Dans cet article, je vous propose des conseils sur la manière de configurer votre baie de stockage ftScalableTM (ci-après abrégée en ftScalable) pour optimiser ses performances. En comprenant votre charge de travail et vos schémas d'E/S et en suivant quelques directives simples, vous pouvez configurer votre ftScalable pour atteindre vos exigences de disponibilité et de performance.
Terminologie
Le terme "disque logique" fait référence à un disque logique VOS, qui est composé d'un ou de plusieurs disques membres. Le VOS rayonne les données sur tous les disques membres. Avant l'introduction de ftScalable, chaque disque membre était une paire de disques physiques. Avec l'arrivée de ftScalable, chaque disque membre est maintenant associé à un seul LUN. Un LUN ou "unité logique", est une subdivision d'un disque virtuel ("VDISK") sur le ftScalable.
Un VDISK est un ensemble de 1 ou plusieurs disques physiques, organisés en un disque virtuel utilisant un type de RAID spécifique.
Le "mode dégradé" désigne le fonctionnement du VDISK après la défaillance d'un de ses disques physiques mais avant le début de l'opération de récupération.
"Mode de récupération" désigne le fonctionnement du VDISK pendant sa reconstruction après une panne de disque.
Types de RAID
Bien qu'il existe de nombreux types de RAID supportés par le ftScalable, je ne décrirai ici que les plus utilisés.
RAID-0 : Un RAID-0 VDISK rayonne les données sur tous les disques physiques du jeu. Il fournit les plus hauts degrés de performance d'entrée/sortie, mais n'offre AUCUNE tolérance de panne. La perte d'une unité de disque physique entraîne la perte totale des données. En outre, le ftScalable ne peut pas mettre automatiquement hors service les disques physiques marginaux et reconstruire les données de manière proactive en utilisant un disque de rechange. Ce type de RAID ne doit jamais être utilisé dans des environnements à mission critique.
RAID-1 : Un RAID-1 VDISK est une simple paire de disques physiques en miroir. Il offre de bonnes performances en lecture et en écriture et peut survivre à la perte d'un seul disque. Les lectures peuvent être gérées par l'un ou l'autre des disques physiques, tandis que les écritures doivent être effectuées sur les deux disques. La récupération d'un disque en panne est facile, ne nécessitant qu'une mise en miroir par le partenaire survivant. L'impact sur les performances est généralement minime en mode dégradé ou de récupération.
RAID-10 : Un VDISK RAID-10 est composé de plusieurs ensembles de disques RAID-1, ce qui permet de regrouper les données sur toutes les paires RAID-1. Un RAID-10 VDISK offre de hautes performances et la possibilité de survivre à plusieurs défaillances physiques de disques sans perte de données. L'impact sur les performances en mode dégradé ou de récupération est similaire à celui d'un RAID-1 VDISK.
RAID-5/RAID-6 : Ces types de RAID utilisent des algorithmes basés sur la parité et le striping pour offrir une haute disponibilité à un coût réduit par rapport à la mise en miroir. Un RAID-5 VDISK utilise l'équivalent de la capacité d'un disque physique pour la parité, tandis qu'un RAID-6 utilise l'équivalent de deux disques. Un RAID-5 VDISK peut survivre à la panne d'un seul disque sans perte de données, tandis qu'un RAID-6 VDISK peut survivre à deux pannes de disque. Les deux types offrent d'excellentes performances en lecture, mais les performances en écriture sont affectées par la nécessité d'écrire non seulement le bloc de données, mais aussi par les opérations de lecture / modification / réécriture nécessaires pour le(s) bloc(s) de parité. La panne de disque (mode dégradé) a un impact moyen sur le débit, tandis que le mode de récupération a un impact élevé sur le débit.
Choisir un type de RAID
Chaque type de RAID présente des avantages et des inconvénients spécifiques. En les comprenant, vous pouvez sélectionner le type de RAID le mieux adapté à votre environnement.
Pour les données et les applications pour lesquelles la vitesse d'écriture n'est pas importante, ou pour lesquelles il n'est pas important d'atteindre la vitesse d'accès la plus élevée, le RAID-5 est un bon choix. En contrepartie de performances d'écriture plus faibles et d'une latence plus élevée, vous pouvez utiliser moins de disques pour une capacité donnée, tout en obtenant un degré élevé de tolérance aux pannes. Cependant, vous devez également tenir compte de l'impact d'un fonctionnement avec un jeu RAID dégradé (c'est-à-dire un lecteur de disque défaillant) sur votre application. Les performances d'entrée/sortie et la latence des types RAID basés sur la parité souffriront davantage en mode dégradé et en mode de récupération que les types RAID basés sur un miroir.
