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FlashSystem/Spectrum Virtualize/StorwizeではDRAIDを使いましょう!

By Keitaro Imai posted Fri May 08, 2020 04:18 AM

  
ストレージの可用性を高める上で、RAIDは必須の機能です。
Storwize系では、バージョン7.6から、これまでとは異なる新しいRAID、DRAID(Distributed RAID)という機能を提供しています。
TRAIDとDRAIDの違い
従来のRAID(Traditional RAID:TRAIDと呼ばれます)では、以下の図のようにホットスペアディスクは占有のディスクです。
この場合、ディスク障害時のリビルドは以下の図のように、1本のスペアディスクに書き込みが集中します。つまり、リビルドの完了する速度はこの単一のディスクの書き込み速度に依存します。
SATAやNL-SASディスクの場合、容量が大きくなるため、リビルドに非常に長い時間かかります。例えば、100MB/secの速度が出たとして(実際にはそんなに出ない方が多いです)、6TBのディスクだと17時間弱かかるということになります。このリビルドの最中に別のディスクが壊れると、RAID5の場合は即データロストという事になります。また、リビルドに長時間を要するとディスクがビジーな時間が長くなるため、業務への影響も長時間に渡ることになります。
一方、DRAIDではこのホットスペアを排除して、RAID内の全ディスク上に空き領域をホットスペア領域として持ち、占有のホットスペアを持たないというものです。以下の図の2のように全ディスクにスペア領域が分散しています。
DRAIDでディスクが壊れると、2の領域がリビルドに使用されます。データは全ディスクに分散して再配置されるため、書き込み速度はArray全体の書き込み速度となり、非常に高速なリビルドが行われます。TRAIDの数倍~10倍程度の高速なリビルドが可能となります。そのため、二重障害のリスクや本番への影響を軽減させることが出来るというのが、DRAIDのメリットです。
また、従来ホットスペアとして使用していたディスクをArrayに組み込める点、Arrayを構成できるディスクの数が、TRAIDよりも多いという点もメリットです。
これにより、遊んでいたディスクに仕事をさせることが出来、より多くのディスクを使ってI/Oを処理できますのでパフォーマンスの向上が見込めます。
TRAIDではArrayあたり最大16本で、複数のArrayを組み合わせてプールを作るのが一般的ですが、DRAIDでは最大128本までのディスクでArrayを構成することが可能です。
Arrayにホットスポットが発生したとしてもDRAIDはArrayが大きいため、より高速な処理が可能となります。
DRAIDの用語
DRAIDには以下のような用語があります。
・Strip
個々のディスクに書かれる最小単位(128K or 256K)
・Stripe Width
RAID Stripeを構成するディスクの本数。DRAIDではArray内のStripを1つの単位として2+P~14+P+QといったRAIDが作成され、分散配置されます。
RAID5:3~16本
RAID6:5~16本
・Array Width
Array(MDISK)を構成するディスクの総本数
RAID5:4~128本
RAID6:6~128本
・Rebuild Areas
ディスク全体に分散するホットスペアの領域。ディスク1~4本の容量
・Rebuild Areas Goal
Rebuild areasがディスク何本分無くなるとアラートを出すかの値。0~4。Rebuild Areasの値より大きい値は設定不可です。
・Drive Class
以下のDriveの種類によって分類されます。
Block size(512B or 4096B)
容量
回転数
SAS、Nearline SAS、SSD
Classはlsdriveclassで確認可能です。
DRAIDの要件、制約、推奨
DRAIDの要件、制約、推奨は以下のとおりです。
・RAID5:HDD4~128本まで
・RAID6:HDD6~128本まで
・DRAIDあたりリビルドエリアは最大4つ
・DRAIDの数はIO Groupあたり10まで、4IO Groupの場合32まで
・DRAID⇔TRAIDへの変更は不可。変更する場合はボリュームミラーを使用する
・ドライブは同じ以上のスペックのもので構成可能
400GBのSSDの場合はそれ以上の容量のSSD
450GB 10KのSASの場合は450GB以上の10K/15K/SSD
・Stripe widthの推奨
RAID5:8+P
RAID6:10+P+Q
・Array Widthの推奨
リリース直後は48~60程度とされていましたが、ホットスペアを遊ばせずにI/Oに参加できること、リビルドが高速なことから、少ない本数でもDRAIDにすることが推奨されます。もちろんより多い本数でも構いません。
・Rebuild Areaの数の推奨
Array Widthが36までは1つ、72までは2つ、100までは3つ、128までは4つ
・FlashCore ModuleはDRAID5、DRAID6のみサポート
・Storage Class Memoryは4本のみ搭載可能なためDRAID5が基本(TRAID1、10は可能だが非推奨)
・基本的にはDRAID6が推奨
DRAIDの詳細については、以下のリンクが参考となります。
IBM Spectrum Virtualize V7.6 introducing advanced RAID technology: IBM distributed RAID
Knowledge Center:Distributed array properties
既にリリースされて時間も経っており、実績も十分ですので、Arrayを作成する際はDRAIDを基本とするようにしてください。

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