تخطيط ملف الكتابة في أي مكان

الموسوعة الحرة

نظام ملفات الكتابة في أي مكان ( WAFL ) هو نظام ملفات خاص يدعم مصفوفات RAID الكبيرة عالية الأداء ، وإعادة التشغيل السريع دون الحاجة إلى عمليات فحص مطولة للتأكد من سلامة البيانات في حالة حدوث عطل أو انقطاع في التيار الكهربائي، بالإضافة إلى إمكانية توسيع حجم نظام الملفات بسرعة. وقد صممته شركة NetApp لاستخدامه في أجهزة التخزين الخاصة بها مثل NetApp FAS وAFF و Cloud Volumes ONTAP و ONTAP Select .

يدّعي مطوّر WAFL أنه ليس نظام ملفات، مع أنه يتضمن واحدًا. [ 3 ] فهو يتتبع التغييرات بطريقة مشابهة لأنظمة الملفات التي تعتمد على التسجيل ، وذلك من خلال سجلات (تُعرف باسم NVLOGs) في ذاكرة وصول عشوائي غير متطايرة مخصصة ، تُعرف باسم NVRAM أو NVMEM. يوفر WAFL آليات تُمكّن مجموعة متنوعة من أنظمة الملفات والتقنيات التي ترغب في الوصول إلى كتل القرص .

تصميم

بنية عقدة WAFL، يتم تخزين البيانات الوصفية بجانب البيانات

يخزن نظام WAFL البيانات الوصفية، بالإضافة إلى البيانات، في ملفات؛ ولا تُخزن البيانات الوصفية، مثل العقد (inodes) وخرائط الكتل التي تُشير إلى الكتل المُخصصة في وحدة التخزين، في مواقع ثابتة في نظام الملفات. الملف الرئيسي في وحدة التخزين هو ملف العقدة (inodes)، الذي يحتوي على عقد جميع الملفات الأخرى؛ وتُخزن عقدة ملف العقدة نفسه، والتي تُسمى عقدة الجذر، في كتلة ذات موقع ثابت. تحتوي عقدة الملف الصغير على محتويات الملف؛ وإلا، فإنها تحتوي على قائمة من المؤشرات إلى كتل بيانات الملف أو قائمة من المؤشرات إلى الكتل غير المباشرة التي تحتوي بدورها على قوائم من المؤشرات إلى كتل بيانات الملف، وهكذا، مع وجود عدد من طبقات الكتل غير المباشرة حسب الحاجة، لتشكيل شجرة من الكتل. تُخزن جميع كتل البيانات والبيانات الوصفية في نظام الملفات، باستثناء الكتلة التي تحتوي على عقدة الجذر، في ملفات في نظام الملفات. وبالتالي، يُمكن استخدام عقدة الجذر لتحديد موقع جميع كتل جميع الملفات باستثناء ملف العقدة. [ 4 ]

تُستخدم الذاكرة الرئيسية كذاكرة تخزين مؤقتة للصفحات لكتل ​​البيانات من الملفات. عند إجراء تغيير على كتلة من ملف، يتم تحديث النسخة الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقتة للصفحات وتُعلّم بأنها مُعدّلة، ويُسجّل الفرق في الذاكرة غير المتطايرة في سجل يُسمى NVLOG . إذا كان من المقرر كتابة الكتلة المُعدّلة في ذاكرة التخزين المؤقتة للصفحات إلى وحدة التخزين الدائمة، فلن يُعاد كتابتها إلى الكتلة التي قُرئت منها؛ بدلاً من ذلك، تُخصّص كتلة جديدة في وحدة التخزين الدائمة، ويُكتب محتوى الكتلة إلى الموقع الجديد، ويُحدّث رقم تعريف العقدة (inode) أو الكتلة غير المباشرة التي كانت تُشير إلى الكتلة المعنية في الذاكرة الرئيسية. إذا كان من المقرر كتابة الكتلة التي تحتوي على رقم تعريف العقدة (inode)، أو الكتلة غير المباشرة، إلى وحدة التخزين الدائمة، فسيتم كتابتها أيضًا إلى موقع جديد، بدلاً من الكتابة فوقها في موقعها السابق. هذا ما يُشير إليه مصطلح "الكتابة في أي مكان" في "تخطيط ملف الكتابة في أي مكان". [ 4 ]

