SSDs کے استعمال کی بنیاد پر کارکردگی کو بہتر بنانے اور اسٹوریج سسٹمز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والی ٹیکنالوجیز طویل عرصے سے ایجاد ہو چکی ہیں۔ سب سے پہلے، یہ SSD کا استعمال اسٹوریج کی جگہ کے طور پر ہے، جو 100% موثر، لیکن مہنگا ہے۔ لہذا، تھکا دینے والی اور کیشنگ ٹیکنالوجیز استعمال کی جاتی ہیں، جہاں SSDs صرف سب سے مشہور ("ہاٹ") ڈیٹا کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ "گرم" ڈیٹا کے طویل مدتی (دن-ہفتوں) کے استعمال کے منظرناموں کے لیے ٹائرنگ اچھی ہے۔ کیشنگ، اس کے برعکس، قلیل مدتی (منٹ گھنٹے) استعمال کے لیے ہے۔ یہ دونوں اختیارات اسٹوریج سسٹم میں لاگو ہوتے ہیں۔ . اس مضمون میں ہم دوسرے الگورتھم کے نفاذ کو دیکھیں گے۔ .
SSD کیشنگ ٹیکنالوجی کا نچوڑ SSDs کا ہارڈ ڈرائیوز اور کنٹرولر کی RAM کے درمیان انٹرمیڈیٹ کیش کے طور پر استعمال ہے۔ SSD کی کارکردگی، بلاشبہ، کنٹرولر کے اپنے کیشے کی کارکردگی سے کم ہے، لیکن حجم زیادہ ہونے کا حکم ہے۔ لہذا، ہمیں رفتار اور حجم کے درمیان ایک خاص سمجھوتہ ملتا ہے۔
پڑھنے کے لیے SSD کیشے استعمال کرنے کے اشارے:
- تحریری کارروائیوں پر پڑھنے کی کارروائیوں کی برتری (اکثر ڈیٹا بیس اور ویب ایپلیکیشنز کے لیے عام ہے)؛
- ہارڈ ڈرائیو سرنی کی کارکردگی کی شکل میں رکاوٹ کی موجودگی؛
- مطلوبہ ڈیٹا کی مقدار SSD کیشے کے سائز سے کم ہے۔
ریڈ+رائٹ ایس ایس ڈی کیش استعمال کرنے کے اشارے یکساں ہیں، سوائے آپریشنز کی نوعیت کے - مخلوط قسم (مثال کے طور پر، فائل سرور)۔
زیادہ تر سٹوریج فروش اپنی مصنوعات میں صرف پڑھنے کے لیے SSD کیش استعمال کرتے ہیں۔ بنیادی فرق وہ لکھنے کے لیے کیشے کو بھی استعمال کرنے کی صلاحیت فراہم کرتے ہیں۔ QSAN اسٹوریج سسٹمز میں SSD کیشنگ فعالیت کو فعال کرنے کے لیے، آپ کو ایک علیحدہ لائسنس خریدنا چاہیے (الیکٹرانک طور پر فراہم کیا گیا)۔
XCubeSAN میں SSD کیشے کو فزیکل طور پر الگ SSD کیش پولز کی شکل میں لاگو کیا جاتا ہے۔ سسٹم میں ان میں سے چار تک ہو سکتے ہیں۔ ہر پول، یقیناً، SSDs کا اپنا سیٹ استعمال کرتا ہے۔ اور پہلے سے ہی ورچوئل ڈسک کی خصوصیات میں ہم اس بات کا تعین کرتے ہیں کہ آیا یہ کیش پول استعمال کرے گا اور کون سا۔ حجم کے لیے کیشے کے استعمال کو فعال اور غیر فعال کرنا I/O کو روکے بغیر آن لائن کیا جا سکتا ہے۔ آپ پول میں SSDs کو گرم بھی شامل کر سکتے ہیں اور انہیں وہاں سے ہٹا سکتے ہیں۔ SSD پول کیشے بناتے وقت، آپ کو یہ منتخب کرنے کی ضرورت ہے کہ یہ کس موڈ میں کام کرے گا: صرف پڑھنے کے لیے یا پڑھنے+لکھنا۔ اس کی جسمانی تنظیم اس پر منحصر ہے۔ چونکہ کئی کیش پول ہو سکتے ہیں، اس لیے ان کی فعالیت مختلف ہو سکتی ہے (یعنی سسٹم میں بیک وقت پڑھنا اور پڑھنا+لکھنا کیش پول دونوں ہو سکتے ہیں)۔
