Kontynuowanie rozważania nad technologiami przyspieszającymi operacje we/wy zastosowanymi w systemach pamięci masowej, rozpoczętymi w r , nie można nie wspomnieć o tak bardzo popularnej opcji, jak automatyczne poziomowanie. Chociaż ideologia tej funkcji jest bardzo podobna u różnych producentów systemów przechowywania, przyjrzymy się cechom realizacji warstwowania na przykładzie .
Pomimo różnorodności danych przechowywanych w systemach pamięci masowej, te same dane można podzielić na kilka grup ze względu na ich zapotrzebowanie (częstotliwość wykorzystania). Najpopularniejsze („gorące”) dane muszą być dostępne tak szybko, jak to możliwe, natomiast rzadziej wykorzystywane („zimne”) dane można przetwarzać z niższym priorytetem.
Aby zorganizować taki schemat, używana jest funkcja warstwowania. Macierz danych w tym przypadku nie składa się z dysków tego samego typu, ale z kilku grup dysków tworzących różne warstwy pamięci. Dzięki specjalnemu algorytmowi dane są automatycznie przenoszone pomiędzy poziomami, aby zapewnić maksymalną ogólną wydajność.
SHD obsługuje do trzech poziomów przechowywania:
- Poziom 1: SSD, maksymalna wydajność
- Poziom 2: HDD SAS 10K/15K, wysoka wydajność
- Poziom 3: HDD NL-SAS 7.2K, maksymalna pojemność
Pula automatycznego warstwowania może zawierać wszystkie trzy poziomy lub tylko dwa w dowolnej kombinacji. W ramach każdej warstwy dyski są łączone w znane grupy RAID. Aby zapewnić maksymalną elastyczność, poziom RAID w każdej warstwie może być inny. Czyli np. nic nie stoi na przeszkodzie, aby zorganizować strukturę typu 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6
Po utworzeniu woluminów (dysków wirtualnych) wł znajdująca się na niej pula rozpoczyna zbieranie w tle statystyk dotyczących wszystkich operacji we/wy. W tym celu przestrzeń jest „dzielona” na bloki o wielkości 1 GB (tzw. sub LUN). Przy każdym dostępie do takiego bloku przypisywany jest mu współczynnik 1. Następnie z biegiem czasu współczynnik ten maleje. Jeśli po 24 godzinach nie będzie żadnych żądań I/O do tego bloku, będzie on już równy 0.5 i będzie nadal spadał z każdą kolejną godziną.
W określonym momencie (domyślnie codziennie o północy) zebrane wyniki są uszeregowane według aktywności podrzędnych jednostek LUN na podstawie ich współczynników. Na tej podstawie podejmowana jest decyzja, które bloki przesunąć i w jakim kierunku. Po czym faktycznie następuje przenoszenie danych pomiędzy poziomami.
System pamięci masowej Qsan doskonale realizuje zarządzanie procesem tieringu z wykorzystaniem wielu parametrów, co pozwala bardzo elastycznie skonfigurować końcową wydajność macierzy.
Aby określić początkową lokalizację danych i priorytetowy kierunek ich przemieszczania, stosuje się polityki ustalane osobno dla każdego woluminu:
- Automatyczne poziomowanie – domyślna polityka, początkowe rozmieszczenie i kierunek ruchów ustalane są automatycznie, tj. „Gorące” dane zmierzają na najwyższy poziom, a „zimne” dane schodzą w dół. Początkowe rozmieszczenie jest wybierane na podstawie dostępnej przestrzeni na każdym poziomie. Ale musisz zrozumieć, że system dąży przede wszystkim do maksymalnego wykorzystania najszybszych dysków. Dlatego jeśli będzie wolne miejsce, dane zostaną umieszczone na wyższych poziomach. Ta zasada jest odpowiednia w większości scenariuszy, w których nie można z góry przewidzieć zapotrzebowania na dane.
- Zacznij od Wysokiego, a następnie Automatycznego poziomowania – różnica w porównaniu z poprzednią polega jedynie na początkowej lokalizacji danych (na najszybszym poziomie)
- Najwyższy poziom – dane zawsze starają się zająć najszybszy poziom. Jeśli podczas pracy zostaną przesunięte w dół, należy je jak najszybciej przesunąć z powrotem. Ta polityka jest odpowiednia dla danych, które wymagają możliwie najszybszego dostępu.
- Poziom minimalny – dane zawsze zajmują najniższy poziom. Ta zasada doskonale sprawdza się w przypadku rzadko używanych danych (na przykład archiwów).
- Żadnego ruchu – system automatycznie określa pierwotną lokalizację danych i ich nie przenosi. Jednakże statystyki są nadal gromadzone na wypadek konieczności ich przeniesienia w przyszłości.
