Kezdőoldal > Szoftver > SSD Cache (QCache 2.0)

SSD gyorsítótár (QCache 2.0)

 

Az SSD Cache egy nagy kapacitású másodlagos gyorsítótár, amely az enterprise SSD meghajtókat használja a RAID vezérlő elsődleges DRAM memóriája és a merevlemez (HDD) között. Az SSD R/W cache növeli a rendszerben az olvasási és írási I/O véletlenszerű IOPS-értékét a gyakran hozzáférhető véletlen adatok átmásolásával az SSD-meghajtókra, amelyek működése alapvetően gyorsabb, mint a merevlemezeké. Ebből adódóan néhány kis költségű plusz SSD-meghajtó használatával növelhető az általános véletlenszerűen beállított IOPS értéke. Ezzel a technológiával a QCache 2.0 akár 92-szeresére is javíthatja a véletlenszerű olvasási teljesítményt, és akár 171-szeresére nőhet a véletlenszerű írási teljesítmény. Az SSD-meghajtók sokkal nagyobb, méretezhető gyorsítótárat biztosítanak, mint a memória. Az SSD Cache az XCubeSAN sorozatban elérhető szolgáltatás, használatának aktiváláshoz licensz szükséges.

 

SSD gyorsítótár használata

Általánosságban:

az SSD olvasási gyorsítótár különösen hatékony, ha:

  • Az olvasások sokkal gyakoribbak, mint az írások a termelési környezetben, az élő adatbázisokban vagy a web service alkalmazásokban.
  • A merevlemezek (HDD) alacsonyabb fordulatszáma alacsony olvasási keresztmetszetet eredményez.
  • A gyakran hozzáférhető adatok mennyisége kisebb legyen, mint az SSD gyorsítótár kapacitása.

az SSD olvasási/írási gyorsítótár különösen hatékony, ha:

  • Írások és olvasások vegyesen fordulnak elő a termelési környezetben, valamint a fájlszolgáltatási alkalmazásokban.
  • A merevlemezek (HDD) alacsonyabb fordulatszáma alacsony írási-olvasási keresztmetszetet eredményez.
  • Ugyanaz, mint az SSD olvasó gyorsítótár esetében; a gyakran hozzáférhető adatok mennyisége kisebb legyen, mint az SSD gyorsítótár kapacitása.
  • Apró kockázat az írási teljesítmény növelése érdekében, hogy az írási gyorsítótár az SSD cache pool-ba bufferel. Természetesen ezeket az SSD-gyorsítótárban lévő írási adatokat a következő olvasási ciklusban már lehet használni.

Rendszer memória & SSD gyorsítótár kapacitás

Az SSD gyorsítótár-funkciónak szüksége van a rendszer memóriájára a metaadatok tárolásához. Az SSD gyorsítótár használható kapacitása arányos a vezérlő rendszer memóriájának méretével. A táblázat a rendszer memória és a maximális SSD gyorsítótár kapacitás közötti kapcsolatot mutatja be.
1 Kérjük vegye figyelembe, hogy az XS3200/XS1200 vezérlő alapértelmezett memóriája 4 Gb. A QCache engedélyezéséhez 8Gb memória szükséges.

SSD gyorsítótárkészlet felépítése

A QCache 2.0 támogatja az olvasási és írási gyorsítótárat, amely rendszerenként legfeljebb négy SSD gyorsítótárkészletet tartalmazhat. Minden SSD gyorsítótárkészletet egy dedikált tárolókészlet használhat, és több kötetet is megoszthat a hatékony erőforrás-felhasználás érdekében.

  • Az SSD gyorsítótárkészlet csoportosítva biztosít hozzáférést az SSD gyorsítótár dedikált kapacitásához.
  • Támogatja az olvasási és írási gyorsítótárat, amely rendszerenként legfeljebb négy SSD gyorsítótárkészletet tartalmazhat.
  • Az olvasási gyorsítótárkészlet támogatja az SSD-k hozzáadását/eltávolítását, valamint az SSD gyorsítótár kapacitásának növelését/csökkentését.
  • Az olvasás-írás gyorsítótárkészlet támogatja két SSD kapacitásának egyidőben történő növelését
  • A tárban lévő kötetekhez engedélyezhetőek illetve letilthatóak az SSD gyorsítótár funkciók, a gyakran hozzáférhető adatokkal engedélyezett SSD-gyorsítótárak az SSD gyorsítótárkészlet kapacitását használják.
  • Legfeljebb 32 kötetet lehet engedélyezni az SSD gyorsítótárkészlethez.

