Ang mga teknolohiya alang sa pagpalambo sa performance base sa paggamit sa SSDs ug kaylap nga gigamit sa storage system dugay na nga naimbento. Una sa tanan, kini ang paggamit sa SSD isip storage space, nga 100% epektibo, apan mahal. Busa, ang kapoy ug caching nga mga teknolohiya gigamit, diin ang mga SSD gigamit lamang alang sa pinakasikat ("init") nga datos. Ang pag-tier maayo alang sa mga senaryo sa dugay (mga adlaw-semana) nga paggamit sa "init" nga datos. Ang pag-cache, sa sukwahi, alang sa mubu nga termino (minuto-oras) nga paggamit. Ang duha niini nga mga kapilian gipatuman sa sistema sa pagtipig . Niini nga artikulo atong tan-awon ang pagpatuman sa ikaduha nga algorithm - .
Ang esensya sa teknolohiya sa SSD caching mao ang paggamit sa mga SSD isip intermediate cache tali sa mga hard drive ug RAM sa controller. Ang pasundayag sa SSD, siyempre, mas ubos kaysa sa pasundayag sa kaugalingon nga cache sa controller, apan ang gidaghanon usa ka han-ay sa magnitude nga mas taas. Busa, nakakuha kami usa ka piho nga pagkompromiso tali sa katulin ug gidaghanon.
Mga timailhan alang sa paggamit sa SSD cache alang sa pagbasa:
- Ang pagpatigbabaw sa mga operasyon sa pagbasa kay sa mga operasyon sa pagsulat (kasagaran kasagaran alang sa mga database ug mga aplikasyon sa web);
- Ang presensya sa usa ka bottleneck sa porma sa paghimo sa hard drive array;
- Ang gidaghanon sa gikinahanglan nga datos mas ubos kay sa gidak-on sa SSD cache.
Ang mga timailhan alang sa paggamit sa usa ka read+write SSD cache parehas, gawas sa kinaiya sa mga operasyon β mixed type (pananglitan, file server).
Kadaghanan sa mga tigbaligya sa pagtipig naggamit sa read-only SSD cache sa ilang mga produkto. Ang sukaranan nga kalainan Naghatag sila og abilidad sa paggamit sa cache alang sa pagsulat usab. Aron ma-activate ang SSD caching functionality sa QSAN storage systems, kinahanglan ka nga mopalit og bulag nga lisensya (gihatag sa elektronik nga paagi).
Ang SSD cache sa XCubeSAN pisikal nga gipatuman sa porma sa bulag nga SSD cache pool. Mahimong adunay hangtod sa upat niini sa sistema. Ang matag pool, siyempre, naggamit sa kaugalingon nga set sa mga SSD. Ug naa sa mga kabtangan sa virtual disk atong mahibal-an kung mogamit ba kini usa ka cache pool ug kung hain. Ang pagpagana ug pag-disable sa paggamit sa cache alang sa mga volume mahimo online nga walay paghunong sa I/O. Mahimo usab nimo nga idugang ang mga SSD sa pool ug kuhaon kini gikan didto. Kung maghimo ug SSD pool cache, kinahanglan nimong pilion kung unsa nga mode kini molihok: read-only o read+write. Ang pisikal nga organisasyon niini nagdepende niini. Tungod kay mahimo nga adunay daghang mga cache pool, mahimoβg lainlain ang ilang pag-andar (sa ato pa, ang sistema mahimoβg adunay parehas nga pagbasa ug pagbasa+pagsulat sa mga cache pool sa parehas nga oras).
Kung gigamit ang usa ka read-only cache pool, mahimo kini nga 1-8 SSDs. Ang mga disk dili kinahanglan nga parehas nga kapasidad ug parehas nga vendor, tungod kay kini gihiusa sa usa ka istruktura sa NRAID +. Ang tanan nga mga SSD sa pool gipaambit. Ang sistema independente nga naningkamot sa pagparis sa umaabot nga mga hangyo tali sa tanan nga SSDs aron makab-ot ang labing taas nga pasundayag. Kung mapakyas ang usa sa mga SSD, walaβy daotan nga mahitabo: pagkahuman, ang cache adunay sulud lamang usa ka kopya sa datos nga gitipigan sa han-ay sa mga hard drive. Kini ra nga ang kantidad sa magamit nga SSD cache mokunhod (o mahimong zero kung gamiton ang orihinal nga SSD cache gikan sa usa ka drive).
