{"id":31311,"date":"2019-10-31T21:40:37","date_gmt":"2019-10-31T18:40:37","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/osobennosti-raboty-auto-tiering-v-shd-qsan-xcubesan\/"},"modified":"2019-10-31T21:40:37","modified_gmt":"2019-10-31T18:40:37","slug":"osobennosti-raboty-auto-tiering-v-shd-qsan-xcubesan","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/osobennosti-raboty-auto-tiering-v-shd-qsan-xcubesan","title":{"rendered":"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Im Rahmen unserer Betrachtung der Technologien zur Beschleunigung von Ein-\/Ausgabeoperationen in Bezug auf Speicherl\u00f6sungen ist es wichtig, einen Blick auf die weit verbreitete Funktion des Auto Tiering zu werfen. Trotz der \u00e4hnlichen Arbeitsweise dieser Funktion bei verschiedenen Speicheranbietern, werden wir die Besonderheiten der Implementierung von Tiering am Beispiel von <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/skilline\/blog\/432366\/\">im vorherigen Artikel<\/a><\/noindex>Qsan <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.qsan.su\/\">untersuchen. Trotz der Vielfalt der auf Speichersystemen gespeicherten Daten k\u00f6nnen diese Daten in mehrere Gruppen unterteilt werden, basierend auf ihrer Nachfrage (Nutzungsfrequenz). Bei besonders gefragten (\"hei\u00dfen\") Daten ist es entscheidend, einen maximal schnellen Zugriff zu erm\u00f6glichen, w\u00e4hrend die Verarbeitung weniger nachgefragter (\"kalter\") Daten mit einem niedrigeren Priorit\u00e4tsniveau erfolgen kann.<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/7cca3662cd6a469c75e1a9809dfab98b.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<p>Um solchen Zugriff zu organisieren, wird die Funktionalit\u00e4t des Tierings eingesetzt. Der Datensatz besteht in diesem Fall nicht aus uniformen Festplatten, sondern aus mehreren Gruppen von Speichermedien, die verschiedene Speicherstufen (Tier) bilden. Mit einem speziellen Algorithmus werden die Daten automatisch zwischen den Ebenen verschoben, um eine maximale Gesamtleistung zu gew\u00e4hrleisten. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Qsan<\/p>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/5e8371056b0d1f053d646c8c2ae87460.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Speicher-System <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.qsan.su\/\">Qsan<\/a><\/noindex> unterst\u00fctzt bis zu drei Speicherebenen:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Stufe 1: SSD, maximale Leistung<\/li>\n<li>Stufe 2: HDD SAS 10K\/15K, hohe Leistung<\/li>\n<li>Stufe 3: HDD NL-SAS 7.2K, maximale Kapazit\u00e4t<\/li>\n<\/ul>\n<p>Der Auto-Tiering-Pool kann entweder alle drei Stufen oder nur zwei in beliebigen Kombinationen enthalten. Innerhalb jeder Stufe werden die Speicher in g\u00e4ngige RAID-Gruppen zusammengefasst. F\u00fcr maximale Flexibilit\u00e4t kann der RAID-Level in jeder Stufe unterschiedlich sein. Das hei\u00dft, zum Beispiel steht es Ihnen frei, eine Struktur wie 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6 zu organisieren.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Nach der Erstellung von Volumes (virtuellen Disks) auf <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.qsan.su\/soft\/san-os-4.0\/auto-tiering-(qtiering).html\">Auto-Tiering <\/a><\/noindex>beginnt der Hintergrundprozess zur Sammlung von Statistiken \u00fcber alle Ein-\/Ausgabeoperationen. Dazu wird der Speicher in Bl\u00f6cke von 1 GB (sog. Sub LUNs) unterteilt. Bei jedem Zugriff auf einen solchen Block wird ihm ein Koeffizient von 1 zugewiesen. Im Laufe der Zeit verringert sich dieser Koeffizient. Nach 24 Stunden, ohne dass Ein-\/Ausgabew requests an diesem Block gestellt werden, betr\u00e4gt er bereits 0,5 und wird weiterhin st\u00fcndlich fallen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Zu einem festgelegten Zeitpunkt (standardm\u00e4\u00dfig t\u00e4glich um Mitternacht) erfolgt die Rangordnung der gesammelten Ergebnisse nach der Aktivit\u00e4t der Sub-LUNs basierend auf ihren Koeffizienten. Daraus wird entschieden, welche Bl\u00f6cke verschoben werden und in welche Richtung. Anschlie\u00dfend erfolgt die Relokation der Daten zwischen den Ebenen. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/f42e1bc4f9e790e0ddc7476c156d356f.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>In der Qsan-Speicherl\u00f6sung ist das Management des Tiering-Prozesses hervorragend umgesetzt, sodass viele Parameter flexibel konfiguriert werden k\u00f6nnen, was die endg\u00fcltige Leistung des Arrays erheblich optimiert.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Um den urspr\u00fcnglichen Standort der Daten und die bevorzugte Richtung ihrer Bewegung zu bestimmen, kommen Richtlinien zum Einsatz, die separat f\u00fcr jedes Volume festgelegt werden:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li><b>Auto-Tiering<\/b> \u2013 Standardrichtlinie: Die urspr\u00fcngliche Platzierung und Verschiebung von Daten erfolgt automatisch, d.h. 'hei\u00dfe' Daten werden bevorzugt auf der obersten Ebene platziert, w\u00e4hrend 'kalte' Daten weiter nach unten verschoben werden. Die urspr\u00fcngliche Platzierung erfolgt basierend auf dem verf\u00fcgbaren Speicherplatz in jeder Ebene. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass das System in erster Linie darauf abzielt, die schnellsten Speicherger\u00e4te bestm\u00f6glich zu nutzen. Daher werden Daten, wenn Speicherplatz vorhanden ist, auf den oberen Ebenen abgelegt. Diese Richtlinie eignet sich f\u00fcr die meisten Szenarien, in denen die Nachfrage nach Daten nicht im Voraus vorhersehbar ist.<\/li>\n<li><b>Von oben anfangen und dann Auto-Tiering verwenden<\/b> \u2013 Der Unterschied zur vorherigen besteht nur in der urspr\u00fcnglichen Platzierung der Daten (auf der schnellsten Ebene)<\/li>\n<li><b>Maximale obere Ebene<\/b> \u2013 Daten streben stets danach, die schnellste Ebene einzunehmen. Wenn sie w\u00e4hrend des Betriebs nach unten verschoben werden, kehren sie bei der ersten Gelegenheit zur\u00fcck. Diese Richtlinie ist f\u00fcr Daten geeignet, die einen m\u00f6glichst schnellen Zugriff erfordern.<\/li>\n<li><b>Minimaler Level<\/b> \u2013 Daten streben immer nach dem niedrigsten Level. Diese Richtlinie eignet sich hervorragend f\u00fcr selten genutzte Daten (z. B. Archive).<\/li>\n<li><b>Ohne Verschiebung<\/b> \u2013 das System erkennt automatisch den urspr\u00fcnglichen Speicherort der Daten und f\u00fchrt keine Verschiebung durch. Dennoch werden Statistiken weiterhin gesammelt, f\u00fcr den Fall, dass eine Relokation sp\u00e4ter erforderlich wird.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>Es ist erw\u00e4hnenswert, dass, obwohl die Richtlinien beim Erstellen jedes Volumes festgelegt werden, sie w\u00e4hrend des Lebenszyklus des Systems mehrfach \u201eon-the-fly\u201c ge\u00e4ndert werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Neben den Richtlinien f\u00fcr den Tiering-Mechanismus wird auch die H\u00e4ufigkeit und das Tempo der Datenbewegung zwischen den Ebenen konfiguriert. Es ist m\u00f6glich, eine spezifische Zeit f\u00fcr die Verschiebung festzulegen: t\u00e4glich oder an bestimmten Wochentagen, und das Intervall zur Statistiksammlung kann auf mehrere Stunden verk\u00fcrzt werden (die minimale H\u00e4ufigkeit betr\u00e4gt 2 Stunden). Wenn es notwendig ist, die Ausf\u00fchrungszeit f\u00fcr die Datenverschiebung zu begrenzen, k\u00f6nnen Zeitfenster (Migrationsfenster) festgelegt werden. Dar\u00fcber hinaus wird auch die Relokationsgeschwindigkeit angegeben \u2013 3 Modi: schnell, mittel, langsam.