بما أن جميع الكتل، باستثناء الكتلة التي تحتوي على عقدة الجذر، يتم الوصول إليها عبر عقدة الجذر، فإن أي تغييرات تُكتب إلى وحدة التخزين الدائمة لا تظهر عليها إلا بعد تحديث عقدة الجذر. يتم تحديث عقدة الجذر من خلال عملية تُسمى نقطة الاتساق ، حيث تُكتب جميع الكتل غير المُعدّلة التي لم تُكتب بعد إلى وحدة التخزين الدائمة، وتُنشأ عقدة جذر جديدة تُشير إلى الكتل في الإصدار الجديد من ملف العقدة. عندئذٍ، تصبح جميع التغييرات التي طرأت على نظام الملفات مرئية على وحدة التخزين الدائمة، باستخدام عقدة الجذر الجديدة. تُحذف إدخالات سجل التغييرات غير المتطايرة (NVLOG) للتغييرات المرئية حاليًا لإفساح المجال لإدخالات السجل للتغييرات اللاحقة. تُجرى نقاط الاتساق دوريًا أو عندما تقترب الذاكرة غير المتطايرة من الامتلاء بإدخالات السجل. [ 4 ]

إذا تعطل الخادم قبل أن تصبح جميع التغييرات التي طرأت على نظام الملفات مرئية في نقطة اتساق، فإن التغييرات التي لم تصبح مرئية لا تزال موجودة في سجل NVLOG؛ وعندما تتم إعادة تشغيل الخادم، فإنه يعيد تشغيل جميع الإدخالات في سجل NVLOG، مما يؤدي مرة أخرى إلى إجراء التغييرات المسجلة في سجل NVLOG، حتى لا تضيع.

سمات

كما ذُكر أعلاه، لا يقوم نظام WAFL بتخزين البيانات أو البيانات الوصفية في مواقع محددة مسبقًا على القرص. بل يقوم تلقائيًا بوضع البيانات باستخدام خاصية التوطين الزمني لكتابة البيانات الوصفية بجانب بيانات المستخدم، وذلك بطريقة مصممة لتقليل عدد عمليات القرص المطلوبة لتثبيت البيانات على وحدة تخزين قرص مستقرة باستخدام تقنية RAID أحادية وثنائية التكافؤ.

يمكن أن يُحسّن استخدام وضع البيانات بناءً على التوطين الزمني للمرجعية أداء قراءة مجموعات البيانات التي تُقرأ بطريقة مشابهة لطريقة كتابتها (مثل سجل قاعدة البيانات وإدخال الفهرس المرتبط به)، إلا أنه قد يُسبب أيضًا تجزئة من منظور التوطين المكاني للمرجعية. في محركات الأقراص الصلبة التقليدية ، لا يؤثر هذا سلبًا على الملفات التي تُكتب بالتسلسل، أو تُقرأ عشوائيًا، أو تُقرأ لاحقًا باستخدام النمط الزمني نفسه، ولكنه يؤثر على أنماط الوصول المكاني للبيانات في القراءة المتسلسلة بعد الكتابة العشوائية، لأن رأس القراءة/الكتابة المغناطيسي قد يكون في موضع واحد فقط في كل مرة لقراءة البيانات من القرص، بينما لا تؤثر التجزئة على محركات الأقراص الصلبة ذات الحالة الصلبة (SSD) .

تضمنت إصدارات ONTAP منذ الإصدار 7.3.1 عددًا من التقنيات لتحسين تخطيط البيانات المكانية، مثل أمر إعادة التخصيص (reallocate) لإجراء إلغاء التجزئة المجدول واليدوي ، وخيار الكتابة بعد القراءة (Write after Reading volume) الذي يكشف أنماط الوصول غير المثلى للبيانات الناتجة عن التجزئة المكانية ويصححها تلقائيًا. وتتضمن إصدارات ONTAP 8.1.1 تقنيات أخرى لتحسين المساحة الحرة المتجاورة داخل نظام الملفات تلقائيًا، مما يساعد أيضًا في الحفاظ على تخطيطات بيانات مثالية لمعظم أنماط الوصول إلى البيانات. قبل الإصدار 7G، كان أمر wafl scan reallocate يتطلب استدعاءه من مستوى امتيازات متقدم، ولم يكن بالإمكان جدولته. وتضمنت إصدارات ONTAP منذ الإصدار 9.1 عددًا من التقنيات لتحسين استخدام محركات الأقراص الصلبة SSD، مثل ضغط البيانات المضمن (في الإصدار 9.1)، ووظيفة FabricPool بدءًا من ONTAP 9.2 للتصنيف التلقائي للبيانات غير المستخدمة بكثرة إلى تخزين S3 الأبطأ والعودة عند الحاجة لمجموعات SSD ، وإزالة البيانات المكررة عبر وحدات التخزين داخل المجموعة بحد أقصى 800 تيرابايت لكل مجموعة. [ 5 ]

