Mạng lưới có mục đích (#2) – HA để cứu vãn ngày hôm nay

Giới thiệu

Trong phần một của Mạng có mục đích , những điều cơ bản về kết nối front-end của PowerStore đã được thảo luận. Điều này bao gồm các tùy chọn kết nối cổng cho nhiều mẫu thiết bị PowerStore khác nhau cũng như một số biện pháp thực hành tốt nhất cơ bản khi thiết kế các kết nối vật lý của thiết bị PowerStore. Mặc dù có cáp và dự phòng chuyển mạch là quan trọng, việc sử dụng các tính năng có sẵn cao có thể giúp bảo vệ thêm chống lại các điểm lỗi đơn lẻ và mang lại các lợi ích khác. Trong blog này, chúng tôi sẽ thảo luận về các tính năng có sẵn cao có sẵn trong PowerStore.

 

Tính năng sẵn sàng cao của PowerStore

Thiết bị PowerStore

Chúng ta không thể nói về tính khả dụng cao của PowerStore mà không nói trước về phần cứng thiết bị. Mỗi thiết bị PowerStore được thiết kế riêng để có khả năng dự phòng cao và chịu lỗi, bảo vệ chống lại các trường hợp không lường trước có thể ảnh hưởng đến quyền truy cập dữ liệu. Để bảo vệ chống lại các lỗi thành phần trong mạng hoặc thiết bị, PowerStore tận dụng kiến ​​trúc bộ điều khiển kép, có cấu hình bộ điều khiển hoạt động/hoạt động trong đó cả hai nút phục vụ I/O đồng thời. Nếu một thành phần riêng lẻ bị lỗi, hệ thống lưu trữ có thể vẫn trực tuyến và tiếp tục phục vụ dữ liệu. Hệ thống cũng có thể chịu được nhiều lỗi nếu chúng xảy ra trong các bộ thành phần riêng biệt. Khách hàng có thể tin tưởng rằng PowerStore đã được thiết kế để cung cấp tính khả dụng 99,9999%.

Trái phiếu, Trái phiếu PowerStore

Liên kết trong thế giới PowerStore là sự kết hợp của hai hoặc nhiều cổng thành một mối quan hệ ảo. Trong PowerStore, tất cả các hệ thống bao gồm một thẻ bốn cổng đều có một liên kết mặc định trên hệ thống. Liên kết mặc định, có tên là bond0, được tạo trên các cổng 0 và 1 trên thẻ bốn cổng cho cả hai nút lưu trữ. Công dụng chính của Bond0 là có cấu hình cổng dự phòng cho các hoạt động lưu trữ và quản lý của cụm. Đây cũng là lựa chọn đầu tiên cho IO khối, tệp và sao chép. Liên kết có thể là chủ động/chủ động, với cả hai cổng được liên kết trong một nút chủ động xử lý IO hoặc chủ động/thụ động, với cổng thụ động chỉ trở nên hoạt động khi liên kết chính bị hỏng. Việc xử lý này phụ thuộc vào việc Giao thức kiểm soát tổng hợp liên kết (LACP) có được cấu hình trên các bộ chuyển mạch mạng hay không. Để đảm bảo khả năng phục hồi và hiệu suất mạng tốt nhất, bạn nên bật LACP trên mạng. Ngay cả khi bạn không nhóm hệ thống với các thiết bị khác, liên kết này vẫn được tạo tự động và không thể xóa. Một điều quan trọng khác cần lưu ý là các liên kết do người dùng tạo hỗ trợ iSCSI, sao chép và kết nối tệp. Nếu bạn đang sử dụng NVMe/TCP, bạn phải sử dụng bond0 hoặc các cổng riêng lẻ để kết nối.

Liên kết cũng không kết thúc ở đây. Người dùng có thể tạo liên kết, được gọi là Liên kết tổng hợp trong PowerStore Manger, kết hợp các cổng thành một mối quan hệ yêu thương. Có thể tổng hợp hai đến bốn cổng lại với nhau để tạo thành một liên kết. Các cổng trong liên kết có thể đến từ cùng một mô-đun IO hoặc trên các mô-đun IO để tạo ra sự dự phòng cao hơn trên các thành phần, bảo vệ hơn nữa chống lại các điểm lỗi đơn lẻ. Khi chọn các cổng để liên kết với nhau, bạn nên chọn các cổng có cùng khả năng hiệu suất. Cũng giống như liên kết mặc định, bạn nên định cấu hình LACP trên các thiết bị chuyển mạch cho các cổng liên kết do người dùng tạo. Nếu đi cáp các cổng liên kết trên các thiết bị chuyển mạch, bạn nên định cấu hình kết nối liên kết ảo (VLTi) với LACP hoặc công nghệ tương đương trên thiết bị chuyển mạch để tận dụng các khả năng hoạt động/hoạt động của liên kết.

