Dans cet article, je vous donne des conseils pour configurer votre baiede stockage ftScalableTM (ci-après abrégée en ftScalable) afin d'optimiser ses performances. En comprenant votre charge de travail et vos modèles d'E/S et en suivant quelques directives simples, vous pouvez configurer votre ftScalable pour répondre à vos exigences en matière de disponibilité et de performances.
Terminologie
Le terme « disque logique » désigne un disque logique VOS, qui comprend un ou plusieurs disques membres. VOS répartit les données sur tous les disques membres. Avant l'introduction de ftScalable, chaque disque membre était constitué d'une paire de disques physiques. Avec l'avènement de ftScalable, chaque disque membre est désormais associé à un seul LUN. Un LUN, ou « unité logique », est une subdivision d'un disque virtuel (« VDISK ») sur ftScalable.
Un VDISK est un ensemble d'un ou plusieurs disques physiques, organisés en un disque virtuel à l'aide d'un type 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.
Le « mode de récupération » désigne le fonctionnement du VDISK pendant sa reconstruction après une panne de disque.
Types de RAID
Bien que ftScalable prenne en charge de nombreux types de RAID, je ne décrirai ici que ceux qui sont couramment utilisés.
RAID-0 : Un VDISK RAID-0 répartit les données sur tous les disques physiques du groupe. Il offre les meilleures performances d'E/S, mais n'offre AUCUNE tolérance aux pannes. La perte d'un disque physique entraîne la perte totale des données. De plus, ftScalable ne peut pas automatiquement mettre hors service les disques physiques marginaux et reconstruire de manière proactive les données à l'aide d'un disque de secours. Ce type de RAID ne doit jamais être utilisé dans des environnements critiques.
RAID-1 : un VDISK RAID-1 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 à partir d'un disque défaillant est facile, elle nécessite uniquement une nouvelle mise en miroir à partir du disque partenaire survivant. L'impact sur les performances est généralement minime lors du fonctionnement en mode dégradé ou en mode de récupération.
RAID-10 : un VDISK RAID-10 est composé de plusieurs ensembles de disques RAID-1, ce qui permet de répartir les données sur toutes les paires RAID-1. Un VDISK RAID-10 offre des performances élevées et la possibilité de survivre à plusieurs pannes physiques de disques sans perte de données. L'impact sur les performances en mode dégradé ou en mode de récupération est similaire à celui d'un VDISK RAID-1.
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 au mirroring. Un VDISK RAID-5 utilise l'équivalent d'un disque physique pour la parité, tandis qu'un RAID-6 utilise l'équivalent de deux disques. Un VDISK RAID-5 peut survivre à la défaillance d'un seul disque dur sans perte de données, tandis qu'un VDISK RAID-6 peut survivre à la défaillance de deux disques. 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 ou les blocs de parité. La défaillance d'un 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 où la vitesse d'écriture n'est pas importante, ou où il n'est pas nécessaire d'atteindre une vitesse d'accès maximale, le RAID-5 est un bon choix. En échange d'un débit d'écriture moins élevé et d'une latence plus importante, vous pouvez utiliser moins de disques pour une capacité donnée, tout en bénéficiant d'un haut niveau de tolérance aux pannes. Cependant, vous devez également tenir compte de l'impact sur votre application d'un fonctionnement avec un ensemble RAID dégradé (c'est-à-dire un disque dur défaillant). Les performances d'E/S et la latence des types de RAID basés sur la parité souffriront davantage en mode dégradé et en mode de récupération par rapport aux types de RAID basés sur la mise en 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 subir de dégradation des performances en cas de panne d'un disque, les types de RAID basés sur la mise en miroir (RAID-1 ou RAID-10) offrent une meilleure solution. Ces deux types de RAID éliminent la pénalité de lecture avant écriture des RAID-5 ou RAID-6, de sorte que l'écriture des 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 VDISK RAID-10 ftScalable »ci-dessous).
Si vous ne parvenez pas à choisir entre un type de RAID basé sur la parité ou sur la mise en miroir, le choix le plus sûr consiste à utiliser l'un des types de RAID basés sur la mise en miroir.
Attribution de LUN à des VDISKS
Pour résumer, un ou plusieurs disques physiques composent un VDISK. Un VDISK peut être divisé en un ou plusieurs LUN. Chaque LUN est attribué à un disque membre VOS spécifique. Un ou plusieurs disques membres sont combinés en un seul disque logique VOS.
Je vous recommande vivement d'attribuer un seul LUN à un VDISK. Bien que ftScalable prenne en charge le découpage d'un VDISK en plusieurs LUN, l'utilisation de cette option peut entraîner des pertes de performances significatives qui affectent à la fois le débit d'E/S et la latence.
Il existe plusieurs raisons à ces pénalités, mais la principale est facile à comprendre. Chaque fois que ftScalable doit accéder à l'un des LUN dans une configuration à plusieurs LUN par VDISK, il doit rechercher les têtes du disque dur. Plus un VDISK comprend de LUN, plus les têtes doivent se déplacer. Plus les têtes se déplacent, plus les latences sont importantes. N'oubliez pas que toutes les E/S doivent finalement être traitées par les disques physiques qui composent le VDISK ; la mémoire cache de la baie ne peut pas remplacer ces E/S physiques.
Stratus réalisé des tests de performance démontrant que le débit d'E/S agrégé d'un VDISK à 4 LUN est environ deux fois moins élevé que celui d'un VDISK configuré comme un LUN unique, tandis que la latence peut être plus de quatre fois supérieure !
Affectation de disques logiques VOS à des 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 souhaitez profiter des avantages en termes de performances offerts par le striping, vous pouvez créer un disque logique VOS à plusieurs membres, dans lequel chaque disque membre est un LUN unique.
Disques logiques multi-membres VOS par rapport aux disques virtuels RAID-10 ftScalable
Vous pouvez implémenter le striping au niveau VOS (en créant un disque logique multi-membres VOS), au niveau ftScalable (en créant un VDISK RAID-10), ou même en combinant les deux méthodes (par exemple, en combinant plusieurs LUN, chacun étant un VDISK RAID-5, en un seul disque logique multi-membres VOS). Si vous souhaitez utiliser le striping, je vous recommande d'utiliser RAID-1 ou RAID-5 pour les VDISKS, avec 1 LUN par VDISK, et de combiner ces LUN dans des disques logiques multi-membres VOS. VOS utilise une file d'attente distincte de requêtes disque pour chaque LUN. Ainsi, maximiser le nombre de LUN maximise le débit et minimise la latence.
Attribution de fichiers à des disques logiques VOS
Dans la mesure du possible, attribuez les fichiers à accès aléatoire et les fichiers à accès séquentiel à des disques logiques distincts. 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 quelques conseils simples.
Si vous pensez avoir de bonnes raisons d'utiliser une configuration différente de celle que nous recommandons ici, veuillez contacter votre équipe commerciale. Nous sommes toujours disponibles pour examiner les configurations ftScalable existantes et offrir des conseils adaptés à la situation spécifique de chaque client.
J'espère que ces informations vous seront utiles. Si vous avez des questions ou des commentaires, n'hésitez pas à répondre à ce message.
Remerciements
Joe Sanzio m'a apporté une aide précieuse lors de la rédaction de cet article. Toute erreur restante est de mon fait.