Gaur Unity/Unity XT biltegiratze sistemetan inplementatutako teknologia interesgarri bati buruz hitz egingo dugu - FAST VP. Unity-ri buruz entzuten duzun lehen aldia bada, sistemaren ezaugarriak ikus ditzakezu artikuluaren amaierako esteka erabiliz. FAST VP-n lan egin nuen Dell EMC proiektuko taldean urtebete baino gehiagoz. Gaur teknologia honi buruz gehiago hitz egin nahi dut eta bere ezarpenaren xehetasun batzuk azaldu nahi ditut. Jakina, agerian uzteko baimena dutenak bakarrik. Datuen biltegiratze eraginkorren gaietan interesatzen bazaizu edo, besterik gabe, dokumentazioa guztiz ulertu ez baduzu, artikulu hau erabilgarria eta interesgarria izango da zalantzarik gabe.
Materialean egongo ez dena berehala esango dizut. Ez da lehiakideen bilaketa eta haiekin konparaketarik izango. Kode irekiko antzeko teknologiez ere ez dut hitz egiteko asmorik, irakurle jakin-minak dagoeneko ezagutzen dituelako. Eta, noski, ez dut ezer iragarkirik egingo.
Biltegiratze mailak. FAST VP-ren helburuak eta helburuak
FAST VP-k igerileku birtualerako biltegiratze-maila guztiz automatizatua esan nahi du. Zaila samarra? Ez dago arazorik, orain asmatuko dugu. Tiringa datuen biltegiratzea antolatzeko modu bat da, non datu horiek gordetzen diren hainbat maila (maila) dauden. Bakoitzak bere ezaugarriak ditu. Garrantzitsuena: informazio-unitate bat gordetzearen errendimendua, bolumena eta prezioa. Noski, harreman bat dago haien artean.
Mailaketaren ezaugarri garrantzitsu bat datuetarako sarbidea modu uniformean ematen dela da, gaur egun dagoen biltegiratze-maila edozein dela ere, eta igerilekuaren tamaina bertan sartzen diren baliabideen tamainen baturaren berdina dela. Hor daude cachearekiko desberdintasunak: cachearen tamaina ez da baliabidearen guztizko bolumenari gehitzen (kasu honetan biltegia), eta cacheko datuek euskarri nagusiaren datuen zatiren bat bikoiztu egiten dute (edo bikoiztu egingo da cacheko datuak oraindik ez dira idatzi). Era berean, datuen banaketa mailen arabera ezkutatuta dago erabiltzaileari. Hau da, ez du ikusten zehatz-mehatz zein datu kokatzen diren maila bakoitzean, nahiz eta horretan zeharka eragin dezakeen politikak ezarriz (geroago gehiago).
Orain ikus ditzagun Unity-n biltegiratze mailaren ezarpenaren ezaugarriak. Unity-k 3 maila edo maila ditu:
- Muturreko errendimendua (SSDak)
- Errendimendua (SAS HDD 10k/15k RPM)
- Edukiera (NL-SAS HDD 7200 RPM)
Errendimenduaren eta prezioaren beheranzko ordenan aurkezten dira. Muturreko errendimenduak egoera solidoko unitateak (SSD) baino ez ditu barne hartzen. Beste bi mailak disko magnetikoen unitateak daude, biraketa abiaduran eta, horren arabera, errendimenduan desberdinak direnak.
Maila bereko eta tamaina bereko biltegiratze euskarriak RAID array batean konbinatzen dira, RAID talde bat osatuz (RAID taldea, RG gisa laburtua); Eskuragarri eta gomendatutako RAID mailak dokumentazio ofizialean irakur ditzakezu. Biltegiratze-igerilekuak maila bateko edo gehiagoko RAID taldeetatik eratzen dira, eta gero espazio librea banatzen da. Eta igerilekutik fitxategi-sistemetarako eta LUNetarako espazioa esleitzen da.
Zergatik behar dut Tiring?
Laburbilduz eta modu abstraktuan: gutxieneko baliabideak erabiliz emaitza handiagoak lortzeko. Zehatzago esanda, emaitza biltegiratze-sistemaren ezaugarrien multzo gisa ulertu ohi da: abiadura eta sarbide-denbora, biltegiratze-kostua eta beste. Baliabide minimoak gastu txikiena esan nahi du: dirua, energia eta abar. FAST VP-k datuak maila ezberdinetan birbanatzeko mekanismoak ezartzen ditu Unity/Unity XT biltegiratze sistemetan. Sinesten badidazu, hurrengo paragrafoa salta dezakezu. Gainerakoan, apur bat gehiago kontatuko dizuet.
