Performanca e sistemeve të ruajtjes së grupit të diskut në lidhje me një host

Në përgjithësi, grupet e diskut ose disqeve kanë performancën më të mirë në një skenar të vetëm të lidhjes së hostit. Shumica e sistemeve operative bazohen në sisteme skedarësh ekskluzive, që do të thotë se një sistem skedar mund të zotërohet vetëm nga një sistem i vetëm operativ. Si rezultat, si sistemi operativ ashtu edhe softueri i aplikacionit optimizojnë të dhënat e leximit dhe shkrimit për sistemin e ruajtjes së diskut bazuar në karakteristikat e tij. Ky optimizim synon të reduktojë kohët e kërkimit fizik dhe të zvogëlojë kohën e përgjigjes mekanike të diskut. Kërkesat e të dhënave nga çdo proces programi trajtohen nga sistemi operativ, duke rezultuar në kërkesa të optimizuara dhe të rregullta për leximin dhe shkrimin e të dhënave për diskun ose grupin e diskut. Kjo çon në performancën më të mirë të sistemit të ruajtjes në këtë konfigurim.

Për grupet e diskut, megjithëse një kontrollues shtesë RAID shtohet midis sistemit operativ dhe disqeve individuale të diskut, kontrollorët aktualë RAID kryesisht menaxhojnë dhe verifikojnë operacionet e tolerancës së gabimeve të diskut. Ata nuk kryejnë bashkim, rirenditje ose optimizim të kërkesave të të dhënave. Kontrollorët RAID janë krijuar bazuar në supozimin se kërkesat për të dhëna vijnë nga një host i vetëm, tashmë i optimizuar dhe i renditur nga sistemi operativ. Memoria e memories së kontrolluesit ofron vetëm aftësi të bufferimit të drejtpërdrejtë dhe llogaritës, pa radhitje të të dhënave për optimizim. Kur cache mbushet shpejt, shpejtësia bie menjëherë në shpejtësinë aktuale të operacioneve të diskut.

Funksioni kryesor i kontrolluesit RAID është të krijojë një ose më shumë disqe të mëdha tolerante ndaj gabimeve nga shumë disqe dhe të përmirësojë shpejtësinë e përgjithshme të leximit dhe shkrimit të të dhënave duke përdorur veçorinë e ruajtjes në memorie në çdo disk. Memoria e leximit të kontrolluesve RAID rrit ndjeshëm performancën e leximit të grupit të diskut kur të njëjtat të dhëna lexohen brenda një kohe të shkurtër. Shpejtësia maksimale aktuale maksimale e leximit dhe e shkrimit të të gjithë grupit të diskut është e kufizuar nga vlera më e ulët midis gjerësisë së brezit të kanalit pritës, llogaritjes së verifikimit të CPU-së dhe aftësive të kontrollit të sistemit (motori RAID), gjerësia e brezit të kanalit të diskut dhe performanca e diskut (performanca aktuale e kombinuar e të gjithë disqet). Për më tepër, mospërputhja midis bazës së optimizimit të kërkesave të të dhënave të sistemit operativ dhe formatit RAID, si p.sh. madhësia e bllokut të kërkesave I/O që nuk përputhet me madhësinë e segmentit RAID, mund të ndikojë ndjeshëm në performancën e grupit të diskut.

Variacionet e performancës së sistemeve tradicionale të ruajtjes së grupeve të diskut në aksesin e shumëfishtë të hosteve

Në skenarët e shumëfishtë të aksesit të hostit, performanca e grupeve të diskut bie në krahasim me lidhjet e vetme të hostit. Në sistemet e ruajtjes së grupeve të disqeve në shkallë të vogël, të cilat zakonisht kanë një çift të vetëm ose të tepërt të kontrolluesve të grupit të diskut dhe një numër të kufizuar disqesh të lidhur, performanca ndikohet nga rrjedhat e parregullta të të dhënave nga hoste të ndryshëm. Kjo çon në rritjen e kohës së kërkimit të diskut, informacionit të kokës dhe bishtit të segmentit të të dhënave, dhe fragmentimit të të dhënave për proceset e leximit, bashkimit, verifikimit dhe rishkrimit. Rrjedhimisht, performanca e ruajtjes zvogëlohet pasi më shumë host janë të lidhur.

Në sistemet e ruajtjes së grupeve të disqeve në shkallë të gjerë, degradimi i performancës është i ndryshëm nga ai i grupeve të disqeve në shkallë të vogël. Këto sisteme në shkallë të gjerë përdorin një strukturë autobusi ose strukturë ndërruese me pikë tërthore për të lidhur nënsisteme të shumta të ruajtjes (vargje disqesh) dhe përfshijnë memoriet e fshehta me kapacitet të madh dhe modulet e lidhjes së hostit (të ngjashme me qendrat e kanaleve ose ndërprerësit) për më shumë host brenda autobusit ose komutimit. strukturën. Performanca varet kryesisht nga cache në aplikacionet e përpunimit të transaksioneve, por ka efektivitet të kufizuar në skenarët e të dhënave multimediale. Ndërsa nënsistemet e grupit të brendshëm të diskut në këto sisteme në shkallë të gjerë funksionojnë relativisht në mënyrë të pavarur, një njësi e vetme logjike ndërtohet vetëm brenda një nënsistem të vetëm disku. Kështu, performanca e një njësie të vetme logjike mbetet e ulët.

Si përfundim, grupet e disqeve në shkallë të vogël përjetojnë një rënie të performancës për shkak të flukseve të parregulluara të të dhënave, ndërsa grupet e disqeve në shkallë të gjerë me nënsisteme të shumta të grupit të disqeve të pavarura mund të mbështesin më shumë hostë, por ende përballen me kufizime për aplikacionet e të dhënave multimediale. Nga ana tjetër, sistemet e ruajtjes NAS të bazuara në teknologjinë tradicionale RAID dhe duke përdorur protokollet NFS dhe CIFS për të ndarë hapësirën ruajtëse me përdoruesit e jashtëm përmes lidhjeve Ethernet, përjetojnë më pak degradim të performancës në mjedise me akses të shumëfishtë pritës. Sistemet e ruajtjes NAS optimizojnë transmetimin e të dhënave duke përdorur transferime të shumta paralele TCP/IP, duke lejuar shpejtësinë maksimale të përbashkët prej rreth 60 MB/s në një sistem të vetëm ruajtjeje NAS. Përdorimi i lidhjeve Ethernet mundëson që të dhënat të shkruhen në mënyrë optimale në sistemin e diskut pas menaxhimit dhe rirenditjes nga sistemi operativ ose softueri i menaxhimit të të dhënave në serverin e hollë. Prandaj, vetë sistemi i diskut nuk përjeton degradim të ndjeshëm të performancës, duke e bërë ruajtjen e NAS të përshtatshme për aplikacione që kërkojnë ndarje të të dhënave.


Koha e postimit: 17 korrik 2023