QSAN XCubeSAN ගබඩා පද්ධතියේ SSD හැඹිලි ක්‍රියාත්මක කිරීම

SSD භාවිතය මත පදනම්ව කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වන තාක්ෂණයන් සහ ගබඩා පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වන තාක්ෂණයන් දිගු කලක් තිස්සේ සොයාගෙන ඇත. පළමුවෙන්ම, එය 100% ඵලදායී, නමුත් මිල අධික වන ගබඩා ඉඩක් ලෙස SSD භාවිතා කිරීමයි. එබැවින්, වෙහෙසකර සහ හැඹිලි තාක්ෂණයන් භාවිතා කරනු ලැබේ, SSD භාවිතා කරනු ලබන්නේ වඩාත් ජනප්රිය ("උණුසුම්") දත්ත සඳහා පමණි. "උණුසුම්" දත්ත දිගු කාලීන (දින-සති) භාවිතා කිරීමේ අවස්ථා සඳහා ටයරින් කිරීම හොඳය. හැඹිලි කිරීම, ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, කෙටි කාලීන (විනාඩි-පැය) භාවිතය සඳහා වේ. මෙම විකල්ප දෙකම ගබඩා පද්ධතිය තුළ ක්රියාත්මක වේ QSAN XCubeSAN. මෙම ලිපියෙන් අපි දෙවන ඇල්ගොරිතම ක්රියාත්මක කිරීම දෙස බලමු - SSD හැඹිලිගත කිරීම.

SSD හැඹිලි තාක්ෂණයේ සාරය වන්නේ දෘඪ තැටි සහ පාලකයේ RAM අතර අතරමැදි හැඹිලියක් ලෙස SSD භාවිතා කිරීමයි. SSD හි කාර්ය සාධනය, ඇත්ත වශයෙන්ම, පාලකයාගේම හැඹිලියේ ක්‍රියාකාරිත්වයට වඩා අඩුය, නමුත් පරිමාව විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලකි. එමනිසා, අපි වේගය සහ පරිමාව අතර යම් සම්මුතියක් ලබා ගනිමු.

කියවීම සඳහා SSD හැඹිලිය භාවිතා කිරීම සඳහා ඇඟවීම්:

• ලිවීමේ මෙහෙයුම් වලට වඩා කියවීමේ මෙහෙයුම් වල ප්‍රමුඛතාවය (බොහෝ විට දත්ත සමුදායන් සහ වෙබ් යෙදුම් සඳහා සාමාන්‍ය);
• දෘඪ තැටි අරාවේ කාර්ය සාධනයේ ස්වරූපයෙන් බාධකයක් තිබීම;
• අවශ්‍ය දත්ත ප්‍රමාණය SSD හැඹිලියේ ප්‍රමාණයට වඩා අඩුය.

කියවීමේ + ලිවීමේ SSD හැඹිලියක් භාවිතා කිරීම සඳහා වන ඇඟවීම් සමාන වේ, මෙහෙයුම් වල ස්වභාවය හැරුණු විට - මිශ්ර වර්ගය (උදාහරණයක් ලෙස, ගොනු සේවාදායකය).

බොහෝ ගබඩා වෙළෙන්දන් ඔවුන්ගේ නිෂ්පාදනවල කියවීමට පමණක් SSD හැඹිලි භාවිතා කරයි. මූලික වෙනස QSAN ඒවා ලිවීම සඳහා ද හැඹිලිය භාවිතා කිරීමේ හැකියාව ලබා දෙයි. QSAN ගබඩා පද්ධති තුළ SSD හැඹිලි ක්‍රියාකාරීත්වය සක්‍රිය කිරීමට, ඔබ වෙනම බලපත්‍රයක් මිලදී ගත යුතුය (ඉලෙක්ට්‍රොනිකව සපයනු ලැබේ).