Ví dụ sau đây cho thấy hai trong số nhiều cấu hình được hỗ trợ với tổng hợp liên kết. Vì lý do đơn giản, chỉ hiển thị các kết nối Node A, nhưng các cấu hình sẽ được phản chiếu đến nút ngang hàng. Trong ví dụ này, LA#1 đã được tạo bằng cách sử dụng hai cổng trong cùng một mô-đun IO, sau đó được đi cáp qua hai công tắc trong môi trường này. Để các cổng này hoạt động/hoạt động, LACP và VLTi hoặc công nghệ tương đương phải được cấu hình trên các công tắc. Đối với LA#2, các cổng đã được chọn trên các mô-đun IO khác nhau. Điều này loại bỏ mô-đun IO duy nhất trong LA#1 khỏi việc trở thành điểm lỗi duy nhất.

Đồ họa này hiển thị thiết bị PowerStor4e và hai công tắc Dell S4148F-ON. LA#1 sử dụng các cổng trên mô-đun IO 0 để kết nối với từng công tắc trong khi LA#2 sử dụng hai cổng trên các mô-đun IO tùy chọn để kết nối với các công tắc.

 

Mạng lưới an toàn

PowerStore cũng hỗ trợ Fail-Safe Networking (FSN). FSN chỉ dành cho tài nguyên tệp và là tính năng dự phòng kết hợp hai cổng với nhau trong cấu hình hoạt động/chờ. Với FSN, các cổng chờ không được sử dụng cho đến khi xảy ra lỗi, nghĩa là về cơ bản, cổng không được sử dụng hầu hết thời gian, nếu có. FSN có yêu cầu cấu hình chuyển mạch đặc biệt hay không tùy thuộc vào cách tạo FSN. FSN rất linh hoạt, cho phép kết hợp hai cổng, hai liên kết (tổng hợp liên kết) hoặc một liên kết và một cổng riêng lẻ. Khi tạo FSN trên hai cổng riêng lẻ, loại cấu hình này không yêu cầu bất kỳ cấu hình chuyển mạch hoặc mạng đặc biệt nào vì quá trình chuyển đổi dự phòng được xử lý trong thiết bị PowerStore. Chỉ yêu cầu cấu hình chuyển mạch đặc biệt khi liên kết là một phần của FSN. Chỉ dành cho tài nguyên tệp nghĩa là các cổng trong FSN được dành riêng cho giao diện máy chủ NAS và không cho phép kết nối khối hoặc sao chép.

Trong hình sau, hai FSN đã được tạo, nhưng các cấu hình khác được hỗ trợ. FSN#1 được tạo trên hai cổng trên cùng một mô-đun IO và các cổng được kết nối cáp đến các công tắc khác nhau. Một cổng trong FSN#1 đang hoạt động, trong khi cổng còn lại là cổng dự phòng và bảo vệ chống lại công tắc hoặc cổng đang hoạt động bị lỗi. Chỉ khi đường dẫn đang hoạt động bị lỗi thì đường dẫn dự phòng mới trở thành hoạt động. Tuy nhiên, trong ví dụ này, nếu mô-đun IO bị lỗi, thì cả hai liên kết đều ngừng hoạt động. Đối với FSN#2, mạng an toàn được tạo trên hai LA. LA#1 hoàn toàn hoạt động, trong khi LA#2 là chế độ dự phòng. Tất cả các đường dẫn trong LA#1 phải bị lỗi trước khi các cổng trong LA#2 trở thành hoạt động. Mặc dù không được hiển thị bên dưới, người dùng cũng có thể định cấu hình LA làm đường dẫn chính và một cổng duy nhất làm chế độ dự phòng trong và FSN.

Sơ đồ mạng mẫu này cho thấy một số cấu hình có thể được tạo bằng Fail-Safe Networks. Các cấu hình khác được hỗ trợ.

Vậy, Trái phiếu? FSN? Cả hai? Không bên nào cả?

Có lẽ bạn đang tự hỏi tại sao tôi lại sử dụng trái phiếu hoặc FSN thay vì các cổng riêng lẻ?