SSD olvasási gyorsítótár NRAID+ segítségével
 

A QCache 2.0 támogatja az olvasási és írási gyorsítótárat, amely rendszerenként legfeljebb négy SSD gyorsítótárkészletet tartalmazhat. Minden SSD gyorsítótárkészletet egy dedikált tárolókészlet használhat, és több kötetet is megoszthat a hatékony erőforrás-felhasználás érdekében.

 

  • Az SSD olvasási gyorsítótár technológia NRAID+ -t használ, párhuzamos NRAID nélkül.
  • Összehasonlítva az NRAID vagy RAID0-val, az NRAID+ a gyorsítótáradatokat az összes SSD-n keresztül terjeszti.
  • Ez az NRAID+ technológia tartalmazza az NRAID előnyeit, és jobb véletlen I/O-val rendelkezik, mint az NRAID. Előnye még, hogy az SSD gyorsítótárakból az SSD-k könnyen hozzáadhatók/eltávolíthatók a kapacitás növelésének/csökkentésének érdekében.

SSD olvasás-írási gyorsítótár NRAID 1+ segítségével
 

A QCache 2.0 támogatja az olvasási és írási gyorsítótárat, amely rendszerenként legfeljebb négy SSD gyorsítótárkészletet tartalmazhat. Minden SSD gyorsítótárkészletet egy dedikált tárolókészlet használhat, és több kötetet is megoszthat a hatékony erőforrás-felhasználás érdekében.

  • Az SSD olvasási gyorsítótár technológia NRAID+ -t használ, párhuzamos NRAID nélkül.
  • Összehasonlítva az NRAID vagy RAID0-val, az NRAID+ a gyorsítótáradatokat az összes SSD-n keresztül terjeszti.
  • Ez az NRAID+ technológia tartalmazza az NRAID előnyeit, és jobb véletlen I/O-val rendelkezik, mint az NRAID. Előnye még, hogy az SSD gyorsítótárakból az SSD-k könnyen hozzáadhatók/eltávolíthatók a kapacitás növelésének/csökkentésének érdekében.

A gyorsítótár I/O típusai
 

Három dedikált cache I/O típus létezik, beleértve az adatbázist, a fájlrendszert, a web service-t, valamint egy testreszabható opciót is tartalmaz, amely az SSD gyorsítótárkészletre vonatkozik. Felhasználása szerint a legalkalmasabb gyorsítótár I/O típus beállítása a legelőnyösebb.

Teszt eredmények

1. Teszteset: SSD olvasási gyorsítótár 1/2/4/8 SSD használatával
 

Ez a teszt igazolja az SSD gyorsítótár által kínált nagyszerű teljesítménynövekedést. Teszteljük az SSD olvasási gyorsítótárat 1/2/4/8 db SSD-vel. Az SSD olvasási gyorsítótárkészlet RAID-szintjének tervezési struktúrája szerint elméletileg minél több SSD-t használunk, annál jobb eredményt érhetünk el. A beolvasási küszöbértéket 1-re állítottuk, ami azt jelenti, hogy az adatok egyszer megérkeznek, és az SSD-be betöltődnek.

Összesítés:

  • SSD gyorsítótár nélkül, az átlagos IOPS 4,512. SSD gyorsítótárral, 8 db SSD-vel az IOPS növekedés 216,434. A javulás (216,434 – 4,512) / 4,512 = 46.968 == 4,697%. A bemelegedési idő 7 perc körüli.
  • Az SSD Cache 2.0 akár 47-szeresére is javíthatja a véletlenszerű olvasási teljesítményt.
  • Minél több SSD-t használunk, annál jobb SSD olvasási gyorsítótárunk van.