Datuak biltegiratze-mailetan behar bezala banatzea ahalbidetzen du biltegiratze-kostu orokorra aurrezteko, gutxitan erabiltzen den informazio batzuei sarbide-abiadura sakrifikatuz, eta errendimendua hobetu maiz erabiltzen diren datuak euskarri azkarragoetara eramanez. Hemen norbaitek esan lezake mailakatu gabe ere, administratzaile arrunt batek badakiela non jarri zer datu, zeintzuk diren biltegiratze-sistema baten ezaugarri desiragarriak bere zereginerako, etab. Hori egia da, zalantzarik gabe, baina datuak eskuz banatzeak bere eragozpenak ditu:
- administratzailearen denbora eta arreta eskatzen du;
- Ez da beti posible biltegiratze-baliabideak "berriro" aldatzea baldintza aldakorren arabera;
- abantaila garrantzitsu bat desagertzen da: biltegiratze maila ezberdinetan kokatutako baliabideetarako sarbide bateratua.
Biltegiratze-administratzaileak lan-segurtasunaz gutxiago kezkatzeko, gehituko dut hemen ere baliabideen planifikazioa beharrezkoa dela. Orain mailak egiteko zereginak labur azaltzen direnez, ikus dezagun zer espero dezakezun FAST VP-tik. Orain definiziora itzultzeko garaia da. Lehenengo bi hitzak - Erabat automatizatuta - literalki "erabat automatizatu" gisa itzultzen dira eta esan nahi dute mailen arteko banaketa automatikoki gertatzen dela. Beno, Virtual Pool biltegiratze maila ezberdinetako baliabideak biltzen dituen datu multzo bat da. Honela dirudi:
Aurrera begira, esango dut FAST VP-k datuak igerileku batean bakarrik mugitzen dituela, eta ez hainbat igerileku artean.
FAST VP-k ebatzitako arazoak
Hitz egin dezagun lehenik abstraktuki. Igerileku honen barruan datuak birbanatu ditzaketen igerileku bat eta mekanismo batzuk ditugu. Gure helburua produktibitate maximoa lortzea dela gogoratuz, galde diezaiogun geure buruari: zer bide lortu dezakegu? Hainbat izan daitezke, eta hemen FAST VP-k badu erabiltzaileari eskaintzeko zerbait, teknologia biltegiratze maila baino zerbait gehiago baita. Hona hemen FAST VP-k igerilekuaren errendimendua areagotzeko modu batzuk:
- Datuen banaketa disko mota ezberdinetan, mailatan
- Datuak mota bereko diskoen artean banatzea
- Datuen banaketa igerilekua zabaltzean
Zeregin hauek nola konpontzen diren aztertu baino lehen, FAST VP-k nola funtzionatzen duen jakiteko beharrezko datu batzuk ezagutu behar ditugu. FAST VP-k tamaina jakin bateko blokeekin funtzionatzen du - 256 megabyte. Mugitu daitekeen datuen ondoko "zati" txikiena da. Dokumentazioan horrela deitzen diote: xerra. FAST VP-ren ikuspuntutik, RAID talde guztiak horrelako "pieza" multzo batez osatuta daude. Horren arabera, I/O estatistik guztiak metatzen dira datu-bloke horietarako. Zergatik aukeratu zen bloke tamaina hau eta murriztuko da? Blokea nahiko handia da, baina datuen granulartasunaren arteko konpromisoa da (blokeen tamaina txikiagoak banaketa zehatzagoa dakar) eta erabilgarri dauden baliabide informatikoen artean: RAMaren eta bloke kopuru handiaren muga zorrotzak kontuan hartuta, datu estatistikoek har dezakete. gehiegi, eta kalkulu kopurua proportzionalki handituko da.
Nola FAST VP-k datuak igerilekuari esleitzen dizkion. Politikariak
FAST VP gaituta duten igerileku batean datuak kokatzea kontrolatzeko, politika hauek daude:
- Eskuragarri dagoen mailarik altuena
- Maila automatikoa
- Hasi altua eta gero maila automatikoa (lehenetsia)
- Eskuragarri dagoen maila baxuena
Hasierako blokeen esleipenari (lehen idatzitako datuak) eta ondorengo biresleipenari eragiten diote. Datuak dagoeneko diskoetan kokatuta daudenean, birbanaketa programazio baten arabera edo eskuz hasiko da.
