Как расширить СХД: способы увеличить емкость системы хранения данных
Объем данных в инфраструктуре растет, а возможности действующей СХД ограничены ее архитектурой и допустимой конфигурацией. По мере заполнения хранилища выбор способа расширения влияет на затраты, дальнейший рост и работу системы.
Расширение СХД требует оценки не только свободной емкости, но и возможностей самой платформы. Разберем, как подойти к этой задаче и избежать решений, которые быстро приведут к новому пределу.
В этой статье:
- Когда СХД пора расширять
- Как рассчитать необходимую емкость
- Как выбрать способ расширения СХД
- Как задействовать новую емкость
- Ограничения при расширении СХД
- Вопросы и ответы
Когда СХД пора расширять
Данные накапливаются, появляются новые рабочие нагрузки, увеличивается число виртуальных машин и резервных копий. Ориентироваться только на текущий свободный объем рискованно: важна и скорость его сокращения.
Свободная емкость постоянно уменьшается
Однократное сокращение свободного пространства еще не означает, что СХД нужно расширять. Важнее динамика: насколько быстро растет занятый объем и хватит ли оставшегося места до следующего планового изменения инфраструктуры.
Универсального порога заполнения для всех СХД нет. Допустимый запас зависит от архитектуры системы, настроек и требований производителя.
Планируется рост объема данных
Дополнительная емкость может понадобиться еще до фактического заполнения хранилища.
Например, при переносе новых систем, увеличении числа виртуальных машин, росте баз данных или изменении объема резервируемой информации.
Планируемый прирост лучше учитывать заранее. Так можно понять, достаточно ли текущей конфигурации или расширение потребуется до ввода новой нагрузки.
Свободного пространства не хватает для служебных операций
Часть доступной емкости может использоваться снимками состояния, клонами, служебными данными и другими функциями СХД. Резервные копии тоже занимают место, если хранятся в той же системе.
Показатель свободного пространства сам по себе не всегда отражает реальный запас для рабочих данных. Нужно учитывать, какие функции используют емкость и как меняется их объем.
СХД сообщает о нехватке пространства
Система хранения может выдавать предупреждения о заполнении пула, тома или другого ресурса. В такой ситуации сначала нужно определить, где именно заканчивается место и за счет каких данных растет использование.
Нехватку емкости важно отделять от проблем производительности. Высокая задержка или недостаточная пропускная способность сами по себе не означают, что СХД требуется больше места. Причину нужно искать в том ресурсе, который действительно ограничивает работу системы
Как рассчитать необходимую емкость
Сначала определяют, сколько пространства должно быть доступно после расширения и на какой срок его должно хватить. За основу берут текущее использование хранилища, затем добавляют прогнозируемый прирост и необходимый запас.
Задать период планирования
Срок выбирают с учетом предполагаемого периода эксплуатации действующей СХД и планов развития инфраструктуры.
Чем дальше расчетная дата, тем больший прирост нужно заложить. Для прогноза используют фактические данные о заполнении хранилища и известные изменения нагрузки.
Определить полезный объем
Исходной точкой служит занятое пространство на момент оценки. К нему прибавляют ожидаемый прирост за выбранный срок и резерв для дальнейшей работы.
Упрощенно расчет выглядит так:
Полезный объем = занятое пространство + прогнозируемый прирост + запас
При динамическом выделении пространства дополнительно проверяют уже созданные логические тома. Приложения могут использовать их постепенно, поэтому фактическое заполнение и выделенный размер иногда заметно различаются.
Учесть RAID и резервирование
Суммарная вместимость установленных накопителей будет выше полезного пространства. Часть ресурса используется схемой защиты данных.
В RAID 1 половина общей вместимости уходит на зеркальную копию. В RAID 5 и RAID 6 часть пространства занимает контрольная информация. В некоторых конфигурациях дополнительно предусматриваются резервные накопители или распределенный резерв.
Сжатие и дедупликацию включают в оценку только при наличии статистики по конкретной нагрузке. Результат зависит от состава данных и настроек системы.
После этого рассчитанный объем можно сопоставить с доступными вариантами расширения.
Как выбрать способ расширения СХД
Основные варианты зависят от наличия свободных отсеков, поддержки полок расширения и архитектуры самой СХД.
Добавить накопители
Свободные отсеки позволяют увеличить дисковое пространство без установки дополнительного корпуса. Для выбранной модели нужно сверить совместимые накопители и допустимый порядок расширения.
Дальнейшие действия зависят от устройства системы хранения. Новые диски могут войти в существующую группу, сформировать новую или увеличить пул другим предусмотренным производителем способом. Для некоторых уровней RAID расширение уже созданной группы недоступно.
Заменить накопители на более емкие
Такой сценарий возможен только в системах, где производитель предусматривает увеличение доступного пространства после замены дисков. Сам факт установки накопителя большей емкости еще не означает, что весь его объем станет доступен.
