Continuarea luării în considerare a tehnologiilor de accelerare a operațiunilor I/O aplicate sistemelor de stocare, începută în , nu se poate să nu insiste asupra unei opțiuni atât de populare precum Auto Tiering. Deși ideologia acestei funcții este foarte asemănătoare între diverși producători de sisteme de stocare, ne vom uita la caracteristicile implementării nivelurilor folosind un exemplu .
În ciuda varietății de date stocate pe sistemele de stocare, aceleași date pot fi împărțite în mai multe grupuri în funcție de cererea lor (frecvența de utilizare). Cele mai populare date („fierbinte”) trebuie accesate cât mai repede posibil, în timp ce datele mai puțin utilizate („rece”) pot fi procesate cu o prioritate mai mică.
Pentru a organiza o astfel de schemă, este utilizată funcționalitatea de nivelare. Matricea de date în acest caz nu constă din discuri de același tip, ci din mai multe grupuri de unități care formează niveluri de stocare diferite. Folosind un algoritm special, datele sunt mutate automat între niveluri pentru a asigura performanța generală maximă.
SHD acceptă până la trei niveluri de stocare:
- Nivelul 1: SSD, performanță maximă
- Nivelul 2: HDD SAS 10K/15K, de înaltă performanță
- Nivelul 3: HDD NL-SAS 7.2K, capacitate maximă
Un grup de niveluri automate poate conține toate cele trei niveluri sau doar două în orice combinație. În cadrul fiecărui Tier, unitățile sunt combinate în grupuri RAID familiare. Pentru o flexibilitate maximă, nivelul RAID din fiecare nivel poate fi diferit. Adică, de exemplu, nimic nu te împiedică să organizezi o structură precum 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6
După crearea volumelor (discuri virtuale) pornit pool-ul de pe acesta începe colectarea de fundal a statisticilor despre toate operațiunile I/O. Pentru a face acest lucru, spațiul este „taiat” în blocuri de 1 GB (așa-numitul sub LUN). De fiecare dată când se accesează un astfel de bloc, i se atribuie un coeficient de 1. Apoi, în timp, acest coeficient scade. După 24 de ore, dacă nu există solicitări I/O la acest bloc, acesta va fi deja egal cu 0.5 și va continua să scadă în fiecare oră ulterioară.
La un anumit moment în timp (în mod implicit, în fiecare zi la miezul nopții), rezultatele colectate sunt clasificate în funcție de activitatea sub LUN pe baza coeficienților lor. Pe baza acesteia, se ia decizia ce blocuri să se deplaseze și în ce direcție. După care, de fapt, are loc relocarea datelor între niveluri.
Sistemul de stocare Qsan implementează perfect gestionarea procesului de nivelare folosind mulți parametri, ceea ce vă permite să configurați foarte flexibil performanța finală a matricei.
Pentru a determina locația inițială a datelor și direcția prioritară a mișcării acestora, se folosesc politici care sunt stabilite separat pentru fiecare volum:
- Nivelare automată – politica implicită, plasarea inițială și direcția mișcărilor sunt determinate automat, adică Datele „fierbinți” tind spre nivelul superior, iar datele „reci” se deplasează în jos. Locația inițială este selectată în funcție de spațiul disponibil la fiecare nivel. Dar trebuie să înțelegeți că sistemul se străduiește în primul rând să folosească la maximum cele mai rapide unități. Prin urmare, dacă există spațiu liber, datele vor fi plasate la nivelurile superioare. Această politică este potrivită pentru majoritatea scenariilor în care cererea de date nu poate fi anticipată în avans.
- Începeți cu High și apoi Auto Tiring – diferența față de cea anterioară este doar în locația inițială a datelor (la cel mai rapid nivel)
- Cel mai inalt nivel – datele se străduiesc întotdeauna să ocupe cel mai rapid nivel. Dacă sunt deplasate în jos în timpul funcționării, atunci, cât mai curând posibil, sunt mutate înapoi. Această politică este potrivită pentru datele care necesită cel mai rapid acces posibil.
- Nivel minim – datele tind întotdeauna să ocupe cel mai de jos nivel. Această politică este excelentă pentru datele utilizate rar (de exemplu, arhive).
- Fără mișcare – sistemul determină automat locația inițială a datelor și nu o mută. Cu toate acestea, statisticile continuă să fie colectate în cazul în care ulterior este necesară relocarea acestora.
