ការអនុវត្តឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD នៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្ទុក QSAN XCubeSAN

បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការកែលម្អការអនុវត្តដោយផ្អែកលើការប្រើប្រាស់ SSDs និងត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យត្រូវបានបង្កើតជាយូរមកហើយ។ ដំបូងបង្អស់វាគឺជាការប្រើប្រាស់ SSD ជាទំហំផ្ទុក ដែលមានប្រសិទ្ធភាព 100% ប៉ុន្តែមានតម្លៃថ្លៃ។ ដូច្នេះហើយ បច្ចេកវិទ្យានឿយហត់ និងឃ្លាំងសម្ងាត់ត្រូវបានប្រើប្រាស់ ដែល SSD ត្រូវបានប្រើសម្រាប់តែទិន្នន័យពេញនិយមបំផុត ("ក្តៅ") ប៉ុណ្ណោះ។ Tiering គឺល្អសម្រាប់សេណារីយ៉ូនៃការប្រើប្រាស់ទិន្នន័យ "ក្តៅ" រយៈពេលវែង (ថ្ងៃ-សប្តាហ៍)។ ផ្ទុយទៅវិញ ឃ្លាំងសម្ងាត់គឺសម្រាប់ការប្រើប្រាស់រយៈពេលខ្លី (នាទី-ម៉ោង)។ ជម្រើសទាំងពីរនេះត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្ទុក QSAN XCubeSAN. នៅក្នុងអត្ថបទនេះយើងនឹងពិនិត្យមើលការអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយទីពីរ - ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD.

ខ្លឹមសារនៃបច្ចេកវិទ្យាឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD គឺការប្រើប្រាស់ SSDs ជាឃ្លាំងសម្ងាត់កម្រិតមធ្យមរវាង Hard Drive និង RAM របស់ឧបករណ៍បញ្ជា។ ជាការពិតណាស់ ដំណើរការរបស់ SSD គឺទាបជាងដំណើរការនៃឃ្លាំងសម្ងាត់ផ្ទាល់របស់ឧបករណ៍បញ្ជា ប៉ុន្តែកម្រិតសំឡេងគឺជាលំដាប់នៃទំហំខ្ពស់ជាងនេះ។ ដូច្នេះហើយ យើងទទួលបានការសម្របសម្រួលជាក់លាក់មួយរវាងល្បឿន និងកម្រិតសំឡេង។

ការចង្អុលបង្ហាញសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD សម្រាប់ការអាន៖

• ភាពលេចធ្លោនៃប្រតិបត្តិការអានលើប្រតិបត្តិការសរសេរ (ភាគច្រើនជាធម្មតាសម្រាប់មូលដ្ឋានទិន្នន័យ និងកម្មវិធីបណ្តាញ);
• វត្តមាននៃការស្ទះនៅក្នុងទម្រង់នៃការអនុវត្តនៃអារេនៃដ្រាយវ៍រឹង;
• ចំនួនទិន្នន័យដែលត្រូវការគឺតិចជាងទំហំនៃឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD ។

ការចង្អុលបង្ហាញសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD អាន + សរសេរគឺដូចគ្នា លើកលែងតែធម្មជាតិនៃប្រតិបត្តិការ - ប្រភេទចម្រុះ (ឧទាហរណ៍ ម៉ាស៊ីនមេឯកសារ) ។

អ្នកលក់ឧបករណ៍ផ្ទុកភាគច្រើនប្រើឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD បានតែអាននៅក្នុងផលិតផលរបស់ពួកគេ។ ភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋាន QSAN ពួកគេផ្តល់នូវសមត្ថភាពក្នុងការប្រើឃ្លាំងសម្ងាត់សម្រាប់ការសរសេរផងដែរ។ ដើម្បីធ្វើឱ្យមុខងារឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD សកម្មនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្ទុក QSAN អ្នកត្រូវតែទិញអាជ្ញាប័ណ្ណដាច់ដោយឡែកមួយ (ផ្តល់ដោយអេឡិចត្រូនិក)។

ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD នៅក្នុង XCubeSAN ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងទម្រង់នៃឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD ដាច់ដោយឡែក។ វាអាចមានរហូតដល់ទៅបួនក្នុងចំណោមពួកវានៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ ជាការពិតណាស់ អាងនីមួយៗប្រើប្រាស់សំណុំ SSDs ផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។ ហើយរួចទៅហើយនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃថាសនិម្មិតយើងកំណត់ថាតើវានឹងប្រើឃ្លាំងសម្ងាត់និងមួយណា។ ការបើក និងបិទការប្រើប្រាស់ឃ្លាំងសម្ងាត់សម្រាប់បរិមាណអាចត្រូវបានធ្វើនៅលើអ៊ីនធឺណិតដោយមិនបញ្ឈប់ I/O ។ អ្នកក៏អាចបន្ថែម SSDs ទៅក្នុងអាងទឹក ហើយយកវាចេញពីទីនោះផងដែរ។ នៅពេលបង្កើតឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD អ្នកត្រូវជ្រើសរើសរបៀបដែលវានឹងដំណើរការនៅក្នុង៖ អានបានតែ ឬអាន + សរសេរ។ អង្គការរាងកាយរបស់វាអាស្រ័យលើនេះ។ ដោយសារវាអាចមានឃ្លាំងសម្ងាត់ជាច្រើន មុខងាររបស់វាអាចខុសគ្នា (នោះគឺប្រព័ន្ធអាចមានទាំងការអាន និងអាន + សរសេរឃ្លាំងឃ្លាំងសម្ងាត់ក្នុងពេលតែមួយ)។

ប្រសិនបើឃ្លាំងសម្ងាត់ដែលបានតែអានត្រូវបានប្រើ វាអាចមាន 1-8 SSDs។ ថាសមិនត្រូវមានសមត្ថភាពដូចគ្នា និងជាអ្នកលក់ដូចគ្នាទេ ព្រោះពួកវាត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ NRAID+។ SSDs ទាំងអស់នៅក្នុងអាងត្រូវបានចែករំលែក។ ប្រព័ន្ធព្យាយាមដោយឯករាជ្យដើម្បីប្រៀបធៀបសំណើចូលរវាង SSDs ទាំងអស់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការអតិបរមា។ ប្រសិនបើ SSDs មួយក្នុងចំណោម SSDs បរាជ័យ គ្មានអ្វីអាក្រក់នឹងកើតឡើងទេ៖ បន្ទាប់ពីទាំងអស់ ឃ្លាំងសម្ងាត់មានតែច្បាប់ចម្លងនៃទិន្នន័យដែលរក្សាទុកនៅលើអារេនៃថាសរឹងប៉ុណ្ណោះ។ វាគ្រាន់តែថាចំនួននៃឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD ដែលអាចប្រើបាននឹងថយចុះ (ឬក្លាយជាសូន្យប្រសិនបើប្រើឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD ដើមពីដ្រាយមួយ) ។

ប្រសិនបើឃ្លាំងសម្ងាត់ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ប្រតិបត្តិការអាន + សរសេរ នោះចំនួននៃ SSDs នៅក្នុងអាងគួរតែជាពហុគុណនៃពីរ ចាប់តាំងពីមាតិកាត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅលើគូនៃដ្រាយ (រចនាសម្ព័ន្ធ NRAID 1+ ត្រូវបានប្រើ) ។ ការចម្លងឃ្លាំងសម្ងាត់គឺចាំបាច់ព្រោះវាអាចមានទិន្នន័យដែលមិនទាន់ត្រូវបានសរសេរទៅថាសរឹង។ ហើយក្នុងករណីនេះការបរាជ័យនៃ SSD ពីឃ្លាំងសម្ងាត់នឹងនាំឱ្យបាត់បង់ព័ត៌មាន។ ក្នុងករណី NRAID 1+ ការបរាជ័យនៃ SSD នឹងនាំឱ្យឃ្លាំងសម្ងាត់ត្រូវបានផ្ទេរទៅស្ថានភាពបានតែអាន ដោយទិន្នន័យដែលមិនបានសរសេរត្រូវបានបោះចោលទៅក្នុងអារេដ្រាយវ៍រឹង។ បន្ទាប់ពីជំនួស SSD ដែលមានកំហុស ឃ្លាំងសម្ងាត់នឹងត្រឡប់ទៅរបៀបប្រតិបត្តិការដើមរបស់វា។ ដោយវិធីនេះ ដើម្បីសុវត្ថិភាពកាន់តែខ្ពស់ អ្នកអាចផ្តល់គ្រឿងបន្លាស់ក្តៅឧទ្ទិសដល់ឃ្លាំងសម្ងាត់អាន + សរសេរ។

