Cur an gnìomh tasgadan SSD ann an siostam stòraidh QSAN XCubeSAN

Tha teicneòlasan airson coileanadh a leasachadh stèidhichte air cleachdadh SSDs agus air an cleachdadh gu farsaing ann an siostaman stòraidh air a bhith air an innleachadh o chionn fhada. An toiseach, is e cleachdadh SSD mar àite stòraidh, a tha 100% èifeachdach, ach daor. Mar sin, thathas a’ cleachdadh teicneòlasan sgìth is tasgadan, far nach eilear a’ cleachdadh SSDs ach airson an dàta (“teth”) as mòr-chòrdte. Tha an t-sreathadh math airson suidheachaidhean de chleachdadh fad-ùine (làithean-seachdainean) de dhàta “teth”. Tha caching, air an làimh eile, airson cleachdadh geàrr-ùine (mionaidean-uairean). Tha an dà roghainn sin air an cur an gnìomh san t-siostam stòraidh QSAN XCubeSAN. San artaigil seo seallaidh sinn ri buileachadh an dàrna algairim - Tasgadh SSD.

Is e brìgh teicneòlas caching SSD cleachdadh SSDs mar thasgadh eadar-mheadhanach eadar draibhearan cruaidh agus RAM an rianadair. Tha coileanadh an SSD, gu dearbh, nas ìsle na coileanadh tasgadan an rianadair fhèin, ach tha an tomhas-lìonaidh òrdugh meudachd nas àirde. Mar sin, gheibh sinn co-rèiteachadh sònraichte eadar astar is meud.

Comharraidhean airson a bhith a’ cleachdadh tasgadan SSD airson leughadh:

• An ìre as motha de ghnìomhachd leughaidh thairis air gnìomhachd sgrìobhaidh (mar as trice a tha àbhaisteach airson stòran-dàta agus tagraidhean lìn);
• làthaireachd botail ann an cruth coileanadh an t-sreath cruaidh-chruaidh;
• Tha an ìre de dhàta a tha a dhìth nas lugha na meud an tasgadan SSD.

Tha na comharran airson a bhith a’ cleachdadh tasgadan SSD read + write an aon rud, ach a-mhàin nàdar na h-obrach - seòrsa measgaichte (mar eisimpleir, frithealaiche faidhle).

Bidh a’ mhòr-chuid de luchd-reic stòraidh a’ cleachdadh tasgadan SSD leughaidh a-mhàin anns na toraidhean aca. An eadar-dhealachadh bunaiteach QSAN Bheir iad seachad an comas an tasgadan a chleachdadh airson sgrìobhadh cuideachd. Gus gnìomhachd tasgadan SSD a chuir an gnìomh ann an siostaman stòraidh QSAN, feumaidh tu cead air leth a cheannach (air a sholarachadh gu dealanach).

Tha an tasgadan SSD ann an XCubeSAN air a chuir an gnìomh gu corporra ann an cruth amaran tasgadan SSD air leth. Faodaidh suas ri ceithir dhiubh a bhith san t-siostam. Bidh gach amar, gu dearbh, a’ cleachdadh a sheata de SSDs fhèin. Agus mu thràth ann am feartan an diosc brìgheil bidh sinn a’ dearbhadh an cleachd e amar tasgadan agus dè am fear. Faodar cleachdadh tasgadan airson meudan a chomasachadh agus a dhì-chomasachadh air-loidhne gun stad a chuir air I/O. Faodaidh tu cuideachd SSDs a chuir ris an amar agus an toirt às an sin. Nuair a chruthaicheas tu tasgadan amar SSD, feumaidh tu taghadh dè am modh anns am bi e ag obair: leugh a-mhàin no leugh + sgrìobh. Tha a eagrachadh corporra an urra ri seo. Leis gum faod grunn amaran tasgadan a bhith ann, faodaidh an comas-gnìomh a bhith eadar-dhealaichte (is e sin, faodaidh an siostam amaran tasgadan a leughadh agus a leughadh + a sgrìobhadh aig an aon àm).

