Fortsetter å vurdere teknologier for å akselerere I/O-operasjoner som brukes på lagringssystemer, startet i , kan man ikke la være å dvele ved et så veldig populært alternativ som Auto Tiering. Selv om ideologien til denne funksjonen er veldig lik blant forskjellige lagringssystemprodusenter, vil vi se på funksjonene til implementeringen av nivådeling ved å bruke et eksempel .
Til tross for variasjonen av data som er lagret på lagringssystemer, kan de samme dataene deles inn i flere grupper basert på deres etterspørsel (bruksfrekvens). De mest populære («varme») dataene må få tilgang så raskt som mulig, mens mindre brukte («kalde») data kan behandles med lavere prioritet.
For å organisere et slikt opplegg brukes nivåfunksjonaliteten. Datamatrisen i dette tilfellet består ikke av disker av samme type, men av flere grupper med stasjoner som danner forskjellige lagringsnivåer. Ved hjelp av en spesiell algoritme flyttes data automatisk mellom nivåer for å sikre maksimal ytelse.
SHD støtter opptil tre lagringsnivåer:
- Nivå 1: SSD, maksimal ytelse
- Nivå 2: HDD SAS 10K/15K, høy ytelse
- Nivå 3: HDD NL-SAS 7.2K, maksimal kapasitet
En Auto Tiering-pool kan inneholde alle tre nivåene, eller bare to i en hvilken som helst kombinasjon. Innenfor hvert nivå kombineres stasjoner til kjente RAID-grupper. For maksimal fleksibilitet kan RAID-nivået i hvert nivå være forskjellig. Det vil si at for eksempel ingenting hindrer deg i å organisere en struktur som 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6
Etter å ha opprettet volumer (virtuelle disker) på pool på den begynner bakgrunnsinnsamling av statistikk om alle I/O-operasjoner. For å gjøre dette "kuttes" plassen i 1 GB blokker (den såkalte sub LUN). Hver gang en slik blokk blir aksessert, blir den tildelt en koeffisient på 1. Deretter, over tid, reduseres denne koeffisienten. Etter 24 timer, hvis det ikke er noen I/O-forespørsler til denne blokken, vil den allerede være lik 0.5 og vil fortsette å falle hver påfølgende time.
På et bestemt tidspunkt (som standard, hver dag ved midnatt), blir de innsamlede resultatene rangert etter sub-LUN-aktivitet basert på koeffisientene deres. På bakgrunn av dette tas det en beslutning om hvilke blokker som skal flyttes og i hvilken retning. Deretter skjer faktisk flytting av data mellom nivåer.
Qsan-lagringssystemet implementerer perfekt styring av nivådelingsprosessen ved å bruke mange parametere, noe som lar deg konfigurere den endelige ytelsen til arrayet veldig fleksibelt.
For å bestemme den opprinnelige plasseringen av data og den prioriterte retningen for bevegelsen, brukes policyer som settes separat for hvert volum:
- Auto Tiering – standardpolicy, innledende plassering og bevegelsesretning bestemmes automatisk, dvs. "varme" data har en tendens til toppnivået, og "kalde" data beveger seg nedover. Den første plasseringen velges basert på tilgjengelig plass på hvert nivå. Men du må forstå at systemet først og fremst streber etter å utnytte de raskeste stasjonene maksimalt. Derfor, hvis det er ledig plass, vil data bli plassert på de øvre nivåene. Denne policyen passer for de fleste scenarier der dataetterspørselen ikke kan forutsies på forhånd.
- Start med Høy og deretter Auto Tiering – forskjellen fra den forrige er bare i den opprinnelige plasseringen av dataene (på det raskeste nivået)
- Høyeste nivå – data streber alltid etter å okkupere det raskeste nivået. Hvis de flyttes ned under drift, flyttes de så snart som mulig tilbake. Denne policyen er egnet for data som krever raskest mulig tilgang.
- Minimumsnivå – data har alltid en tendens til å oppta det laveste nivået. Denne policyen er flott for sjelden brukte data (for eksempel arkiver).
- Ingen bevegelse – systemet bestemmer automatisk den opprinnelige plasseringen av dataene og flytter dem ikke. Imidlertid fortsetter det å samles inn statistikk i tilfelle flytting av dem senere er nødvendig.
