Cách thức cách ly ổ đĩa aSAN giải quyết vấn đề suy giảm hiệu năng lưu trữ vượt ra ngoài phạm vi VMware

Lưu ý: Nội dung này được tạo thông qua dịch tự động và có thể chứa những điểm chưa chính xác. Để có thông tin chính xác và cập nhật nhất, vui lòng tham khảo phiên bản tiếng Anh gốc.

Những điểm chính cần ghi nhớ

• Suy giảm hiệu năng không đồng nghĩa với hỏng hoàn toàn: Một ổ đĩa có độ trễ I/O tăng từ khoảng 10 ms lên hơn 100 ms có thể làm gián đoạn hoạt động kinh doanh ngay cả khi nó chưa hỏng hoàn toàn — một tình trạng khó phát hiện hơn so với việc phát hiện hỏng phần cứng.
• Tốc độ là yếu tố quan trọng: Sangfor aSAN (giải pháp lưu trữ phân tán dựa trên phần mềm của Sangfor) xác định ổ cứng HDD bị kẹt trong vòng 13 giây, so với thời gian chờ mặc định 120 giây của vSAN để đánh dấu một ổ đĩa ngoại tuyến.
• Mức độ chi tiết giúp giảm thiểu tác động: Khả năng cách ly ở cấp độ phân mảnh của Sangfor aSAN tránh việc phải tắt toàn bộ ổ đĩa chỉ vì một vài phân mảnh không nhất quán, không giống như các phương pháp truyền thống thực hiện cách ly ở cấp độ toàn bộ ổ đĩa.
• Thiết kế ưu tiên phần mềm: Sangfor aSAN thực hiện cách ly hoàn toàn ở lớp ứng dụng/phần mềm, không cần tháo ổ đĩa vật lý, giảm thiểu sự phụ thuộc vào khả năng tương thích phần cứng giữa các nhà cung cấp.
• Xử lý lỗi thích ứng: Trung tâm xử lý lỗi phân tán của Sangfor aSAN cho phép khôi phục các bản sao một cách tự nhiên và chỉ kích hoạt quá trình cách ly hoàn toàn và xây dựng lại đối với các lỗi dai dẳng hoặc tái diễn, giảm thiểu các chu kỳ xây dựng lại không cần thiết.
• Đã được chứng minh trong thực tế: Môi trường MES của một khách hàng sản xuất đã ghi nhận sự cố ổ cứng bị kẹt được giải quyết chỉ trong 15 giây sau khi triển khai Sangfor aSAN, đồng thời xử lý nhiều sự cố ổ cứng bị suy giảm hiệu suất trong vòng sáu tháng mà vẫn giữ cho thời gian gián đoạn dịch vụ ở mức rất ngắn.
• Khả năng ứng dụng rộng hơn so với giám sát ngoài băng tần: So với các giải pháp cạnh tranh dựa trên iostat, tính năng giám sát nhúng trên từng I/O của Sangfor aSAN cung cấp các chỉ số chi tiết hơn và giảm nguy cơ báo động sai.

Khi các tổ chức hiện đại hóa cơ sở hạ tầng ảo hóa, lưu trữ phân tán được kỳ vọng sẽ mang lại hiệu suất ổn định và hiệu quả trên các môi trường phần cứng ngày càng phức tạp và đa dạng. Tuy nhiên, một ổ đĩa không cần phải hỏng hoàn toàn mới gây gián đoạn hoạt động kinh doanh. Một thiết bị vẫn hoạt động trực tuyến trong khi thời gian phản hồi I/O tăng từ khoảng 10 ms lên hơn 100 ms có thể làm đình trệ quá trình ghi bản sao, giảm thông lượng cụm và đe dọa tính liên tục của dịch vụ.

Sangfor aSAN giải quyết thách thức này bằng một khung cách ly ổ đĩa dựa trên phần mềm được thiết kế để xác định các thành phần bị suy giảm, hạn chế tác động của chúng và bảo vệ sự ổn định của bộ nhớ mà không ngay lập tức coi mọi sự chậm lại tạm thời là lỗi phần cứng vĩnh viễn.

