Mae technolegau ar gyfer gwella perfformiad yn seiliedig ar ddefnyddio SSDs ac a ddefnyddir yn eang mewn systemau storio wedi'u dyfeisio ers amser maith. Yn gyntaf oll, dyma'r defnydd o SSD fel gofod storio, sy'n 100% effeithiol, ond yn ddrud. Felly, defnyddir technolegau blinedig a caching, lle defnyddir SSDs yn unig ar gyfer y data mwyaf poblogaidd ("poeth"). Mae haenu yn dda ar gyfer senarios o ddefnydd hirdymor (diwrnodau-wythnosau) o ddata “poeth”. Mae caching, i'r gwrthwyneb, at ddefnydd tymor byr (munudau-oriau). Mae'r ddau opsiwn hyn yn cael eu gweithredu yn y system storio . Yn yr erthygl hon byddwn yn edrych ar weithrediad yr ail algorithm - .
Hanfod technoleg caching SSD yw'r defnydd o SSDs fel storfa ganolraddol rhwng gyriannau caled a RAM y rheolydd. Mae perfformiad yr SSD, wrth gwrs, yn is na pherfformiad storfa'r rheolwr ei hun, ond mae'r gyfrol yn orchymyn maint uwch. Felly, rydym yn cael cyfaddawd penodol rhwng cyflymder a chyfaint.
Arwyddion ar gyfer defnyddio storfa SSD ar gyfer darllen:
- Goruchafiaeth gweithrediadau darllen yn hytrach na gweithrediadau ysgrifennu (sy'n nodweddiadol yn aml ar gyfer cronfeydd data a chymwysiadau gwe);
- Presenoldeb tagfa ar ffurf perfformiad yr arae gyriant caled;
- Mae swm y data gofynnol yn llai na maint storfa SSD.
Mae'r arwyddion ar gyfer defnyddio storfa SSD darllen + ysgrifennu yr un peth, heblaw am natur y gweithrediadau - math cymysg (er enghraifft, gweinydd ffeiliau).
Mae'r rhan fwyaf o werthwyr storio yn defnyddio storfa SSD darllen yn unig yn eu cynhyrchion. Y gwahaniaeth sylfaenol Maent yn darparu'r gallu i ddefnyddio'r storfa ar gyfer ysgrifennu hefyd. Er mwyn actifadu swyddogaeth caching SSD mewn systemau storio QSAN, rhaid i chi brynu trwydded ar wahân (a gyflenwir yn electronig).
Mae'r storfa SSD yn XCubeSAN yn cael ei weithredu'n gorfforol ar ffurf pyllau storfa SSD ar wahân. Gall fod hyd at bedwar ohonyn nhw yn y system. Mae pob pwll, wrth gwrs, yn defnyddio ei set ei hun o SSDs. Ac eisoes yn eiddo'r ddisg rithwir rydym yn penderfynu a fydd yn defnyddio cronfa storfa a pha un. Gellir galluogi ac analluogi defnydd cache ar gyfer cyfrolau ar-lein heb atal I/O. Gallwch chi hefyd ychwanegu SSDs i'r pwll yn boeth a'u tynnu oddi yno. Wrth greu storfa cronfa SSD, mae angen i chi ddewis ym mha fodd y bydd yn gweithredu: darllen yn unig neu darllen + ysgrifennu. Mae ei drefniadaeth gorfforol yn dibynnu ar hyn. Gan y gall fod sawl cronfa storfa, gall eu swyddogaeth fod yn wahanol (hynny yw, gall y system ddarllen a darllen + ysgrifennu pyllau storfa ar yr un pryd).
Os defnyddir cronfa storfa darllen yn unig, gall gynnwys 1-8 SSD. Nid oes rhaid i ddisgiau fod o'r un cynhwysedd a'r un gwerthwr, gan eu bod yn cael eu cyfuno i strwythur NRAID+. Rhennir yr holl SSDs yn y pwll. Mae'r system yn annibynnol yn ceisio cyfochri ceisiadau sy'n dod i mewn rhwng yr holl SSDs i gyflawni'r perfformiad mwyaf posibl. Os bydd un o'r SSDs yn methu, ni fydd unrhyw beth drwg yn digwydd: wedi'r cyfan, dim ond copi o'r data sydd wedi'i storio ar yr amrywiaeth o yriannau caled sydd yn y storfa. Dim ond y bydd swm y storfa SSD sydd ar gael yn lleihau (neu'n dod yn sero os ydych chi'n defnyddio'r storfa SSD gwreiddiol o un gyriant).
