Continuar considerando tecnoloxías para acelerar as operacións de E/S aplicadas aos sistemas de almacenamento, iniciada en , non se pode deixar de deterse nunha opción tan popular como a Nivelación automática. Aínda que a ideoloxía desta función é moi similar entre varios fabricantes de sistemas de almacenamento, veremos as características da implementación de nivelación usando un exemplo .
A pesar da variedade de datos almacenados nos sistemas de almacenamento, estes mesmos datos pódense dividir en varios grupos en función da súa demanda (frecuencia de uso). Hai que acceder aos datos máis populares ("quentes") o máis rápido posible, mentres que os datos menos utilizados ("fríos") pódense procesar cunha prioridade máis baixa.
Para organizar tal esquema, utilízase a funcionalidade de nivelación. A matriz de datos neste caso non está formada por discos do mesmo tipo, senón por varios grupos de unidades que forman distintos niveis de almacenamento. Usando un algoritmo especial, os datos móvense automaticamente entre os niveis para garantir o máximo rendemento xeral.
SHD admite ata tres niveis de almacenamento:
- Nivel 1: SSD, rendemento máximo
- Nivel 2: HDD SAS 10K/15K, alto rendemento
- Nivel 3: HDD NL-SAS 7.2K, capacidade máxima
Un grupo de niveis automáticos pode conter os tres niveis, ou só dous en calquera combinación. Dentro de cada nivel, as unidades combínanse en grupos RAID coñecidos. Para a máxima flexibilidade, o nivel de RAID en cada nivel pode ser diferente. É dicir, por exemplo, nada che impide organizar unha estrutura como 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6
Despois de crear volumes (discos virtuais) en o grupo nel comeza a recollida en segundo plano de estatísticas sobre todas as operacións de E/S. Para iso, o espazo é "cortado" en bloques de 1 GB (o chamado sub LUN). Cada vez que se accede a un bloque deste tipo, asígnaselle un coeficiente de 1. Despois, co paso do tempo, este coeficiente diminúe. Despois de 24 horas, se non hai solicitudes de E/S para este bloque, xa será igual a 0.5 e seguirá caendo cada hora posterior.
Nun momento determinado (por defecto, todos os días á medianoite), os resultados recollidos clasifícanse por actividade sub LUN en función dos seus coeficientes. En base a isto, tómase a decisión que bloques mover e en que dirección. Despois do cal, de feito, prodúcese a recolocación de datos entre niveis.
O sistema de almacenamento Qsan implementa perfectamente a xestión do proceso de estratificación mediante moitos parámetros, o que lle permite configurar de forma moi flexible o rendemento final da matriz.
Para determinar a localización inicial dos datos e a dirección prioritaria do seu movemento, utilízanse políticas que se establecen por separado para cada volume:
- Nivelación automática – a política predeterminada, a colocación inicial e a dirección dos movementos determínanse automaticamente, é dicir. Os datos "quentes" tenden ao nivel superior e os datos "fríos" baixan. A colocación inicial elíxese en función do espazo dispoñible en cada nivel. Pero cómpre entender que o sistema se esforza principalmente por aproveitar ao máximo as unidades máis rápidas. Polo tanto, se hai espazo libre, os datos colocaranse nos niveis superiores. Esta política é adecuada para a maioría dos escenarios nos que non se pode prever con antelación a demanda de datos.
- Comeza con High e despois Auto Tiring - a diferenza do anterior só está na localización inicial dos datos (no nivel máis rápido)
- Nivel máis alto – Os datos sempre se esforzan por ocupar o nivel máis rápido. Se se moven cara abaixo durante o funcionamento, o máis pronto posible móvense cara atrás. Esta política é adecuada para os datos que requiren o acceso máis rápido posible.
- Nivel mínimo – os datos adoitan ocupar sempre o nivel máis baixo. Esta política é excelente para os datos que se usan raramente (por exemplo, os arquivos).
- Sen moverse – o sistema determina automaticamente a localización orixinal dos datos e non a move. Non obstante, seguen a recollerse estatísticas por se se requira posteriormente o seu traslado.