Ma chleachdar cruinneachadh tasgadan leughaidh a-mhàin, faodaidh e 1-8 SSDs a bhith ann. Chan fheum diosgan a bhith den aon chomas agus an aon reiceadair, oir tha iad air an cur còmhla ann an structar NRAID+. Tha a h-uile SSD san amar air a cho-roinn. Bidh an siostam gu neo-eisimeileach a’ feuchainn ri iarrtasan a thig a-steach a cho-thaobhadh eadar a h-uile SSD gus an coileanadh as àirde a choileanadh. Ma dh’ fhailicheas aon de na SSDs, cha tachair dad dona: às deidh a h-uile càil, chan eil anns an tasgadan ach leth-bhreac den dàta a tha air a stòradh air an raon de dhràibhearan cruaidh. Is e dìreach gun lùghdaich an àireamh de thasglann SSD a tha ri fhaighinn (no gu bhith neoni ma chleachdas tu an tasgadan SSD tùsail bho aon dhràibhear).

Ma thèid an tasgadan a chleachdadh airson gnìomhachd leughaidh + sgrìobhaidh, bu chòir gum biodh an àireamh de SSDan san amar ioma-dhà, leis gu bheil na tha ann mar sgàthan air paidhrichean dhràibhearan (tha structar NRAID 1+ air a chleachdadh). Tha feum air dùblachadh an tasgadan oir dh’ fhaodadh gum bi dàta ann nach deach a sgrìobhadh chun chlàr cruaidh fhathast. Agus anns a 'chùis seo, dh' fhaodadh call fiosrachaidh a bhith air a chall le fàilligeadh an SSD bhon amar tasglainn. A thaobh NRAID 1+, ma dh’ fhàillig an SSD cha toir sin ach an tasgadan a ghluasad gu staid leughaidh a-mhàin, le dàta neo-sgrìobhte air a dhumpadh air raon a’ chruaidh-chruaidh. Às deidh an SSD lochtach a chuir na àite, tillidh an tasgadan chun mhodh obrachaidh tùsail aige. Air an t-slighe, airson barrachd tèarainteachd, faodaidh tu pìosan teth sònraichte a shònrachadh gu tasgadan leughaidh + sgrìobhaidh.

Nuair a bhios tu a’ cleachdadh gnìomh tasgadan SSD ann an XCubeSAN, tha grunn riatanasan ann airson na tha de chuimhne aig luchd-riaghlaidh stòraidh: mar as motha de chuimhne an t-siostaim, is ann as motha a bhios an amar tasgadan ri fhaighinn.

Eu-coltach ris a’ mhòr-chuid de luchd-saothrachaidh siostam stòraidh, nach eil a’ tabhann ach roghainn gus an tasgadan SSD a chomasachadh / a chuir dheth, tha QSAN a’ toirt seachad barrachd roghainnean. Gu sònraichte, faodaidh tu modh obrachaidh an tasgadan a thaghadh a rèir nàdar an luchd. Tha trì teamplaidean ro-shuidhichte ann a tha nas fhaisge nan obrachadh air na seirbheisean co-fhreagarrach: stòr-dàta, siostam faidhle, seirbheis lìn. A bharrachd air an sin, faodaidh an rianaire a phròifil fhèin a chruthachadh le bhith a’ suidheachadh na luachan paramadair riatanach:

• Meud bloc (Meud Bloc Cache) - 1/2/4 MB
• An àireamh de dh’ iarrtasan airson bloc a leughadh gus am bi e air a chopaigeadh chun tasgadan (Populate-on-Read Threshold) - 1..4
• An àireamh de dh’ iarrtasan airson bloc a sgrìobhadh gus an tèid a chopaigeadh chun tasgadan (Populate-on-Write Threshold) - 0..4

Faodar pròifilean atharrachadh air an itealan, ach, gu dearbh, le susbaint an tasgadan ath-shuidheachadh agus an “blàthachadh” ùr aige.