لقطات

تقنية النسخ عند الكتابة التقليدية لنسخ البيانات في مكانها
نسخ احتياطي لبيانات NetApp RoW Snapshot في مكانها

يدعم WAFL اللقطات ، وهي نسخ للقراءة فقط من نظام الملفات. تُنشأ اللقطات بتنفيذ نفس العمليات التي تُنفذ في نقطة الاتساق، ولكن بدلاً من تحديث عقدة الجذر (inode) التي تُطابق الحالة الحالية لنظام الملفات، يتم حفظ نسخة من عقدة الجذر. وبما أن جميع البيانات والبيانات الوصفية في نظام الملفات يمكن الوصول إليها من عقدة الجذر، فإن جميع البيانات والبيانات الوصفية في نظام الملفات، كما هي في وقت إنشاء اللقطة، يمكن الوصول إليها من نسخة اللقطة من عقدة الجذر. لا حاجة لنسخ أي بيانات أخرى لإنشاء لقطة. [ 4 ]

تُخصَّص الكتل عند الكتابة باستخدام خريطة الكتل، التي تتتبع الكتل المستخدمة والكتل الفارغة. يحتوي كل إدخال في خريطة الكتل على بت يُشير إلى ما إذا كانت الكتلة مستخدمة في الإصدار الحالي من نظام الملفات، وعدة بتات، بت واحد لكل لقطة، تُشير إلى ما إذا كانت الكتلة مستخدمة في تلك اللقطة. يضمن هذا عدم الكتابة فوق البيانات الموجودة في اللقطة حتى يتم حذفها. باستخدام خريطة الكتل، تُكتب جميع عمليات الكتابة الجديدة وإعادة الكتابة إلى كتل فارغة جديدة، ويُبلغ WAFL فقط عن نجاح إعادة كتابة الكتلة، ولكن لا تحدث أي عمليات إعادة كتابة فعلية. يُطلق على هذا الأسلوب تقنية إعادة التوجيه عند الكتابة (ROW). [ 4 ] تُعد تقنية ROW أسرع بكثير في عمليات إعادة الكتابة مقارنةً بتقنية النسخ عند الكتابة، حيث يجب نسخ كتلة البيانات القديمة المراد إعادة كتابتها في مكانها والتقاطها في لقطة أولاً إلى المساحة المخصصة لاحتياطي اللقطات من أجل الحفاظ على البيانات الأصلية، وهذا يُولِّد عمليات نسخ بيانات إضافية بمجرد أن يُجري النظام عمليات إعادة كتابة لتلك الكتلة.

توفر اللقطات نسخًا احتياطية عبر الإنترنت يمكن الوصول إليها بسرعة، من خلال أدلة مخفية خاصة في نظام الملفات، مما يسمح للمستخدمين باستعادة الملفات التي تم حذفها أو تعديلها عن طريق الخطأ. [ 4 ]

يدعم نظام التشغيل Data ONTAP الإصدار 7G من NetApp ميزة اللقطات القابلة للقراءة والكتابة المسماة FlexClone . تُعدّ اللقطات أساسًا لتقنيات مثل SnapMirror و SnapVault و Online Volume Move، بينما تستفيد ميزات مثل FlexClone و SnapLock و SnapRestore ، وهي تقنيات شبيهة باللقطات، من إمكانيات وخصائص WAFL، مثل التعامل مع العقد (inodes). بدءًا من ONTAP 9.4، يبلغ الحد الأقصى لعدد اللقطات المدعومة لكل FlexVol 1024 لقطة، بينما كان الحد الأقصى في الإصدارات السابقة 255 لقطة.

