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天融信超融合(TopHC)之“智能数据再平衡”

发布者:ITGO-IT购 时间:2019-12-02

TopHC集群在数据创建初期,会通过调度算法使数据尽量分布在空闲的主机和磁盘,以达到数据均衡的效果,让每个节点的负载得到均衡,集群的性能达到最佳状态。但在一些场景下会出现数据失衡的现象,这就需要“智能数据再平衡”技术进行调优,具体场景如下:

  • 对集群进行扩容,例如添加磁盘或者添加主机节点;

  • 磁盘或主机节点发生故障下线后,其上的数据会在其他磁盘或节点上完成重建,故障的磁盘或节点恢复上线,处于完全空闲的状态;

  • 为虚拟机进行副本增加或删除操作;

  • 对虚拟机的存储卷进行扩容操作。

 为了保证集群数据的最佳分布,系统会定期对集群状态进行检查,并根据策略触发“智能数据再平衡”。 传统超融合系统为了防止恢复/迁移流量影响业务I/O,通常采用限速方式,使得恢复/迁移速度限制在较低的速率,以保证集群正常的数据访问,但限速会导致恢复/迁移时间过长。而人工设置速率无法考虑业务实时I/O的需求情况,速率过大会影响业务,速率过小则起不到快速完成数据恢复/迁移的目的。 TopHC系统在不影响业务I/O的前提下,既保留了手动限速模式,又增加了智能数据再平衡模式。智能数据再平衡技术能够根据系统的综合情况自动进行恢复/迁移速率调整。

智能数据再平衡的实现原理:

1、信息采集:采集集群的系统负载I/O和系统业务I/O以及磁盘信息;
2、信息学习:分析信息采集的内容,得出业务I/O的特点,包括I/O峰值低谷的分布时间段、磁盘坏盘预测等;
3、策略制定:通过信息采集与学习,集群系统自动计算出一套完整的数据再平衡策略,以保护业务I/O 为前提,根据当前业务负载动态地调整恢复/迁移速率。当业务负载较高时,恢复/迁移速率限定在比较低的限速状态;当业务负载较低时,恢复/迁移速率调整为比较高的速率,同时要避免同一份数据短时间内移动多次;
4、动态调整:在数据再平衡策略执行过程中,通过实时监控采集,确保业务I/O优先的基础策略,动态调整恢复/迁移的速率。

天融信超融合(TopHC)之.jpg

TopHC系统数据恢复/迁移的速率范围为1MB/s-500MB/s,默认为100M/s。当集群发生数据恢复/迁移工作,在系统I/O比较小时,恢复/迁移速率将以100MB/s为基准,每次调整为基准值的1.5倍速率,直到达到500MB/s。当监控到系统I/O比较大时,恢复/迁移速率则调整到当前速率的1/2,以保证业务I/O的运行,若系统I/O还在增大,则恢复/迁移速率再次降低到当前速率的1/2,如此动态往复。
此外,为了避免大量的数据迁移工作,TopHC系统允许设置一定范围内的数据分布差异,例如可以设置每台主机或磁盘之间的使用率差距在5%以内,或者设置某些主机和磁盘为维护模式,即不会对该主机或磁盘进行数据迁移。
TopHC系统的智能数据再平衡技术可以有效平衡数据的恢复/迁移速率与业务I/O的矛盾,策略灵活,动态智能,为客户带来最佳的系统体验。后续会为大家解读天融信超融合更多特性,敬请期待。

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