PHẦN 1. Ổ cứng bị suy giảm hiệu năng: Mối đe dọa tiềm ẩn đối với sự ổn định kinh doanh

Các hệ thống lưu trữ phân tán thường sử dụng các thuật toán ghi đa bản sao , nhất quán mạnh. Một thao tác ghi chỉ được xác nhận với ứng dụng sau khi tất cả các bản sao cần thiết đã hoàn thành. Khi ổ đĩa, máy chủ hoặc một thành phần khác rơi vào trạng thái suy giảm, chẳng hạn như khi thời gian phản hồi I/O của đĩa tăng từ 10 ms lên hơn 100 ms, I/O ghi có thể bị đình trệ, ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất ứng dụng và có khả năng gây ra sự gián đoạn dịch vụ trên quy mô lớn. Thách thức này có thể trở nên rõ rệt hơn trong môi trường phần cứng không đồng nhất, nơi chất lượng thành phần và đặc điểm lỗi có thể khác nhau.

Các giải pháp truyền thống thường sử dụng phương pháp phát hiện ngoài băng tần để chuyển trạng thái suy giảm của ổ đĩa sang trạng thái lỗi. Mặc dù điều này có thể duy trì hoạt động kinh doanh liên tục, nhưng nó có hai hạn chế chính. Thứ nhất, tình trạng suy giảm có thể sau đó trở lại bình thường. Thứ hai, việc coi sự suy giảm là lỗi vĩnh viễn có thể đẩy nhanh quá trình thay thế và hao mòn phần cứng, làm tăng chi phí bảo trì.

Để giải quyết những vấn đề này, ngành công nghiệp đã đưa ra một phương pháp cải tiến: một khung cách ly phần mềm nhận biết ứng dụng. Khung này định kỳ giám sát các chỉ số trạng thái ổ đĩa như độ trễ và IOPS. Khi một ổ đĩa đạt đến ngưỡng quy định, nó sẽ được xác định là bị kẹt hoặc chậm, và một chuỗi các hành động khắc phục sẽ bắt đầu.

Mặc dù cách tiếp cận này thể hiện sự tiến bộ, nhưng vẫn còn một số lĩnh vực cần được cải thiện:

• Thời gian xử lý hạn chế : Việc kiểm tra tính nhất quán của bản sao phải liệt kê tất cả các phân vùng trên ổ đĩa. Từ dấu hiệu đầu tiên của sự cố ổ đĩa cho đến khi cách ly hoàn toàn, quá trình này có thể mất ít nhất vài phút, và đến lúc đó hoạt động kinh doanh có thể đã bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
• Tác động trên diện rộng : Sự không nhất quán chỉ ở một vài phân vùng dữ liệu trên ổ đĩa chậm có thể ngăn cản việc cách ly toàn bộ ổ đĩa, dẫn đến tình trạng gián đoạn hoạt động kinh doanh tiếp diễn.
• Nhận dạng không chính xác : Khung phần mềm chỉ giám sát phía ổ đĩa, làm tăng khả năng bỏ sót phát hiện và báo động sai.

PHẦN 2. Cách ly mềm ổ đĩa aSAN: Một mô hình mới để xử lý lỗi lưu trữ

Giải pháp cách ly mềm ổ đĩa Sangfor aSAN kết hợp khả năng phát hiện lỗi dựa trên ứng dụng, chẩn đoán lỗi theo thuật toán heuristic và cách ly thành phần chính xác. Những khả năng này giúp ngăn chặn một thành phần bị lỗi duy nhất ảnh hưởng đến hoạt động kinh doanh liên tục.