ابتداءً من نظام ONTAP 9.5، أُضيفت وظيفة مشاركة اللقطات لتشغيل فحص إزالة البيانات المكررة عبر نظام الملفات النشط واللقطات، مما يوفر عددًا كبيرًا من اللقطات. قبل الإصدار 9.5، لم يكن بالإمكان استخدام البيانات غير المُزالة منها البيانات المقفلة في اللقطة بواسطة عملية إزالة البيانات المكررة، وكانت هذه العملية تعمل فقط في نظام الملفات النشط.

نموذج الملفات والمجلدات

من أهم ميزات WAFL دعمها لنموذج الملفات والمجلدات الخاص بنظام يونكس لعملاء NFS ، ونموذج الملفات والمجلدات الخاص بنظام مايكروسوفت ويندوز لعملاء SMB . كما يدعم WAFL كلا نموذجي الأمان، بما في ذلك وضع يسمح بتخصيص سمات أمان مختلفة لملفات مختلفة على نفس وحدة التخزين. يمكن لنظام يونكس استخدام قوائم التحكم بالوصول (ACL) أو قناع بت بسيط، بينما يعتمد نموذج ويندوز الأحدث على قوائم التحكم بالوصول. تُمكّن هاتان الميزتان من كتابة ملف إلى نظام ملفات شبكي من نوع SMB والوصول إليه لاحقًا عبر NFS من محطة عمل يونكس. إلى جانب الملفات العادية، يمكن لـ WAFL احتواء حاويات ملفات تُسمى وحدات التخزين المنطقية (LUNs) مع سمات خاصة مطلوبة، مثل الرقم التسلسلي لوحدة التخزين المنطقية لأجهزة التخزين الكتلية، والتي يمكن الوصول إليها باستخدام بروتوكولات SAN التي تعمل على نظام التشغيل ONTAP .

فليكس فول

تخطيط WAFL FlexVol: الكتل وبيانات تعريف inode إلى جانب بيانات المستخدم

كل وحدة تخزين مرنة (FlexVol) عبارة عن نظام ملفات WAFL منفصل، موجود على وحدة تخزين مجمعة وموزع على جميع الأقراص في تلك الوحدة. يمكن لكل وحدة تخزين مجمعة أن تحتوي، وعادةً ما تحتوي، على وحدات تخزين مرنة متعددة. أثناء عملية تحسين البيانات في نظام ONTAP، بما في ذلك عملية "Tetris" التي تنتهي بنقاط الاتساق (انظر NVRAM )، تتم برمجة النظام لتوزيع كتل البيانات بالتساوي قدر الإمكان في كل وحدة تخزين مرنة عبر جميع الأقراص في الوحدة المجمعة، بحيث يمكن لكل وحدة تخزين مرنة الاستفادة من كامل الأداء المتاح لجميع أقراص البيانات في الوحدة المجمعة. بفضل هذا النهج المتمثل في توزيع كتل البيانات بالتساوي عبر جميع أقراص البيانات في الوحدة المجمعة، يمكن التحكم في أداء وحدة التخزين المرنة ديناميكيًا باستخدام جودة خدمة التخزين (QoS)، ولا يتطلب ذلك وحدات تخزين مجمعة أو مجموعات RAID مخصصة لكل وحدة تخزين مرنة لضمان الأداء وتوفير الأداء غير المستخدم لوحدة تخزين مرنة تحتاج إليه. يمكن تهيئة كل وحدة تخزين مرنة كمساحة تخزين ذات تخصيص سميك أو رقيق، ويمكن تغيير ذلك لاحقًا أثناء التشغيل في أي وقت. يتم الوصول إلى أجهزة التخزين الكتلية باستخدام بروتوكولات شبكة منطقة التخزين (SAN) مثل iSCSI و Fibre Channel (FC) و Fibre Channel over Ethernet (FCoE) عبر محاكاة وحدات التخزين المنطقية (LUN) المشابهة لتقنية أجهزة Loop ، وذلك فوق وحدة تخزين FlexVol. وبالتالي، تظهر كل وحدة تخزين منطقية (LUN) على نظام ملفات WAFL كملف، مع احتفاظها بخصائص إضافية مطلوبة لأجهزة التخزين الكتلية. يمكن أيضًا تهيئة وحدات التخزين المنطقية (LUN) لتكون ذات تخصيص سميك أو رقيق ، ويمكن تغيير ذلك لاحقًا أثناء التشغيل. نظرًا لبنية WAFL، يمكن لوحدات FlexVol ووحدات التخزين المنطقية (LUN) زيادة أو تقليل المساحة المستخدمة المُهيأة أثناء التشغيل. إذا كانت وحدة FlexVol تحتوي على بيانات، فقد يتم تقليل المساحة الداخلية بما لا يقل عن المساحة المستخدمة. على الرغم من إمكانية تقليل حجم وحدة التخزين المنطقية (LUN) التي تحتوي على بيانات على نظام ملفات WAFL، إلا أن ONTAP لا يملك معلومات حول بنية الكتل ذات المستوى الأعلى نظرًا لبنية SAN، لذا قد يقوم باقتطاع البيانات وإتلاف نظام الملفات على تلك الوحدة، وبالتالي يحتاج المضيف إلى نقل الكتل التي تحتوي على البيانات إلى حدود وحدة تخزين منطقية (LUN) جديدة لمنع فقدان البيانات. يمكن أن يكون لكل وحدة تخزين مرنة (FlexVol) سياساتها الخاصة بجودة الخدمة (QoS) أو مجمع التخزين المؤقت (FlashPool ) أو ذاكرة التخزين المؤقت (FlasCache) أو مجمع التخزين المؤقت (FabricPool) .

