Qsan XCubeSAN स्टोरेज सिस्टम में ऑटो टियरिंग की विशेषताएं

भंडारण प्रणालियों पर लागू I/O संचालन में तेजी लाने के लिए प्रौद्योगिकियों पर विचार जारी रखना शुरू हो गया है पिछला लेख, कोई भी ऑटो टियरिंग जैसे बहुत लोकप्रिय विकल्प पर ध्यान दिए बिना नहीं रह सकता। यद्यपि इस फ़ंक्शन की विचारधारा विभिन्न भंडारण प्रणाली निर्माताओं के बीच बहुत समान है, हम एक उदाहरण का उपयोग करके टियरिंग के कार्यान्वयन की विशेषताओं को देखेंगे Qsan भंडारण प्रणाली.

भंडारण प्रणालियों पर संग्रहीत डेटा की विविधता के बावजूद, इसी डेटा को उनकी मांग (उपयोग की आवृत्ति) के आधार पर कई समूहों में विभाजित किया जा सकता है। सबसे लोकप्रिय ("गर्म") डेटा को जितनी जल्दी हो सके एक्सेस करने की आवश्यकता है, जबकि कम उपयोग किए जाने वाले ("ठंडे") डेटा को कम प्राथमिकता पर संसाधित किया जा सकता है।

ऐसी योजना को व्यवस्थित करने के लिए, टियरिंग कार्यक्षमता का उपयोग किया जाता है। इस मामले में डेटा सरणी में एक ही प्रकार की डिस्क शामिल नहीं होती है, बल्कि ड्राइव के कई समूह होते हैं जो अलग-अलग स्टोरेज स्तर बनाते हैं। एक विशेष एल्गोरिदम का उपयोग करके, अधिकतम समग्र प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए डेटा स्वचालित रूप से स्तरों के बीच स्थानांतरित किया जाता है।

एस एच डी Qsan तीन भंडारण स्तरों तक समर्थन:

• टियर 1: एसएसडी, अधिकतम प्रदर्शन
• टियर 2: एचडीडी एसएएस 10K/15K, उच्च प्रदर्शन
• टियर 3: एचडीडी एनएल-एसएएस 7.2K, अधिकतम क्षमता

एक ऑटो टियरिंग पूल में सभी तीन स्तर, या किसी भी संयोजन में केवल दो शामिल हो सकते हैं। प्रत्येक स्तर के भीतर, ड्राइव को परिचित RAID समूहों में संयोजित किया जाता है। अधिकतम लचीलेपन के लिए, प्रत्येक स्तर में RAID स्तर भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, आपको 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6 जैसी संरचना को व्यवस्थित करने से कोई नहीं रोकता है।

वॉल्यूम (वर्चुअल डिस्क) बनाने के बाद ऑटो टायरिंग इस पर पूल सभी I/O परिचालनों के बारे में आंकड़ों का पृष्ठभूमि संग्रह शुरू करता है। ऐसा करने के लिए, स्थान को 1GB ब्लॉक (तथाकथित उप LUN) में "काटा" जाता है। हर बार जब ऐसे ब्लॉक को एक्सेस किया जाता है, तो उसे 1 का गुणांक दिया जाता है। फिर, समय के साथ, यह गुणांक कम हो जाता है। 24 घंटों के बाद, यदि इस ब्लॉक के लिए कोई I/O अनुरोध नहीं है, तो यह पहले से ही 0.5 के बराबर होगा और हर अगले घंटे में गिरना जारी रहेगा।

एक निश्चित समय पर (डिफ़ॉल्ट रूप से, हर दिन आधी रात को), एकत्रित परिणामों को उनके गुणांकों के आधार पर उप LUN गतिविधि द्वारा क्रमबद्ध किया जाता है। इसके आधार पर निर्णय लिया जाता है कि किस ब्लॉक को किस दिशा में ले जाना है। जिसके बाद, वास्तव में, स्तरों के बीच डेटा का स्थानांतरण होता है।

Qsan स्टोरेज सिस्टम कई मापदंडों का उपयोग करके टियरिंग प्रक्रिया के प्रबंधन को पूरी तरह से कार्यान्वित करता है, जो आपको सरणी के अंतिम प्रदर्शन को बहुत लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है।

डेटा के प्रारंभिक स्थान और उसके संचलन की प्राथमिकता दिशा निर्धारित करने के लिए, नीतियों का उपयोग किया जाता है जो प्रत्येक वॉल्यूम के लिए अलग से निर्धारित की जाती हैं:

