Fortsat overvejelse af teknologier til at accelerere I/O-operationer som anvendt på lagersystemer, begyndte i , kan man ikke undgå at dvæle ved en så meget populær mulighed som Auto Tiering. Selvom ideologien for denne funktion er meget ens blandt forskellige lagersystemproducenter, vil vi se på funktionerne i implementeringen af niveaudeling ved hjælp af et eksempel .
På trods af de mange forskellige data, der er lagret på lagersystemer, kan de samme data opdeles i flere grupper baseret på deres efterspørgsel (brugshyppighed). De mest populære ("varme") data skal tilgås så hurtigt som muligt, mens mindre brugte ("kolde") data kan behandles med en lavere prioritet.
For at organisere en sådan ordning bruges niveaudelingsfunktionaliteten. Dataarrayet består i dette tilfælde ikke af diske af samme type, men af flere grupper af drev, der danner forskellige lagerlag. Ved hjælp af en speciel algoritme flyttes data automatisk mellem niveauer for at sikre maksimal overordnet ydeevne.
SHD understøtter op til tre lagerniveauer:
- Niveau 1: SSD, maksimal ydeevne
- Niveau 2: HDD SAS 10K/15K, høj ydeevne
- Niveau 3: HDD NL-SAS 7.2K, maksimal kapacitet
En Auto Tiering-pulje kan indeholde alle tre niveauer eller kun to i enhver kombination. Inden for hvert niveau kombineres drev i velkendte RAID-grupper. For maksimal fleksibilitet kan RAID-niveauet i hvert niveau være forskelligt. Det vil sige, at for eksempel intet forhindrer dig i at organisere en struktur som 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6
Efter oprettelse af volumener (virtuelle diske) på pool på den begynder baggrundsindsamling af statistik om alle I/O-operationer. For at gøre dette "skæres" pladsen i 1GB blokke (den såkaldte sub LUN). Hver gang der tilgås en sådan blok, tildeles den en koefficient på 1. Derefter falder denne koefficient over tid. Efter 24 timer, hvis der ikke er nogen I/O-anmodninger til denne blok, vil den allerede være lig med 0.5 og vil fortsætte med at falde hver efterfølgende time.
På et bestemt tidspunkt (som standard hver dag ved midnat) rangeres de indsamlede resultater efter under-LUN-aktivitet baseret på deres koefficienter. Ud fra dette besluttes hvilke blokke der skal flyttes og i hvilken retning. Hvorefter der faktisk sker flytning af data mellem niveauer.
Qsan-lagringssystemet implementerer perfekt styring af niveaudelingsprocessen ved hjælp af mange parametre, hvilket giver dig mulighed for meget fleksibelt at konfigurere den endelige ydeevne af arrayet.
For at bestemme den oprindelige placering af data og den prioriterede retning af deres bevægelse, bruges politikker, der er indstillet separat for hver volumen:
- Auto Tiering – standardpolitik, indledende placering og retning af bevægelser bestemmes automatisk, dvs. "varme" data har en tendens til det øverste niveau, og "kolde" data bevæger sig ned. Den indledende placering vælges baseret på den tilgængelige plads på hvert niveau. Men du skal forstå, at systemet primært stræber efter at udnytte de hurtigste drev maksimalt. Derfor, hvis der er ledig plads, vil data blive placeret på de øverste niveauer. Denne politik er velegnet til de fleste scenarier, hvor dataefterspørgsel ikke kan forudsiges på forhånd.
- Start med High og derefter Auto Tiering – Forskellen fra den forrige er kun i den oprindelige placering af dataene (på det hurtigste niveau)
- Højeste niveau – data stræber altid efter at indtage det hurtigste niveau. Hvis de flyttes ned under drift, så flyttes de så hurtigt som muligt tilbage. Denne politik er velegnet til data, der kræver den hurtigst mulige adgang.
- Minimumsniveau – data har altid en tendens til at indtage det laveste niveau. Denne politik er fantastisk til sjældent brugte data (f.eks. arkiver).
- Ingen bevægelse – systemet bestemmer automatisk den oprindelige placering af dataene og flytter dem ikke. Der indsamles dog fortsat statistikker i tilfælde af, at deres flytning efterfølgende er påkrævet.