اگر صرف پڑھنے کے لیے کیش پول استعمال کیا جاتا ہے، تو یہ 1-8 SSDs پر مشتمل ہو سکتا ہے۔ ڈسکوں کا ایک ہی صلاحیت اور ایک ہی وینڈر ہونا ضروری نہیں ہے، کیونکہ وہ NRAID+ ڈھانچے میں یکجا ہیں۔ پول میں تمام SSDs مشترکہ ہیں۔ نظام آزادانہ طور پر زیادہ سے زیادہ کارکردگی حاصل کرنے کے لیے تمام SSDs کے درمیان آنے والی درخواستوں کو متوازی بنانے کی کوشش کرتا ہے۔ اگر ایس ایس ڈی میں سے کوئی ایک ناکام ہوجاتا ہے تو، کچھ بھی برا نہیں ہوگا: سب کے بعد، کیشے میں ہارڈ ڈرائیوز کی صف میں محفوظ کردہ ڈیٹا کی صرف ایک کاپی ہوتی ہے۔ یہ صرف اتنا ہے کہ دستیاب SSD کیشے کی مقدار کم ہو جائے گی (یا ایک ڈرائیو سے اصل SSD کیش استعمال کرنے پر صفر ہو جائے گی)۔
اگر کیشے کو پڑھنے + لکھنے کے آپریشنز کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو پول میں SSDs کی تعداد دو سے زیادہ ہونی چاہیے، کیونکہ مواد کو ڈرائیوز کے جوڑے پر عکس بند کیا جاتا ہے (NRAID 1+ ڈھانچہ استعمال کیا جاتا ہے)۔ کیشے کو ڈپلیکیٹ کرنا ضروری ہے کیونکہ اس میں وہ ڈیٹا ہوسکتا ہے جو ابھی تک ہارڈ ڈرائیوز پر نہیں لکھا گیا ہے۔ اور اس صورت میں، کیش پول سے SSD کی ناکامی معلومات کے نقصان کا باعث بنے گی۔ NRAID 1+ کی صورت میں، SSD کی ناکامی کیش کو صرف پڑھنے کی حالت میں منتقل کیا جائے گا، غیر تحریری ڈیٹا کو ہارڈ ڈرائیو کی صف میں پھینک دیا جائے گا۔ ناقص SSD کو تبدیل کرنے کے بعد، کیش اپنے اصل آپریٹنگ موڈ میں واپس آجائے گا۔ ویسے، زیادہ سیکیورٹی کے لیے، آپ ریڈی + رائٹ کیشے کے لیے وقف شدہ ہاٹ اسپیئرز تفویض کر سکتے ہیں۔
XCubeSAN میں SSD کیشنگ فنکشن استعمال کرتے وقت، سٹوریج کنٹرولرز کی میموری کی مقدار کے لیے بہت سے تقاضے ہوتے ہیں: جتنی زیادہ سسٹم میموری ہوگی، اتنا ہی بڑا کیش پول دستیاب ہوگا۔
زیادہ تر اسٹوریج سسٹم مینوفیکچررز کے برعکس، جو صرف SSD کیشے کو آن/آف کرنے کا آپشن پیش کرتے ہیں، QSAN مزید اختیارات فراہم کرتا ہے۔ خاص طور پر، آپ لوڈ کی نوعیت کے لحاظ سے کیش آپریٹنگ موڈ کو منتخب کر سکتے ہیں۔ تین پیش سیٹ ٹیمپلیٹس ہیں جو متعلقہ خدمات کے اپنے آپریشن میں قریب ترین ہیں: ڈیٹا بیس، فائل سسٹم، ویب سروس۔ اس کے علاوہ، منتظم مطلوبہ پیرامیٹر کی قدریں ترتیب دے کر اپنا پروفائل بنا سکتا ہے۔
- بلاک سائز (کیشے بلاک سائز) – 1/2/4 MB
- بلاک کو پڑھنے کے لیے درخواستوں کی تعداد تاکہ اسے کیشے میں کاپی کیا جائے (پپولیٹ آن ریڈ تھریشولڈ) – 1..4
