Pratiques recommandées pour les pools de stockage

Les sections suivantes décrivent les pratiques recommandées pour la création et la surveillance de pools de stockage ZFS. Pour plus d'informations sur le dépannage des problèmes de pools de stockage, reportez-vous au Chapitre 10, Dépannage d'Oracle Solaris ZFS et récupération de pool.

Pratiques recommandées générales

• Maintenez votre système à jour grâce aux dernières versions et aux correctifs Solaris.

• Confirmez que votre contrôleur honore les commandes de purge de cache pour être sûr que vos données ont été écrites de manière sécurisée, ce qui permet de modifier les périphériques du pool ou de séparer un pool de stockage mis en miroir. Ce n'est généralement pas un problème sur le matériel Oracle/Sun, mais il est bon de confirmer que les paramètres de purge du cache de votre matériel sont activés.

• Evaluez la mémoire requise en fonction de la charge de travail actuelle du système.

  • Avec une application dont l'encombrement mémoire est connu, telle qu'une application de base de données par exemple, vous pouvez limiter la taille de l'ARC de manière à ce que l'application n'ait pas besoin de récupérer la mémoire nécessaire à partir du cache ZFS.

  • Tenez compte de la mémoire requise pour la suppression des doublons.

  • Identifiez l'utilisation de la mémoire par ZFS à l'aide de la commande suivante :

    # mdb -k
    > ::memstat
    Page Summary                Pages                MB  %Tot
    ------------     ----------------  ----------------  ----
    Kernel                     388117              1516   19%
    ZFS File Data               81321               317    4%
    Anon                        29928               116    1%
    Exec and libs                1359                 5    0%
    Page cache                   4890                19    0%
    Free (cachelist)             6030                23    0%
    Free (freelist)           1581183              6176   76%
    
    Total                     2092828              8175
    Physical                  2092827              8175
    > $q

  • Envisagez l'utilisation de mémoire ECC pour prévenir l'altération de mémoire. L'altération de mémoire silencieuse peut endommager vos données.

• Effectuez des sauvegardes régulières : bien qu'un pool créé avec redondance ZFS permette de réduire le temps d'inactivité dû à des pannes matérielles, il n'est pas à l'abri des pannes matérielles, des pannes d'alimentation ou des déconnexions de câbles. Veillez à sauvegarder régulièrement vos données. Toutes les données importantes doivent être sauvegardées. Il existe différentes méthodes de copie des données :

  • Prise quotidienne ou à intervalles réguliers d'instantanés ZFS.

  • Sauvegardes hebdomadaires des données du pool ZFS. Vous pouvez utiliser la commande zpool split pour créer une copie exacte du pool de stockage ZFS mis en miroir.

  • Sauvegardes mensuelles à l'aide d'un produit de sauvegarde mis en oeuvre à l'échelle de l'entreprise.

• RAID matériel

  • Envisagez l'utilisation du mode JBOD pour les baies de stockage plutôt que des baies RAID matérielles, afin que ZFS puisse gérer le stockage et la redondance.

  • Utilisez la redondance matérielle RAID et/ou la redondance ZFS.

  • L'utilisation de la redondance ZFS présente de nombreux avantages : pour les environnements de production, configurez ZFS de manière à lui permettre de réparer les incohérences de données. Utilisez la redondance ZFS, telle que RAID-Z, RAID-Z-2, RAID-Z-3, la mise en miroir, quel que soit le niveau RAID mis en oeuvre sur le périphérique de stockage sous-jacent. Avec une telle redondance, ZFS est en mesure de détecter et de réparer les défaillances du périphérique de stockage sous-jacent ou des connexions à l'hôte de celui-ci.

  Reportez-vous également à la section Pratiques recommandées pour la création de pool sur une baie de stockage en réseau ou locale.

• Les vidages sur incident consomment davantage d'espace disque, généralement entre 1/2 et 3/4 de la taille de la mémoire physique.

