การพิจารณาเทคโนโลยีเพื่อเร่งการดำเนินการ I/O อย่างต่อเนื่องที่นำไปใช้กับระบบจัดเก็บข้อมูลเริ่มต้นขึ้นแล้ว อดไม่ได้ที่จะพิจารณาตัวเลือกยอดนิยมเช่นการจัดระดับอัตโนมัติ แม้ว่าอุดมการณ์ของฟังก์ชันนี้จะคล้ายกันมากในหมู่ผู้ผลิตระบบจัดเก็บข้อมูลต่างๆ แต่เราจะดูคุณสมบัติของการดำเนินการจัดระดับโดยใช้ตัวอย่าง .
แม้จะมีข้อมูลที่หลากหลายจัดเก็บไว้ในระบบจัดเก็บข้อมูล แต่ข้อมูลเดียวกันนี้สามารถแบ่งออกเป็นหลายกลุ่มตามความต้องการ (ความถี่ในการใช้งาน) ข้อมูลยอดนิยม ("ร้อน") จะต้องได้รับการเข้าถึงโดยเร็วที่สุด ในขณะที่ข้อมูลที่ใช้งานน้อย ("เย็น") สามารถประมวลผลได้ในลำดับความสำคัญที่ต่ำกว่า
เพื่อจัดระเบียบโครงร่างดังกล่าว ฟังก์ชันการจัดระดับจะถูกนำมาใช้ อาร์เรย์ข้อมูลในกรณีนี้ไม่ประกอบด้วยดิสก์ประเภทเดียวกัน แต่ประกอบด้วยกลุ่มไดรฟ์หลายกลุ่มที่สร้างระดับการจัดเก็บข้อมูลที่แตกต่างกัน ด้วยการใช้อัลกอริธึมพิเศษ ข้อมูลจะถูกย้ายระหว่างระดับโดยอัตโนมัติเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพโดยรวมสูงสุด
SHD รองรับการจัดเก็บข้อมูลได้ถึงสามระดับ:
- ระดับ 1: SSD ประสิทธิภาพสูงสุด
- ระดับ 2: HDD SAS 10K/15K ประสิทธิภาพสูง
- ระดับ 3: HDD NL-SAS 7.2K ความจุสูงสุด
พูลการจัดระดับอัตโนมัติสามารถมีทั้งหมดสามระดับ หรือเพียงสองระดับเท่านั้นในชุดค่าผสมใดๆ ภายในแต่ละระดับ ไดรฟ์จะถูกรวมเป็นกลุ่ม RAID ที่คุ้นเคย เพื่อความยืดหยุ่นสูงสุด ระดับ RAID ในแต่ละระดับอาจแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ไม่มีอะไรขัดขวางคุณจากการจัดระเบียบโครงสร้างเช่น 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6
หลังจากสร้างโวลุ่ม (ดิสก์เสมือน) แล้ว พูลบนนั้นเริ่มการรวบรวมสถิติเบื้องหลังเกี่ยวกับการดำเนินการ I/O ทั้งหมด ในการดำเนินการนี้ พื้นที่จะถูก "ตัด" ออกเป็นบล็อกขนาด 1GB (หรือที่เรียกว่า LUN ย่อย) แต่ละครั้งที่มีการเข้าถึงบล็อกดังกล่าว จะมีการกำหนดสัมประสิทธิ์เป็น 1 จากนั้นเมื่อเวลาผ่านไป สัมประสิทธิ์นี้จะลดลง หลังจาก 24 ชั่วโมง หากไม่มีคำขอ I/O ไปยังบล็อกนี้ ค่าดังกล่าวจะเท่ากับ 0.5 แล้ว และจะลดลงต่อไปทุกชั่วโมงต่อๆ ไป
ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง (โดยค่าเริ่มต้น ทุกวันเวลาเที่ยงคืน) ผลลัพธ์ที่รวบรวมจะถูกจัดอันดับตามกิจกรรม LUN ย่อยตามค่าสัมประสิทธิ์ จากนี้ จะมีการตัดสินใจว่าจะบล็อกใดและไปในทิศทางใด หลังจากนั้นในความเป็นจริง การย้ายข้อมูลระหว่างระดับต่างๆ จะเกิดขึ้น
ระบบจัดเก็บข้อมูล Qsan ใช้การจัดการกระบวนการจัดระดับอย่างสมบูรณ์แบบโดยใช้พารามิเตอร์จำนวนมาก ซึ่งช่วยให้คุณสามารถกำหนดค่าประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายของอาเรย์ได้อย่างยืดหยุ่นมาก
ในการระบุตำแหน่งเริ่มต้นของข้อมูลและทิศทางลำดับความสำคัญของการเคลื่อนไหวของข้อมูล จะใช้นโยบายที่ตั้งค่าแยกกันสำหรับแต่ละวอลุ่ม:
- การแบ่งระดับอัตโนมัติ – นโยบายเริ่มต้น ตำแหน่งเริ่มต้น และทิศทางของการเคลื่อนไหวจะถูกกำหนดโดยอัตโนมัติ เช่น ข้อมูล "ร้อน" มีแนวโน้มไปที่ระดับบนสุด และข้อมูล "เย็น" จะเลื่อนลงมา ตำแหน่งเริ่มต้นจะถูกเลือกตามพื้นที่ว่างในแต่ละระดับ แต่คุณต้องเข้าใจว่าระบบมุ่งมั่นที่จะใช้งานไดรฟ์ที่เร็วที่สุดให้เกิดประโยชน์สูงสุด ดังนั้นหากมีพื้นที่ว่างข้อมูลจะถูกวางไว้ที่ระดับบน นโยบายนี้เหมาะสำหรับสถานการณ์ส่วนใหญ่ที่ไม่สามารถคาดการณ์ความต้องการข้อมูลล่วงหน้าได้
- เริ่มต้นด้วยระดับสูงแล้วจัดระดับอัตโนมัติ – ความแตกต่างจากอันก่อนหน้าอยู่ที่ตำแหน่งเริ่มต้นของข้อมูลเท่านั้น (ในระดับที่เร็วที่สุด)
- ระดับสูงสุด – ข้อมูลมุ่งมั่นที่จะครอบครองระดับที่เร็วที่สุดเสมอ หากมีการเคลื่อนย้ายลงระหว่างการดำเนินการ ให้ย้ายกลับโดยเร็วที่สุด นโยบายนี้เหมาะสำหรับข้อมูลที่ต้องการการเข้าถึงที่รวดเร็วที่สุด
- ระดับต่ำสุด – ข้อมูลมีแนวโน้มที่จะครอบครองระดับต่ำสุดเสมอ นโยบายนี้เหมาะสำหรับข้อมูลที่ไม่ค่อยได้ใช้ (เช่น ที่เก็บถาวร)
- ไม่มีการเคลื่อนย้าย – ระบบจะกำหนดตำแหน่งเดิมของข้อมูลโดยอัตโนมัติและไม่ย้ายข้อมูล อย่างไรก็ตาม จะมีการเก็บรวบรวมสถิติต่อไปในกรณีที่จำเป็นต้องย้ายที่อยู่ในภายหลัง
เป็นที่น่าสังเกตว่าแม้ว่านโยบายจะถูกกำหนดไว้เมื่อมีการสร้างแต่ละวอลุ่ม แต่นโยบายสามารถเปลี่ยนแปลงซ้ำๆ ได้ทันทีตลอดวงจรการใช้งานของระบบ
นอกจากนโยบายสำหรับกลไกการจัดระดับแล้ว ยังมีการกำหนดค่าความถี่และความเร็วของการเคลื่อนที่ของข้อมูลระหว่างระดับอีกด้วย คุณสามารถตั้งเวลาเดินทางได้: รายวันหรือบางวันในสัปดาห์ และยังลดช่วงเวลาการเก็บสถิติลงเหลือหลายชั่วโมง (ความถี่ขั้นต่ำ - 2 ชั่วโมง) หากคุณต้องการจำกัดเวลาที่ใช้ในการดำเนินการย้ายข้อมูลให้เสร็จสิ้น คุณสามารถกำหนดกรอบเวลา (หน้าต่างสำหรับการย้าย) นอกจากนี้ยังระบุความเร็วในการย้าย - 3 โหมด: เร็ว, ปานกลาง, ช้า
หากจำเป็นต้องย้ายข้อมูลทันที คุณสามารถดำเนินการด้วยตนเองได้ตลอดเวลาตามคำสั่งของผู้ดูแลระบบ
เป็นที่ชัดเจนว่ายิ่งข้อมูลถูกย้ายระหว่างระดับบ่อยและเร็วขึ้น ระบบจัดเก็บข้อมูลก็จะมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานในปัจจุบัน แต่ในขณะเดียวกัน ก็ควรจำไว้ว่าการย้ายเป็นภาระเพิ่มเติม (โดยหลักแล้วอยู่บนดิสก์) ดังนั้นคุณไม่ควร "ขับเคลื่อน" ข้อมูลเว้นแต่จะจำเป็นจริงๆ ควรวางแผนการเคลื่อนไหวในช่วงเวลาที่มีภาระน้อยที่สุด หากการทำงานของระบบจัดเก็บข้อมูลต้องการประสิทธิภาพสูงอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน ก็คุ้มค่าที่จะลดอัตราการย้ายตำแหน่งให้เหลือน้อยที่สุด