- بلاک لکھنے کے لیے درخواستوں کی تعداد تاکہ اسے کیشے میں کاپی کیا جائے (پاپلیٹ آن رائٹ تھریشولڈ) – 0..4
پروفائلز کو پرواز پر تبدیل کیا جا سکتا ہے، لیکن، یقینا، کیش ری سیٹ کے مواد اور اس کے نئے "وارمنگ اپ" کے ساتھ۔
SSD کیشے کے آپریشن کے اصول پر غور کرتے ہوئے، ہم اس کے ساتھ کام کرتے وقت اہم کارروائیوں کو نمایاں کر سکتے ہیں:
ڈیٹا کو پڑھنا جب یہ کیشے میں نہ ہو۔
- میزبان کی طرف سے ایک درخواست کنٹرولر تک پہنچتی ہے۔
- چونکہ درخواست کردہ ایس ایس ڈی کیشے میں نہیں ہیں، انہیں ہارڈ ڈرائیوز سے پڑھا جاتا ہے۔
- پڑھا ہوا ڈیٹا میزبان کو بھیجا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ دیکھنے کے لیے چیک کیا جاتا ہے کہ آیا یہ بلاکس "گرم" ہیں؛
- اگر ہاں، تو انہیں مزید استعمال کے لیے SSD کیشے میں کاپی کر دیا جاتا ہے۔
ڈیٹا کو پڑھیں جب یہ کیشے میں موجود ہو۔
- میزبان کی طرف سے ایک درخواست کنٹرولر تک پہنچتی ہے۔
- چونکہ درخواست کردہ ڈیٹا SSD کیشے میں ہے، اس لیے اسے وہاں سے پڑھا جاتا ہے۔
- پڑھا ہوا ڈیٹا میزبان کو بھیجا جاتا ہے۔
ریڈ کیش کا استعمال کرتے وقت ڈیٹا لکھنا
- میزبان کی طرف سے تحریری درخواست کنٹرولر تک پہنچتی ہے۔
- ڈیٹا ہارڈ ڈرائیوز پر لکھا جاتا ہے۔
- کامیاب ریکارڈنگ کی نشاندہی کرنے والا جواب میزبان کو واپس کر دیا جاتا ہے۔
- ایک ہی وقت میں، یہ چیک کیا جاتا ہے کہ آیا بلاک "گرم" ہے (پاپلیٹ آن رائٹ تھریشولڈ پیرامیٹر کا موازنہ کیا جاتا ہے)۔ اگر ہاں، تو اسے بعد میں استعمال کے لیے SSD کیشے میں کاپی کیا جاتا ہے۔
ریڈ + رائٹ کیشے کا استعمال کرتے وقت ڈیٹا لکھنا
- میزبان کی طرف سے تحریری درخواست کنٹرولر تک پہنچتی ہے۔
- ڈیٹا SSD کیشے میں لکھا جاتا ہے۔
- کامیاب ریکارڈنگ کی نشاندہی کرنے والا جواب میزبان کو واپس کر دیا جاتا ہے۔
- ایس ایس ڈی کیشے سے ڈیٹا پس منظر میں ہارڈ ڈرائیوز پر لکھا جاتا ہے۔
کارروائی میں چیک کریں
ٹیسٹ سٹینڈ
2 سرورز (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz/RAM: 32GB) دو پورٹس کے ذریعے فائبر چینل 16G کے ذریعے براہ راست XCubeSAN XS5224D اسٹوریج سسٹم (16GB RAM/کنٹرولر) سے جڑے ہوئے ہیں۔
ہم نے 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s، کو RAID5 (15+1) میں ملا کر ڈیٹا اری کے لیے استعمال کیا اور 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B، HUSMH8010BSS200/cab100، SAS12
2 جلدیں تخلیق کی گئیں: ہر سرور کے لیے ایک۔
ٹیسٹ 1۔ 1-8 SSDs سے صرف پڑھنے کے لیے SSD کیشے
SSD کیشے
- I/O قسم: حسب ضرورت
- کیشے بلاک سائز: 4MB
- آبادی پر پڑھنے کی حد: 1