• ऑटो टायरिंग - डिफ़ॉल्ट नीति, प्रारंभिक स्थान और आंदोलनों की दिशा स्वचालित रूप से निर्धारित की जाती है, अर्थात। "गर्म" डेटा शीर्ष स्तर पर जाता है, और "ठंडा" डेटा नीचे चला जाता है। प्रत्येक स्तर पर उपलब्ध स्थान के आधार पर प्रारंभिक प्लेसमेंट का चयन किया जाता है। लेकिन आपको यह समझने की आवश्यकता है कि सिस्टम मुख्य रूप से सबसे तेज़ ड्राइव का अधिकतम उपयोग करने का प्रयास करता है। इसलिए, यदि खाली स्थान है, तो डेटा को ऊपरी स्तरों पर रखा जाएगा। यह नीति अधिकांश परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जहां डेटा मांग का पहले से अनुमान नहीं लगाया जा सकता है।
• हाई से शुरू करें और फिर ऑटो टियरिंग से - पिछले वाले से अंतर केवल डेटा के प्रारंभिक स्थान में है (सबसे तेज़ स्तर पर)
• उच्चतम स्तर - डेटा हमेशा सबसे तेज़ स्तर पर कब्ज़ा करने का प्रयास करता है। यदि ऑपरेशन के दौरान उन्हें नीचे ले जाया जाता है, तो जितनी जल्दी हो सके उन्हें वापस ले जाया जाता है। यह नीति उस डेटा के लिए उपयुक्त है जिसके लिए सबसे तेज़ संभव पहुंच की आवश्यकता होती है।
• न्यूनतम स्तर - डेटा हमेशा निम्नतम स्तर पर रहता है। यह नीति शायद ही कभी उपयोग किए जाने वाले डेटा (उदाहरण के लिए, अभिलेखागार) के लिए बहुत अच्छी है।
• कोई हिलना नहीं - सिस्टम स्वचालित रूप से डेटा का मूल स्थान निर्धारित करता है और इसे स्थानांतरित नहीं करता है। हालाँकि, यदि बाद में उनके स्थानांतरण की आवश्यकता होती है तो आंकड़े एकत्र करना जारी रहता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि हालाँकि नीतियों को प्रत्येक वॉल्यूम के निर्माण के समय परिभाषित किया जाता है, उन्हें सिस्टम के पूरे जीवनचक्र में बार-बार बदला जा सकता है।

टियरिंग तंत्र के लिए नीतियों के अलावा, स्तरों के बीच डेटा आंदोलन की आवृत्ति और गति को भी कॉन्फ़िगर किया गया है। आप एक विशिष्ट यात्रा समय निर्धारित कर सकते हैं: दैनिक या सप्ताह के कुछ दिनों में, और सांख्यिकी संग्रह अंतराल को कई घंटों तक कम कर सकते हैं (न्यूनतम आवृत्ति - 2 घंटे)। यदि आपको डेटा मूवमेंट ऑपरेशन को पूरा करने में लगने वाले समय को सीमित करने की आवश्यकता है, तो आप एक समय सीमा (मूविंग के लिए विंडो) निर्धारित कर सकते हैं। इसके अलावा, स्थानांतरण गति भी इंगित की गई है - 3 मोड: तेज़, मध्यम, धीमी।

यदि तत्काल डेटा स्थानांतरण की आवश्यकता है, तो व्यवस्थापक के आदेश पर इसे किसी भी समय मैन्युअल रूप से करना संभव है।

यह स्पष्ट है कि जितनी अधिक बार और तेजी से डेटा स्तरों के बीच स्थानांतरित किया जाएगा, भंडारण प्रणाली वर्तमान परिचालन स्थितियों के अनुकूल उतनी ही अधिक लचीली होगी। लेकिन साथ ही, यह याद रखने योग्य है कि स्थानांतरण एक अतिरिक्त भार है (मुख्य रूप से डिस्क पर), इसलिए आपको तब तक डेटा "ड्राइव" नहीं करना चाहिए जब तक कि बिल्कुल आवश्यक न हो। न्यूनतम भार के समय आंदोलन की योजना बनाना बेहतर है। यदि भंडारण प्रणाली संचालन के लिए लगातार 24/7 उच्च प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, तो स्थानांतरण दर को न्यूनतम तक कम करना उचित है।

