Cihan Güngör | Bilişim Blog

Storage Kavramları ve Storage Seçiminde Bilinmesi Gerekenler

 

Storage çözümleri, günümüzde artan data boyutları ve meydana gelen çeşitliliği yönetebilmek, koruyabilmek ve hızlı şekilde ulaşabilmek için ihtiyacımız olan çözümlerdir.
Bir organizasyonda Storage ihtiyacı için temel gereksinimler şunlar olabilir;

1- Datalar boyut olarak büyükler ve büyümeye devam ediyorlar.
2- Datalar önemli olduklarından erişimin kontrol altına alınması gerekiyor.
3- Datalar felaket durumlarına hazırlıklı şekilde muhafaza edilmeli.
4- İhtiyaç zamanında ve hızlı bir şekilde datalara ulaşabilmeliyiz.
5- Dataları esnek yedekleme yöntemleri ile kolayca ve çeşitli şekillerde yedekleme yapmalıyız.

Bu maddelerinin gereksinim olduğu bir organizasyonda merkezi bir noktada depolama ve dataların sunumunun yapılması gerekmektedir.

Storage/depolama çözümü canlı kullanım için bir organizasyonda FileServer ile kullanaılabileceği gibi yedeklerin tutulduğu ayrı bir birim de olabilir. Bir sanallaştırma projemiz varsa tüm sanal sunucularımızın disklerinin tutulduğu bir storage/depolama çözümünden de bahsedebiliriz. Burada nasıl bir konumlandırma yapacağımız ve hangi yöntemi kullanacağımız tamamen ihtiyacımız ile alakalıdır.

 

Demekki storage seçimi ve kullanım yönetimini belirleyebilmemiz için ihtiyacımızı çok net şekilde bilmemiz lazım.
Bir de storage sistemler için telaffuz edilen kavramlara ve detaylara hakim olmamız gerekiyor.
Storage Kavramları
Nasıl bir storage çözümüne ihtiyacımız var veya bulduğumuz bir hazır storage sistem ihtiyacımıza uygun mudur?
Şimdi bu soruyu cevaplayabilmek adına bilmemiz gereken kavramları inceleyelim.

 

DAS(Direct Attached Storage): Tek bir server üzerine direkt bağlanan dahili veya harici bir birimdir. USB harici diskler buna örnek verilebilir.

USB_External_Disk
NAS(Network Attached Storage):Ethernet ve switch dolayısıyla network altyapısı, IP teknolojisi kullanılan harici depolama birimidir. Daha çok veri depolama için kullanılır. Canlı veri kullanımı için organizasyonun büyüklüğüne göre performansı yeterli kalmayabilir. LAN içinde kullanımlar için yeterlidir diyebiliriz.

Network.Attach.Storage
SAN(Storage Area Network): Performansı en yüksek olan konumlandırma biçimidir. LAN veya WAN networkler için kullanılan bir depolama birimidir. Fiber Channel ile performans farkı oluşturur ve canlı kullanım ve veri depolama için kullanılabilir.

Bu arada storage kullanımları içinde teleffuz ettiğimiz canlı kullanım ve veri depolama öğelerini biraz açıklayalım.
Çünkü bu iki kavram nasıl bir storage seçmemiz gerektiği konusunda belirleyici bir rol oynar.

Storage.Area.Network
Canlı kullanımdan kastımız sunucu vasıtasıyla sunulan dataların canlı ortamda kullanıcılar tarafında n erişildiği, değiştirildiği bir ortamdan bahsediyoruz. Burada datalar için heran bir değişiklik söz konusu olduğundan performans ihtiyacı üst seviyededir. Bunlara örnek olarak; sanal sunucuların disklerinin bulunduğu bir ortam ve dosya sunucusunun dosyalarının bulunduğu bir ortam verilebilir.

Veri Depolama olarak teleffuz ettiğimiz ortam için ise örnek olarak canlı ortamdan periyodik olarak alınan bir yedekten, dolayısıyla canlı kullanılmayan atıl bekleyen bir ortamdan bahsetmekteyiz.

Yukarıda çok kısa olarak değindiğimiz kavramlar, storage çözümünün sistemimizde konumlanma kavramlarıdır. Konumlandırma seçeneğini belirleyen en etkili faktör performans ve erişim hızı gereksinimleridir.

IOPS:
Saniye başına gerçekleşen girdi/çıktı işlemi şeklinde ifade edilebilir. Bir sunucunun IOPS değeri o sunucunun disk yoğunluğunu gösterir.
Bir storage çözümünde IOPS sayısı ne kadar yüksekse veri erişim performansı o kadar yüksek olur.

