Pengaruhan pangkalan data: merealisasikan storan yang ditetapkan perisian

Pengenalan

Storan yang ditakrifkan perisian ialah trend pembangunan industri, yang boleh memastikan akses storan sistem diuruskan dengan lebih fleksibel pada tahap yang tepat Artikel ini berkongsi amalan pengaburan pangkalan data storan yang ditakrifkan oleh perisian, yang telah dikongsi dan disusun daripada kuliah lepas Khamis.

Apakah itu Software Defined Storage (SDS)

Storan tetapan perisian (SDS) ialah kaedah penyimpanan data di mana semua kerja kawalan berkaitan storan diletakkan dalam perisian luaran berbanding perkakasan storan fizikal. Perisian ini tidak tersedia sebagai perisian tegar pada peranti storan, tetapi pada pelayan atau sebagai sebahagian daripada sistem pengendalian (OS) atau hipervisor.

Storan yang ditakrifkan perisian ialah trend pembangunan industri yang boleh memastikan akses storan sistem diuruskan dengan lebih fleksibel pada tahap yang tepat dan mengabstrak perisian daripada storan perkakasan, yang bermaksud ia boleh menjadi kumpulan kongsi yang tidak dihadkan oleh sistem fizikal , dalam untuk menggunakan sumber dengan lebih cekap. Storan juga boleh digunakan dan diperuntukkan melalui perisian dan pengurusan, dan prosedur pengurusannya boleh dipermudahkan lagi melalui pengurusan berasaskan dasar automatik.

Apakah ciri storan yang ditakrifkan perisian

Boleh dipanjangkan. Sistem storan yang ditakrifkan perisian boleh dikembangkan kepada saiz kluster ratusan atau bahkan ribuan unit, dan apabila saiz kluster meningkat, prestasi keseluruhan sistem meningkat secara linear
kos rendah. Toleransi kesalahan automatik dan mekanisme pengimbangan beban automatik sistem storan yang ditentukan perisian membolehkannya dibina pada pelayan X86 biasa. Di samping itu, keupayaan pengembangan linear juga menjadikannya sangat mudah untuk menambah dan mengurangkan mesin, dan dapat merealisasikan operasi dan penyelenggaraan automatik.
prestasi tinggi. Sama ada untuk keseluruhan kluster atau pelayan tunggal, sistem storan teragih menawarkan prestasi tinggi.
Model seni bina IT tradisional:

Sejak sekian lama, pangkalan data seni bina tradisional telah dijalankan pada komputer mini dan storan SAN berpusat. Dengan perkembangan pesat perniagaan, volum transaksi dan volum data sistem perniagaan semakin meningkat, dan keperluan untuk pemprosesan dan keupayaan penyimpanan sistem perniagaan semakin tinggi. Seni bina tradisional mempunyai kebolehskalaan yang lemah, kuasa pengkomputeran yang terhad, dan kekurangan keupayaan IO yang serius Untuk mencapai keupayaan pemprosesan yang sepadan, adalah perlu untuk menggantikan komputer mini dan storan sedia ada dengan komputer mini berkonfigurasi lebih tinggi dan storan yang lebih tinggi, yang secara teknikalnya. kompleks. Pada masa yang sama, apabila peralatan semakin meningkat, prestasi peralatan semakin tidak mencukupi untuk menyokong keperluan perniagaan, dan transformasi dan peningkatan seni bina sistem perniagaan adalah penting.

Beberapa kelemahan seni bina tradisional:

Jumlah data: M-level –>G-level –>T-level –> Data besar dapat dilihat

Jumlah data * bilangan pengguna –> bilangan pengguna yang berkaitan: berpuluh-puluh ribu –>

Sakit pangkalan data hubungan

Sistem storan berpusat telah menjadi hambatan akses I/O:

1. Nod pangkalan data seni bina tradisional memerlukan hos berprestasi tinggi dan mahal. Untuk pangkalan data RAC berbilang nod, kerana jalur lebar komunikasi antara nod biasanya 1Gb s, dan yang lebih tinggi ialah 10Gb s, lebar jalur tertib magnitud ini menjadikan keupayaan pemprosesan serentak antara nod tidak digunakan sepenuhnya. Pada masa yang sama, tatasusunan cakera tradisional dihadkan oleh kuasa pemprosesan pengawal dan jalur lebar port FC, dan daya pemprosesan IO biasanya hanya beberapa ratus MB/s Apabila pangkalan data memerlukan sejumlah besar cakera membaca dan menulis, IO penggunaan terlalu lama.