XCubeSAN හි SSD හැඹිලිය වෙනම SSD හැඹිලි සංචිත ආකාරයෙන් භෞතිකව ක්‍රියාත්මක වේ. පද්ධතිය තුළ ඒවායින් හතරක් දක්වා තිබිය හැකිය. සෑම සංචිතයක්ම, ඇත්ත වශයෙන්ම, තමන්ගේම SSD කට්ටලයක් භාවිතා කරයි. දැනටමත් අතථ්‍ය තැටියේ ගුණාංග තුළ එය හැඹිලි සංචිතයක් භාවිතා කරන්නේද සහ කුමන එකක්ද යන්න අපි තීරණය කරමු. වෙළුම් සඳහා හැඹිලි භාවිතය සක්‍රීය කිරීම සහ අක්‍රිය කිරීම I/O නතර නොකර මාර්ගගතව සිදු කළ හැක. ඔබට SSD තටාකයට උණුසුම් එකතු කර ඒවා එතැනින් ඉවත් කළ හැකිය. SSD සංචිත හැඹිලියක් නිර්මාණය කරන විට, එය ක්‍රියාත්මක වන්නේ කුමන ආකාරයෙන්ද යන්න තෝරාගත යුතුය: කියවීමට පමණක් හෝ කියවීමට + ලියන්න. එහි භෞතික සංවිධානය මේ මත රඳා පවතී. හැඹිලි සංචිත කිහිපයක් තිබිය හැකි බැවින්, ඒවායේ ක්‍රියාකාරීත්වය වෙනස් විය හැකිය (එනම්, පද්ධතියට එකවර කියවීම සහ කියවීම + ලිවීම යන දෙකම තිබිය හැක).

කියවීමට පමණක් හැඹිලි සංචිතයක් භාවිතා කරන්නේ නම්, එය 1-8 SSD වලින් සමන්විත විය හැක. තැටි NRAID+ ව්‍යුහයකට ඒකාබද්ධ කර ඇති බැවින් ඒවා එකම ධාරිතාවකින් සහ එකම විකුණුම්කරුවෙකු විය යුතු නැත. සංචිතයේ ඇති සියලුම SSD බෙදා ඇත. පද්ධතිය ස්වාධීනව උපරිම කාර්ය සාධනය ලබා ගැනීම සඳහා සියලුම SSD අතර ලැබෙන ඉල්ලීම් සමාන්තර කිරීමට උත්සාහ කරයි. SSD වලින් එකක් අසමත් වුවහොත්, නරක කිසිවක් සිදු නොවනු ඇත: සියල්ලට පසු, හැඹිලියේ අඩංගු වන්නේ දෘඪ තැටි අරාවක ගබඩා කර ඇති දත්තවල පිටපතක් පමණි. පවතින SSD හැඹිලි ප්‍රමාණය අඩු වනු ඇත (නැතහොත් එක් ධාවකයකින් මුල් SSD හැඹිලිය භාවිතා කරන්නේ නම් ශුන්‍ය වේ).

හැඹිලිය කියවීමේ + ලිවීමේ මෙහෙයුම් සඳහා භාවිතා කරන්නේ නම්, සංචිතයේ ඇති SSD සංඛ්‍යාව දෙකේ ගුණාකාරයක් විය යුතුය, මන්ද අන්තර්ගතය ඩ්‍රයිව් යුගල මත පිළිබිඹු වන බැවින් (NRAID 1+ ව්‍යුහය භාවිතා වේ). දෘඪ තැටි වෙත තවමත් ලියා නොමැති දත්ත අඩංගු විය හැකි නිසා හැඹිලිය අනුපිටපත් කිරීම අවශ්ය වේ. තවද මෙම අවස්ථාවේදී, හැඹිලි සංචිතයෙන් SSD අසමත් වීම තොරතුරු අහිමි වීමට හේතු වේ. NRAID 1+ හි දී, SSD හි අසාර්ථක වීමක් හුදෙක් හැඹිලිය කියවීමට පමණක් වන තත්වයකට මාරු කරනු ඇත, ලිඛිත දත්ත දෘඪ තැටි අරාව මතට දමනු ලැබේ. දෝෂ සහිත SSD ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමෙන් පසුව, හැඹිලිය එහි මුල් මෙහෙයුම් ආකාරය වෙත නැවත පැමිණේ. මාර්ගය වන විට, වැඩි ආරක්ෂාවක් සඳහා, ඔබට කියවීමේ + ලිවීමේ හැඹිලියකට කැප වූ උණුසුම් අමතර කොටස් පැවරිය හැකිය.

