Fechamento do Intel® Virtual RAID on CPU (Intel® VROC) RAID Write Hole (RWH)

O RAID Write Hole (RWH) é um cenário de falha, relacionado ao RAID baseado em paridade. Este cenário de falha pode ser encontrado quando uma falha/falha de energia do sistema ocorre ao mesmo tempo que (ou perto) de uma falha da unidade. Quando um sistema trava e as falhas da unidade são eventos correlacionados, isso poderá resultar em corrupção silenciosa de dados ou perda de dados irrecuperável. Em razão da falta de atomicidade de operações de gravação entre unidades membro RAID com base em paridade, uma falha de energia durante o processo de gravação de paridade de uma faixa ativa poderá não mais corresponder ao restante dos dados da faixa. Dados sobre tais listras inconsistentes não têm a proteção desejada, e isso pode levar a correções de volume RAID inválidas (erros de dados silenciosos).

Intel® VROC suporta a capacidade de fechar o cenário de RWH nas configurações RAID 5 usando um recurso chamado Fechamento de RWH. Isso se aplica a Intel® VROC plataformas habilitadas.

O recurso de Fechamento de Intel® VROC RWH elimina essa vulnerabilidade ao usar o Registro de paridade parcial (PPL) para a memória não volátil dos discos membro do volume RAID 5. Com RAID de hardware e DRAM respaldada por bateria; O registro pode ser usado para recuperar. Com Intel® VROC, uma unidade de journaling pode ser adicionada para preservar a paridade parcial e reduzir o potencial problema de perda de dados.

É importante perceber que quando este recurso está habilitado:

• O sistema pode ter um impacto no desempenho devido às gravações extras.
• O cache volátil dos dispositivos, que não possuem proteção contra perda de energia, recurso Perda de Energia Iminente (PLI), será desativado para evitar possíveis perdas de dados que podem ser causadas por uma perda de energia surpresa do sistema ou por uma remoção imediata da unidade. Se o cache volátil de um dispositivo não puder ser desativado, o fechamento de RWH não será habilitado.
• Os tempos de reconstrução do volume RAID podem aumentar devido ao cache do dispositivo estar desativado.

O driver Intel® VROC se absterá de reconstruir um volume RAID 5 antes ou durante o processo de recuperação de RWH.

Se a condição de RWH ocorrer durante um processo de recuperação e a recuperação não for concluída, Intel® VROC tentará retomar o processo de recuperação de onde foi interrompido.

Se a condição RWH ocorrer durante o processo do sistema operacional entrar no modo de hibernação (estado de energia S4), o processo de recuperação de RHW será capaz de corrigir a condição de falha para todos os dados que estão sendo gravados durante a hibernação.

Modos de proteção de fechamento de RWH

Existem dois modos disponíveis de proteção Intel® VROC RWH:

• Distribuído: O diário RWH é armazenado em unidades membro RAID e não há necessidade de nenhuma unidade adicional. Este modo fornece proteção total contra o cenário de RWH, mas introduz uma penalidade de desempenho para cargas de trabalho com uso intensivo de gravação.
• Unidade de journaling: O diário RWH é armazenado em uma unidade de journaling separada. Essa unidade não pode ser usada para nenhuma outra finalidade. A penalidade de desempenho para cargas de trabalho com uso intensivo de gravação depende do desempenho da unidade de journaling, mas normalmente a penalidade é menor em comparação com o modo distribuído.

A unidade de journaling precisa ser, no mínimo, tão grande quanto a menor unidade no volume RAID (ela ditará o tamanho máximo do volume RAID). Para a proteção RWH, a Intel recomenda trabalhar no modo distribuído (onde as informações de journaling são armazenadas em todas as três unidades membro RAID) e não no modo Unidade de journaling (onde as informações de journaling são armazenadas em uma única unidade). O journaling é diferente da paridade. O journaling acontece primeiro, mesmo antes de os dados serem comprometidos com o volume RAID 5 e, quando o volume RAID 5 estiver pronto, o diário não é mais necessário. A razão pela qual a unidade de journaling deve ser, no mínimo, tão grande quanto o menor membro da unidade no volume RAID 5 deve-se a considerações de resistência. Embora o journaling não exija tanto espaço, ele precisa ser gravado repetidamente, exigindo boa resistência/capacidade e é o que poderia tornar a journaling distribuída mais eficaz. O journaling distribuído utiliza o funcionamento da Perda de Energia Iminente (Power Loss Imminent - PLI) das unidades, por sua vez usando a memória na unidade para armazenar dados em vez de NAND, tornando a resistência não mais um fator ou preocupação para o journaling. A outra opção é usar um dispositivo de journaling dedicado com unidade de capacidade muito menor, mas com resistência muito maior (como uma solução de journaling dedicada).

Fechamento de RWH no pré-SO

Os drivers UEFI Intel® VROC suportam a capacidade de recuperação do estado inválido do volume RAID 5 causado por uma condição RWH para todos os volumes RAID 5 enumerados durante a inicialização do sistema.

Para habilitar o fechamento de RWH com opções de Unidade de Journalig, o usuário precisa concluir o processo de criação com o Fechamento de RWH desabilitado e voltar a uma página. Nesse ponto, o usuário seleciona um disco disponível e então define suas propriedades como Unidade de Journaling.

Compatibilidade com versões invertidos de RWH

Para volumes RAID 5 em unidades criadas em versões anteriores de Intel® VROC, Intel® VROC poderão aproveitar os mecanismos de Fechamento de RWH mais antigos. Os mecanismos de Intel® VROC anteriores implementados para atender à condição RWH abrangeram uma combinação de Dirty Stripe Journaling e Partial Parity Logging. Esta implementação fechou parcialmente o RAID Write Hole. Com versões Intel® VROC mais recentes, a solução RWH incluída fechará completamente esta condição (quando o Fechamento de RWH estiver habilitado). Quando o fechamento de RWH é desabilitado, a implementação antiga (usando Dirty Stripe Journaling e Registro de paridade parcial) é usada.