Как использовать автоматическое выравнивание и оптимизировать производительность хранилища с помощью приложения QNAP Qtier ™

  1. 1. Проблемы и решения Наиболее важными факторами, определяющими производительность хранилища, всегда...
  2. 3. Создание пространства для хранения с помощью приложения Qtier ™
  3. 4. Настроить и контролировать функцию автоматического слоя после создания
  4. 4.2. Мониторинг функции автоматического слоя

1. Проблемы и решения

Наиболее важными факторами, определяющими производительность хранилища, всегда будут производительность и емкость чтения / записи (I / O). Принимая решение о том, как настроить и реализовать различные типы дисков, учитывайте преимущества и недостатки различных решений:

1. Только диски SATA / NL-SAS
Большая емкость, но ограниченная производительность ввода / вывода.

2. Только SSD диски
Максимальная производительность ввода-вывода, а также высокая стоимость и меньшая емкость.

3. SATA и SSD накопители
Сочетание преимуществ накопителей SSD и SATA позволяет получить нужную емкость и производительность при ручном разделении данных между этими двумя типами хранилищ, но этому решению не хватает гибкости.

Лучшим, но и наименее удобным, может быть планирование ИТ-персонала и ручная настройка, данные которого должны быть включены в выбранное хранилище. В этот момент Qtier ™ выходит на сцену. Qtier ™ - это многоуровневая система управления, которая автоматически передает наиболее активные данные на высокопроизводительные диски. Распределяет массовое хранилище сервера QNAP NAS на 3 разных уровня и, таким образом, не только уменьшает объем требуемой административной работы, но и позволяет более точно разделять данные при одновременном повышении производительности хранилища.

Комбинируя 3 уровня многоуровневого хранения и пулов хранения, Qtier ™ может передавать данные на другой уровень на основе частоты доступа к ним с хоста и, таким образом, максимизировать производительность сервера QNAP NAS, сохраняя при этом высокую емкость для хранения данных.

В лаборатории QNAP мы использовали один сервер, оснащенный процессором Intel Xeon E5-2620v3 (каждый процессор с 6 ядрами и 12 потоками), и наняли в общей сложности 24 сотрудника для проведения теста IOmeter для проверки производительности Qtier ™ в сочетании с моделью TVS-EC1580MU-SAS-RP. (в котором 6 SAS-SSD были использованы в массиве RAID 10 *). Результат с I / O 4k, 100% случайного чтения, 12 IO на сотрудника составляет 140 000 I / O в секунду. Среднее время отклика ввода / вывода составляет 0,3 мс для интерфейсов 40 GbE и 0,7 мс для интерфейсов 10 GbE.

* Оборудование, использованное для теста:
Сервер: Supermicro SYS-6028U-TR4T +
Память: 16 ГБ
Процессор: 2 Intel Xeon E5-2620 вер. 3 2,40 ГГц
QNAP NAS: TVS-EC1580MU-SAS-RP
Память: 12 ГБ
Процессор: Intel Xeon E3-1246 вер. 3,50 ГГц
Жесткие диски: Seagate SAS-SSD ST400FM0053 * 6, другие - Seagate NL-SAS ST1000NM0023.
Конфигурация RAID: RAID10 для SSD, RAID 5 для дисков NL-SAS

При использовании сервера TVS-EC1580MU-SAS-RP (с 6 x SAS-SSD RAID 10 + 8 x NL-SAS HDD RAID 5) результат при 4000 100-процентных случайных чтениях составил 100 000 IOPS со временем отклика менее 1 мс.

Технология Qtier ™ также совместима с кешем SSD, который создается в системе QTS 4.2. Кэш SSD может значительно увеличить частоту обращений в кэш, перемещая часто используемые, произвольно читаемые данные в кэш SSD. С другой стороны, Qtier ™ передает данные в соответствии с результатами анализа данных и на основе графика. Ниже приведено базовое сравнение операции кэширования на SSD и автоматической стратификации Qtier ™:

Сравнение Qtier ™ Cache только на SSD SSD 1. Доступное пространство на SSD Расширение в соответствии с потребностями Ограниченная доступность памяти * Расширение в соответствии с потребностями 2. Цена Низкий Низкий Высокий 3. Соответствующая массовая память Объем / Объем LUN / Объем LUN / Объем LUN 4. Метод Миграция данных в соответствии с расписанием Автоматическая - 5. Механизм миграции данных Перемещает данные более высокого уровня в зависимости от частоты доступа. Реплицирует часто используемые данные на SSD-дисках. Все данные хранятся на дисках SSD 6. Сценарии применения. Для прогнозируемых нагрузок, операций ввода-вывода, например, для серверов файлы, интернет или электронная почта, виртуализация приложений или редактирование видео. Для сред с очень частым доступом к данным, например, для виртуализации приложений или редактирования видео. Обычно используется, когда требуется быстрая обработка или обработка большого количества операций ввода-вывода, например, в базах данных или виртуальных средах.