XCubeSAN හි SSD හැඹිලි ශ්‍රිතය භාවිතා කරන විට, ගබඩා පාලකවල මතක ප්‍රමාණය සඳහා අවශ්‍යතා ගණනාවක් තිබේ: වැඩි පද්ධති මතකය, විශාල හැඹිලි සංචිතය ලබා ගත හැකිය.

බොහෝ ගබඩා පද්ධති නිෂ්පාදකයින් මෙන් නොව, SSD හැඹිලිය සක්‍රිය / අක්‍රිය කිරීමට විකල්පයක් පමණක් සපයන, QSAN තවත් විකල්ප සපයයි. විශේෂයෙන්ම, ඔබට භාරයේ ස්වභාවය අනුව හැඹිලි මෙහෙයුම් මාදිලිය තෝරා ගත හැකිය. අනුරූප සේවාවන්ට ඔවුන්ගේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ සමීපතම පෙර සැකසූ සැකිලි තුනක් ඇත: දත්ත සමුදාය, ගොනු පද්ධතිය, වෙබ් සේවාව. ඊට අමතරව, අවශ්‍ය පරාමිති අගයන් සැකසීමෙන් පරිපාලකයාට තමාගේම පැතිකඩක් නිර්මාණය කළ හැකිය:

• බ්ලොක් ප්‍රමාණය (Cache Block Size) - 1/2/4 MB
• බ්ලොක් එකක් හැඹිලියට පිටපත් වන පරිදි කියවීමට ඉල්ලීම් ගණන (ජනතාව-කියවන සීමාව) - 1..4
• බ්ලොක් එකක් හැඹිලියට පිටපත් කරන ලෙස ලිවීමට ඉල්ලීම් සංඛ්‍යාව (ජනගහනයෙන් ලිවීමේ සීමාව) - 0..4

පැතිකඩයන් පියාසර කිරීමේදී වෙනස් කළ හැකිය, නමුත්, ඇත්ත වශයෙන්ම, හැඹිලි යළි පිහිටුවීමේ අන්තර්ගතය සහ එහි නව "උණුසුම" සමඟ.

SSD හැඹිලියේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ මූලධර්මය සැලකිල්ලට ගනිමින්, එය සමඟ වැඩ කිරීමේදී අපට ප්‍රධාන මෙහෙයුම් ඉස්මතු කළ හැකිය:

• හැඹිලියේ නොමැති විට දත්ත කියවීම;
• දත්ත හැඹිලියේ ඇති විට කියවන්න;
• කියවීමේ හැඹිලියක් භාවිතා කරන විට දත්ත ලිවීම;
• කියවීමේ + ලිවීමේ හැඹිලියක් භාවිතා කරන විට දත්ත ලිවීම.

හැඹිලියේ නොමැති විට දත්ත කියවීම

1. සත්කාරක සමාගමෙන් ඉල්ලීමක් පාලකය වෙත පැමිණේ;
2. ඉල්ලන ලද ඒවා SSD හැඹිලියේ නොමැති බැවින්, ඒවා දෘඪ තැටි වලින් කියවනු ලැබේ;
3. කියවීමේ දත්ත සත්කාරක වෙත යවනු ලැබේ. ඒ සමගම, මෙම බ්ලොක් "උණුසුම්" දැයි බැලීමට චෙක්පතක් සිදු කරනු ලැබේ;
4. ඔව් නම්, ඒවා වැඩිදුර භාවිතය සඳහා SSD හැඹිලියට පිටපත් කරනු ලැබේ.