إذا تم إنشاء وحدتي تخزين FlexVol، كل منهما على مجموعتين تخزينيتين، وكل مجموعة تابعة لوحدتي تحكم مختلفتين، واحتاج مسؤول النظام إلى استخدام مساحة من هاتين الوحدتين عبر بروتوكول NAS، فسيقوم بإنشاء مشاركتي ملفات، واحدة على كل وحدة تخزين. في هذه الحالة، سيقوم المسؤول على الأرجح بإنشاء عنواني IP مختلفين؛ سيُستخدم كل منهما للوصول إلى مشاركة ملفات مخصصة. ستكون لكل وحدة تخزين تقارب كتابة واحد، وستكون هناك مساحتان تخزينيتان. مع ذلك، حتى لو كانت وحدتا التخزين موجودتين على وحدة تحكم واحدة، وعلى سبيل المثال على مجموعة تخزينية واحدة (وبالتالي، إذا كانت المجموعة التخزينية الثانية موجودة، فلن تُستخدم في هذه الحالة)، وسيتم الوصول إلى كلتا الوحدتين من خلال عنوان IP واحد، فسيظل هناك تقاربا كتابة، واحد على كل وحدة تخزين، وستكون هناك دائمًا مساحتان تخزينيتان منفصلتان. لذلك، كلما زاد عدد وحدات التخزين، زادت تقاربات الكتابة (مما يُحسّن التوازي وبالتالي يُحسّن استخدام وحدة المعالجة المركزية)، ولكن سيكون لديك حينها وحدات تخزين متعددة (ومساحات تخزين متعددة، وبالتالي مشاركات ملفات متعددة).

