ストレージ システムに適用される I/O 操作を高速化するテクノロジの検討を継続。 、自動階層化などの非常に人気のあるオプションに注目せずにはいられません。 この機能の考え方はさまざまなストレージ システム メーカー間で非常に似ていますが、例を使用して階層化の実装の特徴を見ていきます。 .
ストレージ システムにはさまざまなデータが保存されていますが、この同じデータは、需要 (使用頻度) に基づいていくつかのグループに分割できます。 最も人気のある (「ホット」) データにはできるだけ早くアクセスする必要がありますが、あまり使用されていない (「コールド」) データは低い優先度で処理できます。
このようなスキームを編成するには、階層化機能が使用されます。 この場合のデータ アレイは、同じタイプのディスクではなく、異なるストレージ層を形成する複数のドライブ グループで構成されます。 特別なアルゴリズムを使用して、データはレベル間で自動的に移動され、全体的なパフォーマンスが最大化されます。
SHD 最大 XNUMX つのストレージ レベルをサポートします。
- Tier 1: SSD、最大パフォーマンス
- 階層 2: HDD SAS 10K/15K、高性能
- 階層 3: HDD NL-SAS 7.2K、最大容量
自動階層化プールには、4 つのレベルすべてを含めることも、任意の組み合わせで 10 つだけを含めることもできます。 各階層内で、ドライブはよく知られた RAID グループに結合されます。 柔軟性を最大限に高めるために、各層の RAID レベルを変えることができます。 つまり、たとえば、6x SSD RAID10 + 5x HDD 12K RAID7.2 + 6 HDD XNUMXK RAIDXNUMX のような構造を構築することを妨げるものは何もありません。
にボリューム（仮想ディスク）を作成した後、 その上のプールは、すべての I/O 操作に関する統計のバックグラウンド収集を開始します。 これを行うために、スペースは 1GB ブロック (いわゆるサブ LUN) に「分割」されます。 このようなブロックがアクセスされるたびに、係数 1 が割り当てられます。その後、時間の経過とともにこの係数は減少します。 24 時間後、このブロックへの I/O リクエストがない場合、この値はすでに 0.5 になり、その後 XNUMX 時間ごとに低下し続けます。
特定の時点 (デフォルトでは毎日午前 XNUMX 時) に、収集された結果は、係数に基づいてサブ LUN アクティビティによってランク付けされます。 これに基づいて、どのブロックをどの方向に移動するかが決定されます。 実際、その後、レベル間のデータの再配置が発生します。
Qsan ストレージ システムは、多くのパラメータを使用して階層化プロセスの管理を完全に実装しているため、アレイの最終パフォーマンスを非常に柔軟に設定できます。
データの最初の場所とその移動の優先方向を決定するには、ボリュームごとに個別に設定されたポリシーが使用されます。
- 自動階層化 – デフォルトのポリシー、初期配置、および移動の方向は自動的に決定されます。 「ホット」データは最上位に配置される傾向があり、「コールド」データは下に移動します。 初期配置は、各レベルの利用可能なスペースに基づいて選択されます。 ただし、システムは主に最速のドライブを最大限に活用することを目指していることを理解する必要があります。 したがって、空き領域があればデータは上位に配置されます。 このポリシーは、データ需要を事前に予測できないほとんどのシナリオに適しています。
- 高から始めて自動階層化 – 前のものとの違いは、データの最初の場所のみです (最速レベル)
- 最高レベル – データは常に最速のレベルを占めるよう努めます。 動作中に下に移動された場合は、できるだけ早く元に戻ります。 このポリシーは、可能な限り高速なアクセスを必要とするデータに適しています。
- 最低レベル – データは常に最下位レベルを占める傾向があります。 このポリシーは、めったに使用されないデータ (アーカイブなど) に最適です。