දත්ත හැඹිලියේ ඇති විට කියවන්න

1. සත්කාරක සමාගමෙන් ඉල්ලීමක් පාලකය වෙත පැමිණේ;
2. ඉල්ලන ලද දත්ත SSD හැඹිලියේ ඇති බැවින්, එය එහි සිට කියවනු ලැබේ;
3. කියවීමේ දත්ත සත්කාරක වෙත යවනු ලැබේ.

කියවීමේ හැඹිලි භාවිතා කරන විට දත්ත ලිවීම

1. ධාරකයෙන් ලිඛිත ඉල්ලීමක් පාලකය වෙත පැමිණේ;
2. දෘඪ තැටි වෙත දත්ත ලියා ඇත;
3. සාර්ථක පටිගත කිරීමක් පෙන්නුම් කරන ප්‍රතිචාරයක් සත්කාරක වෙත ආපසු යවනු ලැබේ;
4. ඒ සමගම, බ්ලොක් එක "උණුසුම්" දැයි පරීක්ෂා කරනු ලැබේ (ජනගහන-ඔන්-ලිවීමේ සීමාව පරාමිතිය සංසන්දනය කර ඇත). ඔව් නම්, එය පසුව භාවිතා කිරීම සඳහා SSD හැඹිලියට පිටපත් කරනු ලැබේ.

කියවීමේ + ලිවීමේ හැඹිලියක් භාවිතා කරන විට දත්ත ලිවීම

1. ධාරකයෙන් ලිඛිත ඉල්ලීමක් පාලකය වෙත පැමිණේ;
2. දත්ත SSD හැඹිලියට ලියා ඇත;
3. සාර්ථක පටිගත කිරීමක් පෙන්නුම් කරන ප්‍රතිචාරයක් සත්කාරක වෙත ආපසු යවනු ලැබේ;
4. SSD හැඹිලියේ දත්ත පසුබිමේ දෘඪ තැටි වෙත ලියා ඇත;

ක්‍රියාව පරීක්ෂා කරන්න

පරීක්ෂණ ස්ථාවරය

සේවාදායක 2 ක් (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB) ෆයිබර් චැනල් 16G හරහා වරායන් දෙකකින් සෘජුවම XCubeSAN XS5224D ගබඩා පද්ධතියට (16GB RAM/පාලකය) සම්බන්ධ කර ඇත.

අපි 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s, දත්ත අරාව සඳහා RAID5 (15+1) සහ 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010,BSS200Gbs ලෙස SSD100,BSS12BSSXNUMX ලෙස භාවිතා කළෙමු.

වෙළුම් 2 ක් සාදන ලදී: එක් එක් සේවාදායකය සඳහා එකක්.

පරීක්ෂණය 1. SSD 1-8 සිට කියවීමට පමණක් SSD හැඹිලිය

SSD හැඹිලිය

• I/O වර්ගය: අභිරුචිකරණය
• හැඹිලි බ්ලොක් ප්‍රමාණය: 4MB
• ජනප්‍රිය-කියවන සීමාව: 1
• ජනාකීර්ණ ලිවීමේ සීමාව: 0

I/O රටාව

• මෙවලම: IOmeter V1.1.0
• කම්කරුවන්: 1
• කැපී පෙනෙන (පෝලිම් ගැඹුර): 128
• ප්‍රවේශ පිරිවිතර: 4KB, 100% කියවීම, 100% අහඹු ලෙස

න්‍යායාත්මකව, හැඹිලි සංචිතයේ SSD වැඩි වන තරමට කාර්ය සාධනය වැඩි වේ. ප්රායෝගිකව, මෙය තහවුරු කර ඇත. කුඩා පරිමාවක් සහිත SSD සංඛ්යාවෙහි එකම සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් පුපුරන සුලු බලපෑමක් ඇති නොකරයි.