Pratiques de création de pools de stockage ZFS

Les sections suivantes présentent des pratiques recommandées générales et plus spécifiques pour les pools de stockage

Pratiques recommandées générales pour les pools de stockage

• Utilisez des disques entiers pour activer la mise en cache et faciliter la maintenance. La création de pools sur des tranches complique la gestion et la récupération des disques.

• Utilisez la redondance ZFS pour permettre à ZFS de réparer les incohérences de données.

  • Le message suivant s'affiche lorsqu'un pool non redondant est créé :

    # zpool create tank c4t1d0 c4t3d0
    'tank' successfully created, but with no redundancy; failure
    of one device will cause loss of the pool

  • Pour des pools mis en miroir, utilisez des paires de disques mis en miroir

  • Pour des pools RAID-Z, regroupez 3 à 9 disques par VDEV

  • Ne mélangez pas les composants RAID-Z et mis en miroir dans un même pool. Ces pools sont plus difficiles à gérer et les performances peuvent en souffrir.

• Utilisez des disques hot spare pour réduire le temps d'inactivité dû aux pannes matérielles.

• Utilisez des disques de taille similaire afin que de répartir les E/S de façon équilibrée entre les périphériques.

  • Des LUN de petite taille peuvent être étendus en LUN de grande taille

  • N'étendez pas des LUN de façon excessive, comme par exemple de 128 Mo à 2 To, de manière à conserver des tailles de metaslabs optimales

• Envisagez la création d'un petit pool root et de pools de données plus volumineux pour assurer une récupération plus rapide du système

• La taille de pool minimale recommandée est de 8 Go. Bien que la taille de pool minimale est de 64 Mo, toute taille inférieure à 8 Go rend l'allocation et la demande d'espace de pool libre plus difficiles.

• La taille de pool maximale recommandée doit être adaptée à votre charge de travail ou à la taille de vos données. N'essayez pas de stocker plus de données que vous ne pouvez en sauvegarder régulièrement. Dans le cas contraire, vos données sont vulnérables en cas d'événement imprévu.

Pratiques recommandées pour la création de pool root

• Créez des pools root comportant des tranches à l'aide de l'identificateur s*. N'utilisez pas l'identificateur p*. Le pool root ZFS d'un système est généralement créé au moment de l'installation du système. Si vous êtes en train de créer un second pool root ou de recréer un pool root, utilisez une syntaxe semblable à la suivante :

  # zpool create rpool c0t1d0s0

  Sinon, créez un pool root mis en miroir. Par exemple :

  # zpool create rpool mirror c0t1d0s0 c0t2d0s0

  • Le pool root doit être créé sous la forme d'une configuration en miroir ou d'une configuration à disque unique. Les configurations RAID-Z ou entrelacées ne sont pas prises en charge. Vous ne pouvez pas ajouter d'autres disques mis en miroir pour créer plusieurs périphériques virtuels de niveau supérieur à l'aide de la commande zpool add. Toutefois, vous pouvez étendre un périphérique virtuel mis en miroir à l'aide de la commande zpool attach.

  • Un pool root ne peut pas avoir de périphérique de journalisation distinct.

  • Les propriétés d'un pool peuvent être définies lors d'une installation AI, mais l'algorithme de compression gzip n'est pas pris en charge sur les pools root.

  • Ne renommez pas le pool root une fois qu'il a été créé par une installation initiale. Si vous renommez le pool root, cela peut empêcher l'initialisation du système.

  • Ne créez pas de pool root sur une clé USB pour un système de production, car les disques de pool roots sont vitaux pour un fonctionnement continu, en particulier dans un environnement professionnel. Envisagez d'utiliser les disques internes d'un système pour le pool root, ou au moins d'utiliser des disques de la même qualité que celle que vous utiliseriez pour vos données non-roots. De plus, un clé USB peut s'avérer trop petite pour gérer une taille de fichier de vidage équivalente à la moitié de la taille de la mémoire physique.