Khi cấu hình hệ thống để kết nối tệp, cổng được chọn cho máy chủ NAS phải là bond hoặc FSN. Đây là yêu cầu khó. Không hỗ trợ tạo máy chủ NAS trên một cổng riêng lẻ. Điều này có nghĩa là tất cả máy chủ NAS được tạo trong thiết bị phải được chỉ định cho bond mặc định hoặc bond/FSN phải được tạo ở nơi khác trên hệ thống. Bond được chọn cũng có thể được dành riêng cho kết nối tệp, có thể được thực hiện dựa trên yêu cầu mạng hoặc vì lý do hiệu suất. Bond cũng có thể được chia sẻ với khối (iSCSI) và/hoặc sao chép. Nếu bạn muốn tận dụng nhiều cổng hơn bond mặc định cho tệp, thì cấu hình sẽ bao gồm nhiều bond.

Nhưng còn kết nối khối thì sao? Đối với cuộc trò chuyện này, chúng ta hãy quên liên kết trong giây lát. Với khối, mỗi cổng PowerStore riêng lẻ yêu cầu một IP được phân bổ cho mỗi mạng được ánh xạ tới chúng. IP là cách máy chủ giao tiếp với cổng. Sau đó, máy chủ sẽ kết nối với các cổng bằng cách sử dụng địa chỉ IP được chỉ định và đa đường dẫn máy chủ sẽ được cấu hình. Nếu xảy ra lỗi, phần mềm đa đường dẫn máy chủ sẽ giúp khắc phục sự cố và chỉ sử dụng các đường dẫn vẫn khả dụng.

Với các liên kết, hãy nghĩ về chúng như các cổng logic đơn trên mỗi nút. Các cổng được liên kết với nhau trên một nút chỉ yêu cầu một địa chỉ IP khối duy nhất trên mỗi mạng, điều này làm giảm số lượng IP cần thiết cho hệ thống. Điều này đúng cho dù có hai, ba hoặc bốn cổng được liên kết với nhau. IP có sẵn trên mỗi cổng trong liên kết. Đối với máy chủ, cổng được liên kết được coi là một đường dẫn duy nhất với một IP duy nhất, điều đó có nghĩa là cần ít công việc cấu hình máy chủ hơn để kết nối với nó khi so sánh với nhiều cổng riêng lẻ. Điều này cũng xây dựng dự phòng bên ngoài máy chủ. Trong trường hợp xảy ra lỗi trong liên kết, IP vẫn có thể truy cập được miễn là vẫn còn ít nhất một đường dẫn tốt trong liên kết trên nút. Nếu LACP được cấu hình, các cổng hoạt động còn lại vẫn trực tuyến phục vụ IO. Nếu LACP không được cấu hình trên các cổng chuyển mạch cho liên kết, thì cổng thụ động sẽ trở thành hoạt động và IP vẫn có thể truy cập được.

Nhưng còn FSN thì sao? Lợi ích chính của FSN là không cần cấu hình mạng đặc biệt nào. Nếu cổng chính bị lỗi, cổng phụ sẽ hoạt động và IO có thể tiếp tục, miễn là lỗi không ảnh hưởng đến cổng thứ hai. Nhược điểm của FSN là phải dành riêng một cổng làm cổng dự phòng, có vẻ như là lãng phí. Giống như việc có một lốp dự phòng, rất tuyệt khi bạn cần, nhưng chỉ là thêm trọng lượng khi bạn không cần. Nếu các bộ chuyển mạch mạng không hỗ trợ LACP, VLTi hoặc một số công nghệ tương đương, thì FSN giúp cung cấp dự phòng và có thể cần thiết để phân tán môi trường tệp.

Vậy bạn chọn gì?

Sử dụng giọng nói của người dẫn chương trình mạng mua sắm tốt nhất của tôi, Nhưng hãy đợi đã, còn nhiều hơn thế nữa! Với tất cả những cuộc nói chuyện này về kết nối vật lý và các tính năng khả dụng cao, chúng ta vẫn chưa nói về mạng PowerStore và mục đích của chúng. Trong PowerStoreOS 4.0, mạng lưu trữ linh hoạt hơn so với các bản phát hành trước và các cấu hình được hỗ trợ mở ra một thế giới khả năng mới. Trước khi bắt đầu thiết kế hệ thống, đi dây cho hệ thống hoặc tạo liên kết, hãy xem Networking with a Purpose (#3) – What’s My Purpose?, phần tiếp theo trong loạt blog này.