Det er værd at bemærke, at selvom politikker defineres, når hver volumen oprettes, kan de ændres gentagne gange i løbet af systemets livscyklus.
Ud over politikker for niveaudelingsmekanismen er frekvensen og tempoet for databevægelser mellem niveauer også konfigureret. Du kan indstille en bestemt rejsetid: dagligt eller på bestemte dage i ugen, og også reducere statistikindsamlingsintervallet til flere timer (minimumsfrekvens - 2 timer). Hvis du har brug for at begrænse den tid, det tager at gennemføre en dataflytningsoperation, kan du indstille en tidsramme (vindue for flytning). Derudover er flyttehastigheden også angivet - 3 tilstande: hurtig, medium, langsom.
Hvis der er behov for øjeblikkelig dataflytning, er det muligt at udføre det manuelt til enhver tid efter kommando fra administratoren.
Det er klart, at jo oftere og hurtigere data flyttes mellem niveauerne, jo mere fleksibelt vil lagersystemet være til at tilpasse sig de aktuelle driftsforhold. Men på samme tid er det værd at huske, at flytning er en ekstra belastning (primært på diske), så du bør ikke "køre" data, medmindre det er absolut nødvendigt. Det er bedre at planlægge bevægelsen på tidspunkter med minimal belastning. Hvis lagersystemets drift konstant kræver høj ydeevne 24/7, så er det værd at reducere flytningshastigheden til et minimum.
Overfloden af optageindstillinger vil uden tvivl glæde avancerede brugere. Men for dem, der møder sådan teknologi for første gang, er der intet at bekymre sig om. Det er ganske muligt at stole på standardindstillingerne (Auto Tiering-politik, bevægelse med maksimal hastighed en gang om dagen om natten) og, efterhånden som statistikken akkumuleres, justere visse parametre for at opnå det ønskede resultat.
Sammenligning af rivning med en lige så populær teknologi til at øge produktiviteten som , bør du huske de forskellige driftsprincipper for deres algoritmer.
SSD caching
Auto Tiering
Effekt starthastighed
Næsten øjeblikkeligt. Men den mærkbare effekt er først efter cachen er blevet "varmet op" (minutter til timer)
Efter indsamling af statistik (fra 2 timer, ideelt om dagen) plus tid til at flytte dataene
Effektvarighed
Indtil dataene fortrænges af en ny portion (minutter-timer)
Mens dataene efterspørges (XNUMX timer eller mere)
Indikationer for brug
Øjeblikkelige kortsigtede præstationsgevinster (databaser, virtualiseringsmiljøer)
Øget produktivitet i en lang periode (fil, web, mailservere)
En af funktionerne ved niveaudeling er også muligheden for at bruge det ikke kun til scenarier som "SSD + HDD", men også "hurtig HDD + langsom HDD" eller endda alle tre niveauer, hvilket dybest set er umuligt, når du bruger SSD-cache.
Test
For at teste ydeevnen af niveaudelingsalgoritmerne udførte vi en simpel test. En pulje af to niveauer SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1) blev oprettet, hvorpå en diskenhed med en "minimumsniveau" politik blev placeret. De der. Data bør altid være placeret på langsomme diske.
Administrationsgrænsefladen viser tydeligt placeringen af data mellem niveauer
Efter at have fyldt volumen med data, ændrede vi placeringspolitikken til Auto Tiering og kørte IOmeter-testen.
Efter flere timers test, da systemet var i stand til at akkumulere statistik, begyndte flytningsprocessen.
Efter at dataflytningen var afsluttet, "crawlede" vores testvolumen fuldstændigt til det øverste niveau (SSD).
dom
Auto Tiering er en vidunderlig teknologi, der giver dig mulighed for at øge ydeevnen af et lagersystem med minimale materiale- og tidsomkostninger gennem mere intensiv brug af højhastighedsdrev. Anvendt til den eneste investering er en licens, som købes én gang for alle uden begrænsninger på volumen/antal diske/hylder/osv. Denne funktionalitet er udstyret med så rige indstillinger, at den kan opfylde næsten enhver forretningsopgave. Og visualisering af processer i grænsefladen giver dig mulighed for effektivt at administrere enheden.
Kilde: www.habr.com