Pratiques recommandées pour la création de pools non-root

• Créez des pools non-root avec des disques entiers à l'aide de l'identificateur d*. N'utilisez pas l'identificateur p*.

  • ZFS fonctionne mieux sans logiciel de gestion de volumes supplémentaire.

  • Pour de meilleures performances, utilisez des disques individuels ou, tout au moins, des LUN constitués d'un petit nombre de disques. En offrant à ZFS un meilleur aperçu de la configuration des LUN, vous lui permettez de prendre de meilleures décisions de planification d'E/S.

  • Créez des configurations de pools redondants dans plusieurs contrôleurs afin de réduire le temps d'inactivité dû à une panne de contrôleur.

  • Pools de stockage mis en miroir : consomment davantage d'espace disque mais présentent de meilleures performances pour les petites lectures aléatoires.

    # zpool create tank mirror c1d0 c2d0 mirror c3d0 c4d0

  • Pools de stockage RAID-Z : ces pools peuvent être créés avec 3 stratégies de parité, d'une parité égale à 1 (raidz), 2 (raidz2) ou 3 (raidz3). Une configuration RAID-Z optimise l'espace disque et fournit généralement des performances satisfaisantes lorsque les données sont écrites et lues en gros blocs (128 Ko ou plus).

    • Prenons l'exemple d'une configuration RAID-Z à parité simple (raidz) avec 2 périphériques virtuels à 3 disques (2+1) chacun.

      # zpool create rzpool raidz1 c1t0d0 c2t0d0 c3t0d0 raidz1 c1t1d0 c2t1d0 c3t1d0

    • Une configuration RAIDZ-2 améliore la disponibilité des données et offre les mêmes performances qu'une configuration RAID-Z. En outre, sa valeur de temps moyen entre pertes de données MTTDL (Mean Time To Data Loss) est nettement meilleure que celle d'une configuration RAID-Z ou de miroirs bidirectionnels. Créez une configuration RAID-Z à double parité RAID-Z (raidz2) à 6 disques (4+2).

      # zpool create rzpool raidz2 c0t1d0 c1t1d0 c4t1d0 c5t1d0 c6t1d0 c7t1d0
      raidz2 c0t2d0 c1t2d0 c4t2d0 c5t2d0 c6t2d0 c7t2d

    • La configuration RAIDZ-3 optimise l'espace disque et offre une excellente disponibilité car elle peut résister à 3 pannes de disque. Créez une configuration RAID-Z à triple parité (raidz3) à 9 disques (6+3).

      # zpool create rzpool raidz3 c0t0d0 c1t0d0 c2t0d0 c3t0d0 c4t0d0
      c5t0d0 c6t0d0 c7t0d0 c8t0d0

Pratiques recommandées pour la création de pool sur une baie de stockage en réseau ou locale

Tenez compte des pratiques recommandées pour la création d'un pool root ZFS sur une baie de stockage connectée localement ou à distance.

• Si vous créez un pool sur des périphériques SAN et que la connexion réseau est lente, les périphériques du pool peuvent devenir UNAVAIL pendant un certain temps. Vous devez évaluer si la connexion réseau est adéquate pour fournir vos données de manière continue. En outre, considérez, si vous utilisez des périphériques SAN pour votre pool root, qu'ils peuvent ne pas être disponibles dès l'initialisation du système et que les périphériques du pool root peuvent également être UNAVAIL.

• Confirmez avec votre vendeur de baies que la baie de stockage ne vide pas son cache après une demande de mise en cache des enregistrements de vidage par ZFS.

• Utilisez des disques entiers, plutôt que des tranches de disque, comme périphériques de pool de stockage afin qu'Oracle Solaris ZFS active les caches des petits disques locaux, qui sont vidés à des moments appropriés.