* Вы можете получить больше информации о кеше на SSD здесь.
* Дисковод SSD, используемый приложением Qtier ™, нельзя использовать для создания кэша на SSD.

2. Введение

2.1. Системные требования

Приложение Qtier поддерживается только некоторыми моделями серверов NAS. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, используйте Введение в приложение Qtier ,

Также необходимо обновить прошивку QNAP NAS до версии 4.2 и развернуть SSD и жесткие диски на NAS * таким образом, чтобы они использовали приложение Qtier ™.

* Для использования высокоскоростного слоя используйте диски SAS, которые поддерживаются только моделями с обозначением «SAS».

3. Создание пространства для хранения с помощью приложения Qtier ™

Чтобы использовать приложение Qtier ™, вы должны сначала внедрить различные типы дисков на сервере QNAP NAS *. Когда диски подключены и готовы, создайте новый пул хранения с помощью диспетчера памяти> Расположение хранилища> Создать новый пул хранения. Если вы используете модель, которая поддерживает Qtier ™, первый шаг в мастере пула хранилищ будет состоять в том, чтобы выбрать, включить ли автоматическое наслоение. Установите флажок и продолжайте.

Установите флажок и продолжайте

Включите автоматический пул дискового пространства для пула хранения, который вы собираетесь создать для использования технологии Qtier ™.

На следующем шаге будет отображен столбец Типы групп RAID с выбранным значением сверхбыстрого (SSD). Теперь вы можете выбрать диски SSD, которые будут использоваться для создания этого пула хранения с группой RAID в сверхбыстром слое. После подтверждения выбора следуйте инструкциям мастера, чтобы завершить создание пула хранения с первым слоем.

Выберите диск SSD, который будет использоваться в ультрабыстрой RAID-группе

После создания пула хранения вам будет предложено настроить следующий уровень пула хранения. После нажатия OK вы сможете выбрать различные типы дисков, которые составляют следующий слой этого пула хранения *. В следующем примере настраивается группа RAID «Емкость (SATA, NL-SAS)».

Настройте оставшиеся слои пула хранения

Настройте оставшиеся слои пула хранения

В этом примере будет настроен следующий тип группы RAID «Емкость (SATA, NL-SAS)», и вы сможете выбрать диски, которые будут использоваться на этом уровне.

В этом примере будет настроен следующий тип группы RAID «Емкость (SATA, NL-SAS)», и вы сможете выбрать диски, которые будут использоваться на этом уровне

После настройки различных слоев будет отображен сводный отчет, позволяющий проверить конфигурацию.

После того, как все слои будут настроены, система предложит вам указать расписание автоматического наложения. В этом представлении вы можете выбрать, когда система должна начать передачу данных. В связи с тем, что передача может повлиять на производительность операций ввода-вывода в массовом хранилище, рекомендуется, чтобы расписание не вызывало слишком большого использования ресурсов и чтобы стратификация происходила в нерабочее время, когда частота доступа к данным ниже *.

* Обратите внимание, что автоматическая стратификация не может быть запущена сразу после создания пула хранения, поскольку необходимо получить данные о частоте доступа к данным. Это также не может работать все время, потому что схема доступа к данным не будет точной.

Это также не может работать все время, потому что схема доступа к данным не будет точной

Настройте расписание так, чтобы автоматическая стратификация происходила один раз в день с 20:00 до 8:00 следующего дня.

Настройте расписание так, чтобы автоматическая стратификация происходила один раз в день с 20:00 до 8:00 следующего дня

Настройте расписание так, чтобы автоматическое наложение слоев выполнялось два раза в день с понедельника по пятницу с 8:00 до 14:00 и с 19:00 до 1:00 (не более 6 часов каждый раз).

В QTS 4.3.0 и более поздних версиях опция автоматической передачи данных Qtier доступна без предварительного составления расписания наслоения. Qtier будет размещать данные при низкой загрузке системы и останавливаться при высокой. Этот режим идеально подходит для массовых запоминающих устройств, используемых круглосуточно, без определенного времени низкой нагрузки. Чтобы использовать эту функцию, в окне «Настройки расписания автоматического наложения слоев» выберите «Автоматически перераспределять данные, когда система находится в режиме ожидания».