Pour les données et les applications dont les performances dépendent de l'optimisation de la vitesse et de la latence des écritures, ou qui effectuent plus d'écritures que de lectures, ou qui ne doivent pas rencontrer de dégradation des performances en cas de panne de disque, les types de RAID basés sur un miroir (RAID-1 ou RAID-10) offrent une meilleure solution. Ces deux types de RAID éliminent la pénalité de lecture avant écriture du RAID-5 ou RAID-6, de sorte que l'écriture de données est une opération simple. Le RAID-10 est généralement un meilleur choix que le RAID-1 car il permet de répartir les données sur plusieurs disques physiques, ce qui peut augmenter considérablement les performances globales de lecture et d'écriture. (Mais veuillez lire la section intitulée "Disques logiques multi-membres VOS par rapport aux VDISKs RAID-10 ftScalable", ci-dessous).
Si vous ne pouvez pas décider de choisir un type de RAID basé sur la parité ou sur un miroir, alors le choix le plus sûr est d'utiliser un des types de RAID basés sur un miroir.
Affectation des LUN aux VDISKS
Pour l'examen, un ou plusieurs disques physiques constituent un VDISK. Un VDISK peut être divisé en un ou plusieurs LUN. Chaque LUN est attribué à un disque membre spécifique du VOS. Un ou plusieurs disques membres sont combinés en un seul disque logique VOS.
Je vous conseille vivement d'attribuer un seul LUN à un VDISK. Bien que le ftScalable permette de découper un VDISK en plusieurs LUN, l'utilisation de cette option peut entraîner des pertes de performances importantes qui affectent à la fois le débit d'entrée/sortie et la latence.
Plusieurs raisons expliquent ces sanctions, mais la raison fondamentale est facile à comprendre. Chaque fois que le ftScalable doit accéder à l'un des LUN dans une configuration à plusieurs LUN par VDISK, il doit rechercher les têtes de lecture des disques. Plus il y a de LUN dans une configuration VDISK, plus il y a de mouvements de têtes. Plus il y a de mouvements de tête, plus les latences sont importantes. N'oubliez pas que toutes les E/S doivent éventuellement être gérées par les lecteurs physiques qui composent le VDISK ; la mémoire cache de la matrice ne peut pas remplacer ces E/S physiques.
Stratus a effectué des tests de performance démontrant que le débit global d'E/S d'un VDISK à 4 LUN est environ la moitié de la performance du même VDISK configuré comme un LUN unique, alors que la latence peut être plus de quatre fois supérieure !
Affectation des disques logiques VOS aux LUN
L'approche la plus simple consiste à attribuer un disque logique VOS à chaque LUN. Si vous avez besoin d'un disque logique VOS plus grand qu'un seul LUN, ou si vous voulez profiter des avantages de performance du striping, vous pouvez créer un disque logique VOS à plusieurs membres, où chaque disque membre est un seul LUN.
Disques logiques multi-membres VOS contre disques logiques RAID-10 ftScalable
Vous pouvez mettre en œuvre le striping au niveau du VOS (en créant un disque logique multi-membres VOS), ou au niveau du ftScalable (en créant un VDISK RAID-10), ou même une combinaison des deux méthodes (par exemple, en combinant plusieurs LUN, dont chacun est un VDISK RAID-5, en un seul disque logique multi-membres VOS). Si vous souhaitez utiliser le striping, je vous recommande d'utiliser le RAID-1 ou le RAID-5 pour les VDISKS, avec 1 LUN par VDISK, et de combiner ces LUN en un seul disque logique VOS multi-membres. Le VOS utilise une file d'attente distincte pour les demandes de disque pour chaque LUN et ainsi, en maximisant le nombre de LUN, il maximise le débit et minimise la latence.
Affectation des fichiers aux disques logiques VOS
Si possible, assignez les fichiers à accès aléatoire et les fichiers à accès séquentiel à des disques logiques séparés. Le mélange des deux types de méthodes d'accès aux fichiers sur le même disque logique augmente le temps nécessaire dans le pire des cas pour accéder aux fichiers à accès aléatoire et réduit le débit maximal possible des fichiers séquentiels.
Résumé
Vous pouvez obtenir un accès au disque fiable, à haut débit et à faible latence en suivant ces directives simples.
Si vous pensez avoir de bonnes raisons d'utiliser une configuration différente de celle que nous avons recommandée ici, veuillez contacter l'équipe chargée de votre compte. Nous sommes toujours à votre disposition pour examiner les configurations ftScalable existantes et vous conseiller sur les situations spécifiques de vos clients.
J'espère que ces informations s'avéreront utiles. Si vous avez des questions ou des commentaires, veuillez répondre à ce post.
Remerciements
Joe Sanzio a apporté une aide inestimable lors de la rédaction de ce billet. Toutes les erreurs qui subsistent sont les miennes.