• Pour de meilleures performances, créez un LUN pour chaque disque physique de la baie. Si vous utilisez un LUN unique et volumineux, ZFS risque de mettre trop peu d'opérations d'E/S de lecture en attente pour effectivement assurer des performances optimales de stockage. A l'inverse, l'utilisation de nombreux petits LUN peut entraîner l'inondation du stockage avec un grand nombre d'opérations d'E/S de lecture en attente.

• Une baie de stockage qui utilise un logiciel d'approvisionnement dynamique (fin) pour implémenter une allocation d'espace virtuel n'est pas recommandée pour Oracle Solaris ZFS. Quand Oracle Solaris ZFS écrit les données modifiées dans l'espace libre, il écrit sur le LUN entier. Le processus d'écriture d'Oracle Solaris ZFS alloue tout l'espace virtuel depuis le point de vue de la baie de stockage, ce qui annule l'avantage de l'approvisionnement dynamique.

  Considérez qu'un logiciel d'approvisionnement dynamique peut s'avérer inutile lors de l'utilisation de ZFS.

  • Vous pouvez étendre un LUN dans un pool de stockage ZFS existant et il utilisera le nouvel espace.

  • Un comportement similaire fonctionne quand un LUN plus petit est remplacé par un LUN plus gros.

  • Si vous évaluez les besoins de stockage pour votre pool et créez le pool avec des LUN plus petits qui correspondent aux besoins de stockage, vous pouvez alors toujours étendre les LUN si vous avez besoin de plus d'espace.

• Si la baie peut présenter des périphériques individuels (mode JBOD), envisagez de créer des pools de stockage ZFS redondants (en miroir ou RAID-Z) sur ce type de baie afin que ZFS puisse signaler et corriger les incohérences de données.

Pratiques recommandées pour la création de pools pour une base de données Oracle

Tenez compte des pratiques recommandées pour la création de pools de stockage suivantes lorsque vous créez une base de données Oracle.

• Utilisez un pool mis en miroir ou un RAID matériel pour plusieurs pools

• Les pools RAID-Z ne sont généralement pas recommandés pour les charges de travail en lecture aléatoire

• Créez un petit pool distinct avec un périphérique de journalisation distinct pour les fichiers de journalisation de la base de données

• Créez un petit pool distinct pour le journal d'archivage

Pour plus d'informations, consultez le livre blanc suivant :

http://blogs.oracle.com/storage/entry/new_white_paper_configuring_oracle

Utilisation de pools de stockage ZFS dans VirtualBox

• Virtual Box est configuré pour ignorer des commandes de vidage de cache à partir du stockage sous-jacent par défaut. Cela signifie que dans le cas d'un blocage système ou d'une défaillance matérielle, les données peuvent être perdues.

• Activez le vidage du cache dans Virtual Box à l'aide de la commande suivante :

  VBoxManage setextradata <VM_NAME> "VBoxInternal/Devices/<type>/0/LUN#<n>/Config/IgnoreFlush" 0

  • <VM_NAME> est le nom de la machine virtuelle.

  • <type> est le type de contrôleur, piix3ide, si vous utilisez le contrôleur virtuel IDE habituel, ou ahci, si vous utilisez un contrôleur SATA

  • <n> est le numéro de disque.

Pratiques recommandées pour l'optimisation des performances des pools de stockage

• N'utilisez pas plus de 80 % de la capacité d'un pool pour des performances optimales.

