Data Center — April 3, 2019 at 10:56 am

OpenZFS, tehnologie de stocare enterprise la preț competitiv

by

Storage_ZFS1

Nevoile de stocare ale organizațiilor cresc tot mai rapid, în paralel cu cerințele de disponibilitate a datelor. Soluțiile PRO SYS dezvoltate pe sistemul TrustOS, care are la bază sistemul de fisiere OpenZFS, asigură un raport performanță/cost net superior majorității ofertelor existente pe piață. Drept dovadă stă capacitatea totală de peste 3000TB pe care o avem deja instalată în România.

În 2004, când firma SUN lansa oficial Zettabyte File System (ZFS), experții în stocare l-au declarat „The last word în file systems“, caracteristicile sale inovatoare fiind cu mult înaintea nevoilor pieței.

După un deceniu și jumătate, ZFS se menține însă în topul celor mai performante sisteme de stocare. Și asta pentru că, în 2013, comunitatea Open Source a recuperat proiectul (în 2010 Oracle a achiziționat SUN, ZFS devenind tehnologie proprietară) îmbunătățindu-l constant cu noi funcționalități.

Așa se face că, la momentul actual, OpenZFS poate concura de la egal cu orice sistem de stocare modern. Și o face cu brio, fiind utilizat pe scară largă în industria financiar-bancară, telecom, sectorul public, institute de cercetare, companii media, universitati, etc. Însă nu doar organizațiile mari adoptă sistemul OpenZFS, ci și din ce în ce mai multe companii de dimensiuni medii și mici, raportul performanță/preț fiind un avantaj competitiv greu de depășit de către concurență.

În afara accesibilității financiare, OpenZFS se remarcă printr-o serie de atuuri tehnologice importante:

Gestionare facilă a capacităților mari de stocare

 La momentul lansării, ZFS a fost primul sistem de fișiere pe 128 bits din lume, ceea ce înseamnă că poate stoca volume uriașe de date (limita teoretică este 3×1024 TB) și suportă fișiere de dimensiuni foarte mari – 264 bytes (16.7 milioane TB) mărimea maximă a unui singur fișier.

Pentru a reuși acest lucru, OpenZFS combină caracteristicile de sistem de fisiere cu cele de manager de volume logice, ceea ce îi permite să agrege mai multe dispozitive de stocare – de tipuri și capacități diferite – într-un singur pool de resurse, pe care îl administrează centralizat. Sistemul este scalabil și flexibil, adăugarea din mers a resurselor suplimentare făcându-se foarte simplu – OpenZFS „vede” instantaneu orice nouă capacitate adăugată, se ocupă de alocarea ei și începe să o utilizeze automat, optimizând troughput-ul și balansând cerințele I/O.

Tehnologii de verificare și asigurare a integrității datelor

 Pentru a asigura disponibilitatea și integritatea datelor, OpenZFS folosește mai multe funcționalități specifice.

De exemplu, pentru a oferi protecție împotriva fenomenului de „Silent Data Corruption“, sistemul stochează minim două copii ale metadatelor pentru fiecare bloc de date scris pe disc. Metadatele includ informații despre sectoarele de disc pe care sunt stocate datele, mărimea blocului de date, precum și rezultatele algoritmilor de tip Checksum, utilizați pentru detectarea potențialelor erori. Atunci când un utilizator accesează un fișier, OpenZFS rulează automat un algoritm Checksum pentru a verifica dacă datele preluate corespund cu cele scrise pe disc. Dacă mecanismul detectează o problemă aceasta este semnalată automat, iar în cazul în care sistemul este utilizat într-o matrice RAID sau într-o configurație de stocare redundantă, OpenZFS recuperează automat copia corectă de pe echipamentul „de rezervă“ și repară datele compromise fără a fi necesară nicio intervenite din partea administratorului.

În paralel, OpenZFS utilizează un mecanism intitulat Scrub, care poate fi astfel configurat încât să verifice permanent nivelul de integritate prin scanarea în profunzime a datelor. Realizarea acestei operațiuni generează o încărcare I/O scăzută, are efecte minimale asupra performanței sistemului și, prin urmare, poate fi realizată și atunci când pool-ul de resurse de stocare este utilizat.