В некоторых массивах лишнее пространство не используется из-за параметров существующей группы. Для отдельных типов дисков замена на модель большей емкости может быть недоступна. Перед работами нужно проверить документацию установленной платформы.
Подключить дисковую полку
Полка расширения добавляет новые отсеки, когда места в основном корпусе уже недостаточно. Такой способ подходит СХД, для которых производитель предусмотрел внешние дисковые модули.
В документации нужно сверить совместимые полки, допустимое их количество и схему подключения. Порядок установки также различается: некоторые платформы требуют остановки оборудования на этапе подключения.
Добавить узел хранения
Системы с масштабируемой архитектурой могут наращивать ресурсы за счет новых узлов. Возможность и порядок такого расширения определяются устройством конкретной платформы.
Такой способ применим к решениям, изначально рассчитанным на масштабирование узлами. Число узлов и правила включения их ресурсов в общий пул нужно сверять с документацией производителя.
Как задействовать новую емкость
После физического расширения СХД новое пространство нужно включить в логическую структуру хранения. Порядок зависит от архитектуры массива, используемых пулов и способа предоставления ресурсов серверам.
Добавить пространство в пул
Новые накопители сначала подключают к той области хранения, из которой СХД формирует доступный ресурс. В одной системе это может быть существующий пул, в другой потребуется создать отдельный или дополнительную дисковую группу.
Увеличить логический том
Добавление дисков само по себе не меняет размер уже созданного логического тома. Свободную емкость нужно отдельно выделить этому ресурсу через средства управления СХД.
После этого сервер получает доступ к увеличенному логическому пространству. Дальше может потребоваться изменение раздела или файловой системы.
Подготовить сервер к использованию нового пространства
После увеличения логического тома сервер должен определить его новый размер. Затем расширяют раздел или файловую систему, если они используют только прежнюю область.
В среде виртуализации дополнительное место также нужно включить в хранилище, из которого получают ресурсы виртуальные машины.
Ограничения при расширении СХД
Даже при наличии свободного места для новых дисков действующая платформа может упираться в другие пределы.
Пределы конфигурации
Производитель задает максимальное число накопителей, полок, дисковых групп или узлов для конкретной модели. После достижения этих значений увеличить ресурс прежним способом уже не получится.
Ограничения могут относиться и к отдельным элементам конфигурации: числу дисков в группе, поддерживаемым типам накопителей или допустимой схеме подключения.
Нагрузка при перестроении массива
Отдельные операции с дисками могут запускать восстановление избыточности или перераспределение данных. В этот период возрастает нагрузка на накопители и контроллеры.
Скорость процесса зависит от размера массива, типа дисков и текущей активности приложений.
Ресурсы контроллеров и каналов связи
После установки дополнительных накопителей контроллеры и соединения продолжают обслуживать весь поток операций ввода-вывода. При росте нагрузки именно они могут стать ограничивающим звеном.
Особенно важно учитывать это в системах, где одновременно увеличивается число обращений к данным со стороны серверов или виртуальных машин.
Когда стоит рассматривать замену СХД
Переход на другую систему имеет смысл оценивать, если достигнут аппаратный предел конфигурации, дальнейшее расширение не дает нужного прироста производительности или у платформы не остается запаса для следующего этапа роста.
В такой ситуации добавление новых дисков уже не решает основную задачу инфраструктуры.
Вопросы и ответы
Для части СХД диски, пулы и логические тома можно расширять во время работы. Подключение новых корпусов, изменение отдельных дисковых групп или другие операции могут потребовать остановки компонентов системы.
Перед изменением дисковой конфигурации желательно иметь актуальную и проверенную резервную копию важных данных. Она особенно важна при замене накопителей, перестроении массива и других операциях, затрагивающих существующую структуру хранения.
Да, но результат зависит от схемы массива. В некоторых конфигурациях полезное пространство рассчитывается по накопителю меньшей емкости, поэтому часть объема более крупных дисков остается недоступной.
Не всегда. Новые накопители могут расширить существующую группу, использоваться для создания новой или войти в другой пул. Смена уровня RAID требуется только в тех случаях, когда текущая схема больше не соответствует задаче и система позволяет такое преобразование.
Физическая установка дисков может быть быстрой, но перераспределение данных, восстановление избыточности или увеличение массива продолжаются уже после нее. На продолжительность влияют объем хранилища, тип накопителей и текущая нагрузка.
Сначала стоит восстановить отказоустойчивость массива. Дополнительные операции во время отказа одного или нескольких накопителей увеличивают нагрузку на оставшиеся диски и усложняют восстановление при следующем сбое.
Компания планирует создать GPU‑кластер для машинного обучения? Если проверить только спецификацию серверов, можно получить дорогую конфигурацию, которая упирается не в вычисления, а в площадку.
Подробнее...
Нагрузка в ЦОДе растет, а существующая система охлаждения уже не удерживает оборудование в допустимом режиме. Причина может быть в движении воздуха, плотности отдельных стоек, работе холодильного оборудования или внешнем контуре отвода тепла.
Подробнее...
Подробнее...