शूटिंग सेटिंग्स की प्रचुरता निस्संदेह उन्नत उपयोगकर्ताओं को प्रसन्न करेगी। हालाँकि, जो लोग पहली बार ऐसी तकनीक का सामना करते हैं, उनके लिए चिंता की कोई बात नहीं है। डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स (ऑटो टियरिंग पॉलिसी, दिन में एक बार रात में अधिकतम गति से चलना) पर भरोसा करना और, जैसे-जैसे आंकड़े जमा होते हैं, आवश्यक परिणाम प्राप्त करने के लिए कुछ मापदंडों को समायोजित करना काफी संभव है।

उत्पादकता बढ़ाने के लिए समान रूप से लोकप्रिय तकनीक के साथ फाड़ने की तुलना करना एसएसडी कैशिंग, आपको उनके एल्गोरिदम के विभिन्न ऑपरेटिंग सिद्धांतों को याद रखना चाहिए।

एसएसडी कैशिंग
ऑटो टायरिंग

प्रभाव प्रारम्भ होने की गति
लगभग तुरंत। लेकिन ध्यान देने योग्य प्रभाव कैश के "वार्म अप" होने के बाद ही होता है (मिनटों से घंटों तक)
आँकड़े एकत्र करने के बाद (2 घंटे से, आदर्श रूप से एक दिन में) साथ ही डेटा को स्थानांतरित करने के लिए समय भी

प्रभाव की अवधि
जब तक डेटा को एक नए हिस्से (मिनट-घंटे) द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है
जबकि डेटा मांग में है (XNUMX घंटे या अधिक)

उपयोग के लिए संकेत
तत्काल अल्पकालिक प्रदर्शन लाभ (डेटाबेस, वर्चुअलाइजेशन वातावरण)
लंबी अवधि के लिए बढ़ी हुई उत्पादकता (फ़ाइल, वेब, मेल सर्वर)

इसके अलावा, टियरिंग की विशेषताओं में से एक इसे न केवल "एसएसडी + एचडीडी" जैसे परिदृश्यों के लिए उपयोग करने की संभावना है, बल्कि "तेज़ एचडीडी + धीमी एचडीडी" या यहां तक ​​कि सभी तीन स्तरों के लिए भी है, जो एसएसडी कैशिंग का उपयोग करते समय मूल रूप से असंभव है।

परीक्षण

टियरिंग एल्गोरिदम के प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए, हमने एक सरल परीक्षण किया। दो स्तरों SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1) का एक पूल बनाया गया था, जिस पर "न्यूनतम स्तर" नीति वाला एक वॉल्यूम रखा गया था। वे। डेटा हमेशा धीमी डिस्क पर स्थित होना चाहिए।

प्रबंधन इंटरफ़ेस स्तरों के बीच डेटा के स्थान को स्पष्ट रूप से दिखाता है

वॉल्यूम को डेटा से भरने के बाद, हमने प्लेसमेंट नीति को ऑटो टियरिंग में बदल दिया और आईओमीटर परीक्षण चलाया।

कई घंटों के परीक्षण के बाद, जब सिस्टम आंकड़े जमा करने में सक्षम हुआ, तो स्थानांतरण प्रक्रिया शुरू हुई।

डेटा संचलन पूरा होने के बाद, हमारा परीक्षण वॉल्यूम पूरी तरह से शीर्ष स्तर (एसएसडी) पर "क्रॉल" हो गया।

निर्णय

ऑटो टियरिंग एक अद्भुत तकनीक है जो आपको हाई-स्पीड ड्राइव के अधिक गहन उपयोग के माध्यम से न्यूनतम सामग्री और समय लागत के साथ भंडारण प्रणाली के प्रदर्शन को बढ़ाने की अनुमति देती है। के लिए आवेदन किया Qsan एकमात्र निवेश एक लाइसेंस है, जिसे डिस्क/अलमारियों/आदि की मात्रा/संख्या पर प्रतिबंध के बिना एक बार और सभी के लिए खरीदा जाता है। यह कार्यक्षमता इतनी समृद्ध सेटिंग्स से सुसज्जित है कि यह लगभग किसी भी व्यावसायिक कार्य को पूरा कर सकती है। और इंटरफ़ेस में प्रक्रियाओं का विज़ुअलाइज़ेशन आपको डिवाइस को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने की अनुमति देगा।

स्रोत: www.habr.com