IOPS için birkaç örnek;
-Masaüstünde bir kısayola gelip onu işaretlemek sonucu diskte 1 iops sayısı performans kullanılır.
-İşletim sistemi üzerinde bir uygulamayı çalıştırdığımızda gerekli dosyaların bulunması için -rastgele erişim(4K)- 10 iops harcanır.
-Bir anti-virüs yazılımı 30-40 iops
-Video, ses düzenleme yazılımları 50-150+ iops harcar.
Bu değerler örnek adına genelleme olarak verilmiştir. Her sistem için farklılık gösterecektir.
*Genel olarak rastgele erişim yöntemi değerleri baz alınır. Bu yöntem 4K dosya yapısıdır.
Günlük kullanımlarda ağırlıklı olarak 4k altyapısına göre çözümlerle çalışırız. -Örn: günlük kullanım işletim sistemleri, uygulamalar.

Throughput:
İki zaman arasında iletilen verilerin oranı. Bir nevi şu anlama da gelebilir, bir sunucunun throughput değeri o sunucunun kullandığı maksimum band genişliğidir. Belirlenen throughput değeri kullanılan max. bandwith’e karşılık gelir. Yani tespit edilen throughput değeri o sunucunun sunduğu minimum zamanda maksimum data boyutudur. Bu değer ile sistemin yoğunluğu konusunda önemli bir done elde edilmiş olur.

Access Time(erişim süresi): HDD’nin belli bir yerinde depolanmış olan veriye ulaşırken harcanan süreyi ifade eder.
HDD -> 8ms-2ms
SSD -> 0.1ms
Çoklu erişim gereken canlı veri barındıran sitemlerde erişim süresi çok kritik bir değerdir.
Unutmayalım ki sistemimizin en yavaş birimi HDD’dir.
Bir HDD’yi tekil bazda değerlendirirken önemli olan maddeler;
1) Rastgele erişim olan 4K değeri
2) Rastgele 4K IOPS sayısı
3) Erişim süresi
4) Dosya kopyalama-yazma ağırlıklı işler için sıralı okuma yazma (seq.) değeri.

Block ve Block Size
Storage üzerindeki toplam alanı belli bölümlere ayırarak kullanabiliriz. Storage üzerinde kullanacağımız duruma göre block boyutları belirlenir. Bu ayrılan block bölümler işletim sistemi veya storage bazında kullanılabilir. Örneğin işletim sistemi taraflı block alanlar için 4MB block size belirlemiş olalım. Böyle bir durumda disk üzerindeki kullanılabilir alanda 4MB kümeler oluşacak ve her küme 4MB’lik veri tutacak.
Tabiiki bu değerler duruma göre belirlenir. Yine bir örnek verecek olursak küçük boyutlu dosyalardan oluşan bir sistemimiz mevcutsa, küçük block size değeri daha tatmin edici bir performans verecektir.
Bu durum projeye ve senaryoya göre değişiklik gösterir.

Bandwidth
Bandwidth, veri transferinde kullanılacak limiti ifade eder.
Sunucuda yapacağımız bir bandwidth monitör ile sunucunun maksimum kullandığı bandwidth dolayısıyla o sistemde ihtiyaç olan toplam bandwidth belirlenebilir.
Storage tarafında kullanılan bandwidth boyutları ise günümüzde iscsi ve Nas tarafında 1, 10GB ve FC tarafında 2,4,8 GB ‘dır.
Bandwith hesaplaması = iops x BlockSize x 8

Örnek olarak sistemde yapılan inceleme sonrası elde edilen througput değeri ihtiyaç olunan üst limit bandwith değerini belirlemekte yardımcı olur.

Disk Tipleri

SATA
Serial ATA diskler. Masaüstü kullanımlarda da oldukça yaygın olan sürücü türüdür.
Önceki Paralel ATA (PATA) disklerin yerine geçmiştir.
IOPS değeri en düşük sürücüdür.
SAS
SCSI yerine geçen bir disk yapısıdır. SAS sürücüler, veriyi seri olarak yazarlar. 10.000 rpm ve 15.000 rpm iki dönüş hızlı modeli vardır.
15.000 rpm olan Sas Hdd’ler IOPS değeri en yüksek disk sürücüsüdür.
NL-SAS
NearLine Sas diye geçen bir sürücüdür. Disk yapısı SATA olup bağlantı şekli SAS’tır.
Ortalama bir IOPS değeri sunar.
SSD
Flash tabanlı bir depolama birimidir. Normal Hdd’lerden farklı olarak içerisinde bir disk barındırmaz ve dolayısıyla dönme mekanizması yoktur. Flash tabanlı bir yapı olması itibariyle de HDD’ler ile karşılaştırılmayacak kadar önemli farklarda IOPS değeri ve erişim süresi vermektedir. Dolayısıyla günümüzdeki en performanslı depolama birimidir diyebiliriz.