Kung ang cache gigamit alang sa pagbasa + pagsulat nga mga operasyon, nan ang gidaghanon sa mga SSD sa pool kinahanglan nga usa ka multiple sa duha, tungod kay ang mga sulud gisalamin sa mga pares sa mga drive (ang NRAID 1+ nga istruktura gigamit). Ang pagdoble sa cache gikinahanglan tungod kay kini mahimong adunay mga datos nga wala pa masulat sa mga hard drive. Ug sa kini nga kaso, ang pagkapakyas sa SSD gikan sa cache pool mahimong hinungdan sa pagkawala sa kasayuran. Sa kaso sa NRAID 1+, ang usa ka kapakyasan sa SSD motultol lang sa cache nga ibalhin sa usa ka read-only nga estado, uban ang dili sinulat nga datos nga gilabay ngadto sa hard drive array. Human mapulihan ang sayup nga SSD, ang cache mobalik sa orihinal nga operating mode niini. Pinaagi sa dalan, alang sa mas dako nga seguridad, mahimo nimong itudlo ang gipahinungod nga mga hot spares sa usa ka read + write cache.
Kung gigamit ang function sa SSD caching sa XCubeSAN, adunay daghang mga kinahanglanon alang sa kantidad sa memorya sa mga controller sa pagtipig: ang labi nga memorya sa sistema, mas dako ang cache pool nga magamit.
Dili sama sa kadaghanan nga mga tiggama sa sistema sa pagtipig, nga nagtanyag lamang usa ka kapilian nga i-on / i-off ang cache sa SSD, ang QSAN naghatag daghang mga kapilian. Sa partikular, mahimo nimong pilion ang cache operating mode depende sa kinaiya sa load. Adunay tulo ka preset nga mga templates nga labing duol sa ilang operasyon sa katugbang nga mga serbisyo: database, file system, web service. Dugang pa, ang tagdumala makahimo sa iyang kaugalingon nga profile pinaagi sa pagtakda sa gikinahanglan nga mga kantidad sa parameter:
- Block size (Cache Block Size) β 1/2/4 MB
- Gidaghanon sa mga hangyo sa pagbasa sa usa ka block aron kini makopya sa cache (Populate-on-Read Threshold) β 1..4
- Gidaghanon sa mga hangyo sa pagsulat sa usa ka block aron kini makopya sa cache (Populate-on-Write Threshold) - 0..4
Ang mga profile mahimong mabag-o sa langaw, apan, siyempre, uban ang mga sulud sa pag-reset sa cache ug ang bag-ong "pagpainit".
Sa pagkonsiderar sa prinsipyo sa operasyon sa SSD cache, mahimo natong i-highlight ang mga nag-unang mga operasyon kung magtrabaho uban niini:
Pagbasa sa datos kung wala kini sa cache
- Usa ka hangyo gikan sa host moabut sa controller;
- Tungod kay ang mga gihangyo wala sa SSD cache, kini gibasa gikan sa mga hard drive;
- Ang nabasa nga datos gipadala sa host. Sa samang higayon, ang usa ka pagsusi gihimo aron makita kung kini nga mga bloke "init";
- Kung oo, nan kini gikopya sa SSD cache alang sa dugang nga paggamit.
Basaha ang datos kung anaa kini sa cache
- Usa ka hangyo gikan sa host moabut sa controller;
- Tungod kay ang gihangyo nga datos anaa sa SSD cache, kini gibasa gikan didto;
- Ang nabasa nga datos gipadala sa host.
Pagsulat sa datos kung naggamit sa read cache
- Usa ka hangyo sa pagsulat gikan sa host moabut sa controller;
- Ang datos gisulat sa mga hard drive;
- Usa ka tubag nga nagpakita sa malampuson nga pagrekord gibalik sa host;
- Sa parehas nga oras, gisusi kung ang bloke "init" (ang parameter nga Populate-on-Write Threshold gitandi). Kung oo, nan kini gikopya sa SSD cache para magamit sa ulahi.
Pagsulat sa datos kung naggamit ug read+write cache
- Usa ka hangyo sa pagsulat gikan sa host moabut sa controller;
- Ang datos gisulat sa SSD cache;
- Usa ka tubag nga nagpakita sa malampuson nga pagrekord gibalik sa host;
- Ang datos gikan sa SSD cache gisulat sa mga hard drive sa background;
Pagsusi sa aksyon
pagsulay stand
2 server (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB) konektado sa duha ka port pinaagi sa Fiber Channel 16G direkta sa XCubeSAN XS5224D storage system (16GB RAM/controller).