2. Komputer kecil yang dilengkapi dengan storan mewah adalah mahal, agak tertutup dan mempunyai kebolehskalaan yang lemah: seni bina tradisional mempunyai kebolehskalaan storan yang lemah, dan apabila kapasiti meningkat, prestasi tidak meningkat dengan sewajarnya. Pada masa yang sama, kos pengembangan adalah tinggi dan kitaran pengembangan adalah panjang.

3 Sistem yang kompleks membawa kerumitan kepada penggunaan dan operasi, operasi dan penyelenggaraan, dan pengurusan: Di bawah seni bina tradisional, adalah perlu untuk memahami pengetahuan dan kemahiran operasi dan penyelenggaraan berbilang dimensi, seperti: pangkalan data, U ix, storan, dll. ., untuk kakitangan operasi dan penyelenggaraan Keperluan adalah sangat tinggi, dan penggunaan dan operasi, operasi dan penyelenggaraan dan pengurusan adalah sangat kompleks.

Trend pembangunan infrastruktur IT

Evolusi seni bina IT-cerobong kepada awan

Seni bina storan pengkomputeran dua lapisan mempunyai kelemahan berikut:

Sistem storan berpusat

Sempadan akses IO, kos pengembangan yang tinggi

Pengerahan dan operasi serta penyelenggaraan yang kompleks

Tidak dapat bertindak balas dengan cepat kepada keperluan sumber kakitangan IT

Kelebihan seni bina berprestasi tinggi dan ketersediaan tinggi berasaskan awan:

Prestasi tinggi

Pengembangan dinamik anjal, fleksibel dan pelbagai dimensi
Satukan pengurusan operasi dan penyelenggaraan untuk meningkatkan pemulihan dan perlindungan bencana data
Ia akan membawa peningkatan dalam prestasi infrastruktur IT dan prestasi CPU platform x86. Dalam 10 tahun yang lalu, kelajuan pemprosesan CPU telah meningkat sebanyak 8-10 kali ganda kelajuan pemprosesan DRAM telah meningkat sebanyak 7-9 kali.

Storan dan Pembangunan Rangkaian Memandangkan pembangunan infrastruktur IT dan infrastruktur IT, zData, penyelesaian storan teragih berdasarkan pelayan x86, menggunakan kad memori kilat dan suis Infiniband, yang boleh membolehkan Oracle RAC mencapai kuasa pemprosesan tinggi dan daya pemprosesan IO, muncul seiring dengan perkembangan zaman. memerlukan.

zData storan yang ditakrifkan perisian adalah berdasarkan pelayan PC x86 sambil meningkatkan prestasi sistem dan mengekalkan kebolehskalaan sistem dan keupayaan tindak balas tangkas, kosnya dikurangkan dengan banyak berbanding dengan seni bina tradisional. Perisian storan teragih zData Light Storage boleh menyokong beribu-ribu nod, dan kapasiti kolam storan boleh mencapai 32PB. Menyokong kumpulan sumber storan yang terdiri daripada media storan yang berbeza. Di bawah konfigurasi asas (3 nod storan), ia mencapai berjuta-juta IOPS dan daya pemprosesan melebihi 20GB/s.

Kaedah pelaksanaan:

1. Pengguna boleh membeli sendiri perkakasan atau mengitar semula perkakasan terpakai.

2. Yunhe Enmo menyediakan perisian dan perkhidmatan zData, termasuk perancangan prestasi dan kapasiti, amalan terbaik zData, penghijrahan dan pengoptimuman pangkalan data serta penyelenggaraan keseluruhan.

Nilai cadangan:

1. Seni bina terbuka standard x86, penyelesaiannya fleksibel dan mudah.

2. Tidak perlu menggunakan komputer mini mewah dan storan mewah, dan pembinaan serta pengembangan adalah sangat menjimatkan.