Eskuragarri dagoen mailarik altuena bloke berri bat errendimendu handieneko mailan jartzen saiatzen da. Leku nahikorik ez badago, hurrengo maila produktiboenean jartzen da, baina gero datuak maila produktiboago batera eraman daitezke (lekua badago edo beste datu batzuk desplazatuz). Auto-Tier-ek datu berriak maila ezberdinetan jartzen ditu eskuragarri dagoen espazioaren arabera, eta eskariaren eta espazio librearen arabera birbanatzen dira. Hasi goian eta gero maila automatikoa da politika lehenetsia eta gomendagarria ere bada. Hasieran jartzen denean, erabilgarri dagoen maila goren gisa funtzionatzen du, eta, ondoren, datuak bere erabilera estatistiken arabera mugitzen dira. Eskuragarri dagoen maila baxuenaren gidalerroak datuak maila produktibo gutxieneko mailan kokatu nahi ditu.
Datuen transferentzia lehentasun txikiarekin gertatzen da biltegiratze sistemaren funtzionamendu erabilgarria oztopatzeko, hala ere, lehentasuna aldatzen duen "Datuen lekualdatze-tasa" ezarpen bat dago. Hemen berezitasun bat dago: datu-bloke guztiek ez dute birbanatze-ordena bera. Adibidez, metadatu gisa markatutako blokeak maila azkarrago batera eramango dira lehenik. Metadatuak, nolabait esateko, "datuei buruzko datuak" dira, erabiltzaileen datuak ez diren, baina bere deskribapena gordetzen duen informazio gehigarri batzuk. Adibidez, fitxategi-sisteman dagoen informazioa fitxategi jakin bat zein bloketan dagoen. Horrek esan nahi du datuetara sartzeko abiadura metadatuetarako sarbidearen abiaduraren araberakoa dela. Metadatuak normalean tamainaz askoz txikiagoak direla kontuan hartuta, errendimendu handiagoko diskoetara eramatearen onurak handiagoak izango direla espero da.
Fast VP-k bere lanean erabiltzen dituen irizpideak
Bloke bakoitzaren irizpide nagusia, oso gutxi gorabehera, datuen βeskariarenβ ezaugarria da, datu-zati baten irakurketa eta idazketa eragiketa kopuruaren araberakoa dena. Ezaugarri honi βTenperaturaβ deitzen diogu. Erreklamatu gabeko datuak baino "beroagoak" diren eskatutako (beroak) datuak daude. Aldian-aldian kalkulatzen da, lehenespenez ordu bateko tarteetan.
Tenperatura kalkulatzeko funtzioak ezaugarri hauek ditu:
- I/Orik ezean, datuak "hoztu" egiten dira denborarekin.
- Denboran zehar karga gutxi gorabehera berdinarekin, tenperatura lehenik handitu egiten da eta gero egonkortzen da tarte jakin batean.
Ondoren, goian deskribatutako politikak eta maila bakoitzeko espazio librea hartzen dira kontuan. Argitasuna lortzeko, dokumentazioko argazki bat emango dut. Hemen kolore gorriak, horiak eta urdinak tenperatura altuak, ertainak eta baxuak dituzten blokeak adierazten dituzte, hurrenez hurren.
Baina itzul gaitezen zereginetara. Beraz, FAST VP arazoak konpontzeko zer egiten den aztertzen has gaitezke.
A. Datuen banaketa disko mota ezberdinetan, mailatan
Egia esan, hau da FAST VP-ren zeregin nagusia. Gainerakoak, nolabait, haren eratorriak dira. Hautatutako politikaren arabera, datuak biltegiratze maila ezberdinetan banatuko dira. Lehenik eta behin, kokapen-politika hartzen da kontuan, ondoren bloke-tenperatura eta RAID taldeen tamaina/abiadura.
Eskuragarri dauden maila goreneko/baxueneko gidalerroetarako dena nahiko erraza da. Beste bientzat hala da. Datuak maila ezberdinetan banatzen dira RAID taldeen tamaina eta errendimendua kontuan hartuta: beraz, blokeen guztizko "tenperatura" eta RAID talde bakoitzaren "baldintzatutako gehienezko errendimenduaren" erlazioa gutxi gorabehera berdina izan dadin. Horrela, karga gehiago edo gutxiago uniformeki banatzen da. Eskatutako datu gehiago euskarri bizkorrera eramaten dira, eta gutxitan erabiltzen diren datuak euskarri moteletara eramaten dira. Egokiena, banaketak honelako itxura izan beharko luke:
B. Datuen banaketa mota bereko diskoen artean
Gogoratu, hasieran biltegiratze euskarri hori idatzi nuela bat edo gehiago mailak igerileku batean konbinatzen dira? Maila bakar baten kasuan, FAST VP-k ere badu zer eginik. Edozein mailatan errendimendu handiena lortzeko, datuak diskoen artean uniformeki banatzea komeni da. Honek (teorian) IOPS kopuru maximoa lortzeko aukera emango dizu. RAID talde bateko datuak diskoen artean uniformeki banatuta daudela kontsidera daiteke, baina hori ez da beti gertatzen RAID taldeen artean. Desoreka gertatuz gero, FAST VP-k datuak RAID taldeen artean mugituko ditu bolumenaren eta "baldintzatutako errendimenduaren" (zenbakizko terminoetan) proportzioan. Argitasuna lortzeko, hiru RAID taldeen arteko berreoreka-eskema bat erakutsiko dut:
B. Datuen banaketa igerilekua zabaltzean
Zeregin hau aurrekoaren kasu berezi bat da eta RAID talde bat igerilekuan gehitzen denean egiten da. Gehitu berri den RAID taldea inaktiboa ez dela ziurtatzeko, datu batzuk bertara transferituko dira, hau da, karga RAID talde guztietan banatuko da.
