Auto Tieringu toimimise eripära Qsan XCubeSANi salvestusseadmetes

Jätkates sisend-/väljundoperatsioonide kiirusetehnoloogiate uurimist, mis on seotud andmesalvestusseadmetega, alustatud eelnevas artiklis, ei saa mainimata jätta sellist väga populaarset valikut nagu tiers (Auto Tiering). Kuigi selle funktsiooni tööideoloogia on erinevate salvestussüsteemide tootjate seas üsna sarnane, vaatleme tiers'i rakendamise eripära näitel Qsan.

Hoolimata andmete mitmekesisusest, mis on salvestatud andmesalvestusseadmetesse, saab neid andmeid jaotada mitmeks rühmaks, võttes arvesse nende nõudlikkust (kasutuste sagedust). Eriti tähtsate („kuumade“) andmete jaoks on äärmiselt oluline korraldada maksimaalselt kiire juurdepääs, samas kui vähem nõudlike („külmade“) andmete töötlemist saab teostada madalama prioriteediga.

Seda tüüpi skeemide korraldamiseks kasutatakse täpselt tiers-funktsionaalsust. Andmehulk ei koosne sel juhul ühesugustest kettadest, vaid mitmest salvestusseadmest, mis moodustavad erinevad salvestustasandid (tier). Erilise algoritmi abil liigutatakse andmeid automaatselt tasemete vahel, et tagada maksimaalne lõppvõimekus.

Salvestusseadmed Qsan toetavad kuni kolme salvestustaset:

• Tase 1: SSD, maksimaalne jõudlus
• Tase 2: HDD SAS 10K/15K, kõrge jõudlus
• Tase 3: HDD NL-SAS 7.2K, maksimaalne maht

Auto Tiering puul võib olla nii kõik kolm taset kui ka ainult kaks igasugustes kombinatsioonides. Iga Tase sisaldab salvestusseadmeid, mis on ühendatud tuttavatesse RAID-gruppidesse. Maksimaalse paindlikkuse nimel võib iga Tase RAID tase olla erinev. Ehk siis, näiteks, miski ei takista korraldamast struktuuri, mis on 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6

Pärast andmemahtude (virtuaalsete ketaste) loomist Auto Tiering puul algab taustal statistika kogumine kõigi sisend-/väljundoperatsioonide kohta. Selleks jagatakse ruum 1GB suurusteks plokkideks (nii öeldud sub LUN). Iga kord, kui sellele plokile pöördutakse, antakse sellele koefitsiendiks 1. Aja möödudes väheneb see koefitsient. 24 tunni pärast, ilma sisend-/väljundipäringuteta sellele plokile, on see juba 0.5 ja jätkab langemist iga järgneva tunni järel.

Teatud hetkel (vaikimisi iga päev keskööl) toimub kogutud tulemuste reiting alusel sub LUN tegevuse punktide järgi. Selle põhjal otsustatakse, milliseid blokeerida ja millises suunas liikuda. Seejärel toimub andmete relokatsioon tasemete vahel.

Qsan'i andmekeskkonnas on täiuslikult rakendatud tirminguprotsessi juhtimine, kasutades paljusid parameetreid, mis võimaldab tulemuste paindlikku seadistamist.

Andmete algse asukoha määramiseks ja nende liikumise eelistatud suuna kindlaksmääramiseks kasutatakse poliitikaid, mis määratakse eraldi iga volüümi jaoks:

• Auto Tiering – alapoliitika, algne asukoht ja liikumissuund määratakse automaatselt, st "kuumad" andmed püüavad liikuda kõige kõrgemale tasemele, samas kui "külmad" andmed liiguvad alla. Algne paigutus valitakse lähtuvalt igal tasandil olevast vabu ruumist. Oluline on mõista, et süsteem püüab esmajoones maksimaalselt kasutada kõige kiiremaid salvestusseadmeid. Seetõttu, kui vabade ruumide olemasolul, asetatakse andmed ülemistele tasemetele. See poliitika sobib enamikuks stsenaariumitest, kus andmete nõudlikkust ei saa ette ennustada.
• Alustage kõrgest tasemest, seejärel Auto Tiering – erinevus eelmisest on vaid algsete andmete asukoht (kõige kiiremal tasemel)
• Maksimaalselt kõrge tase – andmed püüavad alati asetuda kõige kiiremale tasemele. Kui neid töö käigus allapoole liigutatakse, siis esimesel võimalusel liikuvad nad tagasi. See poliitika sobib andmetele, millele on vajalik maksimaalne kiire juurdepääs.
• Minimaalne tase – andmed püüavad alati asetuda madalaimale tasemele. See poliitika sobib suurepäraselt harva kasutatavatele andmetele (nt arhiivid).
• Ilma liikumiseta – süsteem määrab automaatselt andmete algse asukoha ja ei teosta nende liikumist. Kuid statistikat kogutakse jätkuvalt, juhuks, kui hiljem on vajalik nende relokatsioon.