مجمعات الأفلام

نسخ SyncMirror باستخدام plexes

على غرار RAID 1 ، يمكن لوحدات التخزين المتطابقة (plexes) في أنظمة ONTAP الاحتفاظ ببيانات مُنسخة في مكانين، ولكن بينما يجب أن يكون RAID 1 التقليدي ضمن حدود نظام تخزين واحد، يمكن توزيع وحدتي تخزين متطابقتين بين نظامي تخزين. تتكون كل مجموعة من وحدة تخزين متطابقة واحدة أو اثنتين. تحتوي أنظمة التخزين عالية التوفر التقليدية على وحدة تخزين متطابقة واحدة فقط لكل مجموعة، بينما يمكن أن تحتوي تكوينات SyncMirror المحلية أو MetroCluster على وحدتي تخزين متطابقتين لكل مجموعة. من ناحية أخرى، تتضمن كل وحدة تخزين متطابقة مساحة تخزين أساسية من مجموعة RAID واحدة أو أكثر من NetApp أو وحدات تخزين منطقية (LUNs) من أنظمة تخزين خارجية (انظر FlexArray ) في وحدة تخزين متطابقة واحدة على غرار RAID 0. إذا كانت المجموعة تتكون من وحدتي تخزين متطابقتين، تُعتبر إحداهما رئيسية والأخرى تابعة؛ ويجب أن تتكون الوحدات التابعة من نفس تكوين RAID ومحركات الأقراص تمامًا. على سبيل المثال، إذا كان لدينا نظام تجميع يتكون من وحدتي تخزين، حيث تتكون الوحدة الرئيسية من 21 قرص بيانات و3 أقراص SAS سعة 1.8 تيرابايت للتكافؤ في تكوين RAID-TEC، فيجب أن تتكون الوحدة التابعة أيضًا من 21 قرص بيانات و3 أقراص SAS سعة 1.8 تيرابايت للتكافؤ في تكوين RAID-TEC. في المثال الثاني، إذا كان لدينا نظام تجميع يتكون من وحدتي تخزين، حيث تتكون الوحدة الرئيسية من قرص بيانات واحد RAID 17 و3 أقراص SAS سعة 1.8 تيرابايت للتكافؤ في تكوين RAID-TEC، ووحدة RAID ثانية في الوحدة الرئيسية هي RAID-DP مع قرصي SSD سعة 960 جيجابايت للبيانات وقرصي SSD سعة 960 جيجابايت للتكافؤ، فيجب أن يكون للوحدة التابعة نفس التكوين: قرص بيانات واحد RAID 17 و3 أقراص SAS سعة 1.8 تيرابايت للتكافؤ في تكوين RAID-TEC، ووحدة RAID ثانية في الوحدة التابعة هي RAID-DP مع قرصي SSD سعة 960 جيجابايت للبيانات وقرصي SSD سعة 960 جيجابايت للتكافؤ. تستخدم تكوينات MetroCluster تقنية SyncMirror لنسخ البيانات بشكل متزامن. يتوفر خياران لتقنية SyncMirror: MetroCluster وLocal SyncMirror، وكلاهما يستخدم نفس تقنية plex لنسخ البيانات بشكل متزامن بين مجموعتين من الأقراص. تُنشئ Local SyncMirror المجموعتين في وحدة تحكم واحدة، وغالبًا ما تُستخدم لتعزيز الأمان ومنع تعطل رف أقراص كامل في نظام التخزين. يسمح MetroCluster بنسخ البيانات بين نظامي تخزين. يمكن أن يتكون كل نظام تخزين من وحدة تحكم واحدة أو يُكوّن كزوج عالي التوفر (HA) بوحدتي تحكم. في زوج HA واحد، من الممكن أن تكون وحدتا التحكم في هيكلين منفصلين، وقد تصل المسافة بينهما إلى عشرات الأمتار، بينما في تكوين MetroCluster، قد تصل المسافة إلى 300  كيلومتر.