O altă caracteristică a sistemului OpenZFS este utilizarea metodei Copy-on-Write, prin intermediul căreia, atunci când fișierele se modifică, noile date nu sunt suprascrise peste cele vechi, ci într-un alt bloc. Abia după ce scrierea este finalizată, metadatele sunt actualizate, oferind astfel siguranța că dacă apare o problemă în timpul procesului de scriere datele vechi sunt disponibile.

TRUSTER SN6300z

TRUSTER SN1112z

Vechile date pot fi păstrate, OpenZFS permițând crearea automată de snapshot-uri ale fișierelor de sistem atunci când sunt realizate modificări. Cu ajutorul OpenZFS snapshot-urile pot fi trimise către diferite noduri/servere, permițând utilizatorilor să replice datele către sisteme separate, în strategii de backup sau de migrare în Cloud a stocării.

Performanțe superioare în utilizarea configurațiilor RAID

 OpenZFS poate gestiona nativ matricile RAID fără a fi necesare soluții software sau hardware suplimentare. Sistemul RAID-Z permite ca aceleași blocuri de date să fie stocate în multiple locații pentru a îmbunătăți nivelul de disponibilitate al datelor și performanța sistemului. RAID-Z este un echivalent al RAID 5, dar aduce o serie de îmbunătățiri pentru eliminarea problemelor de tipul „Write hole effect“, care pot apărea atunci când survine o întrerupere accidentală a sistemulul și acesta nu mai poate determina ce bloc de date era în curs de scriere. (Vendorii de sisteme RAID clasice rezolvă problema prin utilizarea unei soluții de electro-backup și/sau a unui hardware dedicat.)

Configurațiile RAID suportate de OpenZFS sunt: RAID 0, RAID 1, RAID-Z (RAID 5), RAID-Z2 (RAID 6, cu dublă paritate) și RAID-Z3 (RAID7, cu triplă paritate). RAID-Z2 suportă pierderea simultana a două dispozitive de stocare, iar RAID-Z3 poate tolera până la trei dispozitive de stocare defecte.

În cazul folosirii de dispozitive flash, în arhitecturi de stocare hibride, OpenZFS utilizează mecanisme de accelerare. De exemplu, sistemul utilizează tehnologiile ARC (Adaptive Replacement Cache) alocand o parte din memoria RAM și L2ARC (Level2-ARC) atunci când SSD-urile sunt folosite ca discuri cache pentru citirea accelerata a datelor accesate frecvent, utilizand algoritmi care identifica si clasifica datele accesate in functie de pattern-ul de citire, in hot/cold data.

Totodată, pentru accelerarea tranzacțiilor sincrone de date, sistemul utilizează tehnologia ZIL (ZFS Intent Log) care asigură reducerea latențelor de scriere, (datele sunt mutate automat pe hard-disk-uri pentru stocare permanentă)

În plus, pentru a crește nivelul de performanță al stocării, OpenZFS integrează nativ funcționalități in-line de compresie (suportă algoritmii LZJB, LZ4, ZLE și GZIP) și de deduplicare (elimină datele redundante înainte ca acestea să fie scrise pe dispozitivul de stocare).

PRO SYS vă poate ajuta să transformați toate aceste avantaje tehnologice în beneficii concrete pentru compania dvs. Cu propria noastră linie de produse (de tip SAN, NAS sau unificate), care dispune de propriul sistem de operare – TrustOS – bazat pe sistemul de fisiere OpenZFS, avem instalată până în prezent o capacitate de stocare de peste 3000TB în sectoare precum: apărare / siguranţă naţională, cercetare / proiectare, educație.

Dacă doriți să aflați cum puteți beneficia de o infrastructură de stocare performantă şi cu un nivel superior de disponibilitate şi scalabilitate, încadrându-va totuși în condițiile dvs. de buget, ne puteți contacta la adresa www.prosys.ro/contact