Tech OnTap של NetApp לוגו של NetApp
Tech OnTap של NetApp
     
רמות VST חדשות מאפשרות לך להמשיך ולייעל את השימוש ב- Flash לשיפור ביצועים ולצמצום עלויות
Jay White
מהנדסי שיווק טכני
Chittur Narayankumar
מהנדסי שיווק טכני

שכבת האחסון הווירטואלית (VST) היא הגישה של NetApp לריבוד אחסון אוטומטי (AST). טכנולוגיות AST מסייעות למרכזים ליהנות מהביצועים המשופרים של אמצעי אחסון מבוססי-Flash ובד בבד לצמצם את העלויות והמורכבות. התקנים מבוססי Flash כגון התקני Flash המבוססים על דיסקי Solid-State ועל בקרים יכולים לבצע מספר גדול פי 25 עד 100 של פעולות קריאה אקראיות בשנייה לעומת כונני הדיסק הקשיח (HDD) המהירים ביותר, אך עלות הביצועים המשופרים גבוהה פי 15 עד 20 לכל גיגה-בייט.

במקום למקם ערכת נתונים שלמה באמצעי אחסון יקר מסוג Flash, ‏VST מזהה ומאחסן בלוקי נתונים חמים ב- Flash באופן אוטומטי, ואילו את הנתונים הקרים הוא מאחסן באמצעי אחסון איטיים וזולים יותר. NetApp השקיעה זמן ומאמצים רבים כדי לרדת לשורש האתגרים ש- AST נדרש לתת להם מענה במטרה לבנות את הפתרון הטוב ביותר.

לאחר שנוספו שני מוצרים חדשים ל- VST, ‏NetApp מציעה כעת אפשרויות Flash מקצה לקצה, החל מיישומי לקוח ועד למערכות משנה של דיסקים.

  • רמת הבקר. התקן אחסון מסוג Flash המבוסס על בקרים — Flash Cache של NetApp®‎ — מאחסן נתוני קריאה חמים אקראיים. (למידע נוסף על האלגוריתמים הנכללים ב- Flash Cache ולפרטים נוספים, עיין במאמר Tech OnTap®‎ שפורסם לאחרונה.)
  • רמת מערכת משנה של דיסקים. טכנולוגיית Flash Pool של NetApp משתמשת במודל היברידי המבוסס על שילוב של כונני SSD ו- HDD בצבר של NetApp. נתוני קריאה חמים אקראיים מאוחסנים במטמון ונתוני כתיבה חוזרים מאוחסנים בכונני SSD באופן אוטומטי.
  • רמת השרת. טכנולוגיית Flash Accel™‎ של NetApp מרחיבה את גישת ה- VST לשרת. היא משתמשת בהתקן Flash מצד השרת (כרטיס PCI-e מסוג Flash או כונן SSD) כמטמון מקומי אשר מצמצם את עומס הקלט/פלט ברשתות ובמערכות אחסון עורפיות כדי לספק את יעילות הקלט/פלט הטובה ביותר ולפנות את משאבי ה- CPU והזיכרון של השרתים לטובת צרכים אחרים.

שלוש הרמות כולן ממשיכות להציע את מלוא היתרונות של VST, כולל:

  • קידום נתונים חמים בזמן אמת ברמת גרעיניות גבוהה. נתונים חמים נכנסים ל- VST באופן מידי ורמת הגרעיניות של 4KB המאפיינת אותה פירושה שהיא משתמשת באמצעי אחסון מבוססי-Flash ביעילות רבה.
  • פריסה קלה וניהול פשוט. VST פועלת ביחד עם אמצעי האחסון ורכיבי ה- LUN הקיימים שלך. היא לא דורשת שינויים מורכבים או מפריעים בסביבת האחסון שלך. אין כל צורך לקבוע כללי מדיניות, ספים או חלונות זמן להעברת נתונים.
  • שילוב מלא. VST פועלת בשילוב מלא עם ארכיטקטורת האחסון המאוחד של NetApp, ופירוש הדבר שבאפשרותך להשתמש בה עם כל פרוטוקול NAS או SAN ללא צורך בשינויים.

מאמר זה מתאר את אפשרויות ה- VST ברמת מערכת משנה של דיסקים וברמת השרתים באמצעות טכנולוגיות Flash Pool ו- Flash Accel של NetApp ומסביר בקווים כלליים מתי והיכן כדי לפרוס כל אחת משלוש הרמות. אם עדיין אינך מכיר את Flash Cache, עיין במאמר המקורי על Flash Cache לקבלת פרטים.

שכבת האחסון הווירטואלית של NetApp פועלת כעת ברמות שונות בתשתית, כדי לאפשר לך לעשות שימוש יעיל יותר ב- Flash.

איור 1) שכבת האחסון הווירטואלית של NetApp פועלת כעת ברמות שונות בתשתית, כדי לאפשר לך לעשות שימוש יעיל יותר ב- Flash.

Flash Pool

טכנולוגיית Flash Pool של NetApp פועלת ברמת הצבר של NetApp. (צבר הוא אוסף של קבוצות RAID.) מאגר Flash Pool נוצר פשוט על-ידי הוספת קבוצת RAID המורכבת מדיסקי Solid State ‏(SSD) לצבר 64 סיביות קיים. פעולה זו יוצרת מערך דיסקים היברידי אשר מקבל את הטוב ביותר משתי הטכנולוגיות. כונני ה- SSD משמשים לאחסון פעולות קריאה אקראיות ופעולות כתיבה אקראיות חוזרות (החלפות) באמצעי האחסון בצבר, כדי לצמצם את עומס העבודה בכונני הדיסק הקשיח (HDD). כתוצאה מכך, אתה יכול להשיג רמת ביצועים זהה (עם השהיה כוללת משופרת) תוך שימוש בפחות צירי דיסקים או תוך שימוש בדיסקים מכווני-קיבולת במקום בדיסקים מכווני-ביצועים. טכנולוגיית Flash Pool מעניקה לך את יתרונות ההשהיה והתפוקה של SSD ואת קיבולת האחסון המסיבית של HDD.

גישת Flash Pool המתמקדת ברמת מערכת משנה של דיסקים מציעה כמה יתרונות.

  • אורך חיים. מאחר שמאגרי Flash Pool מוטמעים בשכבת הדיסקים, הם מאריכים ימים וממשיכים לתפקד גם בעת אירוע השתלטות. בתצורת HA, אם בקר אחד עובר למצב לא מקוון במסגרת השבתה מתוכננת או לא מתוכננת, הבקר השני משתלט על הצברים ואמצעי האחסון שלו, כולל מאגרי ה- Flash Pool. טכנולוגיית RAID מספקת גמישות להגנה על הנתונים בתוך מאגר ה- Flash Pool.
  • אחסון במטמון של פעולות קריאה והחלפה אקראיות. מבחינת ה- HDD, הפעילויות ה"יקרות" ביותר הן פעולות קריאה והחלפה אקראיות של בלוקים קיימים. טכנולוגיית Flash Pool מקלה את העומס ומנתבת את הפעולות הללו לכונני SSD. אחסון פעולות החלפה במטמון מאכלס את מאגר ה- Flash Pool בבלוקים שברוב המקרים יחזרו ויקראו אותם, ומונע כתיבה של פעולות בעלות מחזור חיים קצר בכונני HDD.
  • מודעות למניעת כפילויות. טכנולוגיית Flash Pool כוללת מודעות מלאה למניעת כפילויות. בלוק שעבר מניעת כפילויות עשוי להכיל הפניות רבות, למשל במקרה של מניעת כפילויות של מופעי מחשבים וירטואליים כמעט זהים. אמנם ניתן לגשת לבלוק שעבר מניעת כפילויות דרך הפניות רבות, אך רק מופע אחד של הבלוק נשמר למעשה ב- SSD. כתוצאה מההתנהלות היעילה, נדרש פחות Flash כדי לתמוך בכל עומס עבודה נתון. תהליך זה נקרא לעתים העצמת מטמון.
  • תמיכה בסדרה FAS2200. בשל גודלם הקומפקטי, הבקרים של סדרה FAS2200 של NetApp אינם תומכים ב- VST ברמת הבקר, אך הם יכולים להשתמש בטכנולוגיית Flash Pool.

כיצד פועלת טכנולוגיית Flash Pool

כדי להבין כיצד פועלת טכנולוגיית Flash Pool, עליך להבין את תהליכי הזיהוי והאספקה של פעולות קריאה והחלפה אקראיות ב- SSD. הקריאה הראשונה של הבלוק מתבצעת בזיכרון של בקר אחסון מתוך הדיסק, ואירוע הקריאה מסווג בקטגוריה של פעולות אקראיות או סדרתיות. כאשר בלוקים המסווגים כאקראיים מתיישנים ויוצאים מזיכרון הבקר, הם נכתבים ב- SSD. לאחר מכן, כל פעולות הקריאה הבאות של בלוק זה יתבצעו ב- SSD.

מבחינת הכתיבה, Data ONTAP תוכננה לספק מענה אידיאלי לפעולות כתיבה. היא משתמשת ב- NVRAM יעיל לניהול יומן של בקשות כתיבה נכנסות כדי שהמערכת תוכל להיעתר לבקשת הכותב ללא עיכובים. פעולות כתיבה נאספות וממלאות רצועות שלמות בדיסק במידת האפשר, כדי להפיק את הביצועים הטובים ביותר מהטמעת ה- RAID וכונני ה- HDD התומכים, והופכות מאוסף של פעולות כתיבה לפעילות כתיבה סדרתית.

מטרתה של טכנולוגיית Flash Pool היא להקל את העומס של פעולות הקלט/פלט מכונני ה- HDD ולאפשר לשמור בכונני ה- SSD בלוקים שסביר שיבצעו בהם פעולות קריאה או כתיבה חוזרת עתידיות. פעולות כתיבה גדולות סדרתיות מטופלות ביעילות בכונני ה- HDD. שמירתן בכונני SSD לא תהיה שימוש אופטימלי במשאבים. מסתבר כי פעולות כתיבה אקראיות, ובמיוחד בלוקים שמתבצעות בהם פעולות החלפה תכופות, הן המועמדות האידיאליות לאחסון במאגרי Flash Pool ובכונני SSD. טכנולוגיית Flash Pool מאכלסת כונני SSD בבלוקים שסביר שייקראו בעתיד ובבלוקים שמתבצעות בהן פעולות כתיבה חוזרות.

כאשר מתקבלת בקשת כתיבה, Data ONTAP מוודאת כי היא אקראית ולא סדרתית וכי פעולת הכתיבה הקודמת שהתבצעה באותו מיקום בבלוק היתה אקראית גם היא. אם כן, פעולת הכתיבה עוברת ל- SSD.

כיצד מתפנים בלוקים ממאגר Flash Pool

טכנולוגיית Data ONTAP®‎ מנהלת מפת חום (המאוחסנת ב- SSD לשמירה על עקביות) אשר עוקבת אחר "מעלות החום" של כל בלוק. פעולות קריאה נכנסות למאגר ה- Flash Pool במצב "נייטראלי". פעולת קריאה עוקבת תעלה את טמפרטורת הבלוק למצב "פושר" ובהמשך ל"חם". פעולות כתיבה נכנסות גם הן למאגר ה- Flash Pool במצב "נייטראלי", אך פעולות החלפה עוקבות לא יעלו את טמפרטורת הבלוק.

כאשר אוזל המקום הפנוי ב- SSD, ‏Data ONTAP מתחילה להפעיל סורק פינוי אשר מוריד את הטמפרטורה של כל בלוק בכל סריקה. לדוגמה, בלוקים "חמים" הופכים ל"פושרים", בלוקים "פושרים" הופכים ל"נייטראליים" ובלוקים "נייטראליים" הופכים ל"קרים". אם מתבצעות פעולות קריאה או החלפה בין הסריקות, הטמפרטורה שוב עולה - "חם" היא הטמפרטורה המרבית עבור קריאות ו"נייטראלי" היא הטמפרטורה המרבית עבור החלפות. אם לא התבצעו פעולות קריאה או החלפה בבלוק "קר", הטמפרטורה שלו תרד ל"פינוי" בסריקה הבאה. בשלב זה, המערכת מפנה בלוקי "קריאה" וקובעת מועד לכתיבתם של בלוקי החלפה ב- HDD.

המנגנון מאפשר רק לנתונים חמים להישאר במאגר ה- Flash Pool כאשר הם מתמלאים. טכנולוגיית Flash Pool מתאימה את עצמה באופן דינמי כדי לאחסן נתונים חמים, ונפח מאגר ה- Flash Pool המוקדש לפעולות קריאה לעומת פעולות החלפה תלוי באופן בלעדי במאפיינים הספציפיים של עומסי העבודה המשתמשים במאגר.

פינוי הבלוקים ממאגר ה- Flash Pool מבוסס על מפת חום. כאשר המאגר מתמלא, סורק פינוי מוריד את הטמפרטורה של כל בלוק בכל סריקה. הבלוקים מפונים כאשר הם מגיעים לטמפרטורת

איור 2) פינוי הבלוקים ממאגר ה- Flash Pool מבוסס על מפת חום. כאשר המאגר מתמלא, סורק פינוי מוריד את ה"טמפרטורה" של כל בלוק בכל סריקה. בלוקים מפונים כאשר הם מגיעים לטמפרטורת "פינוי". מקרי גישה המתרחשים בין הסריקות מעלים את טמפרטורת הבלוק, כדי שיישארו במאגר ה- Flash Pool נתונים "חמים".

ביצועי Flash Pool

על אף שלא פרסמנו עדיין תווי תקן המבוססים על טכנולוגיית Flash Pool, ‏NetApp ערכה כמה מחקרים השוואתיים של "לפני ואחרי" שבהם השתמשה בעומס עבודה של OLTP כדי להדגים את פוטנציאל ההשפעה. התחלנו מתצורת הבסיס של FAS6210 והטמענו את טכנולוגיית Flash Pool. במקרה אחד שיפרנו את יחס העלות ל- IOPS ובמקרה השני שיפרנו את יחס העלות ל- GB של אחסון. התוצאות מוצגות באיור 3. שים לב כי בשני המקרים חל שיפור משמעותי בנתוני ההשהיה הכוללים, ולכך יכולה להיות במקרים רבים השפעה גדולה אף יותר על תחושת שיפור הביצועים מאשר לתוצאות ה- IOPS הכוללות.

ההשפעה של טכנולוגיית Flash Pool על העלות/היעילות ועל הביצועים.

איור 3) ההשפעה של טכנולוגיית Flash Pool על העלות/היעילות ועל הביצועים.

טבלה 1) דרישות ואפשרויות של טכנולוגיית Flash Pool.

דרישות ואפשרויות של טכנולוגיית Flash Pool
גרסת Data ONTAPData ONTAP 8.1.1 ואילך, ‎7-Mode ו- Cluster-Mode
התאמת אפשרויות (לפי אמצעי אחסון) 
קריאהקריאה אקראית (ברירת מחדל)
מטא: מטא נתונים בלבד
קריאה-כתיבה אקראיות: אכלוס מאגרי קריאה בפעולות קריאה וכתיבה אקראיות
ללא: ביטול האחסון במטמון של פעולות קריאה באמצעי האחסון
כתיבהכתיבה אקראית (ברירת מחדל)
לא: ביטול אחסון במטמון של פעולות כתיבה באמצעי האחסון
פלטפורמות נתמכותFAS22x0, ‏FAS3240/3270, ‏FAS3160/3170‏, FAS60x0‏, FAS62x0‏ ו- V-Series תוך שימוש בלעדי בדיסקים ובכונני SSD של NetApp

למידע נוסף על פריסת טכנולוגיית Flash Pool של NetApp והשימוש בה, עיין ב- TR-4070:‏ מדריך התכנון וההטמעה של Flash Pool.

Flash Accel

תוכנת Flash Accel של NetApp התפרסמה באוגוסט 2012 ותהיה זמינה בסוף 2012. Flash Accel נועדה להטמיע את יתרונות VST של NetApp בכל הרשת ולכלול את השרת עצמו. אם יש ברשותך התקני Flash מקומיים בשרת הם מהווים מערך אחסון בתשתית ישירה שצריך לנהל. מצב כזה עלול ליצור בעיות בהגנה על הנתונים ולבודד מאגרי בידוד של נתונים. אחסון במטמון באמצעות Flash Accel בתוך השרת מונע בעיות מסוג זה ומציע כמה יתרונות.

  • הקצה Flash ייעודי לשיפור הביצועים של יישום ספציפי. Flash Accel מאפשרת לך להגדיר שימוש ב- Flash לטובת יישום אחד או כמה, מבטלת את החסרונות שבאחסון מקומי, מגבירה את התפוקה בשיעור של עד 80% ומצמצמת עד 90% מהשהיית הטרנזאקציות.
  • אין השפעה על החומרה. Flash Accel יכולה לעבוד עם כל התקן Flash ארגוני (כרטיס PCI-e או SSD) אשר נמצא בשרת. NetApp חתמה גם על הסכם עם Fusion-io להפצת מוצרי ioMemory למי שאין ברשותו קיים. כמו כן, הרחבנו את מערכת השותפים שלנו וכללנו בה גם מגוון שותפים העוסקים באחסון במטמון בשרת. (לפרטים, עיין בהודעה לעיתונות שפורסמה לאחרונה.)
  • יציבות ואורך חיים. נתונים המאוחסנים במטמון Flash Accel שורדים גם אתחולי שרת. המטמון מצליח לשרוד אפילו אירועים כגון כשלים ומסכים כחולים.
  • עקביות ייחודית במטמון. כאשר אירוע כגון שחזור משנה את הנתונים במערכת האחסון העורפית, דרך ההתמודדות של פתרונות אחרים לאחסון במטמון היא פשוט לזרוק את מטמון השרת כולו, מה שגורם לתקופה ארוכה של ירידה בביצועים עד להשלמת האכלוס מחדש. Flash Accel של NetApp מסוגלת לזהות ולפנות את הבלוקים שהשתנו בלבד, וכך לשמור על רמת הביצועים.
  • הגדלת הצפיפות של מחשבים וירטואליים. מאחר שמחשבים וירטואליים ויישומים פועלים בצורה חלקה יותר ונותרים נעולים למשך זמן קצר יותר בעת המתנה למשאבים, יש לך למעשה אפשרות להגדיל את מספר המחשבים הווירטואליים בכל שרת - לרוב מדובר בתוספת של 5 עד 10 מחשבים וירטואליים נוספים.
  • שיפור היעילות של מערכת האחסון העורפית. בדיקות הראו כי Flash Accel משפרת את יעילות מערכת האחסון העורפית ב- 40% לעומת תצורה ועומס עבודה זהים ללא שימוש ב- Flash Accel. השימוש ב- Flash Accel מצמצם את צריכת המשאבים בקצה העורפי ומפנה משאבים לטובת תמיכה בעומסי עבודה אחרים.
  • תקורה נמוכה. Flash Accel צורכת רק כ- 0.5% ממשאבי הזיכרון של מארח ה- ESX.
  • הגנה על נתונים. נתונים המאוחסנים במטמון בצד השרת מאוחסנים גם במערכת האחסון של NetApp, שם הם יכולים לקבל הגנה באמצעות השיטות הרגילות של NetApp.

המהדורה הראשונה של Flash Accel עובדת רק עם vSphere®‎ של VMware®‎ בגרסה 5.0 ואילך ועם המחשבים הווירטואליים של Windows®‎. במהדורות הבאות תורחב התמיכה גם למחשבים וירטואליים נוספים, רכיבי Hypervisor אחרים ושחזור כולל.

כיצד פועלת Flash Accel

Flash Accel מורכבת משלושה אלמנטים:

תוסף vCenter VSC של NetApp. קביעת התצורה והניהול של Flash Accel מתבצעים באמצעות תוסף של Virtual Storage Console ‏(VSC) של NetApp‏, אשר פועלת ב- vCenter™‎ של VMware. תוסף זה מאפשר לך:

  • להתקין את מנהל ההתקן של תוסף ה- Hypervisor של ה- ESX ולקבוע את תצורתו.
  • להתקין סוכני Flash Accel מתארחים ולקבוע את תצורתם.
  • לגלות התקני Flash SSD במארחי ESX.
  • לקבוע את התצורה של SSD אחד או יותר או של התקני Flash אחרים במארחי ESX לשימושה של תוכנת Flash Accel.
  • להפעיל/להשבית את האחסון במטמון במארח.
  • לשנות את גודל המטמון במחשב וירטואלי אורח.
  • לדווח על המצב הנוכחי ומדדי הביצועים של המטמון.

תוסף ה- Hypervisor של Flash Accel (המותקן במארח ESX). תוסף ה- Hypervisor מותקן במארח ESX ומקבל שליטה על התקנים בחיבור מקומי (כגון כונני SSD) ועל נתיבים של מערכי אחסון, בהתאם לתצורה שקבעת באמצעות ה- VSC. התוסף יוצר התקנים לוגיים ומציג אותם לערימת האחסון של ESX כהתקני SCSI. התקנים לוגיים במארחי ESX מרובים בעלי WWN זהה מאפשרים ל- ESX להתייחס להתקן כאל התקן משותף כדי שמחשבים וירטואליים המשתמשים בהתקנים אלה יוכלו להשתתף בפעולות HA של vMotion®‎ ו- VMware. בנוסף ליכולת להעביר מחשבים וירטואליים, מספק תוסף ה- Hypervisor גם את ניהול התקן ה- Flash ויכול לאפשר שיתוף משאבים דינמי ולאחסן בלוקים שעברו מניעת כפילויות.

סוכן Flash Accel במחשב וירטואלי של Windows. סוכן ברמת המשתמש מוטמע עבור המחשבים הווירטואליים המתארחים של Windows. סוכן זה:

  • מעביר את התצורה למנהל ההתקן של המסנן
  • מפעיל/משבית את האחסון במטמון של התקן אחד או יותר או של מחשב וירטואלי שלם
  • מדווח על מדדי הביצועים ל- VSC
  • פועל בשילוב עם תוכנות ניהול נתונים אחרות כגון טכנולוגיות SnapDrive®‎ ו- SnapManager®‎

סוכן השירות מייצא את השירות המקוון ל- VSC ומקיים תקשורת עם הכונן באמצעות פקודות cmdlet של Windows PowerShell™‎.

איור 4) ‏Flash Accel כוללת סוכנים הפועלים בכל מחשב וירטואלי ובכל תוסף של vSphere של VMware, ונשלטת דרך VSC של NetApp הפועלת מתוך vCenter. היא יכולה להשתמש בכל כרטיס PCI-e Flash או SSD שקיים במארח ESX.

כמתואר באיור 4, Flash Accel משתמשת במשאבי Flash מקומיים בשרת ESX כדי לספק שכבת אחסון במטמון למחשבים הווירטואליים של Windows. ניתן לשתף את התקן ה- Flash בין מחשבים וירטואליים רבים במארח ESX, ולהעניק לכל מחשב וירטואלי מטמון מקומי משלו.

כל פעולות הקריאה במחשב הווירטואלי מאוחסנות במטמון באופן מקומי לצורך שימוש חוזר, כדי להקל את העומס של פעולות קריאה עתידיות על מערכת האחסון העורפית. פעולות כתיבה נכתבות במערכת האחסון העורפית אך הן זמינות לקריאה חוזרת מתוך המטמון.

ל- Flash Accel יש שני תחומים עיקריים: פעולות המטמון ומנהל האחסון.

  • שכבת פעולות המטמון אחראית על הטמעת הממשקים שבאמצעותם שולחים בקשות קלט/פלט דרך המטמון; כולל תרגום של בקשות קלט/פלט נכנסות לאוסף בקשות קלט/פלט מסוג 4KB אשר נכנסות למטמון ו/או לשרת האחסון הראשי או יוצאות מהם. שכבת פעולות המטמון מוטמעת בשלמותה במנהל ההתקן של מסנן Windows.
  • מנהל האחסון אחראי לפרוס ב- Flash את המטא-נתונים ואת בלוקי הנתונים המאוחסנים במטמון ולהטמיע את המשכיותם. רק שכבת פעולות המטמון שולחת קריאות למודול. מנהל האחסון שוכן בתוך מנהל ההתקן של המסנן וה- Hypervisor מאתחל את התקן ה- Flash וכן קובע את תצורתו ומנהל אותו.

עקביות הנתונים היא התכונה החשובה ביותר של Flash Accel. אם משנים את נתוני הקצה העורפי מבלי להודיע ל- Flash Accel, ייתכן כי נתוני המטמון ומערכת האחסון העורפית לא יהיו מסונכרנים. אובדן הסינכרון יגרום למטמון להחזיר נתונים שגויים ליישום/למשתמש הקצה, ויפגע בנתונים. קיימים שני מצבים שבהם עקביות הנתונים היא בעייתית.

  • שינויי נתונים מקוונים, אשר מתרחשים בתוך הרשת. Flash Accel בודקת אם יש חוסר עקביות כאשר מחברים/מנתקים/מאתחלים התקן באמצעות השוואה בין מטא-נתונים המאוחסנים המטמון לבין מטא-נתונים של מערכת האחסון כדי לאתר מקרי חוסר עקביות ולבטל את האימות של בלוקים לפי הצורך. לדוגמה, פעולת SnapRestore®‎ של נתוני יישום במערכת האחסון של NetApp. בין הבדיקות, אין בעיית חוסר עקביות משום ש- Data ONTAP לא תשנה נתונים כאשר מחשב וירטואלי עושה בהם שימוש פעיל. אין תמיכה בשינויים מחוץ לרשת (שבהם מנהל המערכת מעדכן מחשב וירטואלי פועל באמצעים שמערכת האחסון אינה מודעת להם).
  • שינויי נתונים לא מקוונים (לדוגמה, שחזור VMDK/LUN). ‏Flash Accel משתמשת גם במקרה זה בהשוואה בין מטא-נתונים המאוחסנים במטמון לבין נתונים במערכת האחסון העורפית ומבטלת את האימות של בלוקים לפי הצורך. לדוגמה, שימוש ב- SnapRestore כדי לשחזר מחשב וירטואלי שלם.

במצב כזה, היתרון של Flash Accel הוא שהיא מבטלת את האימות רק של בלוקים השונים זה מזה, ומשאירה בלוקים שלא השתנו. במקרים כאלה, פתרונות זמינים אחרים מסירים את כל הנתונים מהמטמון לגמרי ומתחילים לחמם מחדש את המטמון כולו. זהו תהליך שנמשך כמה שעות או ימים, תלוי בנתונים, והוא גורם לפגיעה בביצועים.

ביצועי Flash Accel

אנו ערכנו השוואת ביצועים בתצורה זהה עם ובלי Flash Accel באמצעות JetStress, אשר מדמה את עומס הקלט/פלט בדיסק אשר יוצר Microsoft® Exchange. כאשר הוספנו את Flash Accel, ביצועי הקלט/פלט של פעולות הקריאה והכתיבה השתפרו ב- 77%. מאחר ש- Flash Accel נתנה מענה לרוב בקשות הקריאה של יישומים, מערכת האחסון העורפית היתה פחות טרודה בביצוע פעולות קריאה והתפנתה לספק ביצועי כתיבה משופרים, מה שהוביל לשיפור משמעותי בביצועי היישומים הכלליים. התוצאות מוצגות באיור 5.

Flash Accel משפרת את ביצועי הקלט/פלט של פעולות הקריאה והכתיבה בכ- 77% באמצעות JetStress כדי לדמות עומס עבודה של Exchange.

איור 5) Flash Accel משפרת את ביצועי הקלט/פלט של פעולות הקריאה והכתיבה בכ- 77% באמצעות JetStress כדי לדמות עומס עבודה של Exchange.

בחירת אפשרויות VST

השיקולים בבחירת רמת או רמות ה- VST הטובות ביותר מתמקדים למעשה בשאלה: כיצד ניתן להאיץ את כל עומסי העבודה הנדרשים בעלות הנמוכה ביותר, כדי לקבל את ההחזר הגדול ביותר על ההשקעה ב- Flash.

  • רמת השרת (Flash Accel). מאיצה מחשב וירטואלי אחד או יותר הפועל במארח ESX מסוים.
  • רמת מערכת משנה של דיסקים (Flash Pool). מאיצה עומסי עבודה לפי צברים.
  • רמת הבקר (Flash Cache). מאיצה את כך עומסי העבודה הקשורים לבקר אחסון נתוון.

במילים אחרות, בתשתית אחסון משותפת, מאפשרת לך רמת השרת להגיע לדרגה הפרטנית ביותר בניהול עומסי העבודה, ואילו רמת הבקר מציעה את הדרגה הכללית ביותר. אם עליך להאיץ עומס עבודה אחד, כדאי לך לבחור ב- VST ברמת השרת. אם עליך להאיץ את כל עומסי העבודה (ואולי אף לעבור מדיסקים מבוססי-ביצועים לדיסקים מבוססי-קיבולת), בחר ברמת מערכת משנה של דיסקים או ברמת הבקר.

בפריסות חדשות, מומלץ להתחיל בטכנולוגיית Flash Cache או Flash Pool, ובהמשך להוסיף את Flash Accel לפי הצורך כדי להשיג שיפור נוסף בביצועים של היישומים הרגישים ביותר להשהיות.

כאשר צריך לבחור בין Flash Cache ל- Flash Pool, הרשימה הבאה מסכמת את נקודות הדמיון ואת ההבדלים.

