Teknoloġiji għat-titjib tal-prestazzjoni bbażati fuq l-użu ta 'SSDs u użati ħafna fis-sistemi ta' ħażna ilhom ivvintati. L-ewwelnett, huwa l-użu ta 'SSD bħala spazju għall-ħażna, li huwa 100% effettiv, iżda għali. Għalhekk, jintużaw teknoloġiji ta' għeja u caching, fejn l-SSDs jintużaw biss għad-dejta l-aktar popolari ("taħraq"). It-tiring huwa tajjeb għal xenarji ta' użu fit-tul (jiem-ġimgħat) ta' data "taħraq". Il-caching, għall-kuntrarju, huwa għal użu għal żmien qasir (minuti-sigħat). Dawn iż-żewġ għażliet huma implimentati fis-sistema tal-ħażna . F'dan l-artikolu se nħarsu lejn l-implimentazzjoni tat-tieni algoritmu - .
L-essenza tat-teknoloġija tal-caching SSD hija l-użu ta 'SSDs bħala cache intermedju bejn il-hard drives u r-RAM tal-kontrollur. Il-prestazzjoni tal-SSD hija, ovvjament, inqas mill-prestazzjoni tal-cache tal-kontrollur stess, iżda l-volum huwa ordni ta 'kobor ogħla. Għalhekk, aħna tikseb ċertu kompromess bejn il-veloċità u l-volum.
Indikazzjonijiet għall-użu tal-cache SSD għall-qari:
- Il-predominanza ta' operazzjonijiet ta' qari fuq operazzjonijiet ta' kitba (l-aktar spiss tipiċi għal databases u applikazzjonijiet tal-web);
- Il-preżenza ta 'konġestjoni fil-forma ta' prestazzjoni tal-firxa tal-hard drive;
- L-ammont ta 'dejta meħtieġa huwa inqas mid-daqs tal-cache SSD.
L-indikazzjonijiet għall-użu ta 'cache SSD read+write huma l-istess, ħlief għan-natura tal-operazzjonijiet - tip imħallat (per eżempju, file server).
Ħafna mill-bejjiegħa tal-ħażna jużaw SSD cache li jinqara biss fil-prodotti tagħhom. Id-differenza fundamentali Huma jipprovdu l-abbiltà li tuża l-cache għall-kitba wkoll. Biex tattiva l-funzjonalità tal-caching SSD fis-sistemi tal-ħażna QSAN, trid tixtri liċenzja separata (fornita elettronikament).
Il-cache SSD f'XCubeSAN hija implimentata fiżikament fil-forma ta' pools ta' cache SSD separati. Jista 'jkun hemm sa erbgħa minnhom fis-sistema. Kull pool, ovvjament, juża s-sett ta 'SSDs tiegħu stess. U diġà fil-proprjetajiet tad-disk virtwali niddeterminaw jekk hux se juża cache pool u liema waħda. L-attivazzjoni u d-diżattivazzjoni tal-użu tal-cache għall-volumi jistgħu jsiru onlajn mingħajr ma jitwaqqaf I/O. Tista 'wkoll żżid SSDs sħun mal-pool u neħħihom minn hemm. Meta toħloq SSD pool cache, trid tagħżel f'liema mod se topera: read-only jew read+write. L-organizzazzjoni fiżika tagħha tiddependi minn dan. Peress li jista 'jkun hemm diversi cache pools, il-funzjonalità tagħhom tista' tkun differenti (jiġifieri, is-sistema jista 'jkollha kemm jinqara kif ukoll jinqara + kitba pools ta' cache fl-istess ħin).
Jekk jintuża pool ta' cache li jinqara biss, jista' jikkonsisti minn 1-8 SSDs. Id-diski m'għandhomx għalfejn ikunu tal-istess kapaċità u l-istess bejjiegħ, peress li huma kkombinati fi struttura NRAID+. L-SSDs kollha fil-pool huma kondiviżi. Is-sistema tipprova b'mod indipendenti tipparallellizza t-talbiet deħlin bejn l-SSDs kollha biex tikseb prestazzjoni massima. Jekk wieħed mill-SSDs ifalli, ma jiġri xejn ħażin: wara kollox, il-cache fiha biss kopja tad-dejta maħżuna fuq il-firxa ta 'hard drives. Huwa biss li l-ammont ta 'cache SSD disponibbli jonqos (jew isir żero jekk tuża l-cache SSD oriġinali minn drive wieħed).
