Depolama sistemlerine uygulanan G/Ç işlemlerini hızlandırmaya yönelik teknolojilerin dikkate alınmasına devam edilmesi, Otomatik Katmanlama gibi çok popüler bir seçenek üzerinde durmadan duramayız. Bu işlevin ideolojisi çeşitli depolama sistemi üreticileri arasında çok benzer olsa da, bir örnek kullanarak katmanlama uygulamasının özelliklerine bakacağız. .
Depolama sistemlerinde depolanan verilerin çeşitliliğine rağmen, aynı veriler talebe (kullanım sıklığına) bağlı olarak birkaç gruba ayrılabilir. En popüler (“sıcak”) verilere mümkün olduğunca çabuk erişilmesi gerekirken, daha az kullanılan (“soğuk”) veriler daha düşük bir öncelikte işlenebilir.
Böyle bir şemayı düzenlemek için katmanlama işlevi kullanılır. Bu durumda veri dizisi aynı türdeki disklerden değil, farklı depolama katmanları oluşturan birkaç sürücü grubundan oluşur. Maksimum genel performansı sağlamak için veriler, özel bir algoritma kullanılarak seviyeler arasında otomatik olarak taşınır.
Depolamak üç depolama seviyesine kadar destek:
- Katman 1: SSD, maksimum performans
- Katman 2: HDD SAS 10K/15K, yüksek performans
- Katman 3: HDD NL-SAS 7.2K, maksimum kapasite
Otomatik Katmanlama havuzu üç düzeyin tümünü veya herhangi bir kombinasyonda yalnızca ikisini içerebilir. Her Katmanda sürücüler tanıdık RAID gruplarında birleştirilir. Maksimum esneklik için her Katmandaki RAID düzeyi farklı olabilir. Yani örneğin 4x SSD RAID10 + 6x HDD 10K RAID5 + 12 HDD 7.2K RAID6 gibi bir yapıyı düzenlemenize hiçbir şey engel olmuyor.
Birimler (sanal diskler) oluşturduktan sonra havuz, tüm G/Ç işlemleriyle ilgili istatistiklerin arka planda toplanmasına başlar. Bunu yapmak için, alan 1 GB'lık bloklara (alt LUN adı verilen) "kesilir". Böyle bir bloğa her erişildiğinde ona 1 katsayısı atanır. Daha sonra zamanla bu katsayı azalır. 24 saat sonra bu bloğa herhangi bir I/O isteği gelmezse zaten 0.5'e eşit olacak ve sonraki her saatte düşmeye devam edecektir.
Zamanın belirli bir noktasında (varsayılan olarak her gün gece yarısı), toplanan sonuçlar katsayılarına göre alt LUN etkinliğine göre sıralanır. Buna dayanarak hangi blokların hangi yönde hareket edeceğine karar verilir. Bundan sonra aslında verilerin seviyeler arasında yeniden konumlandırılması meydana gelir.
Qsan depolama sistemi, birçok parametreyi kullanarak katmanlama sürecinin yönetimini mükemmel bir şekilde uygular ve bu da dizinin son performansını çok esnek bir şekilde yapılandırmanıza olanak tanır.
Verilerin ilk konumunu ve hareketinin öncelik yönünü belirlemek için her birim için ayrı ayrı belirlenen politikalar kullanılır:
- Otomatik Katmanlama – temerrüt politikası, ilk yerleştirme ve hareketlerin yönü otomatik olarak belirlenir; “Sıcak” veriler en üst seviyeye doğru yönelirken “soğuk” veriler ise aşağı doğru hareket eder. İlk yerleşim, her seviyedeki mevcut alana göre seçilir. Ancak sistemin öncelikle en hızlı sürücülerden maksimum düzeyde yararlanmaya çalıştığını anlamalısınız. Bu nedenle boş alan olması durumunda veriler üst seviyelere yerleştirilecektir. Bu politika, veri talebinin önceden tahmin edilemediği çoğu senaryo için uygundur.
- Yüksek ile başlayın ve ardından Otomatik Katmanlama – öncekinden fark yalnızca verilerin başlangıç konumundadır (en hızlı seviyede)
- En yüksek seviye – veriler her zaman en hızlı seviyeyi işgal etmeye çalışır. Çalışma sırasında aşağı kaydırılırlarsa mümkün olan en kısa sürede geri taşınırlar. Bu politika mümkün olan en hızlı erişimi gerektiren veriler için uygundur.
- Asgari seviye – veriler her zaman en düşük seviyeyi işgal etme eğilimindedir. Bu politika, nadiren kullanılan veriler (örneğin arşivler) için idealdir.
- Hareket etmek yok – sistem, verilerin orijinal konumunu otomatik olarak belirler ve onu taşımaz. Ancak sonradan yer değiştirmenin gerekmesi durumunda istatistikler toplanmaya devam edilmektedir.
Politikalar her birim oluşturulduğunda tanımlansa da, sistemin yaşam döngüsü boyunca anında tekrar tekrar değiştirilebileceğini belirtmekte fayda var.