2-2 SSD සහිත කියවීමේ + ලිවීමේ මාදිලියේ SSD හැඹිලිය පරීක්ෂා කරන්න

SSD හැඹිලිය

• I/O වර්ගය: අභිරුචිකරණය
• හැඹිලි බ්ලොක් ප්‍රමාණය: 4MB
• ජනප්‍රිය-කියවන සීමාව: 1
• ජනාකීර්ණ ලිවීමේ සීමාව: 1

I/O රටාව

• මෙවලම: IOmeter V1.1.0
• කම්කරුවන්: 1
• කැපී පෙනෙන (පෝලිම් ගැඹුර): 128
• ප්‍රවේශ පිරිවිතර: 4KB, 100% ලියන්න, 100% අහඹු

එකම ප්රතිඵලය: SSD සංඛ්යාව වැඩි වන විට පුපුරන සුලු කාර්ය සාධන වර්ධනය සහ පරිමාණය.

පරීක්ෂණ දෙකේදීම, වැඩ කරන දත්ත ප්‍රමාණය සම්පූර්ණ හැඹිලි ප්‍රමාණයට වඩා අඩු විය. එමනිසා, කාලයත් සමඟම, සියලුම බ්ලොක් හැඹිලියට පිටපත් කර ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, වැඩ දැනටමත් SSD සමඟ සිදු කර ඇත, ප්‍රායෝගිකව දෘඪ තැටි වලට බලපාන්නේ නැත. මෙම පරීක්ෂණවල අරමුණ වූයේ හැඹිලිය උණුසුම් කිරීමේ සහ SSD ගණන අනුව එහි කාර්ය සාධනය පරිමාණය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවය පැහැදිලිව පෙන්නුම් කිරීමයි.

දැන් අපි නැවත පෘථිවියට පැමිණ දත්ත ප්‍රමාණය හැඹිලි ප්‍රමාණයට වඩා විශාල වන විට වඩාත් යථාර්ථවාදී තත්වයක් පරීක්ෂා කරමු. පරීක්ෂණය සාධාරණ කාලයක් තුළ සමත් වීම සඳහා (පරිමාව ප්‍රමාණය වැඩි වන විට හැඹිලි “උණුසුම්” කාල සීමාව විශාල ලෙස වැඩි වේ), අපි පරිමාව ප්‍රමාණය 120GB දක්වා සීමා කරන්නෙමු.

පරීක්ෂණය 3. දත්ත සමුදා අනුකරණය

SSD හැඹිලිය

• I/O වර්ගය: දත්ත සමුදාය
• හැඹිලි බ්ලොක් ප්‍රමාණය: 1MB
• ජනප්‍රිය-කියවන සීමාව: 2
• ජනාකීර්ණ ලිවීමේ සීමාව: 1

I/O රටාව

• මෙවලම: IOmeter V1.1.0
• කම්කරුවන්: 1
• කැපී පෙනෙන (පෝලිම් ගැඹුර): 128
• ප්‍රවේශ පිරිවිතර: 8KB, 67% කියවීම, 100% අහඹු ලෙස

තීන්දුව

ඇත්ත වශයෙන්ම, පැහැදිලි නිගමනය නම්, ඕනෑම ගබඩා පද්ධතියක කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා SSD හැඹිලියක් භාවිතා කිරීමේ හොඳ කාර්යක්ෂමතාවයි. වෙත අයදුම් කර ඇත QSAN XCubeSAN මෙම ප්‍රකාශය සම්පූර්ණයෙන්ම අදාළ වේ: SSD හැඹිලි ශ්‍රිතය හොඳින් ක්‍රියාත්මක වේ. මෙය කියවීමේ සහ කියවීමේ + ලිවීමේ මාතයන් සඳහා සහය දැක්වීම, ඕනෑම භාවිත අවස්ථාවක් සඳහා නම්‍යශීලී සැකසුම් මෙන්ම සමස්තයක් ලෙස පද්ධතියේ සමස්ත ක්‍රියාකාරිත්වය ගැන සැලකිලිමත් වේ. එබැවින්, ඉතා සාධාරණ පිරිවැයක් සඳහා (බලපත්ර මිල 1-2 SSD වල පිරිවැය සමඟ සැසඳිය හැකිය), ඔබට සමස්ත කාර්ය සාධනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කළ හැකිය.

මූලාශ්රය: www.habr.com