Если вы не уверены, в какое время должно выполняться разбиение по слоям, используйте параметр «Автоматически перераспределять данные, когда система находится в режиме ожидания».

После настройки расписания вы увидите, что новый пул хранения помечен как Автоматическое наложение, и теперь вы можете создать том или LUN для вновь созданного пула. Задача автоматической стратификации будет выполняться в соответствии с графиком. Сохраненные данные будут проанализированы в режиме реального времени с точки зрения частоты доступа к ним и переданы на соответствующие уровни. После нажатия кнопки «Управление» в пуле хранения вы сможете просмотреть группу RAID, созданную для каждого уровня, а также варианты управления функцией «Автоматический уровень» и сводную информацию.

Настроенный пул хранения с функцией автоматического слоя будет помечен соответствующим образом.

Настроенный пул хранения с функцией автоматического слоя будет помечен соответствующим образом

Выбрав автоматическое многоуровневое размещение пула хранения и нажав «Управление», вы сможете проверить детали конфигурации группы RAID и выполнить дальнейшую настройку автоматической стратификации.

4. Настроить и контролировать функцию автоматического слоя после создания

4.1. Настроить автоматическую стратификацию

Выберите пул хранения и нажмите «Управление». Будет отображена сводка процесса автоматического наложения. Статус перемещения показывает, работает ли автоматическое наложение как запланировано. В разделе «Включить расписание» вы можете проверить, включено ли автоматическое наложение.

Здесь вы можете установить две дополнительные опции. Первый - это индикатор распределения данных. Если вы установите низкое значение, NAS не будет использовать слишком много ресурсов при перемещении данных, что снизит влияние автоматической стратификации на производительность. Установив высокий указатель, NAS будет использовать больше ресурсов для автоматической стратификации, и больше данных может быть передано в течение запланированного времени наложения, что повлияет на производительность NAS.

Второй вариант - это приоритет распределения данных. Если выбран SSD, все новые данные сначала будут сохранены на диске SSD, если он не заполнен *. Следовательно, после выбора параметра емкости все новые данные будут сначала сохранены на диск SATA и будут переданы на SSD только с помощью функции автоматического уровня.

Эти два параметра и расписание можно настроить после открытия вкладки «Управление» в этом представлении.

* Если слой имеет самый высокий приоритет, но он уже заполнен, система автоматически сохранит данные в следующем слое.

* Если слой имеет самый высокий приоритет, но он уже заполнен, система автоматически сохранит данные в следующем слое

Сводная информация о процессе Вы можете прочитать автоматическую стратификацию на странице управления, где вы также можете настроить дополнительные параметры.

Сводная информация о процессе Вы можете прочитать автоматическую стратификацию на странице управления, где вы также можете настроить дополнительные параметры

Откройте вкладку «Управление», чтобы настроить расписание, скорость передачи данных и уровень распределения.

4.2. Мониторинг функции автоматического слоя

В дополнение к конфигурации также будет отображаться объем данных, оптимизированных для производительности, и объем данных, оптимизированных для емкости. Эти два числа суммируют объем данных, перемещаемых вверх или вниз к следующим слоям во время последнего выполнения функции автоматического слоя.

Нажатие кнопки «Статистика» позволяет более детально отслеживать автоматическую стратификацию. В столбце «Используемое» отображается общее использованное пространство в каждом слое, в столбце «Общее» отображается общее пространство в каждом слое, а «Перемещение вверх» и «Вниз» указывает на данные, перемещенные в разные слои во время последнего расписания функции «Автоматический слой». Кроме того, имя / псевдоним и тип RAID помогают идентифицировать слои, принадлежащие отдельным группам RAID.

В окнах Автоматическая статистика слоя представлены подробные статистические данные о функции автоматического слоя.

Вы также можете проверить отчет истории, чтобы увидеть более подробную информацию о каждой многоуровневой задаче, включая данные, перемещенные вверх или вниз, общее использованное пространство после выполнения задачи и текущие задачи. Мониторинг облегчается графиком трендов.

Выберите Сверхскоростной или другие слои в истории, чтобы отслеживать результаты автоматического наложения в каждой задаче наложения.

Выберите Сверхскоростной или другие слои в истории, чтобы отслеживать результаты автоматического наложения в каждой задаче наложения

Когда функция автоматического перераспределения данных включена, когда система находится в режиме ожидания, диаграмма статистики будет включать дополнительную опцию для отображения действий наслоения за прошедший день, неделю или месяц.