Jekk il-cache tintuża għal operazzjonijiet ta 'qari + kitba, allura n-numru ta' SSDs fil-pool għandu jkun multiplu ta 'tnejn, peress li l-kontenut huwa rifless fuq pari ta' drives (jintuża l-istruttura NRAID 1+). Id-duplikazzjoni tal-cache hija meħtieġa minħabba li jista 'jkun fiha data li għadha ma nkitbetx fuq il-hard drives. U f'dan il-każ, falliment tal-SSD mill-cache pool iwassal għal telf ta 'informazzjoni. Fil-każ ta 'NRAID 1+, falliment ta' l-SSD sempliċiment iwassal biex il-cache tiġi trasferita għal stat ta 'qari biss, b'dejta mhux miktuba titfa' fuq il-firxa tal-hard drive. Wara li tissostitwixxi l-SSD difettuż, il-cache se terġa 'lura għall-mod operattiv oriġinali tagħha. Mill-mod, għal sigurtà akbar, tista 'tassenja hot spares dedikati għal cache ta' read + write.
Meta tuża l-funzjoni tal-caching SSD f'XCubeSAN, hemm numru ta 'rekwiżiti għall-ammont ta' memorja tal-kontrolluri tal-ħażna: aktar ma jkun hemm memorja tas-sistema, iktar ikun kbir il-cache pool.
B'differenza mill-biċċa l-kbira tal-manifatturi tas-sistemi tal-ħażna, li joffru biss għażla biex jixgħel/itfi l-cache SSD, QSAN jipprovdi aktar għażliet. B'mod partikolari, tista 'tagħżel il-mod operattiv tal-cache skont in-natura tat-tagħbija. Hemm tliet mudelli ssettjati minn qabel li huma l-eqreb fit-tħaddim tagħhom għas-servizzi korrispondenti: database, sistema ta 'fajls, servizz tal-web. Barra minn hekk, l-amministratur jista 'joħloq il-profil tiegħu stess billi jistabbilixxi l-valuri tal-parametri meħtieġa:
- Daqs tal-Blokk (Cache Block Size) – 1/2/4 MB
- Numru ta' talbiet biex tinqara blokka sabiex tiġi kkupjata fil-cache (Populate-on-Read Threshold) – 1..4
- Numru ta' talbiet biex tikteb blokka sabiex tiġi kkupjata fil-cache (Populate-on-Write Threshold) – 0..4
Il-profili jistgħu jinbidlu fuq il-fly, iżda, ovvjament, bil-kontenut tar-reset tal-cache u l-"tisħin" il-ġdid tiegħu.
Meta wieħed iqis il-prinċipju tat-tħaddim tal-cache SSD, nistgħu nenfasizzaw l-operazzjonijiet ewlenin meta naħdmu magħha:
Qari tad-dejta meta ma tkunx fil-cache
- Talba mill-host tasal għand il-kontrollur;
- Peress li dawk mitluba mhumiex fil-cache SSD, jinqraw mill-hard drives;
- Id-dejta tal-qari tintbagħat lill-host. Fl-istess ħin, issir verifika biex tara jekk dawn il-blokki humiex "sħan";
- Jekk iva, allura jiġu kkupjati fil-cache SSD għal aktar użu.
Aqra d-dejta meta tkun preżenti fil-cache
- Talba mill-host tasal għand il-kontrollur;
- Peress li d-dejta mitluba tinsab fil-cache SSD, tinqara minn hemm;
- Id-dejta tal-qari tintbagħat lill-host.
Kitba tad-dejta meta tuża read cache
- Talba bil-miktub mill-host tasal għand il-kontrollur;
- Id-dejta tinkiteb fuq hard drives;
- Risposta li tindika reġistrazzjoni b'suċċess hija rritornata lill-ospitant;
- Fl-istess ħin, jiġi ċċekkjat jekk il-blokk huwiex "taħraq" (il-parametru Populate-on-Write Threshold jitqabbel). Jekk iva, allura tiġi kkupjata fil-cache SSD għal użu aktar tard.
Kitba tad-dejta meta tuża cache tal-qari+kitba
- Talba bil-miktub mill-host tasal għand il-kontrollur;
- Id-dejta tinkiteb fil-cache SSD;
- Risposta li tindika reġistrazzjoni b'suċċess hija rritornata lill-ospitant;
- Id-dejta mill-cache SSD tinkiteb fuq hard drives fl-isfond;
Iċċekkja fl-azzjoni
Stand tat-test
2 servers (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB) huma konnessi minn żewġ portijiet permezz tal-Fibre Channel 16G direttament mas-sistema ta 'ħażna XCubeSAN XS5224D (16GB RAM/kontrollur).