Os defnyddir y storfa ar gyfer gweithrediadau darllen + ysgrifennu, yna dylai nifer yr SSDs yn y pwll fod yn lluosrif o ddau, gan fod y cynnwys yn cael ei adlewyrchu ar barau o yriannau (defnyddir strwythur NRAID 1+). Mae angen dyblygu'r storfa oherwydd gall gynnwys data nad yw wedi'i ysgrifennu i'r gyriannau caled eto. Ac yn yr achos hwn, byddai methiant yr SSD o'r gronfa storfa yn arwain at golli gwybodaeth. Yn achos NRAID 1+, bydd methiant yr SSD yn arwain at drosglwyddo'r storfa i gyflwr darllen yn unig, gyda data anysgrifenedig yn cael ei ddympio i'r arae gyriant caled. Ar ôl disodli'r SSD diffygiol, bydd y storfa yn dychwelyd i'w modd gweithredu gwreiddiol. Gyda llaw, er mwyn mwy o ddiogelwch, gallwch chi neilltuo darnau sbâr poeth pwrpasol i storfa darllen + ysgrifennu.
Wrth ddefnyddio'r swyddogaeth caching SSD yn XCubeSAN, mae yna nifer o ofynion ar gyfer faint o gof rheolwyr storio: po fwyaf o gof system, y mwyaf fydd y pwll storfa ar gael.
Yn wahanol i'r mwyafrif o weithgynhyrchwyr systemau storio, sydd ond yn cynnig opsiwn i droi storfa SSD ymlaen / i ffwrdd, mae QSAN yn darparu mwy o opsiynau. Yn benodol, gallwch ddewis y modd gweithredu storfa yn dibynnu ar natur y llwyth. Mae yna dri thempled rhagosodedig sydd agosaf yn eu gweithrediad at y gwasanaethau cyfatebol: cronfa ddata, system ffeiliau, gwasanaeth gwe. Yn ogystal, gall y gweinyddwr greu ei broffil ei hun trwy osod y gwerthoedd paramedr gofynnol:
- Maint bloc (Maint Bloc Cache) - 1/2/4 MB
- Nifer y ceisiadau i ddarllen bloc fel ei fod yn cael ei gopïo i'r storfa (Trothwy Poblog-ar-Darllen) – 1..4
- Nifer y ceisiadau i ysgrifennu bloc fel ei fod yn cael ei gopïo i'r storfa (Trothwy Poblogaidd-ar-Write) – 0..4
Gellir newid proffiliau ar y hedfan, ond, wrth gwrs, gyda chynnwys y storfa wedi'i ailosod a'i “gynhesu” newydd.
O ystyried egwyddor gweithredu storfa SSD, gallwn dynnu sylw at y prif weithrediadau wrth weithio gydag ef:
Darllen data pan nad yw yn y storfa
- Mae cais gan y gwesteiwr yn cyrraedd y rheolydd;
- Gan nad yw'r rhai y gofynnwyd amdanynt yn y storfa SSD, fe'u darllenir o'r gyriannau caled;
- Anfonir y data darllen i'r gwesteiwr. Ar yr un pryd, gwneir gwiriad i weld a yw'r blociau hyn yn “boeth”;
- Os oes, yna cânt eu copïo i storfa SSD i'w defnyddio ymhellach.
Darllenwch ddata pan fydd yn bresennol yn y storfa
- Mae cais gan y gwesteiwr yn cyrraedd y rheolydd;
- Gan fod y data y gofynnwyd amdano yn y storfa SSD, fe'i darllenir oddi yno;
- Anfonir y data darllen i'r gwesteiwr.
Ysgrifennu data wrth ddefnyddio cache read
- Mae cais ysgrifennu gan y gwesteiwr yn cyrraedd y rheolydd;
- Ysgrifennir data i yriannau caled;
- Dychwelir ymateb yn nodi recordiad llwyddiannus i'r gwesteiwr;
- Ar yr un pryd, mae'n cael ei wirio a yw'r bloc yn “boeth” (mae'r paramedr Trothwy Poblogaeth-ar-Ysgrifenedig yn cael ei gymharu). Os ydyw, yna caiff ei gopïo i storfa SSD i'w ddefnyddio'n ddiweddarach.