Raid Yapıları ve Raid Penalty değerleri
Raid Yapısı: Raid yapısı, özellikle sunucu sınıfı makinelerde performans ve güvenlik ihtiyacı için kullanılan bir disk tasarım yapısıdır. Birden fazla diskleri bir araya getirerek güvenlik ihtiyacı için yedekli bir tasarım veya performans ihtiyacı için daha fazla disk tasarımı ile Raid yapıları oluşturulur.
Bir storage yapısı için oluşturulacak Raid yapısında Raid Penalty değerine de dikkat edilmesi gerekir. Çünkü Raid Penalty değeri disklere erişim ve yazma performansını tam olarak ifade eder. Raid yapısı hata töleransı için yedekli olarak tasarlanmışsa (yani Raid0 değilse) birçok diskten oluşan bu yapıda verilerin disklere yazılması ve diske erişim süresi bir performans kaybı doğurur.
İşte bu kayıp olan değere Raid Penalty değeri denir.

Şimdi raid yapılarına ve penalty değerlerine bakalım

Raid Yapıları

RAID 0 Striping
Raid 0 yapısında veri, serideki tüm disklerde tutulur.
En az 2 diskten oluşturulan bir seridir.
Kullanılabilir disk boyutu, serideki disklerin toplam boyutu kadardır.
Raid0 Penalty değeri 1 olarak kullanılır. (Aslında Raid0′da veri aynı anda farklı noktalara yazılmadığından penalty değerinden bahsedilemez. Fakat hesaplamada 1 kullanılır. Çünkü IOPS değerine Raid Penalty değeri çarpılarak oranlanır.)
RAID 1 Mirroring
Raid 1 yapısında yarı yarıya diskler birbirlerine aynalama yapar.
En az 2 diskten oluşur.
Bu yapıda veri 2 diske aynı anda yazılmaktadır.
Kullanılabilir boyut disk sayısının yarısı kadardır.
2 diske yazma durumu olduğu için Raid 1 penalty değeri 2′dir.
RAID5 Parity
Raid 5 yapısı, parity disk barındırır. Böylece hata töleransı 1 disktir.
Yapı, en az 3 diskten oluşur.
Kullanılabilir boyut serideki disklerin -1 adedi kadardır.
Bu yapıda 3 adet yazma ve 1 adet okuma işlemi hesaplanırsa Raid 5 Penalty değeri 4 ‘tür.
RAID 6 Double Parity
Raid 5′e ek olarak 1 adet daha parity diski tutar. Raid 5′e göre hata töleransı 2 diske çıkmıştır.
En az 4 diskten oluşur.
Kullanılabilir boyut, serideki disklerin -2 adedi kadardır.
4 adet yazma ve 2 adet okuma yapar. Raid 6 Penalty değeri 6′dir.
RAID 10
Raid 10 yapısı, Raid1 ve Raid0′ın birleştirilmiş şeklidir.
En az 4 diskten oluşur.
Kullanılabilir boyut, toplam disk sayısının yarısıdır.
Veri 2 aşamada yazılır. 1. aşamada Raid0 gibi ve 2. aşamada Raid1 gibi hareket eder.
Penalty değeri beraber kullanılan Raid yapılarının penalty değerinin çarpılmasıyla hesaplanır.
Penalty değeri 2′dir.
RAID 50
Raid 50 yapısı, Raid5 ve Raid0 ile birleştirilmiş yapıdır.
En az 6 diskten oluşur.
Kullanılabilir boyut, tüm Raid0 diskleri ve Raid5 yapısını oluşturan diskler -1
Veri 2 aşamada yazılır. 1. aşamada Raid0 gibi ve 2. aşamada Raid5 gibi hareket eder.
Penalty değeri beraber kullanılan Raid yapılarının penalty değerinin çarpılmasıyla hesaplanır.
Penalty değeri 4′tür.
RAID 60
Raid60, Raid 6 ve Raid 0′ın birleştirilmiş halidir.
En az 8 diskten oluşur.
Kullanılabilir boyut, tüm Raid0 yapısının boyutu ve Raid5 yapısının boyutunun toplamıdır.
Veri 2 aşamada yazılır. Birinci aşamada Raid0 gibi ikinci aşamada Raid6 gibi hareket eder.

Penalty değeri 6′dır.

 

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

%d blogcu bunu beğendi: