跳转至主要内容

在本贴中,我将就如何配置您的ftScalableTM 存储阵列(以下简称 ftScalable)以优化其性能提供建议。通过了解您的 I/O 工作负载和模式,并遵循一些简单的指导原则,您可以配置您的 ftScalable 以达到您的可用性和性能要求。

术语

术语"逻辑磁盘"指的是VOS逻辑磁盘,它由一个或多个成员磁盘组成。VOS在所有的成员磁盘上进行数据条带化处理。在引入ftScalable之前,每个成员磁盘是一对物理磁盘驱动器。随着ftScalable的出现,现在每个成员磁盘都与一个LUN相关联。一个LUN或"逻辑单元",是虚拟磁盘("VDISK")在ftScalable上的一个细分。

VDISK是一个由1个或多个物理磁盘驱动器组成的集合,使用特定的RAID类型组织成一个虚拟磁盘。

"降级模式"是指VDISK在其一个物理磁盘驱动器发生故障后,但在恢复操作开始之前的操作。

"恢复模式"是指VDISK在硬盘故障后重建时的操作。

RAID类型

虽然ftScalable支持的RAID类型很多,但我这里只介绍常用的几种。

RAID-0:RAID-0 VDISK 将数据条带化,横跨集内所有物理磁盘驱动器。它提供最高程度的 I/O 性能,但不提供容错功能。任何物理磁盘驱动器的丢失都将导致数据的完全丢失。此外,ftScalable 不能自动将边缘物理驱动器退出服务,并使用备用驱动器主动重建数据。这种RAID类型绝对不能用于关键任务环境中。

RAID-1:RAID-1 VDISK是一对简单的镜像物理磁盘驱动器。它提供了良好的读取和写入性能,并且可以在单个驱动器丢失后继续使用。读取可以由任何一个物理驱动器处理,而写入必须写入两个驱动器。 从故障的驱动器中恢复很容易,只需要从幸存的合作伙伴那里重新镜像。在降级或恢复模式下运行时,通常对性能的影响最小。

RAID-10:RAID-10 VDISK由多组RAID-1磁盘组成,允许数据在所有RAID-1对中进行条带化处理。RAID-10 VDISK 可提供高性能,并有可能在多个物理驱动器故障中幸存而不会丢失数据。在降级或恢复模式下运行时,对性能的影响与RAID-1 VDISK类似。

RAID-5/RAID-6:这些RAID类型使用基于奇偶校验的算法和条带,以比镜像更低的成本提供高可用性。RAID-5 VDISK使用相当于一个物理磁盘驱动器容量的奇偶校验,而RAID-6使用相当于两个驱动器的容量。一个RAID-5 VDISK可以在单个磁盘驱动器发生故障时不丢失数据,而一个RAID-6 VDISK可以在两个驱动器发生故障时幸存下来。 两种类型都具有出色的读取性能,但由于不仅需要写入数据块,还需要对奇偶块进行必要的读取/修改/重写操作,因此写入性能受到影响。驱动器故障(降级模式)对吞吐量影响中等,而恢复模式对吞吐量影响较大。

选择一个RAID类型

每种RAID类型都有特定的优点和缺点。通过了解这些优点和缺点,您可以选择最适合您环境的RAID类型。

对于写入速度不重要,或者实现最大访问速度不重要的数据和应用,RAID-5是一个不错的选择。 作为接受较低的写入吞吐量性能和较高的延迟的回报,您可以在给定的容量下使用较少的磁盘,但仍然可以实现高度的容错性。然而,您还必须考虑在降级的RAID集(即故障磁盘驱动器)上运行对应用程序的影响。 与基于镜像的RAID类型相比,基于奇偶校验的RAID类型的I/O性能和延迟在降级模式和恢复模式下会受到更大的影响。

对于那些性能取决于优化写入速度和延迟的数据和应用,或执行更多的写入而不是读取,或在驱动器故障时不能遇到性能下降的情况,基于镜像的RAID类型(RAID-1或RAID-10)提供了更好的解决方案。这两种RAID类型都消除了RAID-5或RAID-6的先读后写惩罚,因此写入数据是一个简单的操作。RAID-10通常是比RAID-1更好的选择,因为它允许你在多个物理驱动器上进行数据剥离,这可以显著提高整体读写性能。但请阅读下面题为"VOS多成员逻辑磁盘与ftScalable RAID-10 VDISKs"的部分)。

如果你不能决定是选择基于奇偶校验还是基于镜像的RAID类型,那么最安全的选择是使用基于镜像的RAID类型之一。

将LUN分配给VDISKS。

回顾一下,一个或多个物理磁盘组成一个VDISK。VDISK可分为一个或多个LUN。每个LUN被分配到一个特定的VOS成员盘。 一个或多个成员磁盘合并成一个VOS逻辑磁盘。

我强烈建议您将一个LUN分配给VDISK。 虽然 ftScalable 支持将一个 VDISK 分割成多个 LUN,但使用该选项会带来显著的性能损失,影响 I/O 吞吐量和延迟。

这些处罚有几个原因,但基本的原因很容易理解。每次ftScalable要访问每个VDISK配置的多个LUN中的一个LUN时,都要寻找磁盘驱动器磁头。组成VDISK的LUN越多,磁头移动量越大。磁头移动越多,延迟越大。请记住,所有的I/O最终都必须由组成VDISK的物理驱动器来处理;阵列的缓存存储器不能取代这种物理I/O。

Stratus 已经进行了基准测试,证明4-LUN VDISK的总I/O吞吐量大约是配置为单LUN的相同VDISK性能的一半,而延迟则可以超过4倍!这就是为什么我们要把4-LUN VDISK的总I/O吞吐量提高到4-LUN的原因。

将VOS逻辑磁盘分配给LUNs

最简单的方法是给每个LUN分配一个VOS逻辑磁盘。如果你需要一个比单个LUN更大的VOS逻辑磁盘,或者你想利用条带化的性能优势,那么你可以创建一个VOS多成员逻辑磁盘,其中每个成员磁盘都是单个LUN。

VOS多成员逻辑磁盘与ftScalable RAID-10 VDISK的比较。

您可以在VOS级别(通过创建一个VOS多成员逻辑磁盘),或者在ftScalable级别(通过创建一个RAID-10 VDISK),甚至是两种方法的组合来实现条带化(比如,将多个LUN(每个LUN都是一个RAID-5 VDISK)组合成一个VOS多成员逻辑磁盘)。如果你想使用条带化,我建议你使用RAID-1或RAID-5作为VDISKS,每个VDISK为1个LUN,并将这些LUN组合成VOS多成员逻辑磁盘。 VOS为每个LUN使用单独的磁盘请求队列,因此最大限度地增加LUN的数量可以最大限度地提高吞吐量,并将延迟降到最低。

为VOS逻辑磁盘分配文件

在可能的情况下,将随机访问的文件和顺序访问的文件分配到不同的逻辑磁盘上。在同一逻辑磁盘上混合使用两种类型的文件访问方法,会增加访问随机访问文件所需的最坏情况下的时间,并降低顺序文件的最大吞吐量。

概要

您可以使用这些简单的指南实现可靠、高吞吐量、低延迟的磁盘访问。

如果您认为您有充分的理由使用不同于我们在此推荐的配置,请联系您的客户团队。我们随时可以审查现有的ftScalable配置,并针对客户的具体情况提供指导。

我希望这些信息证明是有用的。如果你有问题或意见,请回复本帖。

鸣谢

Joe Sanzio在撰写此文期间提供了宝贵的协助。剩下的任何错误都是我的。

© 2024Stratus Technologies.