SSD-lərin istifadəsinə əsaslanan və saxlama sistemlərində geniş şəkildə istifadə edilən performansın yaxşılaşdırılması texnologiyaları çoxdan icad edilmişdir. Əvvəla, bu, 100% effektiv, lakin bahalı olan SSD-nin saxlama yeri kimi istifadəsidir. Buna görə də, SSD-lərin yalnız ən populyar ("qaynar") məlumatlar üçün istifadə edildiyi yorucu və keşləmə texnologiyaları istifadə olunur. Səviyyə "qaynar" məlumatların uzunmüddətli (günlər-həftələr) istifadəsi ssenariləri üçün yaxşıdır. Keşləmə, əksinə, qısamüddətli (dəqiqə-saat) istifadə üçündür. Bu seçimlərin hər ikisi saxlama sistemində həyata keçirilir . Bu yazıda ikinci alqoritmin həyata keçirilməsinə baxacağıq - .
SSD keşləmə texnologiyasının mahiyyəti SSD-lərin sabit disklər və nəzarətçinin RAM-ı arasında aralıq keş kimi istifadə edilməsidir. SSD-nin performansı, əlbəttə ki, nəzarətçinin öz önbelleğinin performansından daha aşağıdır, lakin həcmi daha böyük bir sifarişdir. Buna görə də, sürət və həcm arasında müəyyən bir kompromis əldə edirik.
Oxumaq üçün SSD önbelleğinden istifadə üçün göstərişlər:
- Oxu əməliyyatlarının yazma əməliyyatları üzərində üstünlük təşkil etməsi (ən çox vaxt verilənlər bazası və veb proqramlar üçün xarakterikdir);
- Sabit disk massivinin performansı şəklində bir darboğazın olması;
- Tələb olunan məlumatların miqdarı SSD önbelleğinin ölçüsündən azdır.
Oxuma+yazma SSD keşindən istifadə üçün göstərişlər əməliyyatların xarakteri istisna olmaqla eynidir – qarışıq tip (məsələn, fayl serveri).
Əksər saxlama istehsalçıları məhsullarında yalnız oxumaq üçün SSD keşindən istifadə edirlər. Əsas fərq Onlar həm də yazı üçün keşdən istifadə etmək imkanı verir. QSAN saxlama sistemlərində SSD keşləmə funksiyasını aktivləşdirmək üçün ayrıca lisenziya (elektron olaraq verilir) almalısınız.
XCubeSAN-da SSD önbelleği fiziki olaraq ayrı SSD keş hovuzları şəklində həyata keçirilir. Sistemdə onlardan dördə qədər ola bilər. Hər bir hovuz, əlbəttə ki, öz SSD dəstindən istifadə edir. Və artıq virtual diskin xassələrində onun bir keş hovuzundan istifadə edib-etməyəcəyini və hansı birini müəyyənləşdiririk. Həcmlər üçün keş istifadəsinin aktivləşdirilməsi və söndürülməsi I/O dayandırılmadan onlayn həyata keçirilə bilər. Siz həmçinin hovuza isti şəkildə SSD əlavə edə və onları oradan çıxara bilərsiniz. SSD hovuz keşini yaradarkən onun hansı rejimdə işləyəcəyini seçməlisiniz: yalnız oxumaq və ya oxumaq+yazmaq. Onun fiziki təşkili bundan asılıdır. Bir neçə keş hovuzu ola bildiyi üçün onların funksionallığı fərqli ola bilər (yəni sistem eyni anda həm oxumaq, həm oxumaq+yazmaq keş hovuzlarına malik ola bilər).
Yalnız oxumaq üçün nəzərdə tutulmuş keş hovuzu istifadə edilərsə, o, 1-8 SSD-dən ibarət ola bilər. Disklər NRAID+ strukturunda birləşdirildiyi üçün eyni tutumda və eyni təchizatçıda olmaq məcburiyyətində deyillər. Hovuzdakı bütün SSD-lər paylaşılır. Sistem maksimum performansa nail olmaq üçün müstəqil olaraq bütün SSD-lər arasında daxil olan sorğuları paralelləşdirməyə çalışır. SSD-lərdən biri uğursuz olarsa, pis bir şey olmayacaq: bütün bunlardan sonra, önbellek yalnız sabit disklər massivində saxlanılan məlumatların bir nüsxəsini ehtiva edir. Sadəcə, mövcud SSD keşinin miqdarı azalacaq (və ya bir sürücüdən orijinal SSD keşini istifadə etsəniz, sıfır olacaq).