 

Tesztfelszerelés és konfiguráció:2

SSD Cache

  • I/O típus: egyéni beállítás
  • Cache Block méret: 4MB
  • Populate-on-read Threshold: 1
  • Populate-on-write Threshold: 0

I/O Pattern

  • Tool: IOmeter V1.1.0
  • Workers: 1
  • Outstanding (Queue Depth): 128
  • Access Specifications: 4KB, 100% Read, 100% Random

2. Teszteset: SSD írási gyorsítótár 2/4/8 SSD használatával
 

Ebben a tesztben az SSD olvasási-írási gyorsítótárat teszteltük 2/4/8 SSD-vel. Mint korábban, 1-re állítottuk be a beolvasási küszöbértéket, ami azt jelenti, hogy az adatok egyszer beérkeznek, és az SSD-be kerülnek.
 

Összegzés:

  • SSD gyorsítótár nélkül, az átlagos IOPS 1,660. SSD gyorsítótárral, 8 db SSD-vel az IOPS növekedés 143,898. A javulás (143,898 – 1,660) / 1,660 = 85.685 == 8,569%. A bemelegedési idő 6,5 perc körüli.
  • Az SSD Cache 2.0 akár 86-szorosára is javíthatja a véletlenszerű írási teljesítményt.
  • Minél több SSD-t használunk, annál jobb SSD írási gyorsítótárunk van.

 

Tesztfelszerelés és konfiguráció:2

SSD Cache

  • I/O típus: egyéni beállítás
  • Cache Block méret: 4MB
  • Populate-on-read Threshold: 1
  • Populate-on-write Threshold: 1

I/O Pattern

  • Tool: IOmeter V1.1.0
  • Workers: 1
  • Outstanding (Queue Depth): 128
  • Access Specifications: 4KB, 100% Write, 100% Random

3. Teszteset: Adatbázis alkalmazás szimuláció
 

Ez a teszt az adatbázis-alkalmazások futását szimulálja. Az SSD gyorsítótárkészlet konfigurációjában az Adatbázis I/O típust használjuk, és az adatbázis-hozzáférési mintát (8KB, 67% olvasás, 100% véletlenszerű) használjuk.
 

Összegzés:

    • Az eredmény nagyon jó, ha a “forró” adatok mennyisége kisebb, mint az SSD gyorsítótárkészlet kapacitása.
    • A felhasználónak pontosan meg kell becsülnie a legjobb eredmény eléréséhez használt “forró” adatok mennyiségét.

Tesztfelszerelés és konfiguráció:2

SSD Cache

  • I/O típus: Adatbázis beállítás
  • Cache Block méret: 1MB
  • Populate-on-read Threshold: 2
  • Populate-on-write Threshold: 1

I/O Pattern

  • Tool: IOmeter V1.1.0
  • Workers: 1
  • Outstanding (Queue Depth): 128
  • Access Specifications: 8KB, 67% Read, 100% Random

4. Teszteset: Az SSD olvasási gyorsítótár legjobb alkalmazása kettős vezérlőn
 

A fenti eseteket egyszerű egyes vezérlőn teszteltük. Ez a teszt igazolja az SSD olvasási gyorsítótár legjobb alkalmazását kettős vezérlőn. Feltételezzük, hogy a teljesítmény kétszer akkora lehet, mint az egyetlen vezérlő teszteseténél.
 

Összegzés:

  • SSD gyorsítótár nélkül, az átlagos IOPS 4,986. SSD gyorsítótárral, 8 db SSD-vel az IOPS növekedés 461,037. A javulás (461,037 – 4,986) / 4,986 = 91.466 == 9,147%. A bemelegedési idő 13,5 perc körüli.
  • Az SSD Cache 2.0 akár 92-szeresére is javíthatja a véletlenszerű olvasási teljesítményt.
  • A teszt a rendszer legmagasabb SSD gyorsítótár teljesítményét hozta.