1. Kiến trúc khung cách ly mềm: Hai lớp bảo vệ sự ổn định của bộ nhớ

Khung cách ly mềm aSAN sử dụng ổ lưu trữ ảo vật lý làm đơn vị quản lý và bao gồm hai phần:

• Mặt phẳng dữ liệu máy khách lưu trữ : Cơ chế cảm biến suy giảm bản sao bảo vệ tính khả dụng của bản sao, tạm thời cách ly bản sao bị suy giảm trong vòng vài giây và nhanh chóng báo cáo thông tin lỗi để hoạt động kinh doanh không bị ảnh hưởng.
• Mặt phẳng điều khiển cách ly mềm : Trung tâm xử lý lỗi phân tán (DFC) thu thập thông tin lỗi được báo cáo bởi các plugin của nút xử lý lỗi phân tán (DFN). Nó đối chiếu và phân tích các báo cáo để chẩn đoán lỗi chính xác và giảm thiểu lỗi sai. Nếu lỗi có thể khắc phục trong thời gian ngắn, bản sao bị suy giảm sẽ được kích hoạt lại sau khi khắc phục, tránh hoạt động kéo dài với số lượng bản sao ít hơn. Nếu lỗi không thể khắc phục, thành phần bị ảnh hưởng sẽ được cách ly hoàn toàn và bản sao bị lỗi sẽ được xây dựng lại để bảo vệ độ tin cậy của dữ liệu.

Hình 1. Kiến trúc khung cách ly mềm của ổ đĩa aSAN.

2. Một bước đột phá trong việc cách ly phần mềm lớp ứng dụng mà không cần tháo ổ đĩa vật lý

So với phương pháp tháo ổ cứng vật lý phổ biến trong ngành và các phương pháp cách ly mềm dựa trên ứng dụng thông thường, khung phần mềm aSAN của Sangfor sử dụng cơ chế cách ly hoàn toàn dựa trên phần mềm. Điều này loại bỏ các thao tác tháo ổ cứng vật lý, tránh các vấn đề tương thích giữa các thương hiệu phần cứng khác nhau và cải thiện tính linh hoạt cũng như độ ổn định của giải pháp.

DFN cũng cung cấp giao diện plug-in xử lý lỗi tích hợp plug-in máy khách mặt phẳng dữ liệu và plug-in phát hiện ổ đĩa bị kẹt hoặc chậm. Điều này mở rộng khả năng xử lý lỗi và cho phép khắc phục chính xác hơn.

Nhìn chung, giải pháp cách ly mềm ổ đĩa aSAN của Sangfor thể hiện cả sự đổi mới về kiến trúc và giá trị thực tiễn ở lớp ứng dụng, mang đến một cách tiếp cận mới để xử lý lỗi trong các hệ thống lưu trữ phân tán. Hai bộ kết quả so sánh sau đây cho thấy giải pháp hoạt động như thế nào trong thực tế.

PHẦN 3. Kết quả thẩm định: Hiệu năng aSAN dẫn đầu trong tất cả các bài kiểm tra

1. So sánh với VMware trong các bài kiểm tra ổ đĩa bị treo và chậm

Sangfor đã tiến hành thử nghiệm so sánh và xác thực thực tế với VMware trên năm lĩnh vực: phát hiện lỗi I/O ổ đĩa bị kẹt, phát hiện lỗi I/O ổ đĩa chậm, phát hiện suy giảm hiệu năng bộ điều khiển RAID, khôi phục sau lỗi ổ đĩa bị kẹt hoặc chậm, và ảnh hưởng của lỗi đó đến hoạt động I/O của doanh nghiệp.

Hình 2. So sánh với VMware trong các bài kiểm tra ổ đĩa bị kẹt và chậm.

So sánh với VMware vSAN trong việc xử lý các ổ đĩa bị kẹt và chậm cho thấy giải pháp cách ly mềm ổ đĩa Sangfor aSAN mang lại hiệu suất mạnh mẽ hơn và cơ chế giám sát toàn diện hơn trong môi trường thử nghiệm.

2. So sánh với giải pháp cách ly mềm của nhà cung cấp khác

Hình 3. So sánh tổng thể với giải pháp cách ly mềm của nhà cung cấp khác.