Əgər keş oxu + yazma əməliyyatları üçün istifadə olunursa, onda hovuzdakı SSD-lərin sayı ikiyə çox olmalıdır, çünki məzmun cüt sürücülərdə əks olunur (NRAID 1+ strukturu istifadə olunur). Keşin təkrarlanması zəruridir, çünki o, hələ sabit disklərə yazılmamış məlumatları ehtiva edə bilər. Və bu halda, SSD-nin keş hovuzundan uğursuzluğu məlumat itkisinə səbəb olacaqdır. NRAID 1+ vəziyyətində, SSD-nin nasazlığı sadəcə olaraq keşin yalnız oxuna bilən vəziyyətə köçürülməsinə, yazılmamış məlumatların isə sabit disk massivinə atılmasına gətirib çıxaracaq. Arızalı SSD-ni dəyişdirdikdən sonra önbellek orijinal iş rejiminə qayıdacaq. Yeri gəlmişkən, daha çox təhlükəsizlik üçün oxu + yazma keşinə xüsusi isti ehtiyat hissələri təyin edə bilərsiniz.
XCubeSAN-da SSD keşləmə funksiyasından istifadə edərkən saxlama nəzarətçiləri yaddaşının həcminə bir sıra tələblər qoyulur: sistem yaddaşı nə qədər çox olarsa, keş hovuzu da bir o qədər böyük olacaqdır.
Yalnız SSD keşini yandırmaq/söndürmək seçimi təklif edən əksər saxlama sistemi istehsalçılarından fərqli olaraq, QSAN daha çox seçim təqdim edir. Xüsusilə, yükün xarakterindən asılı olaraq önbelleğin iş rejimini seçə bilərsiniz. Müvafiq xidmətlərə ən yaxın olan üç əvvəlcədən qurulmuş şablon var: verilənlər bazası, fayl sistemi, veb xidməti. Bundan əlavə, administrator tələb olunan parametr dəyərlərini təyin edərək öz profilini yarada bilər:
- Blok ölçüsü (Cache Block Size) – 1/2/4 MB
- Blokun keşə kopyalanması üçün onu oxumaq üçün sorğuların sayı (Oxumaq üçün doldurma həddi) – 1..4
- Blokun keş yaddaşa kopyalanması üçün yazmaq üçün edilən sorğuların sayı (Yazılma həddi) – 0..4
Profillər tez dəyişdirilə bilər, lakin əlbəttə ki, keş sıfırlama məzmunu və yeni "istiləşmə" ilə.
SSD önbelleğinin işləmə prinsipini nəzərə alaraq, onunla işləyərkən əsas əməliyyatları qeyd edə bilərik:
Keşdə olmayan məlumatların oxunması
- Ev sahibinin sorğusu nəzarətçiyə gəlir;
- Tələb olunanlar SSD önbelleğinde olmadığından, onlar sabit disklərdən oxunur;
- Oxunan məlumatlar hosta göndərilir. Eyni zamanda, bu blokların "isti" olub olmadığını yoxlamaq üçün yoxlama aparılır;
- Əgər belədirsə, o zaman sonrakı istifadə üçün SSD önbelleğine kopyalanır.
Məlumat keşdə olduqda onları oxuyun
- Ev sahibinin sorğusu nəzarətçiyə gəlir;
- Tələb olunan məlumatlar SSD önbelleğinde olduğundan, oradan oxunur;
- Oxunan məlumatlar hosta göndərilir.
Oxu keşindən istifadə edərkən məlumatların yazılması
- Hostdan yazma sorğusu nəzarətçiyə gəlir;
- Məlumatlar sabit disklərə yazılır;
- Uğurlu qeydi göstərən cavab hosta qaytarılır;
- Eyni zamanda blokun “isti” olub-olmaması yoxlanılır (Yazmaq üçün doldurma həddi parametri müqayisə edilir). Əgər belədirsə, o zaman sonradan istifadə üçün SSD keşinə kopyalanır.