A’ beachdachadh air prionnsapal obrachadh tasgadan SSD, is urrainn dhuinn na prìomh obrachaidhean a chomharrachadh nuair a bhios sinn ag obair leis:

• Leughadh dàta nuair nach eil e san tasgadan;
• Leugh dàta nuair a tha e an làthair san tasgadan;
• A’ sgrìobhadh dàta nuair a bhios tu a’ cleachdadh tasgadan leughaidh;
• A’ sgrìobhadh dàta nuair a bhios tu a’ cleachdadh tasgadan read + write.

Leughadh dàta nuair nach eil e san tasgadan

1. Bidh iarrtas bhon òstair a’ ruighinn an rianadair;
2. Leis nach eil an fheadhainn a chaidh iarraidh san tasgadan SSD, tha iad air an leughadh bho na draibhean cruaidh;
3. Thèid an dàta leughaidh a chuir chun aoigh. Aig an aon àm, thèid sgrùdadh a dhèanamh gus faicinn a bheil na blocaichean sin “teth”;
4. Ma tha, thèid an lethbhreacadh gu tasgadan SSD airson tuilleadh cleachdaidh.

Leugh dàta nuair a tha e an làthair san tasgadan

1. Bidh iarrtas bhon òstair a’ ruighinn an rianadair;
2. Leis gu bheil an dàta a chaidh iarraidh ann an tasgadan SSD, tha e air a leughadh às an sin;
3. Thèid an dàta leughaidh a chuir chun aoigh.

A’ sgrìobhadh dàta nuair a bhios tu a’ cleachdadh tasgadan leughaidh

1. Bidh iarrtas sgrìobhaidh bhon aoigh a’ ruighinn an rianadair;
2. Tha dàta air a sgrìobhadh gu dreachan cruaidh;
3. Thèid freagairt a' comharrachadh clàradh soirbheachail a thilleadh chun an ostail;
4. Aig an aon àm, thathas a’ sgrùdadh a bheil am bloca “teth” (tha am paramadair Sluagh-air-Sgrìobhte air a choimeasachadh). Ma tha, thèid a chopaigeadh gu tasgadan SSD airson a chleachdadh nas fhaide air adhart.

A’ sgrìobhadh dàta nuair a bhios tu a’ cleachdadh tasgadan read + write

1. Bidh iarrtas sgrìobhaidh bhon aoigh a’ ruighinn an rianadair;
2. Tha dàta air a sgrìobhadh gu tasgadan SSD;
3. Thèid freagairt a' comharrachadh clàradh soirbheachail a thilleadh chun an ostail;
4. Tha dàta bhon tasgadan SSD air a sgrìobhadh gu draibhean cruaidh air a’ chùl;

Feuch an gnìomh

seasamh deuchainn

Tha frithealaichean 2 (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB) ceangailte le dà phort tro Fiber Channel 16G gu dìreach gu siostam stòraidh XCubeSAN XS5224D (16GB RAM / rianadair).

Chleachd sinn 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb / s, còmhla ann an RAID5 (15 + 1), airson an raon dàta agus 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010BSS200, 100GB, SAS / caches 12Gb

Chaidh 2 leabhar a chruthachadh: aon airson gach frithealaiche.