Tesztfelszerelés és konfiguráció:3

SSD Cache

  • I/O Type: egyéni beállítás
  • Cache Block méret: 4MB
  • Populate-on-read Threshold: 1
  • Populate-on-write Threshold: 0

I/O Pattern

  • Tool: IOmeter V1.1.0
  • Workers: 1
  • Outstanding (Queue Depth): 128
  • Access Specifications: 4KB, 100% Read, 100% Random

5. Teszteset: Az SSD írási gyorsítótár legjobb alkalmazása kettős vezérlőn
 

Ez a teszt igazolja az SSD írási gyorsítótár legjobb alkalmazását kettős vezérlőn. Mint korábban, feltételezzük, hogy a teljesítmény kétszer akkora lehet, mint az egyetlen vezérlő teszteseténél.
 

Összegzés:

  • SSD gyorsítótár nélkül, az átlagos IOPS 1,268. SSD gyorsítótárral, 8 db SSD-vel az IOPS növekedés 217,495. A javulás (217,495 – 1,268) / 1,268 = 170.526 == 17,053%. A bemelegedési idő 18 perc körüli.
  • Az SSD Cache 2.0 akár 171-szeresére is javíthatja a véletlenszerű írásii teljesítményt.
  • A teszt a rendszer legmagasabb SSD gyorsítótár teljesítményét hozta.

 

Tesztfelszerelés és konfiguráció:3

SSD Cache

  • I/O típus: egyéni beállítás
  • Cache Block méret: 4MB
  • Populate-on-read Threshold: 1
  • Populate-on-write Threshold: 1

I/O Pattern

  • Tool: IOmeter V1.1.0
  • Workers: 1
  • Outstanding (Queue Depth): 128
  • Access Specifications: 4KB, 100% Write, 100% Random

Következtetés
 

A tárolási gyorsítás hibrid tárolási koncepciója a friss adatok betöltésének ötletét használja egy teljes tárolórendszer I/O teljesítményének felgyorsítására. Ha figyelembe vesszük a hardver- és az informatikai adminisztrációs költségeket, kiderül, hogy a modern SAN-rendszerekben rendelkezésre álló SSD-gyorsítótár általában a legjobb módja annak, hogy a legtöbb vállalkozás gyorsabb teljesítményből származó előnyöket szerezzen anélkül, hogy feláldozná az adatok megbízhatóságát .

Tesztfelszerelések és konfigurációk

2. Tesztfelszerelések és konfigurációk – Egyes vezérlő
 

Server

  • Model: HP Z840 (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB)
    • FC HBA: QLogic QLE2694-SR
    • OS: Windows Server 2012 R2
  • Model: Dell E25S (CPUx2 :Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM:32GB)
    • FC HBA: QLogic QLE2694-SR
    • OS: Windows Server 2012 R2

Storage

  • Model: XCubeSAN XS5224D
    • Memory: 16GB (2 x 8GB in bank 1 & 3) per controller
    • Firmware 1.1.2
    • HDD: 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s
    • SSD: 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010BSS200, 100GB, SAS 12Gb/s
  • HDD Pool: 1 x RAID 5 Pool with 16 x NL-SAS HDDs in Controller 1
  • HDD Volume: 2 x 45GB in Pool
  • FC Session: 2 per Volume
3. Tesztfelszerelések és konfigurációk – kettős vezérlők

Server

  • Model: HP Z840 (CPU: 2 x Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM: 32GB)
    • FC HBA: QLogic QLE2694-SR
    • OS: Windows Server 2012 R2
  • Model: Dell E25S (CPUx2 :Xeon E5-2620v3 2.4Hz / RAM:32GB)
    • FC HBA: QLogic QLE2694-SR
    • OS: Windows Server 2012 R2

Storage

  • Model: XCubeSAN XS5224D
    • Memory: 16GB (2 x 8GB in bank 1 & 3) per controller
    • Firmware 1.1.2
    • HDD: 16 x Seagate Constellation ES, ST500NM0001, 500GB, SAS 6Gb/s
    • SSD: 8 x HGST Ultrastar SSD800MH.B, HUSMH8010BSS200, 100GB, SAS 12Gb/s
  • HDD Pool: 1 x RAID 5 Pool with 16 x NL-SAS HDDs in Controller 1
                      1 x RAID 5 Pool 2 with 16 x NL-SAS HDDs in Controller 2
  • HDD Volume: 2 x 45GB in Pool
                            2 x 45GB in Pool 2
  • FC Session: 1 per Volume