Aħna użajna 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s, magħquda f'RAID5 (15+1), għall-array tad-dejta u 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010BSS200, 100GB, SASs as cache12Gb/SASs
Inħolqu 2 volumi: wieħed għal kull server.
Test 1. SSD cache li jinqara biss minn 1-8 SSDs
SSD Cache
- Tip I/O: Personalizzazzjoni
- Daqs tal-Blokk tal-Cache: 4MB
- Limitu tal-Popular-on-qari: 1
- Limitu tal-popolazzjoni fuq il-kitba: 0
Mudell I/O
- Għodda: IOmeter V1.1.0
- Ħaddiema: 1
- Pendenti (Fond tal-kju): 128
- Speċifikazzjonijiet ta 'aċċess: 4KB, 100% Aqra, 100% Random
Fit-teorija, iktar ma jkun hemm SSDs fil-cache pool, iktar ikun għoli l-prestazzjoni. Fil-prattika, dan ġie kkonfermat. L-unika żieda sinifikanti fin-numru ta 'SSDs b'numru żgħir ta' volumi ma twassalx għal effett splussiv.
Test 2. SSD cache fil-modalità read + write b'2-8 SSDs
SSD Cache
- Tip I/O: Personalizzazzjoni
- Daqs tal-Blokk tal-Cache: 4MB
- Limitu tal-Popular-on-qari: 1
- Limitu tal-popolazzjoni fuq il-kitba: 1
Mudell I/O
- Għodda: IOmeter V1.1.0
- Ħaddiema: 1
- Pendenti (Fond tal-kju): 128
- Speċifikazzjonijiet ta 'aċċess: 4KB, 100% Ikteb, 100% Random
L-istess riżultat: tkabbir splussiv tal-prestazzjoni u skalar hekk kif in-numru ta 'SSDs jiżdied.
Fiż-żewġ testijiet, l-ammont ta 'dejta tax-xogħol kien inqas mid-daqs totali tal-cache. Għalhekk, maż-żmien, il-blokki kollha ġew ikkupjati fil-cache. U x-xogħol, fil-fatt, diġà sar bl-SSDs, prattikament mingħajr ma affettwa l-hard drives. L-iskop ta 'dawn it-testijiet kien li juri b'mod ċar l-effettività tat-tisħin tal-cache u l-iskala tal-prestazzjoni tagħha skont in-numru ta' SSDs.
Issa ejja nerġgħu lura fid-dinja u niċċekkjaw sitwazzjoni aktar realistika, meta l-ammont ta 'dejta huwa akbar mid-daqs tal-cache. Sabiex it-test jgħaddi f'ammont raġonevoli ta 'żmien (il-perjodu ta' "warm-up" tal-cache jiżdied ħafna hekk kif id-daqs tal-volum jiżdied), aħna se nillimitaw id-daqs tal-volum għal 120GB.
Test 3. Emulazzjoni tad-database
SSD Cache
- Tip I/O: Database
- Daqs tal-Blokk tal-Cache: 1MB
- Limitu tal-Popular-on-qari: 2
- Limitu tal-popolazzjoni fuq il-kitba: 1
Mudell I/O
- Għodda: IOmeter V1.1.0
- Ħaddiema: 1
- Pendenti (Fond tal-kju): 128
- Speċifikazzjonijiet ta 'aċċess: 8KB, 67% Aqra, 100% Random
Verdett
Il-konklużjoni ovvja, ovvjament, hija l-effiċjenza tajba tal-użu ta 'cache SSD biex ittejjeb il-prestazzjoni ta' kwalunkwe sistema ta 'ħażna. Applikat għal Din id-dikjarazzjoni tapplika bis-sħiħ: il-funzjoni tal-caching SSD hija implimentata perfettament. Dan jikkonċerna l-appoġġ għal modi ta 'qari u qari + kitba, settings flessibbli għal kwalunkwe xenarju ta' użu, kif ukoll il-prestazzjoni ġenerali tas-sistema kollha kemm hi. Għalhekk, għal spiża raġonevoli ħafna (il-prezz tal-liċenzja huwa komparabbli mal-ispiża ta '1-2 SSDs), tista' żżid il-prestazzjoni ġenerali b'mod sinifikanti.
Sors: www.habr.com