Warto zauważyć, że chociaż zasady są definiowane podczas tworzenia każdego woluminu, można je wielokrotnie zmieniać w locie przez cały cykl życia systemu.
Oprócz zasad mechanizmu warstwowania konfigurowana jest także częstotliwość i tempo przepływu danych pomiędzy poziomami. Możesz ustawić konkretny czas przejazdu: codziennie lub w określone dni tygodnia, a także skrócić interwał zbierania statystyk do kilku godzin (minimalna częstotliwość - 2 godziny). Jeśli chcesz ograniczyć czas potrzebny na wykonanie operacji przenoszenia danych, możesz ustawić ramy czasowe (okno przenoszenia). Dodatkowo wskazywana jest także prędkość przemieszczania się - 3 tryby: szybki, średni, wolny.
W przypadku konieczności natychmiastowej relokacji danych istnieje możliwość wykonania jej ręcznie w dowolnym momencie na polecenie administratora.
Oczywiste jest, że im częściej i szybciej dane są przenoszone pomiędzy poziomami, tym bardziej elastyczny będzie system przechowywania w dostosowaniu się do bieżących warunków pracy. Ale jednocześnie warto pamiętać, że przeprowadzki to dodatkowe obciążenie (głównie dysków), dlatego nie należy „napędzać” danych, jeśli nie jest to absolutnie konieczne. Ruch lepiej zaplanować w momentach minimalnego obciążenia. Jeśli działanie systemu magazynowego wymaga ciągłej wysokiej wydajności 24/7, wówczas warto ograniczyć tempo relokacji do minimum.
Bogactwo ustawień fotografowania niewątpliwie zadowoli zaawansowanych użytkowników. Jednak dla tych, którzy spotykają się z taką technologią po raz pierwszy, nie ma się czym martwić. Całkiem możliwe jest zaufanie ustawieniom domyślnym (zasada automatycznego poziomowania, poruszanie się z maksymalną prędkością raz dziennie w nocy) i w miarę gromadzenia statystyk dostosowywanie niektórych parametrów, aby osiągnąć wymagany wynik.
Porównanie łzawienia z równie popularną technologią zwiększania produktywności jak , należy pamiętać o różnych zasadach działania ich algorytmów.
Buforowanie SSD
Automatyczne poziomowanie
Szybkość początku efektu
Prawie natychmiast. Ale zauważalny efekt pojawia się dopiero po „rozgrzaniu” pamięci podręcznej (od minut do godzin)
Po zebraniu statystyk (od 2 godzin, najlepiej jednego dnia) plus czas na przeniesienie danych
Czas trwania efektu
Do czasu zastąpienia danych nową porcją (minuty-godziny)
Gdy dane są potrzebne (XNUMX godziny lub dłużej)
Wskazania dotyczące użycia
Natychmiastowy, krótkoterminowy wzrost wydajności (bazy danych, środowiska wirtualizacyjne)
Zwiększona produktywność na długi okres (serwery plików, WWW, poczty)
Ponadto jedną z cech tieringu jest możliwość wykorzystania go nie tylko w scenariuszach takich jak „SSD + HDD”, ale także „szybki HDD + wolny HDD” lub nawet wszystkich trzech poziomów, co jest w zasadzie niemożliwe w przypadku korzystania z buforowania SSD.
Testowanie
Aby przetestować wydajność algorytmów warstwowych, przeprowadziliśmy prosty test. Utworzono pulę dwóch poziomów SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1), na której został umieszczony wolumen z polityką „poziomu minimalnego”. Te. Dane powinny zawsze znajdować się na wolnych dyskach.
Interfejs zarządzania wyraźnie pokazuje rozmieszczenie danych pomiędzy poziomami
Po wypełnieniu wolumenu danymi zmieniliśmy politykę rozmieszczania na Auto Tiering i przeprowadziliśmy test IOmeter.
Po kilkugodzinnych testach, gdy system był już w stanie zgromadzić statystyki, rozpoczął się proces relokacji.
Po zakończeniu przenoszenia danych nasz wolumin testowy całkowicie „przeszukał” najwyższy poziom (SSD).
Werdykt
Auto Tiering to wspaniała technologia, która pozwala zwiększyć wydajność systemu pamięci masowej przy minimalnych kosztach materiałów i czasu, poprzez intensywniejsze wykorzystanie szybkich dysków. Zastosowano do jedyną inwestycją jest licencja, którą kupuje się raz na zawsze, bez ograniczeń co do wolumenu/liczby dysków/półek/itp. Funkcjonalność ta wyposażona jest w tak bogate ustawienia, że może sprostać niemal każdemu zadaniu biznesowemu. A wizualizacja procesów w interfejsie pozwoli Ci efektywnie zarządzać urządzeniem.
Źródło: www.habr.com