Oxu+yazma keşindən istifadə edərkən məlumatların yazılması
- Hostdan yazma sorğusu nəzarətçiyə gəlir;
- Məlumat SSD önbelleğine yazılır;
- Uğurlu qeydi göstərən cavab hosta qaytarılır;
- SSD önbelleğinden məlumatlar arxa planda sabit disklərə yazılır;
Fəaliyyətdə yoxlayın
Test stendi
2 server (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB) iki portla Fiber Kanal 16G vasitəsilə birbaşa XCubeSAN XS5224D yaddaş sisteminə (16GB RAM/nəzarətçi) qoşulur.
Biz data massivi üçün 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s, birləşdirilmiş RAID5 (15+1) üçün istifadə etdik və 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010BSS200, S100BSS12, SXNUMX,
2 cild yaradıldı: hər server üçün bir.
Test 1. 1-8 SSD-dən yalnız oxumaq üçün SSD önbelleği
SSD önbelleği
- I/O növü: Fərdiləşdirmə
- Keş blokunun ölçüsü: 4MB
- Oxuyanda doldurma həddi: 1
- Yazmaq üçün doldurma həddi: 0
I/O Modeli
- Alət: IOmeter V1.1.0
- İşçilər: 1
- Görkəmli (növbənin dərinliyi): 128
- Giriş Xüsusiyyətləri: 4KB, 100% Oxu, 100% Təsadüfi
Teorik olaraq, keş hovuzunda nə qədər çox SSD varsa, performans bir o qədər yüksəkdir. Praktikada bu öz təsdiqini tapıb. Kiçik həcmli SSD-lərin sayının yeganə əhəmiyyətli artımı partlayıcı təsirə səbəb olmur.
Test 2. 2-8 SSD ilə oxumaq + yazma rejimində SSD önbelleği
SSD önbelleği
- I/O növü: Fərdiləşdirmə
- Keş blokunun ölçüsü: 4MB
- Oxuyanda doldurma həddi: 1
- Yazmaq üçün doldurma həddi: 1
I/O Modeli
- Alət: IOmeter V1.1.0
- İşçilər: 1
- Görkəmli (növbənin dərinliyi): 128
- Giriş Xüsusiyyətləri: 4KB, 100% Yaz, 100% Təsadüfi
Eyni nəticə: SSD-lərin sayı artdıqca partlayıcı performans artımı və miqyaslanma.
Hər iki testdə iş məlumatlarının miqdarı ümumi keş ölçüsündən az idi. Buna görə də, zaman keçdikcə bütün bloklar önbelleğe kopyalandı. Və iş, əslində, SSD-lərlə, praktiki olaraq sabit disklərə təsir etmədən həyata keçirilirdi. Bu testlərin məqsədi SSD-lərin sayından asılı olaraq keşin istiləşməsinin və onun performansının miqyasının artırılmasının effektivliyini aydın şəkildə nümayiş etdirmək idi.
İndi gəlin yer üzünə qayıdaq və verilənlərin miqdarı keş ölçüsündən böyük olduqda daha real vəziyyətə baxaq. Testin məqbul bir müddətdə keçməsi üçün (həcm ölçüsü artdıqca keş "istiləşmə" müddəti çox artır), biz həcmin ölçüsünü 120 GB ilə məhdudlaşdıracağıq.
Test 3. Verilənlər bazasının emulyasiyası
SSD önbelleği
- I/O növü: verilənlər bazası
- Keş blokunun ölçüsü: 1MB
- Oxuyanda doldurma həddi: 2
- Yazmaq üçün doldurma həddi: 1
I/O Modeli
- Alət: IOmeter V1.1.0
- İşçilər: 1
- Görkəmli (növbənin dərinliyi): 128
- Giriş Xüsusiyyətləri: 8KB, 67% Oxu, 100% Təsadüfi
Hakimdir
Aydın nəticə, əlbəttə ki, hər hansı bir saxlama sisteminin işini yaxşılaşdırmaq üçün SSD önbelleğinden istifadənin yaxşı səmərəliliyidir. -a müraciət edib Bu bəyanat tamamilə tətbiq olunur: SSD keşləmə funksiyası mükəmməl şəkildə həyata keçirilir. Bu, oxumaq və oxumaq + yazma rejimləri üçün dəstək, istənilən istifadə ssenarisi üçün çevik parametrlər, eləcə də bütövlükdə sistemin ümumi performansına aiddir. Buna görə də, çox münasib qiymətə (lisenziya qiyməti 1-2 SSD-nin qiyməti ilə müqayisə edilə bilər) ümumi performansı əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilərsiniz.
Mənbə: www.habr.com