الذاكرة غير المتطايرة

نسخ ذاكرة التخزين المؤقت غير المتطايرة في MetroCluster و HA

على غرار العديد من الأنظمة المنافسة، تستخدم أنظمة NetApp ONTAP الذاكرة كوسيط تخزين أسرع بكثير لاستقبال البيانات وتخزينها مؤقتًا من الأجهزة المضيفة، والأهم من ذلك، لتحسين البيانات قبل الكتابة، مما يُحسّن أداء هذه الأنظمة بشكل كبير. بينما يستخدم المنافسون على نطاق واسع ذاكرة الوصول العشوائي غير المتطايرة (NVRAM) لحفظ البيانات أثناء الأحداث غير المتوقعة مثل إعادة التشغيل، وذلك لتخزين البيانات مؤقتًا وتحسينها، تستخدم أنظمة NetApp ONTAP ذاكرة الوصول العشوائي العادية (RAM) لتحسين البيانات، وذاكرة NVRAM أو NVDIMM مخصصة لتسجيل البيانات الأولية دون تغيير كما وردت من الأجهزة المضيفة، على غرار تسجيل المعاملات في قواعد البيانات العلائقية . لذا، في حالة وقوع كارثة، سيتم مسح ذاكرة الوصول العشوائي تلقائيًا بعد إعادة التشغيل، وستبقى البيانات المخزنة في الذاكرة غير المتطايرة على شكل سجلات تُسمى NVLOGs بعد إعادة التشغيل، وسيتم استخدامها لاستعادة اتساق البيانات. تُجرى جميع التغييرات والتحسينات في أنظمة ONTAP في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) فقط، مما يُسهم في تقليل حجم الذاكرة غير المتطايرة لهذه الأنظمة. بعد التحسينات، تُنظّم البيانات من المضيفين بطريقة تُشبه لعبة Tetris، وتُحسّن وتُجهّز عبر عدة مراحل (مثل WAFL وRAID) لتُكتب على الأقراص الأساسية في مجموعات RAID على وحدة التخزين حيث سيتم تخزين البيانات. بعد التحسينات، تُكتب البيانات بالتسلسل على الأقراص كجزء من عملية نقطة الاتساق (CP). تحتوي البيانات المكتوبة إلى وحدات التخزين على بيانات تعريف WAFL الضرورية وبيانات تكافؤ RAID، لذا لن تحدث عمليات قراءة إضافية من أقراص البيانات، أو عمليات حساب وكتابة إلى أقراص التكافؤ كما هو الحال في مجموعات RAID-6 وRAID-4 التقليدية. تبدأ عملية CP بإنشاء لقطة للنظام على وحدة تجميع حيث ستُكتب البيانات، ثم تُحسّن البيانات وتُجهّز من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وتُكتب بالتسلسل كمعاملة واحدة إلى وحدة التجميع. في حال فشل هذه العملية، تفشل المعاملة بأكملها في حالة إعادة التشغيل المفاجئة، مما يضمن اتساق نظام ملفات WAFL دائمًا. في حالة نجاح معاملة CP، يتم نشر نقطة نظام الملفات النشطة الجديدة ومسح سجلات NVLOG المقابلة. تُكتب جميع البيانات دائمًا في مكان جديد، ولا يمكن إعادة كتابتها. تُعلّم كتل البيانات التي حذفتها المضيفات على أنها متاحة لاستخدامها لاحقًا في دورات CP التالية، ولن ينفد النظام من المساحة بفضل سياسة كتابة البيانات الجديدة دائمًا في مكان جديد في WAFL. في أنظمة التخزين عالية التوفر (HA)، تُنسخ سجلات NVLOG فقط بشكل متزامن بين وحدتي تحكم لضمان إمكانية تجاوز الفشل، مما يُساعد على تقليل تكاليف حماية ذاكرة النظام الإجمالية. في نظام تخزين يحتوي على وحدتي تحكم في تكوين عالي التوفر أو MetroClusterبوجود وحدة تحكم واحدة في كل موقع، تقسم كل وحدة تحكم ذاكرتها غير المتطايرة إلى قسمين: محلي وشريكها. في تكوين MetroCluster بأربع عقد، تُقسم كل ذاكرة غير متطايرة إلى الأقسام التالية: محلي، وذاكرة الشريك المحلي، وذاكرة الشريك البعيد. [ 7 ]

ابتداءً من نظام All-Flash FAS A800، استبدلت NetApp وحدة NVRAM PCI بوحدات NVDIMM المتصلة بناقل الذاكرة، مما أدى إلى زيادة الأداء.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ "حدود التخزين" . library.netapp.com .
  2. ↑ "تشفير وحدات تخزين NetApp، التفاصيل الدقيقة | IOPS.ca" . 30 نوفمبر 2016.
  3. ↑ "هل WAFL نظام ملفات؟" . Blogs.netapp.com. مؤرشف من الأصل في 15 يوليو 2014.
  4. 1 2 3 4 5 6 ديف هيتز ؛ جيمس لاو؛ مايكل مالكولم (19 يناير 1994). تصميم نظام الملفات لجهاز خادم ملفات NFS (ملف PDF) . مؤتمر USENIX شتاء 1994.
  5. ↑ باريسي، جاستن (14 يوليو 2017). "تشغيل VMware على ONTAP؟ لماذا يجب عليك التفكير في الترقية إلى ONTAP 9.2" .
  6. ↑ "قوائم التحكم بالوصول POSIX على نظام لينكس" . Suse.de. مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 يناير 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2007 .
  7. ↑ "دليل إدارة واستعادة البيانات في حالات الكوارث لـ Clustered Data ONTAP® 8.3. MetroCluster™: نسخ ذاكرة التخزين المؤقت NVRAM وNVMEM في تكوين MetroCluster" . NetApp. 1 سبتمبر 2015. مؤرشف من الأصل (الرابط) بتاريخ 24 يناير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2018 .