Struktur produk:

zData Light Storage pengurusan storan perisian

zData Light Storage ialah perisian pengurusan storan teragih yang dibangunkan secara bebas oleh Yunhe Enmo Ia adalah satu set perisian storan yang ditakrifkan perisian fleksibel yang menggunakan sepenuhnya storan bersambung terus dalaman berdasarkan pelayan PC untuk mencipta storan maya dan berskala , prestasi adalah jauh lebih baik daripada SAN Saluran Serat tradisional luaran, manakala kos dan kerumitan dikurangkan secara eksponen. Dalam zData, pelayan x86 berprestasi tinggi boleh digunakan sebagai nod storan melalui perisian pengurusan storan zData Light Storage, supaya sumber cakera dalaman berbilang nod storan boleh disepadukan untuk membentuk kumpulan sumber storan SAN maya Pada nod pangkalan data (. nod pengkomputeran) Anda boleh menggunakan SAN maya dengan memasang klien Penyimpanan Cahaya zData padanya. zData Light Storage menyokong protokol RDMA di bawah rangkaian Infiniband, yang boleh mengurangkan penggunaan CPU dengan ketara dan mengurangkan kependaman akses IO dengan ketara Ia mempunyai kelebihan prestasi yang tiada tandingannya zData Light Storage menyokong media storan arus perdana, termasuk PCIe, NVMe, SAS, SATA dan antara muka lain. . Cakera dan kad SSD serta pemacu keras mekanikal tradisional dengan antara muka SAS dan SATA.

Rangkaian Infiniband

zData adalah berdasarkan rangkaian berkelajuan tinggi Infiniband 40~100Gb dan menggunakan seni bina rangkaian berlebihan sepenuhnya Di satu pihak, ia boleh menyediakan lebar jalur yang mencukupi untuk membawa penghantaran data perisian pengurusan storan zData LightStorage, menjadikan prestasinya lebih baik daripada luaran. FC SAN tradisional, dan kos dan kerumitannya dikurangkan pada masa yang lain, ia memberikan jaminan untuk membaca dan menulis gugusan Oracle RAC.

zAlat pengurusan pintar data zMan

Berdasarkan pengetahuan profesional Yunhe Enmo dan pasukan yang kuat dalam bidang pangkalan data Oracle, kami telah membangunkan alat pengurusan dan operasi dan penyelenggaraan yang dimanusiakan zMan (zMan Pengurus zMan menyediakan fungsi pemasangan, penggunaan dan pengurusan satu klik yang pintar dan mudah). zData. Ia sangat mengurangkan kos pengurusan dan operasi dan penyelenggaraan serta menyediakan pengguna dengan pengalaman operasi yang lebih mudah, lebih mudah dan mesra dari segi fungsi pengurusan.

Storan yang ditakrifkan perisian Yunhe Enmo zData mempunyai ciri-ciri berikut: Prestasi tinggi

Nod storan dan nod pengkomputeran disambungkan melalui rangkaian Infiniband berkelajuan tinggi 40~100Gb, dan setiap pautan yang disambungkan boleh menghantar data storan. Melalui perisian pengurusan storan zDataLight Storage, apabila menggunakan kad memori kilat, satu nod storan boleh memberikan daya pemprosesan IO lebih daripada 12GB/s, IOPS (permintaan IO cakera sesaat) boleh mencapai lebih daripada 400,000, dan kependaman akses cakera ialah 0.6 Dalam ms . Daya pemprosesan IO pada satu nod pengkomputeran mencapai lebih daripada 12GB/s, IOPS (permintaan IO cakera sesaat) boleh mencapai lebih daripada 1 juta, dan kelewatan akses cakera adalah dalam 0.6ms. Tiga keupayaan utama storan adalah lebih daripada 10 kali ganda daripada tatasusunan tradisional.

Peluasan dinamik berbilang dimensi

Dalam seni bina storan yang ditakrifkan perisian zData, nod pengkomputeran dan nod storan boleh dikembangkan secara dinamik mengikut keperluan perniagaan dan aplikasi, dan kapasiti serta prestasi meningkat secara linear. Begitu juga, pengkomputeran dan nod storan juga boleh dikurangkan secara dinamik mengikut keperluan perniagaan dan aplikasi untuk memastikan ketersediaan maksimum sumber

Pengumpulan sumber & pengaburan

Dalam seni bina storan yang ditakrifkan perisian zData, sumber pengkomputeran dan sumber storan dikumpulkan, diuruskan secara seragam dan diperuntukkan serta dikembangkan atas permintaan.