  • טכנולוגיות Flash Pool ו- Flash Cache מספקות שתיהן אפשרות לאחסן במטמון פעולות קריאה אקראיות, ושתיהן מציעות מודעות מלאה למניעת כפילויות למען ניצול מקום באופן היעיל ביותר.
  • ההתקנה והתמיכה של Flash Pool בעומסי עבודה מבוססות על נתוני הצברים. Flash Cache חלה על כל עומסי העבודה בבקר נתון.
  • Flash Cache מוכנה לשימוש מידי ואילו Flash Pool דורשת תחילה כמה פעולות פשוטות של קביעת תצורה ולאחר מכן מתנהלת באופן אוטומטי.
  • Flash Pool‏:
    • מנתבת את העומס פעולות הקלט/פלט ל- SSD לתמיכה בפעולות כתיבה אקראיות חוזרות
    • מספקת הגנת RAID
    • שומרת על רמת הביצועים גם לאחר אירועי השתלטות
    • תומכת בכל מוצרי FAS, כולל סדרה FAS2200

באופן כללי, כדאי לבחור ב- Flash Pool עבור יישומים חיוניים לפעילות העסקית מפני שהיתרון נשמר גם באירועי השתלטות. היא הבחירה המועדפת גם עבור יישומים בעלי שיעור החלפות נתונים גבוה, והבחירה היחידה הזמינה בסדרה FAS2200. בשל הקרבה שלה לזיכרון הראשי, יכולה Flash Cache להציע יתרונות לשירותי קבצים עם דרישות ביצועים גבוהות.

ניתן להתקין הן את Flash Pool והן את Flash Cache באותה מערכת אחסון, ויש לכך גם יתרונות משמעותיים. בלוקי נתונים מצבר נתון שהופעלה בו טכנולוגיית Flash Pool לעולם לא יאוחסנו ב- Flash Cache.

לסיכום

בעצם ההוספה של Flash Pool ו- Flash Accel ל- VST, מעניקה לך ‏NetApp שתי שיטות חדשות לשפר את ביצועי הקלט/פלט באמצעות Flash. כקו מנחה כללי, היא מסייעת לך לזכור כי:

  • Flash Cache מאיצה את הכל.
  • Flash Pool מאיצה צברים.
  • Flash Accel מאיצה יישומים.

ניתן לשלב בין הרמות כדי לשפר את הביצועים הכלליים ולמזער את הצורך בהשקעות. בכל אפשרות שתבחר, מהרגע שאתה מתקין את VST, אין לך כמעט מה לנהל. יש לך אפשרות להתאים את הפריסה לפי הצורך, אך ברירות המחדל מתאימות לרוב המקרים, והיתרונות משמעותיים וניתנים למדידה.

 יש לך דעה בנושא VST?

שאל שאלות, החלף רעיונות ושתף את מחשבותיך באופן מקוון בקהילות NetApp.

מאת Jay White ו- Chittur Narayankumar, מהנדסי שיווק טכני

Kumar נמצא ב- NetApp למעלה מ- 11 שנה, ומשמש כעת חלק מצוות Flash Accel. הוא כתב מספר דוחות טכניים ומסמכי בניית פתרונות בנושא העברת הודעות ושיתוף פעולה במערכת האחסון של NetApp.‏

Jay הוא מהנדס שיווק טכני כצוות Data ONTAP, האחראי על Flash Pool, ביצועי מערכות וסביבות ריבוי קבצים. הוא כתב מספר דוחות טכניים ומסמכי שאלות נפוצות בנושא מערכות האחסון המשני של NetApp, גמישות, RAID ועוד.

Tech OnTap
הירשם כעת
Tech OnTap מספק מדי חודש תובנות בנושא ה- IT וגישה בלעדית לשיטות עבודה מומלצות ובדוקות, עצות וכלים, ראיונות עם מהנדסים מאחורי הקלעים, הדגמות, סקירות של עמיתים ועוד ועוד.

בקר ב- Tech OnTap ב'קהילת NetApp'‏ והירשם עוד היום.

סייר
סייר
Cluster-Mode ושכבת האחסון הווירטואלית

כל טכנולוגיות VST המתוארות במאמר זה עובדות עם Data ONTAP 8 הפועלת במצב Cluster-Mode כדי לספק את התוצאות הטובות ביותר מבחינת כושר ההרחבה, הגמישות והביצועים. גיליון Tech OnTap הנוכחי כולל מאמר מאת Vaughn Stewart בנושא וירטואליזציה של יישומים חיוניים לפעילות העסקית באמצעות Cluster-Mode. עיין בכל מאמרי Tech OnTap שפורסמו לאחרונה בנושא Cluster-Mode.

סייר
 
TRUSTe
צור קשר   |   כיצד לרכוש   |   משוב   |   משרות  |   מינויים   |   מדיניות פרטיות   |   ‎© 2012 NetApp