Este de remarcat faptul că, în timp ce politicile sunt definite la crearea fiecărui volum, acestea pot fi modificate în mod repetat din mers pe tot parcursul ciclului de viață al sistemului.
Pe lângă politicile pentru mecanismul de nivelare, este configurată și frecvența și ritmul mișcării datelor între niveluri. Puteți seta un anumit timp de călătorie: zilnic sau în anumite zile ale săptămânii și, de asemenea, puteți reduce intervalul de colectare a statisticilor la câteva ore (frecvența minimă - 2 ore). Dacă trebuie să limitați timpul necesar pentru a finaliza o operațiune de mutare a datelor, puteți seta un interval de timp (fereastră pentru mutare). În plus, este indicată și viteza de relocare - 3 moduri: rapid, mediu, lent.
Dacă este nevoie de relocarea imediată a datelor, este posibil să o efectuați manual în orice moment, la comanda administratorului.
Este clar că cu cât datele sunt mutate mai des și mai rapid între niveluri, cu atât sistemul de stocare va fi mai flexibil pentru a se adapta la condițiile actuale de funcționare. Dar, în același timp, merită să ne amintim că mutarea este o sarcină suplimentară (în primul rând pe discuri), așa că nu ar trebui să „conduceți” date decât dacă este absolut necesar. Este mai bine să planificați mișcarea în perioadele de sarcină minimă. Dacă funcționarea sistemului de stocare necesită în mod constant performanțe ridicate 24/7, atunci merită să reduceți rata de relocare la minimum.
Abundența setărilor de fotografiere va mulțumi, fără îndoială, utilizatorii avansați. Cu toate acestea, pentru cei care întâlnesc o astfel de tehnologie pentru prima dată, nu este nimic de care să vă faceți griji. Este foarte posibil să aveți încredere în setările implicite (politica Auto Tiring, mișcarea la viteză maximă o dată pe zi pe timp de noapte) și, pe măsură ce statisticile se acumulează, ajustați anumiți parametri pentru a obține rezultatul dorit.
Comparând ruperea cu o astfel de tehnologie la fel de populară pentru creșterea productivității ca , ar trebui să vă amintiți diferitele principii de funcționare ale algoritmilor lor.
Memorarea în cache SSD
Nivelare automată
Viteza de apariție a efectului
Aproape instantaneu. Dar efectul vizibil este numai după ce memoria cache a fost „încălzită” (de la minute la ore)
După colectarea statisticilor (de la 2 ore, ideal o zi) plus timp pentru a muta datele
Durata efectului
Până când datele sunt înlocuite cu o nouă porțiune (minute-ore)
În timp ce datele sunt solicitate (XNUMX de ore sau mai mult)
Indicații pentru utilizare
Câștiguri instantanee de performanță pe termen scurt (baze de date, medii de virtualizare)
Productivitate crescută pentru o perioadă lungă de timp (servere de fișiere, web, e-mail)
De asemenea, una dintre caracteristicile tiering-ului este posibilitatea de a-l folosi nu numai pentru scenarii precum „SSD + HDD”, ci și „Fast HDD + slow HDD” sau chiar toate cele trei niveluri, ceea ce este practic imposibil atunci când folosiți SSD cache.
Testarea
Pentru a testa performanța algoritmilor de nivelare, am efectuat un test simplu. A fost creat un pool de două niveluri SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1), pe care a fost plasat un volum cu o politică de „nivel minim”. Acestea. Datele ar trebui să fie întotdeauna localizate pe discuri lente.
Interfața de management arată clar plasarea datelor între niveluri
După ce am completat volumul cu date, am schimbat politica de plasare la Nivelare automată și am rulat testul IOmeter.
După câteva ore de testare, când sistemul a reușit să acumuleze statistici, a început procesul de relocare.
După ce mișcarea datelor a fost finalizată, volumul nostru de testare s-a „crawled” complet la nivelul superior (SSD).
verdict
Auto Tiering este o tehnologie minunată care vă permite să creșteți performanța unui sistem de stocare cu costuri minime de material și timp prin utilizarea mai intensă a unităților de mare viteză. Aplicat singura investiție este o licență, care se achiziționează o dată pentru totdeauna fără restricții de volum/număr de discuri/rafturi/etc. Această funcționalitate este echipată cu setări atât de bogate încât poate satisface aproape orice sarcină de afaceri. Și vizualizarea proceselor în interfață vă va permite să gestionați eficient dispozitivul.
Sursa: www.habr.com