Katmanlama mekanizmasına yönelik politikaların yanı sıra, düzeyler arasındaki veri hareketinin sıklığı ve hızı da yapılandırılır. Belirli bir seyahat süresi ayarlayabilirsiniz: günlük veya haftanın belirli günlerinde ve ayrıca istatistik toplama aralığını birkaç saate (minimum sıklık - 2 saat) düşürebilirsiniz. Bir veri taşıma işleminin tamamlanması için gereken süreyi sınırlamanız gerekiyorsa bir zaman çerçevesi (taşıma penceresi) ayarlayabilirsiniz. Ek olarak, yer değiştirme hızı da gösterilir - 3 mod: hızlı, orta, yavaş.
Verilerin anında taşınmasına ihtiyaç duyulursa, bunu yöneticinin komutuyla herhangi bir zamanda manuel olarak gerçekleştirmek mümkündür.
Veriler seviyeler arasında ne kadar sık ve hızlı taşınırsa, depolama sisteminin mevcut çalışma koşullarına uyum sağlama konusunda o kadar esnek olacağı açıktır. Ancak aynı zamanda, taşımanın ek bir yük (öncelikle disklerde) olduğunu hatırlamakta fayda var, bu nedenle kesinlikle gerekmedikçe verileri "sürmemelisiniz". Hareketi minimum yük zamanlarında planlamak daha iyidir. Depolama sisteminin çalışması sürekli olarak 24/7 yüksek performans gerektiriyorsa, yer değiştirme oranını minimuma indirmekte fayda var.
Çekim ayarlarının bolluğu şüphesiz ileri düzey kullanıcıları memnun edecektir. Ancak böyle bir teknolojiyle ilk kez karşılaşanlar için endişelenecek bir durum yok. Varsayılan ayarlara güvenmek (Otomatik Katmanlama politikası, günde bir kez geceleri maksimum hızda hareket etmek) ve istatistikler biriktikçe, gerekli sonucu elde etmek için belirli parametreleri ayarlamak oldukça mümkündür.
Üretkenliği artırmak için yırtılmayı aynı derecede popüler teknolojiyle karşılaştırmak Algoritmalarının farklı çalışma prensiplerini hatırlamanız gerekir.
SSD önbelleğe alma
Otomatik Katmanlama
Etki başlama hızı
Neredeyse anında. Ancak gözle görülür etki ancak önbellek "ısındıktan" sonra ortaya çıkar (dakikalardan saatlere kadar)
İstatistikleri topladıktan sonra (2 saatten, ideal olarak bir gün) artı verileri taşımak için gereken süre
Etkisi süresi
Veriler yeni bir bölümle değiştirilene kadar (dakika-saat)
Veri talep edildiğinde (XNUMX saat veya daha fazla)
Kullanım Endikasyonları
Anlık kısa vadeli performans kazanımları (veritabanları, sanallaştırma ortamları)
Uzun süre artan verimlilik (dosya, web, posta sunucuları)
Ayrıca, katmanlamanın özelliklerinden biri, onu yalnızca "SSD + HDD" gibi senaryolar için değil, aynı zamanda "hızlı HDD + yavaş HDD" gibi senaryolar için veya hatta SSD önbelleğe alma kullanıldığında temelde imkansız olan üç düzeyin tümü için kullanma olasılığıdır.
Test
Katmanlama algoritmalarının performansını test etmek için basit bir test gerçekleştirdik. Üzerine "minimum seviye" politikasına sahip bir birimin yerleştirildiği iki seviyeli SSD (RAID 1) + HDD 7.2K (RAID1) havuzu oluşturuldu. Onlar. Veriler her zaman yavaş disklerde bulunmalıdır.
Yönetim arayüzü, verilerin seviyeler arasındaki yerleşimini açıkça gösterir
Birimi verilerle doldurduktan sonra yerleştirme politikasını Otomatik Katmanlama olarak değiştirdik ve IOmeter testini çalıştırdık.
Birkaç saatlik testin ardından sistem istatistik toplayabildiğinde yeniden yerleştirme süreci başladı.
Veri taşıma işlemi tamamlandıktan sonra test hacmimiz tamamen en üst seviyeye (SSD) “süründü”.
Вердикт
Otomatik Katmanlama, yüksek hızlı sürücülerin daha yoğun kullanımı yoluyla depolama sisteminin performansını minimum malzeme ve zaman maliyetiyle artırmanıza olanak tanıyan harika bir teknolojidir. Uygulanan tek yatırım, disklerin/rafların/vb. hacmi/sayısında kısıtlama olmaksızın bir kez ve tamamen satın alınan bir lisanstır. Bu işlevsellik o kadar zengin ayarlarla donatılmıştır ki neredeyse her türlü iş görevini yerine getirebilir. Arayüzdeki süreçlerin görselleştirilmesi, cihazı etkili bir şekilde yönetmenize olanak sağlayacaktır.
Kaynak: habr.com