Gigamit namo ang 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s, gihiusa sa RAID5 (15+1), para sa data array ug 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010BSS200, 100GB, SAS 12GB
2 ka volume ang gihimo: usa alang sa matag server.
Pagsulay 1. Read-only SSD cache gikan sa 1-8 SSDs
SSD Cache
- Uri sa I/O: Pag-customize
- Gidak-on sa Cache Block: 4MB
- Populate-on-read nga Threshold: 1
- Populate-on-write Threshold: 0
I/O Pattern
- Himan: IOmeter V1.1.0
- Trabaho: 1
- Talagsaon (Giladmon sa Pila): 128
- Mga Detalye sa Pag-access: 4KB, 100% Basaha, 100% Random
Sa teorya, ang daghang mga SSD sa cache pool, mas taas ang pasundayag. Sa praktis, kini gipamatud-an. Ang bugtong mahinungdanon nga pagtaas sa gidaghanon sa mga SSD nga adunay gamay nga gidaghanon sa mga volume dili mosangpot sa usa ka eksplosibong epekto.
Pagsulay sa 2. SSD cache sa read + write mode nga adunay 2-8 SSDs
SSD Cache
- Uri sa I/O: Pag-customize
- Gidak-on sa Cache Block: 4MB
- Populate-on-read nga Threshold: 1
- Populate-on-write Threshold: 1
I/O Pattern
- Himan: IOmeter V1.1.0
- Trabaho: 1
- Talagsaon (Giladmon sa Pila): 128
- Mga Detalye sa Pag-access: 4KB, 100% Pagsulat, 100% Random
Ang sama nga resulta: explosive performance growth ug scaling samtang nagkadaghan ang SSDs.
Sa duha ka mga pagsulay, ang gidaghanon sa nagtrabaho nga datos mas ubos kay sa kinatibuk-ang gidak-on sa cache. Busa, sa paglabay sa panahon, ang tanan nga mga bloke gikopya sa cache. Ug ang trabaho, sa tinuud, nahimo na sa mga SSD, halos wala makaapekto sa mga hard drive. Ang katuyoan niini nga mga pagsulay mao ang tin-aw nga pagpakita sa pagkaepektibo sa pagpainit sa cache ug pag-scale sa performance niini depende sa gidaghanon sa mga SSD.
Karon mobalik kita sa yuta ug susihon ang usa ka mas realistiko nga kahimtang, kung ang kantidad sa datos mas dako kaysa sa gidak-on sa cache. Aron ang pagsulay moagi sa usa ka makatarunganon nga gidugayon sa panahon (ang cache nga "warm-up" nga panahon nagdugang pag-ayo samtang ang gidaghanon sa gidaghanon nagdugang), atong limitahan ang gidaghanon sa gidak-on ngadto sa 120GB.
Pagsulay 3. Pagsundog sa database
SSD Cache
- Uri sa I/O: Database
- Gidak-on sa Cache Block: 1MB
- Populate-on-read nga Threshold: 2
- Populate-on-write Threshold: 1
I/O Pattern
- Himan: IOmeter V1.1.0
- Trabaho: 1
- Talagsaon (Giladmon sa Pila): 128
- Mga Detalye sa Pag-access: 8KB, 67% Basaha, 100% Random
Paghukom
Ang klaro nga konklusyon, siyempre, mao ang maayo nga kahusayan sa paggamit sa usa ka SSD cache aron mapauswag ang pasundayag sa bisan unsang sistema sa pagtipig. Gipadapat sa Kini nga pahayag magamit sa hingpit: ang SSD caching function hingpit nga gipatuman. Kini adunay kalabotan sa suporta alang sa pagbasa ug pagbasa + pagsulat mode, flexible setting alang sa bisan unsang senaryo sa paggamit, ingon man ang kinatibuk-ang pasundayag sa sistema sa kinatibuk-an. Busa, alang sa usa ka makatarunganon nga gasto (ang presyo sa lisensya ikatandi sa gasto sa 1-2 SSDs), mahimo nimong madugangan ang kinatibuk-ang pasundayag.
Source: www.habr.com