- 移動なし – システムはデータの元の場所を自動的に決定し、データを移動しません。 ただし、後で再配置が必要になった場合に備えて、統計は引き続き収集されます。
ポリシーは各ボリュームの作成時に定義されますが、システムのライフサイクル全体を通じてオンザフライで繰り返し変更できることに注意してください。
階層化メカニズムのポリシーに加えて、レベル間のデータ移動の頻度とペースも構成されます。 特定の移動時間を毎日または特定の曜日に設定したり、統計収集間隔を数時間 (最小頻度 - 2 時間) に短縮したりすることもできます。 データ移動操作の完了にかかる時間を制限する必要がある場合は、時間枠 (移動の時間枠) を設定できます。 さらに、再配置速度も 3 つのモード (高速、中速、低速) で示されます。
データを即時に再配置する必要がある場合は、管理者の指示でいつでも手動で再配置を実行できます。
レベル間でデータをより頻繁に、より速く移動するほど、ストレージ システムが現在の動作条件に適応する柔軟性が高まることは明らかです。 しかし同時に、移動には追加の負荷 (主にディスク) がかかるため、絶対に必要な場合を除き、データを「駆動」すべきではないことを覚えておく価値があります。 最小限の負荷で移動を計画することをお勧めします。 ストレージ システムの運用で 24 時間 7 日常に高いパフォーマンスが必要な場合は、再配置率を最小限に抑える価値があります。
豊富な撮影設定は上級者も満足できること間違いなし。 ただし、このようなテクノロジーに初めて触れる人にとっては、心配する必要はありません。 デフォルト設定 (自動階層化ポリシー、夜間に XNUMX 日 XNUMX 回最大速度で移動) を信頼し、統計が蓄積されるにつれて、必要な結果を達成するために特定のパラメーターを調整することは十分に可能です。
テアリングと、生産性を向上させるために同様に普及しているテクノロジとを比較します。 、アルゴリズムのさまざまな動作原理を覚えておく必要があります。
SSDキャッシュ
自動階層化
効果発現速度
ほぼ瞬時に。 ただし、顕著な効果が現れるのは、キャッシュが「ウォームアップ」した後 (数分から数時間) です。
統計を収集した後 (2 時間、理想的には XNUMX 日) に加えてデータを移動する時間
効果期間
データが新しい部分に置き換えられるまで (分-時間)
データの需要がある間 (XNUMX 時間以上)
使用の兆候
短期的なパフォーマンスの即時向上 (データベース、仮想化環境)
長期にわたる生産性の向上 (ファイル、Web、メールサーバー)
また、階層化の特徴の XNUMX つは、「SSD + HDD」のようなシナリオだけでなく、「高速 HDD + 低速 HDD」、さらには XNUMX つのレベルすべてを使用できることです。これは、SSD キャッシュを使用する場合は基本的に不可能です。
テスト
階層化アルゴリズムのパフォーマンスをテストするために、簡単なテストを実施しました。 1 レベルの SSD (RAID 7.2) + HDD 1K (RAIDXNUMX) のプールが作成され、その上に「最小レベル」ポリシーを持つボリュームが配置されました。 それらの。 データは常に低速ディスクに配置する必要があります。
管理インターフェイスは、レベル間のデータの配置を明確に示します。
ボリュームにデータを充填した後、配置ポリシーを自動階層化に変更し、IOmeter テストを実行しました。
数時間のテストの後、システムが統計を蓄積できるようになると、再配置プロセスが開始されました。
データの移動が完了すると、テスト ボリュームは完全に最上位 (SSD) に「クロール」されました。
評決
自動階層化は、高速ドライブをより集中的に使用することで、最小限の材料コストと時間コストでストレージ システムのパフォーマンスを向上させることができる素晴らしいテクノロジです。 に適用されます 唯一の投資はライセンスです。ライセンスはボリューム/ディスク/シェルフなどの制限なしで一度だけ購入できます。 この機能には、ほぼすべてのビジネス タスクを満たすことができる豊富な設定が備わっています。 また、インターフェイス内のプロセスを視覚化することで、デバイスを効果的に管理できるようになります。
出所： habr.com