תכונות של Auto Tiering במערכות אחסון Qsan XCubeSAN

המשך לשקול טכנולוגיות להאצת פעולות קלט/פלט כפי שיושמו על מערכות אחסון, החל ב מאמר קודם, אי אפשר שלא להתעכב על אפשרות כה פופולרית כמו Auto Tiering. למרות שהאידיאולוגיה של פונקציה זו דומה מאוד בין יצרני מערכות אחסון שונים, נבחן את התכונות של יישום שכבות באמצעות דוגמה מערכת אחסון Qsan.

למרות מגוון הנתונים המאוחסנים במערכות אחסון, ניתן לחלק את אותם נתונים למספר קבוצות בהתאם לביקוש שלהם (תדירות השימוש). יש לגשת לנתונים הפופולריים ביותר ("חמים") במהירות האפשרית, בעוד שניתן לעבד נתונים פחות בשימוש ("קרים") בעדיפות נמוכה יותר.

כדי לארגן סכימה כזו, נעשה שימוש בפונקציונליות השכבה. מערך הנתונים במקרה זה אינו מורכב מדיסקים מאותו סוג, אלא ממספר קבוצות של כוננים היוצרים שכבות אחסון שונות. באמצעות אלגוריתם מיוחד, נתונים מועברים אוטומטית בין רמות כדי להבטיח ביצועים כלליים מקסימליים.

SHD Qsan תמיכה בעד שלוש רמות אחסון:

• שכבה 1: SSD, ביצועים מקסימליים
• שכבה 2: HDD SAS 10K/15K, ביצועים גבוהים
• שכבה 3: HDD NL-SAS 7.2K, קיבולת מקסימלית

מאגר דרגות אוטומטי יכול להכיל את כל שלושת הרמות, או רק שתיים בכל שילוב. בתוך כל שכבה, כוננים משולבים לקבוצות RAID מוכרות. לגמישות מירבית, רמת ה-RAID בכל שכבה יכולה להיות שונה. כלומר, למשל, שום דבר לא מונע ממך לארגן מבנה כמו 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6

לאחר יצירת אמצעי אחסון (דיסקים וירטואליים) על טיירינג אוטומטי מאגר על זה מתחיל באיסוף רקע של סטטיסטיקות על כל פעולות ה-I/O. לשם כך, החלל "נחתך" לבלוקים של 1GB (מה שנקרא תת LUN). בכל פעם שניגשים לבלוק כזה, מוקצה לו מקדם של 1. ואז, עם הזמן, מקדם זה יורד. לאחר 24 שעות, אם אין בקשות קלט/פלט לבלוק זה, הוא כבר יהיה שווה ל-0.5 וימשיך לרדת בכל שעה שלאחר מכן.

בנקודת זמן מסוימת (כברירת מחדל, כל יום בחצות), התוצאות שנאספו מדורגות לפי פעילות תת LUN בהתבסס על המקדמים שלהן. על סמך זה מתקבלת החלטה אילו בלוקים לזוז ולאיזה כיוון. לאחר מכן, למעשה, מתרחשת העברה של נתונים בין רמות.

מערכת האחסון Qsan מיישמת בצורה מושלמת את ניהול תהליך השכבות תוך שימוש בפרמטרים רבים, מה שמאפשר לך להגדיר בצורה גמישה מאוד את הביצועים הסופיים של המערך.

כדי לקבוע את המיקום הראשוני של הנתונים ואת כיוון העדיפות של תנועתם, נעשה שימוש במדיניות המוגדרת בנפרד עבור כל אמצעי אחסון:

• טיירינג אוטומטי – מדיניות ברירת המחדל, המיקום הראשוני וכיוון התנועות נקבעים באופן אוטומטי, כלומר. נתונים "חמים" נוטים לרמה העליונה, ונתונים "קרים" נעים למטה. המיקום הראשוני נבחר על סמך השטח הפנוי בכל רמה. אבל אתה צריך להבין שהמערכת שואפת בעיקר לעשות שימוש מרבי בכוננים המהירים ביותר. לכן, אם יש מקום פנוי, הנתונים ימוקמו במפלסים העליונים. מדיניות זו מתאימה לרוב התרחישים שבהם לא ניתן לחזות את הביקוש לנתונים מראש.
• התחל עם High ולאחר מכן Auto Tiering - ההבדל מהקודם הוא רק במיקום הראשוני של הנתונים (ברמה המהירה ביותר)
• השלב הכי גבוה - נתונים תמיד שואפים לתפוס את הרמה המהירה ביותר. אם הם מוזזים למטה במהלך הפעולה, אז בהקדם האפשרי הם מוזזים אחורה. מדיניות זו מתאימה לנתונים הדורשים גישה מהירה ככל האפשר.
• רמה מינימלית - הנתונים תמיד נוטים לתפוס את הרמה הנמוכה ביותר. מדיניות זו מצוינת עבור נתונים בשימוש נדיר (לדוגמה, ארכיונים).
• בלי לזוז - המערכת קובעת אוטומטית את המיקום המקורי של הנתונים ואינה מעבירה אותם. עם זאת, ממשיכים לאסוף נתונים סטטיסטיים למקרה שיידרש לאחר מכן העברתם.