នៅពេលប្រើមុខងារឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD នៅក្នុង XCubeSAN មានតម្រូវការមួយចំនួនសម្រាប់បរិមាណអង្គចងចាំរបស់ឧបករណ៍បញ្ជាផ្ទុក៖ អង្គចងចាំប្រព័ន្ធកាន់តែច្រើន ឃ្លាំងឃ្លាំងសម្ងាត់កាន់តែធំនឹងមាន។

មិនដូចក្រុមហ៊ុនផលិតប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យភាគច្រើនទេ ដែលផ្តល់ជម្រើសក្នុងការបើក/បិទឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD នោះ QSAN ផ្តល់ជម្រើសបន្ថែមទៀត។ ជាពិសេសអ្នកអាចជ្រើសរើសរបៀបប្រតិបត្តិការឃ្លាំងសម្ងាត់អាស្រ័យលើលក្ខណៈនៃការផ្ទុក។ មានគំរូដែលបានកំណត់ជាមុនចំនួនបីដែលនៅជិតបំផុតក្នុងប្រតិបត្តិការរបស់ពួកគេចំពោះសេវាកម្មដែលត្រូវគ្នា៖ មូលដ្ឋានទិន្នន័យ ប្រព័ន្ធឯកសារ សេវាគេហទំព័រ។ លើសពីនេះទៀត អ្នកគ្រប់គ្រងអាចបង្កើតទម្រង់ផ្ទាល់ខ្លួនរបស់គាត់ដោយកំណត់តម្លៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលត្រូវការ៖

• ទំហំប្លុក (ទំហំប្លុកឃ្លាំងសម្ងាត់) - 1/2/4 MB
• ចំនួនសំណើដើម្បីអានប្លុកមួយ ដើម្បីឱ្យវាត្រូវបានចម្លងទៅឃ្លាំងសម្ងាត់ (កម្រិតបញ្ចូលនៅលើការអាន) - 1..4
• ចំនួននៃសំណើដើម្បីសរសេរប្លុក ដូច្នេះវាត្រូវបានចម្លងទៅឃ្លាំងសម្ងាត់ (កម្រិតបញ្ចូលលើការសរសេរ) - 0..4

ទម្រង់អាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗ ប៉ុន្តែជាការពិតណាស់ ជាមួយនឹងមាតិកានៃការកំណត់ឃ្លាំងសម្ងាត់ឡើងវិញ និង "ការឡើងកំដៅផែនដី" ថ្មី។

ដោយពិចារណាលើគោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការនៃឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD យើងអាចបញ្ជាក់ពីប្រតិបត្តិការសំខាន់ៗនៅពេលធ្វើការជាមួយវា៖

• ការអានទិន្នន័យនៅពេលដែលវាមិននៅក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់;
• អានទិន្នន័យនៅពេលដែលវាមានវត្តមាននៅក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់;
• ការសរសេរទិន្នន័យនៅពេលប្រើឃ្លាំងសម្ងាត់អាន;
• ការសរសេរទិន្នន័យនៅពេលប្រើឃ្លាំងសម្ងាត់អាន + សរសេរ។

ការអានទិន្នន័យនៅពេលដែលវាមិននៅក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់

1. សំណើពីម៉ាស៊ីនមកដល់ឧបករណ៍បញ្ជា;
2. ចាប់តាំងពីអ្នកដែលបានស្នើសុំមិនមាននៅក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD ពួកគេត្រូវបានអានពីដ្រាយវ៍រឹង។
3. ទិន្នន័យដែលបានអានត្រូវបានផ្ញើទៅម៉ាស៊ីន។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ការត្រួតពិនិត្យមួយត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីមើលថាតើប្លុកទាំងនេះ "ក្តៅ" ដែរឬទេ។
4. ប្រសិនបើបាទ/ចាស នោះពួកវាត្រូវបានចម្លងទៅឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD សម្រាប់ការប្រើប្រាស់បន្ថែមទៀត។

អានទិន្នន័យនៅពេលដែលវាមានវត្តមាននៅក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់