Việc so sánh đã đưa ra những nhận xét sau:

• Phương pháp khắc phục sự cố : Sangfor aSAN sử dụng chiến lược cách ly đa cấp dựa trên phân tích I/O thông minh. Độ chi tiết của quá trình cách ly cao hơn và việc khắc phục sự cố chính xác hơn. Giải pháp so sánh chỉ hỗ trợ cách ly ở cấp độ ổ đĩa.
• Điểm phát hiện : Sangfor aSAN sử dụng tính năng giám sát nhúng để quan sát mọi thao tác I/O từ máy khách lưu trữ. Điều này cung cấp độ chi tiết cao hơn, nhiều chiều đo hơn và nguy cơ phân loại sai thấp hơn. Giải pháp so sánh sử dụng tính năng giám sát ngoài băng tần thông qua iostat. Mặc dù phương pháp này yêu cầu ít công việc triển khai hơn, nhưng hiệu quả phát hiện lại kém hơn.

Nhìn chung, giải pháp cách ly mềm ổ đĩa aSAN của Sangfor kết hợp khả năng phát hiện chính xác và hiệu quả, các chính sách thông minh và linh hoạt, cùng phạm vi bao phủ rộng. Những khả năng này cung cấp sự bảo vệ mạnh mẽ cho hoạt động kinh doanh ổn định và biến giải pháp này trở thành một lựa chọn đáng tin cậy cho các hệ thống lưu trữ doanh nghiệp.

PHẦN 4. Triển khai sản xuất

aSAN cải thiện tính ổn định của MES và giảm thiểu nỗ lực vận hành.

Trong Hệ thống Quản lý Sản xuất (MES) của chúng tôi, các ổ đĩa bị lỗi thường gây ra sự suy giảm mạnh về thời gian phản hồi. Việc lập kế hoạch sản xuất, quản lý vật tư và giám sát chất lượng đều bị ảnh hưởng. Thiệt hại kinh tế hàng tháng do đó lên tới hàng trăm nghìn nhân dân tệ, trong khi việc khắc phục sự cố tiêu tốn đáng kể thời gian và công sức vận hành, đồng thời làm gián đoạn nghiêm trọng hoạt động sản xuất bình thường.

Giám đốc điều hành, Doanh nghiệp sản xuất cấp 1

Đọc thêm các câu chuyện thành công của MES

Sau khi giải pháp cách ly mềm ổ đĩa aSAN của Sangfor được giới thiệu, môi trường MES đã đạt được những cải tiến sau:

• Phản hồi nhanh chóng: Sự cố kẹt ổ cứng tần số thấp đã được xử lý trong vòng 15 giây, cho phép các dịch vụ kinh doanh nhanh chóng trở lại bình thường.
• Tính ổn định được duy trì: Nhiều sự cố ổ đĩa bị suy giảm trong vòng sáu tháng đã được khắc phục trong khi vẫn giữ cho thời gian gián đoạn dịch vụ ở mức rất ngắn.
• Nâng cao hiệu quả: Hoạt động ổn định và hiệu quả của hệ thống MES cho phép lập kế hoạch sản xuất kịp thời và chính xác hơn, cải thiện đáng kể hiệu quả quản lý vật tư và hỗ trợ giám sát chất lượng theo thời gian thực, góp phần giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi.

Ngoài việc tiết kiệm chi phí trực tiếp, đội ngũ vận hành CNTT còn được giải phóng khỏi công việc khắc phục sự cố phần cứng tốn nhiều thời gian, cho phép họ dành nguồn lực quan trọng cho các sáng kiến CNTT chiến lược và trải nghiệm người dùng, từ đó mang lại những lợi ích rõ rệt về năng suất hoạt động tổng thể.

Công nghệ cách ly mềm ổ đĩa của Sangfor aSAN thiết lập một tiêu chuẩn mới cho việc quản lý lỗi chủ động trong lưu trữ phân tán. Được hỗ trợ bởi nhiều năm đổi mới công nghệ lưu trữ nội bộ, Sangfor tiếp tục phát triển các giải pháp cấp doanh nghiệp đáng tin cậy, giúp các tổ chức thay thế cơ sở hạ tầng cũ và điều hướng bối cảnh kỹ thuật số phức tạp với sự tự tin tuyệt đối.

Tải bản dùng thử miễn phí Sangfor HCI

Câu hỏi thường gặp về Sangfor aSAN và ổ đĩa bị lỗi