ראוי לציין כי בעוד שמדיניות מוגדרת כאשר כל נפח נוצר, ניתן לשנות אותן שוב ושוב תוך כדי תנועה לאורך מחזור החיים של המערכת.

בנוסף למדיניות עבור מנגנון השכבות, מוגדרים גם תדירות וקצב תנועת הנתונים בין רמות. ניתן להגדיר זמן נסיעה ספציפי: יומי או בימים מסוימים בשבוע, וגם להפחית את מרווח איסוף הסטטיסטיקה למספר שעות (תדירות מינימלית - שעתיים). אם אתה צריך להגביל את הזמן שלוקח להשלמת פעולת העברת נתונים, אתה יכול להגדיר מסגרת זמן (חלון למעבר). בנוסף, מצוינת גם מהירות הרילוקיישן - 2 מצבים: מהיר, בינוני, איטי.

במידה ויש צורך בהעברת נתונים מיידית, ניתן לבצע זאת באופן ידני בכל עת בפקודת המנהל.

ברור שככל שהנתונים מועברים בתדירות גבוהה יותר ומהירה יותר בין רמות, כך מערכת האחסון תהיה גמישה יותר להסתגל לתנאי ההפעלה הנוכחיים. אבל יחד עם זאת, כדאי לזכור שהעברה היא עומס נוסף (בעיקר על דיסקים), אז אתה לא צריך "להניע" נתונים אלא אם כן הכרחי. עדיף לתכנן את התנועה בזמנים של עומס מינימלי. אם פעולת מערכת האחסון דורשת כל הזמן ביצועים גבוהים 24/7, אז כדאי להפחית את קצב הרילוקיישן למינימום.

שפע הגדרות הצילום ישמח ללא ספק משתמשים מתקדמים. עם זאת, למי שנתקל בטכנולוגיה כזו בפעם הראשונה, אין מה לדאוג. זה בהחלט אפשרי לסמוך על הגדרות ברירת המחדל (מדיניות השכבות האוטומטיות, נע במהירות מרבית פעם ביום בלילה) וככל שהסטטיסטיקה מצטברת, להתאים פרמטרים מסוימים כדי להשיג את התוצאה הנדרשת.

השוואת קריעה עם טכנולוגיה פופולרית לא פחות להגדלת הפרודוקטיביות כמו שמירה במטמון SSD, עליך לזכור את עקרונות הפעולה השונים של האלגוריתמים שלהם.

שמירה במטמון SSD
טיירינג אוטומטי

מהירות התחלה של השפעה
כמעט באופן מיידי. אבל ההשפעה הבולטת היא רק לאחר שהמטמון "חומם" (דקות עד שעות)
לאחר איסוף נתונים סטטיסטיים (משעתיים, באופן אידיאלי ביום) ועוד זמן להעביר את הנתונים

משך ההשפעה
עד שהנתונים יוחלפו במנה חדשה (דקות-שעות)
בזמן שהנתונים מבוקשים (XNUMX ​​שעות או יותר)

אינדיקציות לשימוש
רווחי ביצועים מיידיים לטווח קצר (מסדי נתונים, סביבות וירטואליזציה)
פרודוקטיביות מוגברת לתקופה ארוכה (קבצים, אינטרנט, שרתי דואר)

כמו כן, אחת התכונות של tiering היא האפשרות להשתמש בו לא רק עבור תרחישים כמו "SSD + HDD", אלא גם "HDD מהיר + HDD איטי" או אפילו בכל שלוש הרמות, מה שבעצם בלתי אפשרי בעת שימוש במטמון SSD.

בדיקה

כדי לבדוק את הביצועים של אלגוריתמי השכבות, ערכנו בדיקה פשוטה. נוצר מאגר של שתי רמות SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1), שעליו הוצב אמצעי אחסון עם מדיניות "רמה מינימלית". הָהֵן. הנתונים צריכים להיות תמיד על דיסקים איטיים.

ממשק הניהול מציג בבירור את מיקום הנתונים בין הרמות

לאחר מילוי הנפח בנתונים, שינינו את מדיניות המיקום ל-Auto Tiering והרצנו את מבחן IOmeter.

לאחר מספר שעות של בדיקות, כאשר המערכת הצליחה לצבור סטטיסטיקה, החל תהליך הרילוקיישן.

לאחר השלמת תנועת הנתונים, נפח הבדיקה שלנו "זחל" לחלוטין לרמה העליונה (SSD).

פסק דין

Auto Tiering היא טכנולוגיה נפלאה המאפשרת לך להגביר את הביצועים של מערכת אחסון עם עלויות חומרים וזמן מינימליים באמצעות שימוש אינטנסיבי יותר בכוננים מהירים. הוחל על Qsan ההשקעה היחידה היא רישיון, הנרכש אחת ולתמיד ללא הגבלות על נפח/מספר דיסקים/מדפים/וכו'. פונקציונליות זו מצוידת בהגדרות כה עשירות שהיא יכולה לספק כמעט כל משימה עסקית. והדמיה של תהליכים בממשק תאפשר לך לנהל ביעילות את המכשיר.

מקור: www.habr.com