Ysgrifennu data wrth ddefnyddio storfa darllen+ysgrifennu
- Mae cais ysgrifennu gan y gwesteiwr yn cyrraedd y rheolydd;
- Ysgrifennir data i storfa SSD;
- Dychwelir ymateb yn nodi recordiad llwyddiannus i'r gwesteiwr;
- Ysgrifennir data o storfa SSD i yriannau caled yn y cefndir;
Gwirio ar waith
stondin prawf
Mae 2 weinydd (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB) wedi'u cysylltu gan ddau borthladd trwy Fiber Channel 16G yn uniongyrchol â system storio XCubeSAN XS5224D (16GB RAM / rheolydd).
Fe wnaethom ddefnyddio 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s, wedi'u cyfuno yn RAID5 (15 + 1), ar gyfer yr arae ddata ac 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010BSS200, 100GB, SAS / caches 12Gb
Crëwyd 2 gyfrol: un ar gyfer pob gweinydd.
Prawf 1. storfa SSD darllen yn unig o SSDs 1-8
Cache SSD
- Math I/O: Addasu
- Maint Bloc Cache: 4MB
- Trothwy Poblogaeth-ar-Ddarllen: 1
- Trothwy poblog-ar-ysgrifen: 0
Patrwm I/O
- Offeryn: IOmeter V1.1.0
- Gweithwyr: 1
- Eithriadol (Dyfnder Ciw): 128
- Manylebau Mynediad: 4KB, 100% Darllen, 100% Ar Hap
Mewn theori, po fwyaf o SSDs yn y gronfa storfa, yr uchaf yw'r perfformiad. Yn ymarferol, mae hyn wedi'i gadarnhau. Nid yw'r unig gynnydd sylweddol yn nifer yr SSDs gyda nifer fach o gyfeintiau yn arwain at effaith ffrwydrol.
Prawf 2. storfa SSD yn y modd darllen + ysgrifennu gyda 2-8 SSD
Cache SSD
- Math I/O: Addasu
- Maint Bloc Cache: 4MB
- Trothwy Poblogaeth-ar-Ddarllen: 1
- Trothwy poblog-ar-ysgrifen: 1
Patrwm I/O
- Offeryn: IOmeter V1.1.0
- Gweithwyr: 1
- Eithriadol (Dyfnder Ciw): 128
- Manylebau Mynediad: 4KB, 100% Ysgrifennu, 100% Ar Hap
Yr un canlyniad: twf perfformiad ffrwydrol a graddio wrth i nifer yr SSDs gynyddu.
Yn y ddau brawf, roedd swm y data gweithio yn llai na chyfanswm maint y storfa. Felly, dros amser, copïwyd yr holl flociau i'r storfa. Ac roedd y gwaith, mewn gwirionedd, eisoes wedi'i wneud gyda SSDs, yn ymarferol heb effeithio ar yriannau caled. Pwrpas y profion hyn oedd dangos yn glir effeithiolrwydd cynhesu'r storfa a graddio ei berfformiad yn dibynnu ar nifer yr SSDs.
Nawr, gadewch i ni ddod yn ôl i'r ddaear a gwirio sefyllfa fwy realistig, pan fydd swm y data yn fwy na maint y storfa. Er mwyn i'r prawf basio mewn cyfnod rhesymol o amser (mae'r cyfnod “cynhesu” storfa yn cynyddu'n fawr wrth i faint y gyfrol gynyddu), byddwn yn cyfyngu maint y gyfrol i 120GB.
Prawf 3. Efelychiad cronfa ddata
Cache SSD
- Math I/O: Cronfa Ddata
- Maint Bloc Cache: 1MB
- Trothwy Poblogaeth-ar-Ddarllen: 2
- Trothwy poblog-ar-ysgrifen: 1
Patrwm I/O
- Offeryn: IOmeter V1.1.0
- Gweithwyr: 1
- Eithriadol (Dyfnder Ciw): 128
- Manylebau Mynediad: 8KB, 67% Darllen, 100% Ar Hap
Ffydd
Y casgliad amlwg, wrth gwrs, yw effeithlonrwydd da defnyddio storfa SSD i wella perfformiad unrhyw system storio. Wedi'i gymhwyso i Mae'r datganiad hwn yn berthnasol yn llawn: gweithredir swyddogaeth caching SSD yn berffaith. Mae hyn yn ymwneud â chefnogaeth ar gyfer moddau darllen a darllen + ysgrifennu, gosodiadau hyblyg ar gyfer unrhyw senario defnydd, yn ogystal â pherfformiad cyffredinol y system yn ei chyfanrwydd. Felly, am gost resymol iawn (mae pris y drwydded yn debyg i gost 1-2 SSDs), gallwch gynyddu perfformiad cyffredinol yn sylweddol.
Ffynhonnell: hab.com