EMC ScaleIO這幾年不斷地演進改善，已能滿足複雜的企業流程需求，而且其效能校調設計出許多配套方式，可結合現有架構來達到效能最佳化。本文將透過實作來示範其中Elasticity、Self-healing兩項實測。
第二個實驗則創建一個1TB的空間並調為Thin Provisioning，結果並沒有直接切割空間來使用，仍保持原來的10.1TB。因為Thin Provisioning是當未來有檔案加入時，才會按照實際使用量扣除可用空間，如圖24與圖25所示。
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| ▲圖24 建立新的Volume配置為Thin。 |
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| ▲圖25 使用Thin Provisioning的Volume總容量保持在10.1TB。 |
ScaleIO功能實作 證明自我修復力
以下是四種ScaleIO功能的實作，分別加以說明。
Self-healing（Rebuild & Rebalance）
強大的自主能力（Self-healing）可分為Rebuild與Rebalance，皆可實現系統的高可用性及安全性。當ScaleIO擴充節點數量或是增加硬碟，Rebalance就會啟動，系統會分散所有資料，使每個儲存單元都是平均存量。如果是節點變少，也會平均讓儲存量一致，以下簡單模擬並驗證Self-healing功效。
Self-healing
系統面臨節點故障或網路失效時，SDS的Self-healing就會即時發揮功效。在傳統資料保護的方式有RAID和Replication，然而SDS最常使用的保護就是Replication，預設所有的資料隨機儲存成兩份放在現有的儲存媒體中，若其中一份有問題或遺失，Mete Data Manager（以下簡稱MDM）會幫忙把資料運算回來，讓系統永遠保有兩份副本，系統會參照自行設定的Replication Value還原資料應有狀態值，這個動作在ScaleIO裡稱為Rebuild。
Rebuild
Rebluid的操作步驟是，首先模擬一台主機毀損，手動把10.20.146.215主機關機，如圖26所示。
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| ▲圖26 模擬10.20.146.215節點毀損。 |
回到GUI後已經發現一台MDM消失，Cluster已亮起紅燈，代表MDM沒有備援。此時系統會立刻採取Rebuild動作，以確保兩份副本。
接著觀察Capacity有四分之一圈橘色的資料正等待運算，這意謂10.20.146.215主機關機造成整個副本數不足為二，如圖27所示，但實際上原本的資料已打散在各個主機中，所以至少都還有一份資料可供存取不影響現況。
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| ▲圖27 MDM角色三缺一，並且副本不足二份。 |
隨後觀察Backend的Overview處理，清楚得知由10.20.146.215主機遺失的資料部分正重新運算到其他三台主機，如圖28所示。
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| ▲圖28 Overview檢視Rebuild已觸發。 |
Capacity Usage檢視能夠讓操作者清楚每個節點重建資料還剩餘多少百分比，10.20.146.215正逐漸將它毀壞的資料與副本建立在其他節點上，如圖29所示。
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| ▲圖29 Capacity Usage可檢視百分比的情況。 |
而Capacity Health檢視是更偏向圖形化的呈現，注意右邊的箭號是將資料釋放，而左邊的箭號是將資料倒入，如圖30所示。
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| ▲圖30 Capacity Health檢視。 |
比較圖30與圖31，10.20.146.215節點已逐漸將資料完整複製到另外三個節點。
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| ▲圖31 系統已快完成Rebuild動作。 |
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| ▲圖32 完成Rebuild動作。 |
最後，如圖32所示，Health由原本橘色情況變為全綠（請見框線部分），代表10.20.146.215節點將所有已存資料完整複製到另外三個節點，簡單來說，現在三個節點的ScaleIO均滿足兩份副本且可以再允許一個節點失效。
Rebalance
上一個範例是透過關閉其中一個vSphere節點來觸發Rebuild的功用，現在介紹SDS另一個重要功能「Rebalance」，其重要性顧名思義是要讓每個節點的儲存量平均。
先思考幾個問題：首先如果存量不平衡會產生哪些情形？再者什麼時候需要做Balance？想到了嗎？背後的意涵是要善用每個節點上的空間，讓Storage發揮最大效益。
Rebalance作用是讓恢復的節點或重新加入的節點，平均現有節點內所有的資料並且滿足兩份副本，這是ScaleIO基本保護原則。當然也可以再細看條件，還記得Fault Set的定義嗎？系統還會根據Fault Set領域來分離副本於同一個定義的Fault Set裡面。首先，回復已斷線的10.20.146.215節點，如圖33所示。
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| ▲圖33 重新啟動10.20.146.215節點。 |
再回來看GUI，圖34區塊內的Device皆為橘色，官方定義為Degraded（可譯為被降級的）。或許在傳統RAID1保護也曾看過Degraded代表鏡像（Mirror）保護沒有滿足，原因就是因為少了一份副本。
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| ▲圖34 觀察10.20.146.215節點均為橘色，代表副本數量不一致。 |
如圖35所示，GUI顯示正在進行Rebalance動作，因為系統沒有滿足雙副本，所以演算法會讓所有的原則達到標準。最後切換到Overicew或Capacity Usage頁面，觀察到所有節點均為綠色，代表Rebalance作業均已完成，如圖36所示。
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| ▲圖35 進行Rebalance動作。 |
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| ▲圖36 完成Rebalance動作。 |
結語
ScaleIO經過幾年的演進，愈來愈能滿足複雜的企業流程需求，特別是效能校調設計出許多方案配套，結合現有架構來達到效能最佳化，因此沒有絕對最佳的架構，而是經過時間不斷調校成適合的架構才是最終選擇。本文分享原本包含Elasticity、Self-healing、Performance、Data Protection、QoS，但因版面有限僅呈現前兩項實測，而下一期會再繼續為大家介紹Performance、Data Protection、QoS管理更詳細的實作。
＜本文作者：黃明偉，任職於QCT雲達科技，經歷Networking、vSphere、VMware VDI、EMC VNX，目前從事雲端應用服務研究，接觸各大廠軟體定義式儲存解決方案SDS Solution。＞