SSD higadura berdintzea
Higadura-berdinketa erabiliz, FAST VP-k SSD baten bizitza luza dezake, nahiz eta eginbide hau ez dago zuzenean lotuta biltegiratze mailarekin. Tenperaturaren datuak dagoeneko eskuragarri daudenez, idazketa-eragiketen kopurua ere kontuan hartzen da, eta datu-blokeak mugitzen dakigunez, logikoa litzateke FAST VP-k arazo hau konpontzea.
RAID talde bateko sarrera-kopuruak beste bateko sarrera-kopurua nabarmen gainditzen badu, FAST VP-k datuak birbanatuko ditu idazketa-eragiketen kopuruaren arabera. Alde batetik, honek karga arintzen du eta disko batzuen baliabidea aurrezten du, bestetik, karga gutxiago dutenei "lana" gehitzen die, errendimendu orokorra areagotuz.
Modu honetan, FAST VP-k biltegiratze mailaren erronkei aurre egiten die eta hori baino pixka bat gehiago egiten du. Horrek guztiak Unity biltegiratze sisteman datuak modu eraginkorrean gordetzeko aukera ematen du.
Aholku batzuk
- Ez ahaztu dokumentazioa irakurtzea. Praktika onak daude, eta nahiko ondo funtzionatzen dute. Horiek jarraitzen badituzu, oro har, ez da arazo larririk sortzen. Gainerako aholkuek, funtsean, errepikatu edo osatzen dituzte.
- FAST VP konfiguratu eta gaitu baduzu, hobe da gaituta uztea. Utzi datuak banatzen dion denboran eta pixkanaka urtean behin baino eta eragin larria izan dezan beste zereginak betetzean. Kasu horietan, datuen birbanaketak denbora luzea izan dezake.
- Kontuz ibili lekualdaketa-leiho bat aukeratzerakoan. Hau agerikoa den arren, saiatu Unity-n karga gutxien duen denbora aukeratzen eta denbora-tarte nahikoa esleitu.
- Planifikatu biltegiratze-sistema zabaltzeko, egin ezazu garaiz. FAST VPrentzat ere garrantzitsua den gomendio orokorra da. Espazio librea oso txikia bada, datuen mugimendua moteldu edo ezinezko bihurtuko da. Batez ere 2. puntua alde batera utzi baduzu.
- FAST VP gaituta duen igerileku bat zabaltzen duzunean, ez zenuke disko motelenekin hasi behar. Hau da, aurreikusitako RAID talde guztiak aldi berean gehitzen ditugu edo lehenik disko azkarrenak gehitzen ditugu. Kasu honetan, datuak disko "azkar" berrietara birbanatzeak igerilekuaren abiadura orokorra handituko du. Bestela, disko "motelekin" hastea oso egoera desatsegina ekar dezake. Lehenik eta behin, datuak disko motel samar berrietara transferituko dira, eta gero, azkarragoak gehitzen direnean, kontrako norabidean. Hemen FAST VP politika ezberdinekin lotutako Γ±abardurak daude, baina, oro har, antzeko egoera bat posible da.
Produktu hau aztertzen ari bazara, Unity doan probatu dezakezu Unity VSA tresna birtuala deskargatuz.
Materialaren amaieran, hainbat esteka erabilgarria partekatzen ditut:
- orri
- β funtzioaren deskribapen laburra
- , pdf formatuan
Ondorioa
Asko idatzi nahiko nuke, baina ulertzen dut xehetasun guztiak ez direla interesgarriak izango irakurlearentzat. Adibidez, xehetasun gehiagoz hitz egin dezakezu FAST VP-k datuen transferentziari buruzko erabakiak hartzen dituen irizpideei buruz, I/O estatistikak aztertzeko prozesuei buruz. Gainera, elkarrekintzaren gaia , eta honek aparteko artikulu bat merezi du. Teknologia honen garapenari buruzko fantasia ere egin dezakezu. Espero dut ez izana aspergarria eta ez zaitudala aspertu. Berriro ikusiko gara!
Iturria: www.habr.com