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/3745e47ccf8b797e50005b767346dacf.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Wenn es notwendig ist, Daten sofort zu verlagern, kann dies jederzeit manuell auf Befehl des Administrators durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Es ist klar, dass je h\u00e4ufiger und schneller die Daten zwischen den Ebenen verschoben werden, desto flexibler wird das SAN auf die aktuellen Betriebsbedingungen reagieren. Gleichzeitig sollte man jedoch auch bedenken, dass jede Verlagerung eine zus\u00e4tzliche Belastung (vor allem f\u00fcr die Festplatten) darstellt. Daher ist es nicht ratsam, Daten ohne zwingenden Grund st\u00e4ndig zu verlagern. Es ist besser, die Verlagerung in Zeiten mit minimaler Last zu planen. Wenn das SAN jedoch st\u00e4ndig hohe Leistungen im 24\/7-Betrieb erfordert, sollte das Tempo der Verlagerung auf ein Minimum reduziert werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Die Vielzahl der Tiering-Einstellungen wird zweifellos erfahrene Benutzer erfreuen. Aber auch f\u00fcr diejenigen, die mit dieser Technologie zum ersten Mal in Ber\u00fchrung kommen, ist es nichts Schlimmes. Sie k\u00f6nnen den Standardeinstellungen (Auto Tiering-Politik, \u00dcbertragung mit maximaler Geschwindigkeit einmal t\u00e4glich nachts) vertrauen und die Parameter im Laufe der Zeit anpassen, um die gew\u00fcnschten Ergebnisse zu erzielen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Im Vergleich zu anderen beliebten Technologien zur Leistungssteigerung wie <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.qsan.su\/soft\/san-os-4.0\/ssd-keshirovanie-(qcache-2.0).html\">SSD-Caching<\/a><\/noindex>, sollte man die unterschiedlichen Algorithmen, die dahinterstehen, beachten. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>SSD-Caching<br \/>\nAuto-Tiering<\/p>\n<p><b>Schnelligkeit des Effekts<\/b><br \/>\nFast sofort. Der merkliche Effekt tritt jedoch erst nach dem \u201eAufw\u00e4rmen\u201c des Caches (Minuten bis Stunden) ein.<br \/>\nNach einer Statistiksammlung (mindestens 2 Stunden, idealerweise 24 Stunden) plus Zeit f\u00fcr die Datenverschiebung.<\/p>\n<p><b>Dauer des Effekts<\/b><br \/>\nSolange die Daten nicht durch eine neue Menge ersetzt werden (Minuten bis Stunden).<br \/>\nSolange die Nachfrage nach den Daten besteht (24 Stunden und mehr).<\/p>\n<p><b>Indikationen f\u00fcr den Einsatz<\/b><br \/>\nSofortige Leistungssteigerung f\u00fcr kurze Zeitr\u00e4ume (Datenbanken, Virtualisierungsumgebungen).<br \/>\nLeistungssteigerung \u00fcber l\u00e4ngere Zeitr\u00e4ume (Datei-, Web- und Mailserver).<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Eine weitere Besonderheit des Tiering ist die M\u00f6glichkeit, es nicht nur f\u00fcr Szenarien wie \u201eSSD + HDD\u201c zu verwenden, sondern auch f\u00fcr \u201eschnelle HDDs + langsame HDDs\u201c oder sogar alle drei Ebenen, was bei der Verwendung von SSD-Caching grunds\u00e4tzlich unm\u00f6glich ist.<\/p>\n<p><\/p>\n<h2>Testen<\/h2>\n<p><\/p>\n<p>Um die Funktionsweise der Tiering-Algorithmen zu \u00fcberpr\u00fcfen, haben wir einen einfachen Test durchgef\u00fchrt. Es wurde ein Pool aus zwei Ebenen SSD (RAID 1) + HDD 7,2K (RAID 1) erstellt, auf dem ein Volume mit der \"Minimal Level\"-Politik platziert wurde. Das bedeutet, dass die Daten immer auf den langsameren Laufwerken gespeichert werden m\u00fcssen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/4e841cb01d977962dd3783959cc5d7b9.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/f5fb97420eefbd2f94ea7836aada31ba.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>Das Verwaltungsinterface zeigt anschaulich die Datenplatzierung zwischen den Ebenen.