• Les pools mis en miroir sont à préférer aux pools RAID-Z pour des charges de travail en lecture/écriture aléatoires

• Périphériques de journalisation distincts

  • Recommandés pour améliorer les performances d'écriture synchrone

  • Avec une charge d'écriture synchrone élevée, empêche la fragmentation de l'écriture de nombreux blocs de journal dans le pool principal

• Des périphériques de cache distincts sont recommandés pour améliorer les performances de lecture

• Nettoyage/réargenture : un très grand pool RAID-Z comportant un grand nombre de périphériques nécessite des temps de nettoyage et de réargenture plus long

• Si les performances du pool sont ralenties : utilisez la commande zpool status pour éliminer les problèmes matériels à l'origine des problèmes de performances du pool. Si la commande zpool status ne fait apparaître aucun problème, utilisez la commande fmdump pour afficher les pannes matérielles ou utilisez la commande fmdump -eV pour repérer les éventuelles défaillances matérielles qui n'ont pas encore été signalées en tant qu'erreur.

Pratiques recommandées pour la maintenance et la gestion d'un pool de stockage ZFS

• Assurez-vous que la capacité d'un pool est inférieure à 80 %, pour obtenir de meilleures performances.

  Les performances d'un pool peuvent se dégrader lorsque le pool est très plein et que les systèmes de fichiers sont fréquemment mis à jour, comme c'est le cas par exemple pour un serveur de courrier très actif. Des pools pleins peuvent entraîner une baisse des performances, mais aucun autre problème. Si la charge de travail principale consiste en des fichiers immuables, maintenez un taux d'utilisation du pool de 95 à 96 %. Même avec un contenu essentiellement statique et un taux d'utilisation de 95 à 96 %, les performances d'écriture, de lecture et de réargenture risquent de se dégrader.

  • Surveillez l'espace des pools et des systèmes de fichiers pour vous assurer qu'il n'est pas entièrement utilisé.

  • Vous pouvez envisager d'utiliser des quotas et des réservations ZFS afin d'être sûr que l'espace du système de fichiers ne dépasse pas 80 % de la capacité du pool.

• Surveillez la santé du pool

  • Surveillez les pools redondants sur une base hebdomadaire à l'aide de zpool status et fmdump

  • Surveillez les pools non redondants toutes les deux semaines à l'aide de zpool status et fmdump

• Exécutez régulièrement zpool scrub pour repérer les problèmes d'intégrité des données.

  • Si vous utilisez des lecteurs de qualité grand public, envisagez de planifier un nettoyage hebdomadaire.

  • Si vous utilisez des lecteurs de qualité professionnelle, envisagez de planifier un nettoyage hebdomadaire.

  • Vous devez également exécuter un nettoyage avant de remplacer des périphériques ou de réduire temporairement la redondance d'un pool, afin d'assurer que tous les périphériques sont alors opérationnels.

• Surveillance des défaillances de pools ou de périphériques : utilisez zpool status comme décrit ci-dessous. Utilisez également les commandes fmdump ou fmdump -eV pour vérifier l'absence de défauts et d'erreurs au niveau des périphériques.

  • Surveillez la santé des pools redondants sur une base hebdomadaire à l'aide de zpool status et fmdump

  • Surveillez la santé des pools non redondants toutes les deux semaines à l'aide de zpool status et fmdump

• Le périphérique de pool est UNAVAIL ou OFFLINE : si un périphérique de pool n'est pas disponible, vérifiez si le périphérique est répertorié dans la sortie de la commande format. Si le périphérique n'apparaît pas dans la sortie de format, il n'est pas visible sur ZFS.

  L'état de périphérique de pool UNAVAIL ou OFFLINE signifie généralement que le périphérique est en panne, qu'un câble est déconnecté ou qu'un autre problème matériel, tel qu'un câble ou un contrôleur défectueux, a rendu inaccessible le périphérique.

• Surveillez l'espace du pool de stockage : utilisez les commandes zpool list et zfs list pour déterminer la quantité d'espace disque utilisée par les données des systèmes de fichiers. Les instantanés ZFS peuvent consommer de l'espace disque et, lorsqu'ils ne sont pas répertoriés par la commande zfs list, peuvent consommer de l'espace disque de manière silencieuse. Utilisez la commande d'instantané zfs list -t pour identifier l'espace disque consommé par des instantanés.