การตั้งค่าการถ่ายภาพที่หลากหลายจะทำให้ผู้ใช้ขั้นสูงพึงพอใจอย่างไม่ต้องสงสัย อย่างไรก็ตามสำหรับผู้ที่พบเจอเทคโนโลยีดังกล่าวเป็นครั้งแรกก็ไม่มีอะไรต้องกังวล ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะเชื่อถือการตั้งค่าเริ่มต้น (นโยบายการจัดระดับอัตโนมัติ ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดวันละครั้งในเวลากลางคืน) และเมื่อสถิติสะสม คุณจะปรับพารามิเตอร์บางอย่างเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ
เปรียบเทียบการฉีกกับเทคโนโลยียอดนิยมไม่แพ้กันเพื่อเพิ่มผลผลิต เช่น คุณควรจำหลักการทำงานที่แตกต่างกันของอัลกอริธึม
การแคช SSD
การแบ่งระดับอัตโนมัติ
ความเร็วในการโจมตีเอฟเฟกต์
เกือบจะในทันที แต่ผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนจะเกิดขึ้นหลังจากที่แคช "อุ่นเครื่อง" แล้วเท่านั้น (นาทีถึงชั่วโมง)
หลังจากรวบรวมสถิติ (จาก 2 ชั่วโมง นึกเป็นหนึ่งวัน) บวกกับเวลาในการย้ายข้อมูล
ระยะเวลาผล
จนกว่าข้อมูลจะถูกแทนที่ด้วยส่วนใหม่ (นาที-ชั่วโมง)
ขณะที่ข้อมูลอยู่ในความต้องการ (XNUMX ชั่วโมงขึ้นไป)
ข้อบ่งชี้สำหรับการใช้งาน
ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นในระยะสั้นทันที (ฐานข้อมูล สภาพแวดล้อมการจำลองเสมือน)
เพิ่มผลผลิตในระยะยาว (ไฟล์ เว็บ เมลเซิร์ฟเวอร์)
นอกจากนี้ หนึ่งในคุณสมบัติของการแบ่งระดับคือความเป็นไปได้ในการใช้งานไม่เพียงแต่ในสถานการณ์เช่น "SSD + HDD" แต่ยังรวมถึง "HDD ที่เร็ว + HDD ช้า" หรือแม้แต่ทั้งสามระดับ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะเป็นไปไม่ได้เมื่อใช้แคช SSD
การทดสอบ
เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของอัลกอริธึมการจัดระดับ เราได้ทำการทดสอบง่ายๆ มีการสร้างพูล SSD (RAID 1) สองระดับ + HDD 7.2K (RAID1) ขึ้น โดยวางโวลุ่มที่มีนโยบาย "ระดับขั้นต่ำ" เหล่านั้น. ข้อมูลควรอยู่ในดิสก์ที่ช้าเสมอ
อินเทอร์เฟซการจัดการแสดงตำแหน่งของข้อมูลระหว่างระดับอย่างชัดเจน
หลังจากเติมข้อมูลในปริมาณมากแล้ว เราได้เปลี่ยนนโยบายการจัดวางเป็นการจัดระดับอัตโนมัติ และดำเนินการทดสอบ IOmeter
หลังจากการทดสอบหลายชั่วโมง เมื่อระบบสามารถรวบรวมสถิติได้ กระบวนการย้ายตำแหน่งก็เริ่มขึ้น
หลังจากที่การเคลื่อนย้ายข้อมูลเสร็จสิ้น ปริมาณการทดสอบของเราจะ "รวบรวมข้อมูล" ไปที่ระดับบนสุด (SSD) โดยสมบูรณ์
คำตัดสิน
การจัดระดับอัตโนมัติเป็นเทคโนโลยีที่ยอดเยี่ยมที่ช่วยให้คุณเพิ่มประสิทธิภาพของระบบจัดเก็บข้อมูลด้วยต้นทุนวัสดุและเวลาน้อยที่สุดผ่านการใช้งานไดรฟ์ความเร็วสูงที่เข้มข้นยิ่งขึ้น นำไปใช้กับ การลงทุนเพียงอย่างเดียวคือใบอนุญาต ซึ่งซื้อครั้งเดียวและตลอดไปโดยไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับปริมาณ/จำนวนดิสก์/ชั้นวาง/อื่นๆ ฟังก์ชันนี้มาพร้อมกับการตั้งค่าที่หลากหลายซึ่งสามารถตอบสนองงานทางธุรกิจได้เกือบทุกประเภท และการแสดงภาพกระบวนการในอินเทอร์เฟซจะช่วยให้คุณจัดการอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ที่มา: will.com