Paga a pena notar que, aínda que as políticas se definen cando se crea cada volume, poden cambiarse repetidamente sobre a marcha ao longo do ciclo de vida do sistema.
Ademais das políticas para o mecanismo de nivelación, tamén se configura a frecuencia e o ritmo do movemento de datos entre niveis. Podes establecer un tempo de viaxe específico: diariamente ou en determinados días da semana, e tamén reducir o intervalo de recollida de estatísticas a varias horas (frecuencia mínima - 2 horas). Se precisa limitar o tempo que leva completar unha operación de movemento de datos, pode establecer un período de tempo (xanela para o movemento). Ademais, tamén se indica a velocidade de desprazamento - 3 modos: rápido, medio, lento.
Se é necesario un traslado inmediato de datos, é posible realizalo manualmente en calquera momento baixo o comando do administrador.
Está claro que cantas máis veces e máis rápido se movan os datos entre niveis, máis flexible será o sistema de almacenamento para adaptarse ás condicións actuais de funcionamento. Pero ao mesmo tempo, paga a pena lembrar que o movemento é unha carga adicional (principalmente nos discos), polo que non debes "conducir" datos a non ser que sexa absolutamente necesario. É mellor planificar o movemento en momentos de carga mínima. Se o funcionamento do sistema de almacenamento require constantemente un alto rendemento 24/7, paga a pena reducir a taxa de traslado ao mínimo.
A abundancia de opcións de disparo agradará sen dúbida aos usuarios avanzados. Non obstante, para aqueles que atopan esta tecnoloxía por primeira vez, non hai nada de que preocuparse. É moi posible confiar na configuración predeterminada (política de nivelación automática, movéndose á máxima velocidade unha vez ao día pola noite) e, a medida que se acumulan as estatísticas, axustar determinados parámetros para conseguir o resultado necesario.
Comparando o tearing cunha tecnoloxía tan popular para aumentar a produtividade como , debes lembrar os diferentes principios de funcionamento dos seus algoritmos.
Almacenamento en caché SSD
Nivelación automática
Velocidade de inicio do efecto
Case ao instante. Pero o efecto notable é só despois de que a caché se "quenta" (minutos a horas)
Despois de recoller estatísticas (a partir de 2 horas, idealmente un día) máis tempo para mover os datos
Duración do efecto
Ata que os datos sexan suplantados por unha nova parte (minutos-horas)
Mentres se solicitan os datos (XNUMX horas ou máis)
Indicacións de uso
Ganancias de rendemento instantáneas a curto prazo (bases de datos, contornos de virtualización)
Aumento da produtividade durante un longo período (servidores de ficheiros, web, correo)
Ademais, unha das características do nivelado é a posibilidade de usalo non só para escenarios como "SSD + HDD", senón tamén "HDD rápido + HDD lento" ou mesmo os tres niveis, o que é basicamente imposible cando se usa a caché SSD.
Probas
Para probar o rendemento dos algoritmos de estratificación, realizamos unha proba sinxela. Creouse un conxunto de dous niveis SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1), no que se colocou un volume cunha política de "nivel mínimo". Eses. Os datos deben estar sempre localizados en discos lentos.
A interface de xestión mostra claramente a colocación dos datos entre os niveis
Despois de encher o volume con datos, cambiamos a política de colocación a Nivelación automática e realizamos a proba IOmeter.
Despois de varias horas de probas, cando o sistema puido acumular estatísticas, comezou o proceso de traslado.
Despois de completar o movemento de datos, o noso volume de proba "rastregou" completamente ata o nivel superior (SSD).
Veredicto
O nivel automático é unha tecnoloxía marabillosa que che permite aumentar o rendemento dun sistema de almacenamento cun mínimo custo de material e tempo mediante un uso máis intensivo de unidades de alta velocidade. Aplicado a o único investimento é unha licenza, que se compra dunha vez por todas sen restricións de volume/número de discos/baldas/etc. Esta funcionalidade está equipada cunha configuración tan rica que pode satisfacer case calquera tarefa empresarial. E a visualización dos procesos na interface permitirache xestionar eficazmente o dispositivo.
Fonte: www.habr.com