Tuleb märkida, et kuigi poliitikat määratakse iga volüümi loomisel, saab neid mitmeid kordi "reaalajas" muuta kogu süsteemi elutsükli jooksul.

Seoses tükeldamise mehhanismi seadistamisega saab konfigureerida ka andmete liikumise sagedust ja tempot tasemete vahel. Saate määrata konkreetse liikumise aja: iga päev või teatud nädalapäevadel, samuti vähendada statistika kogumise vahemaid kuni mitme tunni jooksul (minimaalne sagedus – 2 tundi). Kui on vajadus piirata andmete liikumise toimingu kestust, saab määrata ajaraamid (liikumise aken). Lisaks sellele näidatakse ka ümberpaigutamiskiirus – 3 režiimi: kiire, keskmine, aeglane.

Kui on vajadus andmete kohese ümberpaigutamise järele, siis on võimalus seda käsitsi teha igal ajal administraatori käsu järgi.

On selge, et mida sagedamini ja kiiremini toimub andmete liikumine tasemete vahel, seda kohandatavamaid tingimusi järgib salvestusseade. Kuid samas tuleb arvestada, et liikumine on lisakoormus (eelkõige ketastele), seega ei tasu andmeid ilma äärmise vajaduseta pidevalt liigutada. Parim on planeerida liikumine ajavahemikele, mil koormus on minimaalne. Kui salvestusseade vajab pidevalt kõrget jõudlust režiimis 24/7, siis tuleks liikumise tempot vähendada miinimumini.

Tükeldamise seadete rohkus rõõmustab kindlasti edasijõudnud kasutajaid. Kuid ka neile, kes puutuvad sellise tehnoloogiaga esmakordselt kokku, pole midagi hullu. Täiesti on võimalik usaldada vaikeseadeid (Auto Tiering poliitika, liikumine maksimaalsel kiirusel kord öösel) ning statistika kogumise edenedes täpsustada erinevaid parameetreid soovitud tulemuse saavutamiseks.

Tükeldamist võrreldes teise populaarse jõudluse tõstmise tehnoloogiaga, nagu SSD vahemälu, tasub meeles pidada nende algoritmide erinevaid tööpõhimõtteid.

SSD vahemälu
Auto Tiering

Mõju ilmumine
Peaaegu koheselt. Kuid märgatav mõju alles pärast vahemälu "küpsetamist" (minutid-tunnid)
Pärast statistika kogumist (alates 2-st tunnist, ideaalis – ööpäev) pluss andmete liikumiseks vajalik aeg

Mõju kestus
Kuni andmed ei ole uue partii poolt välja tõrjutud (minutid-tunnid)
Kuni andmete nõudlus on aktuaalne (ööpäev ja rohkem)

Näidustused rakendamiseks
Kiire töövõime tõus lühikeseks ajaks (andmebaasid, virtualiseerimise keskkonnad)
Töövõime tõus pikemaks ajaks (faili-, web- ja meiliserverid)

Üks tirimise eripära on see, et seda saab kasutada mitte ainult stsenaariumites nagu «SSD + HDD», vaid ka «kiired HDD + aeglased HDD» või isegi kõik kolm taset, mis SSD vahemällu salvestamise korral on põhimõtteliselt võimatu.

Testimine

Tirimise algoritmide töö kontrollimiseks viisime läbi lihtsa testi. Loome koosseisu, kus on kaks taset SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1), millele paigaldasime mahuti, millel on «minimaalne tase». See tähendab, et andmed peavad alati asuma aeglastel kõtdel.

Haldusliides näitab selgelt andmete paigutust tasemete vahel

Pärast mahuti andmetega täitmist muutsime paigutuspoliitikat Auto Tieringiks ja käivitasime IOmeter testi.

Pärast mitme tunni testi, mille jooksul süsteem suutis koguda statistikat, algas andmete üleviimise protsess.

Andmete üleviivimise lõppedes siirdus meie testimahuti täielikult ülemisele tasemele (SSD).

Otsus

Auto Tiering on suurepärane tehnoloogia, mis võimaldab minimaalse rahalise ja ajakulu korral suurendada andmesalvestussüsteemi töövõimet kiirete seadmete intensiivse kasutamise kaudu. Seoses Qsan ainus kulu on litsents, mis ostetakse ühekordselt ilma piiranguteta mahu/arvu osas diskide/radade jne. See funktsioon on varustatud nii rikkalike seadistustega, et suudab rahuldada praktiliselt kõiki äriülesandeid. Ja protsesside visualiseerimine liideses võimaldab tõhusalt juhtida seadet.

Allikas: habr.com