1. សំណើពីម៉ាស៊ីនមកដល់ឧបករណ៍បញ្ជា;
2. ដោយសារទិន្នន័យដែលបានស្នើសុំគឺនៅក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD វាត្រូវបានអានពីទីនោះ។
3. ទិន្នន័យដែលបានអានត្រូវបានផ្ញើទៅម៉ាស៊ីន។

ការសរសេរទិន្នន័យនៅពេលប្រើឃ្លាំងសម្ងាត់អាន

1. សំណើសរសេរពីម៉ាស៊ីនមកដល់ឧបករណ៍បញ្ជា។
2. ទិន្នន័យត្រូវបានសរសេរទៅថាសរឹង;
3. ការ​ឆ្លើយតប​ដែល​បង្ហាញ​ការ​ថត​បាន​ជោគជ័យ​ត្រូវ​បាន​ត្រឡប់​ទៅ​ម៉ាស៊ីន​វិញ;
4. ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាត្រូវបានពិនិត្យថាតើប្លុក "ក្តៅ" ដែរ ឬទេ (ប៉ារ៉ាម៉ែត្រកម្រិតនៃការសរសេរនៅលើ Populate-on-Write ត្រូវបានប្រៀបធៀប)។ ប្រសិនបើបាទ/ចាស នោះវាត្រូវបានចម្លងទៅឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD សម្រាប់ប្រើប្រាស់នៅពេលក្រោយ។

ការសរសេរទិន្នន័យនៅពេលប្រើឃ្លាំងសម្ងាត់អាន + សរសេរ

1. សំណើសរសេរពីម៉ាស៊ីនមកដល់ឧបករណ៍បញ្ជា។
2. ទិន្នន័យត្រូវបានសរសេរទៅឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD;
3. ការ​ឆ្លើយតប​ដែល​បង្ហាញ​ការ​ថត​បាន​ជោគជ័យ​ត្រូវ​បាន​ត្រឡប់​ទៅ​ម៉ាស៊ីន​វិញ;
4. ទិន្នន័យពីឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD ត្រូវបានសរសេរទៅថាសរឹងក្នុងផ្ទៃខាងក្រោយ។

ពិនិត្យមើលសកម្មភាព

ឈរសាកល្បង

ម៉ាស៊ីនមេ 2 (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB) ត្រូវបានភ្ជាប់ដោយច្រកពីរតាមរយៈ Fiber Channel 16G ដោយផ្ទាល់ទៅកាន់ប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យ XCubeSAN XS5224D (RAM/ឧបករណ៍បញ្ជា 16GB)។

យើងបានប្រើ 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s, រួមបញ្ចូលគ្នាក្នុង RAID5 (15+1) សម្រាប់អារេទិន្នន័យ និង 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010BSS200, 100GB cache

បរិមាណ 2 ត្រូវបានបង្កើតឡើង៖ មួយសម្រាប់ម៉ាស៊ីនមេនីមួយៗ។

សាកល្បង 1. ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD បានតែអានពី 1-8 SSDs

ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD

• ប្រភេទ I/O៖ ប្ដូរតាមបំណង
• ទំហំប្លុកឃ្លាំងសម្ងាត់៖ ៤ មេកាបៃ
• កម្រិតចាប់ផ្ដើមអាន៖ ១
• កម្រិតចាប់ផ្ដើមលើការសរសេរ៖ 0

លំនាំ I/O

• ឧបករណ៍៖ IOmeter V1.1.0
• កម្មករ៖ ៧
• ដាច់ (ជម្រៅជួរ)៖ ១២៨
• បញ្ជាក់ការចូលប្រើ៖ 4KB, 100% អាន, 100% ចៃដន្យ

តាមទ្រឹស្តី SSDs កាន់តែច្រើននៅក្នុងឃ្លាំងសម្ងាត់ ដំណើរការកាន់តែខ្ពស់។ នៅក្នុងការអនុវត្តនេះត្រូវបានបញ្ជាក់។ ការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់តែមួយគត់នៃចំនួន SSD ដែលមានបរិមាណតិចតួចមិននាំឱ្យមានឥទ្ធិពលផ្ទុះទេ។

សាកល្បង 2. ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD នៅក្នុងរបៀបអាន + សរសេរជាមួយ 2-8 SSDs

ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD

• ប្រភេទ I/O៖ ប្ដូរតាមបំណង
• ទំហំប្លុកឃ្លាំងសម្ងាត់៖ ៤ មេកាបៃ
• កម្រិតចាប់ផ្ដើមអាន៖ ១
• កម្រិតចាប់ផ្ដើមលើការសរសេរ៖ 1

លំនាំ I/O

• ឧបករណ៍៖ IOmeter V1.1.0
• កម្មករ៖ ៧
• ដាច់ (ជម្រៅជួរ)៖ ១២៨
• ការបញ្ជាក់ការចូលប្រើ៖ 4KB, 100% សរសេរ, 100% ចៃដន្យ

លទ្ធផលដូចគ្នា៖ ការកើនឡើងនៃដំណើរការផ្ទុះ និងការធ្វើមាត្រដ្ឋាននៅពេលដែលចំនួន SSDs កើនឡើង។

នៅក្នុងការធ្វើតេស្តទាំងពីរ បរិមាណនៃទិន្នន័យការងារគឺតិចជាងទំហំឃ្លាំងសម្ងាត់សរុប។ ដូច្នេះយូរ ៗ ទៅប្លុកទាំងអស់ត្រូវបានចម្លងទៅឃ្លាំងសម្ងាត់។ ហើយតាមពិត ការងារនេះត្រូវបានអនុវត្តរួចហើយជាមួយ SSDs ដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ hard drive ឡើយ។ គោលបំណងនៃការធ្វើតេស្តទាំងនេះគឺដើម្បីបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ពីប្រសិទ្ធភាពនៃការឡើងកំដៅឃ្លាំងសម្ងាត់ និងធ្វើមាត្រដ្ឋានដំណើរការរបស់វាអាស្រ័យលើចំនួន SSD ។

ឥឡូវនេះ ចូរយើងត្រលប់មកផែនដីវិញ ហើយពិនិត្យមើលស្ថានភាពជាក់ស្តែងបន្ថែមទៀត នៅពេលដែលបរិមាណទិន្នន័យធំជាងទំហំឃ្លាំងសម្ងាត់។ ដើម្បីឱ្យការធ្វើតេស្តឆ្លងកាត់ក្នុងបរិមាណសមហេតុផល (រយៈពេល "កំដៅឡើង" ឃ្លាំងសម្ងាត់កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅពេលដែលទំហំសំឡេងកើនឡើង) យើងនឹងកំណត់ទំហំសំឡេងដល់ 120GB ។

តេស្ត 3. ការត្រាប់តាមមូលដ្ឋានទិន្នន័យ

ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD

• ប្រភេទ I/O៖ មូលដ្ឋានទិន្នន័យ
• ទំហំប្លុកឃ្លាំងសម្ងាត់៖ ៤ មេកាបៃ
• កម្រិតចាប់ផ្ដើមអាន៖ ១
• កម្រិតចាប់ផ្ដើមលើការសរសេរ៖ 1

លំនាំ I/O

• ឧបករណ៍៖ IOmeter V1.1.0
• កម្មករ៖ ៧
• ដាច់ (ជម្រៅជួរ)៖ ១២៨
• បញ្ជាក់ការចូលប្រើ៖ 8KB, 67% អាន, 100% ចៃដន្យ

សាលក្រម

ការសន្និដ្ឋានជាក់ស្តែងគឺប្រសិទ្ធភាពល្អនៃការប្រើប្រាស់ឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD ដើម្បីបង្កើនដំណើរការនៃប្រព័ន្ធផ្ទុកណាមួយ។ បានអនុវត្តទៅ QSAN XCubeSAN សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះអនុវត្តយ៉ាងពេញលេញ៖ មុខងារឃ្លាំងសម្ងាត់ SSD ត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ។ វាទាក់ទងនឹងការគាំទ្រសម្រាប់របៀបអាន និងអាន + សរសេរ ការកំណត់ដែលអាចបត់បែនបានសម្រាប់សេណារីយ៉ូប្រើប្រាស់ណាមួយ ក៏ដូចជាដំណើរការនៃប្រព័ន្ធទាំងមូល។ ដូច្នេះសម្រាប់ការចំណាយដ៏សមរម្យមួយ (តម្លៃអាជ្ញាប័ណ្ណគឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងតម្លៃនៃ 1-2 SSDs) អ្នកអាចបង្កើនការអនុវត្តសរុបយ៉ាងសំខាន់។

ប្រភព: www.habr.com