркалирование между 3 узлами обеспечивает 99,9999% доступности. Выход из строя одного узла кластера хра-нилища не приводит к единой точке отказа, а лишь снижает производительность на 33% за счет потери 1/3 MPIO подключений. Политика кэширования при этом не меняет-ся. Приложения, чувствительные к уровню производительности, в большинстве случаев смогут продолжать работу в обычном режиме. Трехузловой кластер успешно справляется с

Синхронное зеркалирование между 2 узлами обеспечивает 99,99% отказоустойчивости. Выход из строя одно-го из узлов приводит к возникновению единой точки отказа. На оставшемся рабочем узле содержимое кэш-памяти сбрасывается на диск и переводится из режима отложенной записи (write-back) в режим сквозной записи (write-through). В связи с этим, а также вследствие потери половины MPIO-путей производительность хранилища падает в 2-4 раза.Такое ухудшение производительности в некоторых случаях может быть даже приравнено к простою и неприемлемо для приложений, требующих высокой скорости обработки данных (базы данных, системы онлайн продаж, банковские службы и т.д.).

White Paper

©2012, StarWind Software Inc. All rights reserved.

MPIO-подключенияСинхронное зеркалирование между 2 узламиПри использовании политики Round Robin запросы ввода/вывода информации обрабатываются в 2 раза быстрее, чем в хранилище, состоящем из одного узла.

Синхронное зеркалирование между 3 узламиБлагодаря политике Round Robin скорость обработки запросов ввода/вывода увеличивается в 3 раза, в сравнении с одноузловым кластером хранилища.Таким образом, производительность возрастает на 50% по сравнению с двухузловой конфигурацией.

RAID10* vs RAID0 и JBODСинхронное зеркалирование между 2 узламиДля обеспечения защиты данных в этой конфигурации необходимо обеспечить избыточность на уровне узлов кластера с помощью RAID-массивов. Мы рекомендуем использовать RAID10*, поскольку он выполняет зеркалирование между дисками, объединенными в страйпы, и обладает высокой скоростью чтения и записи. Однако такая избыточность обусловливает низкую эффективность использования пространства хранилища.

* Использование RAID5 и RAID6 массивов также возможно, но не рекомендовано из-за высокой вероятности выхода из строя второго диска при перестроении RAID5 и низкой скорости записи

в RAID6.

3. Увеличение производительности

Синхронное зеркалирование между 3 узламиПри падении одного узла, система продолжает работу в двухузловой конфигурации. При этом производительность снижается только на 33% за счет отсутствия одного узла и уменьшения количества MPIO подключений. Политика кэширования не меняется.

Синхронное зеркалирование между 2 узламиВ случае выхода из строя одного узла кластера, содержимое кэш сбрасывается на диск и переводится из режима отложенной записи (write-back) в режим сквозной записи (write-through); при этом производительность системы немедленно падает.

Политика кэширования

Синхронное зеркалирование между 3 узламиБлагодаря существующей тройной избыточности на уровне узлов эта конфи-гурация не требует дополнительной избыточности на уровне контроллера. Поэтому можно использовать массивы JBOD и RAID0. Производительность значительно возрастает за счет того, что система производит считывание одновременно со всех дисков.