Keselamatan dan kebolehpercayaan seni bina dan perisian

Dalam storan yang ditakrifkan oleh perisian zData, pelayan, suis Infiniband, kad HCA Infiniband dan kad kilat PCIe semuanya berlebihan Kegagalan mana-mana peranti atau nod tidak akan menjejaskan ketersediaan perkhidmatan dalam talian, dan tiada satu pun titik kegagalan. Pada masa yang sama, perisian pengurusan storan zData secara automatik mengurus dan mengekalkan sumber storan Apabila nod dalam rangkaian storan yang diedarkan rosak, atau nod storan dialihkan atau ditambah, perisian pengurusan storan zData akan membina semula "blok" storan utuh pada sedia ada atau utuh. nod. ”, supaya setiap "blok" storan masih mempunyai cermin, memastikan keselamatan data Kelajuan pembinaan semula boleh mencapai 2TB sejam, dan boleh dikendalikan secara automatik dalam talian tanpa campur tangan manual dan tanpa menjejaskan perniagaan dalam talian.

Pengurusan operasi dan penyelenggaraan bersatu untuk meningkatkan penggunaan sumber

Keseluruhan sumber zData diurus secara seragam melalui platform pengurusan zdata dan operasi serta penyelenggaraan automatik mengurangkan keperluan kemahiran untuk pengurus IT.
Alat caching pintar unik storan Yunhe Enmo zData yang ditakrifkan perisian zCache menyediakan fungsi berikut:

• Sokong mod tulis balik dan lulus

• Sokong memulakan dan menutup cache dalam talian

• Menyokong muat semula automatik/manual data kotor

• Menyokong kawalan dinamik kekerapan penyegaran dan kelajuan blok kotor

Senario aplikasi dan kelebihan storan yang ditentukan perisian zdata:

1. Sistem gudang dan pelaporan data (OLAP): Pangkalan data sistem jenis ini mempunyai keperluan yang sangat tinggi pada prestasi IO dan pengembangan kapasiti storan, tetapi tidak mempunyai keperluan yang tinggi untuk ketersediaan dan pemulihan bencana. Sistem jenis ini ialah sistem penting kedua selain sistem teras dalam aplikasi perusahaan Jika anda membeli storan terpusat berkapasiti besar paling tinggi, kosnya sangat tinggi. Sistem jenis ini ialah kes penggunaan terbaik untuk penyelesaian storan yang ditakrifkan perisian zData.

2. Sistem Pemprosesan Transaksi Dalam Talian (OLTP): Sistem jenis ini mempunyai keperluan yang tinggi untuk prestasi masa nyata dan konkurensi, operasi data yang kerap dan keperluan yang tinggi untuk CPU dan IO. Memandangkan penyelesaian storan yang ditakrifkan perisian zData boleh memberikan kuasa pengkomputeran yang mencukupi dan mengurangkan kependaman IO dengan ketara, sistem jenis ini juga merupakan senario penggunaan terbaik untuk penyelesaian storan yang ditakrifkan perisian zData.

3. Pengaburan dan penyepaduan pangkalan data: Sesetengah perusahaan besar mempunyai sejumlah besar pangkalan data dan perlu menyepadukan banyak pangkalan data yang tidak penting untuk mengurangkan kerumitan operasi dan penyelenggaraan serta kos. Gunakan penyelesaian storan teragih yang ditakrifkan perisian zData untuk membina platform pengaburan dan penyepaduan pangkalan data untuk meningkatkan prestasi sistem selepas penyepaduan dan meningkatkan fleksibiliti sistem (memudahkan pengembangan), dan gunakan alat pengurusan storan yang ditakrifkan perisian zMan untuk memudahkannya untuk pengguna mengekalkan sistem bersepadu. zData menyokong pengaburan dan pengurusan platform OpenStack dan VMware.

4. Sandaran pangkalan data dan pemulihan bencana di bawah

Atas ialah kandungan terperinci Pengaruhan pangkalan data: merealisasikan storan yang ditetapkan perisian. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!