Det er verdt å merke seg at selv om retningslinjer defineres når hvert volum opprettes, kan de endres gjentatte ganger i løpet av systemets livssyklus.
I tillegg til retningslinjer for nivådelingsmekanismen, konfigureres også frekvensen og tempoet for databevegelse mellom nivåer. Du kan angi en bestemt reisetid: daglig eller på bestemte dager i uken, og også redusere statistikkinnsamlingsintervallet til flere timer (minimumsfrekvens - 2 timer). Hvis du trenger å begrense tiden det tar å fullføre en databevegelsesoperasjon, kan du angi en tidsramme (vindu for flytting). I tillegg er flyttehastigheten også indikert - 3 moduser: rask, middels, sakte.
Hvis det er behov for umiddelbar dataflytting, er det mulig å utføre det manuelt når som helst etter kommando fra administrator.
Det er klart at jo oftere og raskere data flyttes mellom nivåene, jo mer fleksibelt vil lagringssystemet være for å tilpasse seg gjeldende driftsforhold. Men samtidig er det verdt å huske at flytting er en ekstra belastning (først og fremst på disker), så du bør ikke "drive" data med mindre det er absolutt nødvendig. Det er bedre å planlegge bevegelsen til tider med minimal belastning. Hvis driften av lagringssystemet konstant krever høy ytelse 24/7, er det verdt å redusere flyttehastigheten til et minimum.
Overfloden av opptaksinnstillinger vil utvilsomt glede avanserte brukere. Men for de som møter slik teknologi for første gang, er det ingenting å bekymre seg for. Det er fullt mulig å stole på standardinnstillingene (Auto Tiering-policy, beveger seg med maksimal hastighet en gang om dagen om natten) og, etter hvert som statistikken samler seg, justere visse parametere for å oppnå ønsket resultat.
Sammenligning av riving med en like populær teknologi for å øke produktiviteten som , bør du huske de forskjellige driftsprinsippene for deres algoritmer.
SSD-bufring
Auto Tiering
Effekt starthastighet
Nesten umiddelbart. Men den merkbare effekten er først etter at cachen har blitt "varmet opp" (minutter til timer)
Etter å ha samlet inn statistikk (fra 2 timer, helst en dag) pluss tid til å flytte dataene
Effekt varighet
Inntil dataene erstattes av en ny del (minutter-timer)
Mens dataene er etterspurt (XNUMX timer eller mer)
Indikasjoner for bruk
Øyeblikkelige kortsiktige ytelsesgevinster (databaser, virtualiseringsmiljøer)
Økt produktivitet over en lang periode (fil, web, e-postservere)
En av funksjonene ved lagdeling er også muligheten for å bruke den ikke bare for scenarier som "SSD + HDD", men også "rask HDD + langsom HDD" eller til og med alle tre nivåene, noe som i utgangspunktet er umulig når du bruker SSD-bufring.
Testing
For å teste ytelsen til nivådelingsalgoritmene, gjennomførte vi en enkel test. En pool med to nivåer SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1) ble opprettet, hvor et volum med en "minimumsnivå" policy ble plassert. De. Data skal alltid være plassert på trege disker.
Styringsgrensesnittet viser tydelig plassering av data mellom nivåer
Etter å ha fylt volumet med data, endret vi plasseringspolicyen til Auto Tiering og kjørte IOmeter-testen.
Etter flere timer med testing, da systemet var i stand til å samle statistikk, startet flytteprosessen.
Etter at databevegelsen var fullført, "crawlet" testvolumet vårt fullstendig til toppnivået (SSD).
dommen
Auto Tiering er en fantastisk teknologi som lar deg øke ytelsen til et lagringssystem med minimale material- og tidskostnader gjennom mer intensiv bruk av høyhastighetsstasjoner. Påføres den eneste investeringen er en lisens, som kjøpes en gang for alle uten begrensninger på volum/antall disker/hyller/osv. Denne funksjonaliteten er utstyrt med så rike innstillinger at den kan tilfredsstille nesten alle forretningsoppgaver. Og visualisering av prosesser i grensesnittet vil tillate deg å effektivt administrere enheten.
Kilde: www.habr.com