<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Nachdem das Volume mit Daten gef\u00fcllt war, haben wir die Platzierungspolitik auf Auto Tiering ge\u00e4ndert und den IOmeter-Test gestartet. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/50eed4f936c5219fd0858f282160408d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Nach mehreren Stunden Test, in denen das System Statistik sammeln konnte, begann der Relokationsprozess.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/51b471973db67e4bd50ea31052046b71.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Nach Abschluss der Datenverschiebung war unser Testvolume vollst\u00e4ndig auf die oberste Ebene (SSD) \"gewandert\".<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/397f634061669cb32361d42e850bfff2.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Besonderheiten des Auto Tiering in der Qsan XCubeSAN Speicherl\u00f6sung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/822862fc05d313742772a6e696dc77b9.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<h3>Urteil<\/h3>\n<p><\/p>\n<blockquote><p>Auto Tiering ist eine hervorragende Technologie, die es erm\u00f6glicht, mit minimalen materiellen und zeitlichen Aufwendungen die Leistung des Speichersystems durch intensivere Nutzung schneller Speicherger\u00e4te zu steigern. Bez\u00fcglich <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.qsan.su\/\">Qsan <\/a><\/noindex>Die einzige Investition ist eine Lizenz, die einmalig erworben wird und keine Beschr\u00e4nkungen hinsichtlich der Anzahl oder des Umfangs von Festplatten, Regalen usw. aufweist. Diese Funktionalit\u00e4t bietet eine so umfassende Einstellungsm\u00f6glichkeiten, dass sie nahezu alle gesch\u00e4ftlichen Anforderungen erf\u00fcllen kann. Zudem erm\u00f6glicht die Visualisierung der Prozesse im Interface eine effiziente Steuerung des Ger\u00e4ts.\n<\/p><\/blockquote>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/skilline\/blog\/447520\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041f\u0440\u043e\u0434\u043e\u043b\u0436\u0430\u044f \u0440\u0430\u0441\u0441\u043c\u0430\u0442\u0440\u0438\u0432\u0430\u0442\u044c \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0438 \u0443\u0441\u043a\u043e\u0440\u0435\u043d\u0438\u044f \u043e\u043f\u0435\u0440\u0430\u0446\u0438\u0439 \u0432\u0432\u043e\u0434\u0430\/\u0432\u044b\u0432\u043e\u0434\u0430 \u0432 \u043f\u0440\u0438\u043c\u0435\u043d\u0435\u043d\u0438\u0438 \u043a \u0421\u0425\u0414, \u043d\u0430\u0447\u0430\u0442\u044b\u0435 \u0432 \u043f\u0440\u0435\u0434\u044b\u0434\u0443\u0449\u0435\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0435, \u043d\u0435\u043b\u044c\u0437\u044f \u043d\u0435 \u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u043e\u0432\u0438\u0442\u044c\u0441\u044f \u043d\u0430 \u0442\u0430\u043a\u043e\u0439 \u0432\u0435\u0441\u044c\u043c\u0430 \u043f\u043e\u043f\u0443\u043b\u044f\u0440\u043d\u043e\u0439 \u043e\u043f\u0446\u0438\u0438, \u043a\u0430\u043a \u0442\u0438\u0440\u0438\u043d\u0433 (Auto Tiering). \u0425\u043e\u0442\u044f \u0438\u0434\u0435\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u044f \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u044b \u0434\u0430\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0444\u0443\u043d\u043a\u0446\u0438\u0438 \u0432\u0435\u0441\u044c\u043c\u0430 \u0431\u043b\u0438\u0437\u043a\u0430 \u0443 \u0440\u0430\u0437\u043b\u0438\u0447\u043d\u044b\u0445 \u043f\u0440\u043e\u0438\u0437\u0432\u043e\u0434\u0438\u0442\u0435\u043b\u0435\u0439 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c \u0445\u0440\u0430\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f, \u043c\u044b \u0440\u0430\u0441\u0441\u043c\u043e\u0442\u0440\u0438\u043c 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