Deuchainn 1. Leughadh a-mhàin SSD tasgadan bho 1-8 SSDs

SSD tasgadan

• Seòrsa I/O: Gnàthachadh
• Meud bloc tasgadan: 4MB
• Cothrom an t-sluaigh air leughadh: 1
• Cothrom an t-sluaigh air sgrìobhadh: 0

Pàtran I/O

• Inneal: IOmeter V1.1.0
• Luchd-obrach: 1
• Sònraichte (Doimhneachd ciudha): 128
• Sònrachaidhean ruigsinneachd: 4KB, 100% air a leughadh, 100% air thuaiream

Ann an teòiridh, mar as motha de SSDan anns an amar tasgadan, is ann as àirde an coileanadh. Ann an cleachdadh, tha seo air a dhearbhadh. Chan eil an aon àrdachadh mòr anns an àireamh de SSDan le àireamh bheag de mheudan a’ leantainn gu buaidh spreadhaidh.

Deuchainn 2. Tasgadh SSD ann am modh leughaidh + sgrìobhaidh le 2-8 SSDs

SSD tasgadan

• Seòrsa I/O: Gnàthachadh
• Meud bloc tasgadan: 4MB
• Cothrom an t-sluaigh air leughadh: 1
• Cothrom an t-sluaigh air sgrìobhadh: 1

Pàtran I/O

• Inneal: IOmeter V1.1.0
• Luchd-obrach: 1
• Sònraichte (Doimhneachd ciudha): 128
• Sònrachaidhean ruigsinneachd: 4KB, 100% Sgrìobh, 100% air thuaiream

An aon toradh: fàs dèanadais spreadhaidh agus sgèileadh mar a bhios an àireamh de SSDan a’ dol am meud.

Anns an dà dheuchainn, bha an ìre de dhàta obrach nas lugha na meud iomlan an tasgadan. Mar sin, thar ùine, chaidh na blocaichean uile a chopaigeadh chun tasgadan. Agus bha an obair, gu dearbh, air a dhèanamh mu thràth le SSDs, gu practaigeach gun a bhith a ’toirt buaidh air draibhearan cruaidh. B’ e adhbhar nan deuchainnean sin a bhith a’ sealltainn gu soilleir dè cho èifeachdach ’s a tha e an tasgadan a bhlàthachadh agus a choileanadh a mheudachadh a rèir an àireamh de SSDs.

A-nis thig sinn air ais gu talamh agus thoir sùil air suidheachadh nas reusanta, nuair a tha an ìre de dhàta nas motha na meud an tasgadan. Gus an tèid an deuchainn seachad ann an ùine reusanta (tha an ùine “blàthachaidh” tasgadan a’ dol am meud gu mòr mar a bhios meud an lìonaidh ag àrdachadh), cuiridh sinn casg air meud an lìonaidh gu 120GB.

Deuchainn 3. Emulation stòr-dàta

SSD tasgadan

• Seòrsa I/O: Stòr-dàta
• Meud bloc tasgadan: 1MB
• Cothrom an t-sluaigh air leughadh: 2
• Cothrom an t-sluaigh air sgrìobhadh: 1

Pàtran I/O

• Inneal: IOmeter V1.1.0
• Luchd-obrach: 1
• Sònraichte (Doimhneachd ciudha): 128
• Sònrachaidhean ruigsinneachd: 8KB, 67% air a leughadh, 100% air thuaiream

Dearbhadh

Is e an co-dhùnadh follaiseach, gu dearbh, an deagh èifeachdas a bhith a’ cleachdadh tasgadan SSD gus coileanadh siostam stòraidh sam bith a leasachadh. Air a chur an sàs QSAN XCubeSAN Tha an aithris seo a’ buntainn gu h-iomlan: tha gnìomh tasgadan SSD air a chuir an gnìomh gu foirfe. Tha seo a’ buntainn ri taic airson modhan leughaidh is leughaidh + sgrìobhaidh, suidheachaidhean sùbailte airson suidheachadh cleachdaidh sam bith, a bharrachd air coileanadh iomlan an t-siostaim gu h-iomlan. Mar sin, airson cosgais gu math reusanta (tha prìs a’ cheadachais an coimeas ri cosgais 1-2 SSDs), faodaidh tu coileanadh iomlan àrdachadh gu mòr.

Source: www.habr.com