- آبادی پر لکھنے کی حد: 0
I/O پیٹرن
- ٹول: IOmeter V1.1.0
- کارکنان: 1
- بقایا (قطار کی گہرائی): 128
- رسائی کی تفصیلات: 4KB، 100% پڑھیں، 100% رینڈم
نظریہ میں، کیش پول میں جتنے زیادہ SSDs ہوں گے، کارکردگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ عملی طور پر، اس کی تصدیق کی گئی ہے. SSDs کی تعداد میں صرف ایک ہی نمایاں اضافہ جس میں تھوڑی سی مقدار ہوتی ہے دھماکہ خیز اثر کا باعث نہیں بنتی۔
ٹیسٹ 2. 2-8 SSDs کے ساتھ پڑھنے + لکھنے کے موڈ میں SSD کیش
SSD کیشے
- I/O قسم: حسب ضرورت
- کیشے بلاک سائز: 4MB
- آبادی پر پڑھنے کی حد: 1
- آبادی پر لکھنے کی حد: 1
I/O پیٹرن
- ٹول: IOmeter V1.1.0
- کارکنان: 1
- بقایا (قطار کی گہرائی): 128
- رسائی کی تفصیلات: 4KB، 100% لکھیں، 100% بے ترتیب
ایک ہی نتیجہ: دھماکہ خیز کارکردگی میں اضافہ اور SSDs کی تعداد میں اضافہ کے ساتھ اسکیلنگ۔
دونوں ٹیسٹوں میں، ورکنگ ڈیٹا کی مقدار کل کیش سائز سے کم تھی۔ لہذا، وقت کے ساتھ، تمام بلاکس کو کیشے میں کاپی کیا گیا تھا. اور کام، درحقیقت، SSDs کے ساتھ پہلے سے ہی عملی طور پر ہارڈ ڈرائیوز کو متاثر کیے بغیر کیا گیا تھا۔ ان ٹیسٹوں کا مقصد SSDs کی تعداد کے لحاظ سے کیشے کو گرم کرنے اور اس کی کارکردگی کو سکیل کرنے کی تاثیر کو واضح طور پر ظاہر کرنا تھا۔
اب آئیے زمین پر واپس آتے ہیں اور ایک زیادہ حقیقت پسندانہ صورتحال کا جائزہ لیتے ہیں، جب ڈیٹا کی مقدار کیش سائز سے زیادہ ہوتی ہے۔ ٹیسٹ کو مناسب وقت میں پاس کرنے کے لیے (کیشے "وارم اپ" کا دورانیہ حجم کے سائز میں اضافے کے ساتھ بہت بڑھ جاتا ہے)، ہم والیوم کے سائز کو 120GB تک محدود کر دیں گے۔
ٹیسٹ 3۔ ڈیٹا بیس ایمولیشن
SSD کیشے
- I/O قسم: ڈیٹا بیس
- کیشے بلاک سائز: 1MB
- آبادی پر پڑھنے کی حد: 2
- آبادی پر لکھنے کی حد: 1
I/O پیٹرن
- ٹول: IOmeter V1.1.0
- کارکنان: 1
- بقایا (قطار کی گہرائی): 128
- رسائی کی تفصیلات: 8KB، 67% پڑھیں، 100% رینڈم
فیصلہ
واضح نتیجہ، یقیناً، کسی بھی اسٹوریج سسٹم کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ایس ایس ڈی کیش کو استعمال کرنے کی اچھی کارکردگی ہے۔ درخواست دی ہے یہ بیان مکمل طور پر لاگو ہوتا ہے: ایس ایس ڈی کیچنگ فنکشن کو مکمل طور پر لاگو کیا گیا ہے۔ یہ پڑھنے اور پڑھنے + لکھنے کے طریقوں، کسی بھی استعمال کے منظر نامے کے لیے لچکدار ترتیبات کے ساتھ ساتھ نظام کی مجموعی کارکردگی کے لیے تعاون سے متعلق ہے۔ لہذا، ایک بہت ہی معقول قیمت کے لیے (لائسنس کی قیمت 1-2 SSDs کی لاگت سے موازنہ ہے)، آپ مجموعی کارکردگی میں نمایاں اضافہ کر سکتے ہیں۔
ماخذ: www.habr.com