QNAP Systems, Inc. - almacenamiento en red (NAS)

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¿Cómo puedo utilizar Qtier™ de QNAP para realizar la estratificación automática y optimizar el rendimiento de su almacenamiento?

1. Desafíos y soluciones

Debido a que los factores más importantes que determinan rendimiento del almacenamiento serán siempre la lucha entre el rendimiento de entrada y salida (la lectura y escritura) y la capacidad, cuando se considera cómo configurar e implementar distintos tipos de unidades para tener mejores prácticas, estas opciones presentan diferentes pros y contras:

QNAP
1. Disco completo SATA o NL-SAS
Con gran capacidad pero con rendimiento limitado de entrada y salida
QNAP
2. Disco SSD completo
Con máximo rendimiento de entrada y salida, pero no sólo es costoso, también cuenta con menos capacidad de almacenamiento disponible.
QNAP
3. SATA y SSD
Combine las ventajas de las unidades SSD y SATA para obtener mejor capacidad y rendimiento al separar los datos de forma manual entre los diferentes almacenamientos, pero carece de flexibilidad.

La mejor opción en este caso también podría ser la opción con más inconvenientes, ya que su personal de TI necesitará planear y configurar de forma manual los datos que deben colocarse en cada almacenamiento, es aquí donde entra Qtier™. Qtier™, es un sistema de administración del almacenamiento en múltiples niveles que de forma automática mantiene los datos más activos en las unidades de alto rendimiento al separar el almacenamiento de un NAS de QNAP en 3 niveles diferentes; por lo tanto, no sólo aligera la carga del trabajo de administración, sino también permite la separación de los datos con más exactitud para lograr las mejores prácticas en el aumento del rendimiento en el almacenamiento.

QNAP
QNAP
Al combinar 3 niveles de almacenamiento estratificado y un grupo de almacenamiento, Qtier™ puede re-ubicar los datos en diferentes niveles de acuerdo con la frecuencia de acceso a dichos datos desde el anfitrión y, por lo tanto, maximiza el rendimiento del NAS de QNAP al mismo tiempo que mantiene gran capacidad para almacenar los datos.

En laboratorio de QNAP, utilizamos un servidor equipado con doble procesador Intel Xeon E5-2620v3 (cada procesador con 6 núcleos y 12 hilos) y un total de 24 trabajadores utiliza el IOmeter para probar el rendimiento de Qtier™ con la serie TVS-EC1580MU-SAS-RP (que utiliza 6 discos SAS-SSD RAID 10*). El resultado con entrada y salida 4k, lectura 100% aleatoria, 12 entradas y salidas pendientes por trabajador es de 140,000 IOPs. El promedio del tiempo de respuesta a la entrada y salida es de 0.3 ms con interfaces de 40 GbE y 0.7 ms con interfaces de 10 GbE.

*Hardware que se utilizó para la prueba:
Servidor: Supermicro SYS-6028U-TR4T+
Memoria: 16 GB
CPU: 2 Intel Xeon E5-2620 v3 de 2.40 GHz
NAS de QNAP: TVS-EC1580MU-SAS-RP
Memoria: 12 GB
CPU: Intel Xeon E3-1246 V3 de 3.50 GHz
Discos duros: Seagate SAS-SSD ST400FM0053*6, otros son Seagate NL-SAS ST1000NM0023.
Configuración del RAID: RAID 10 para SSD, RAID 5 para unidades NL-SAS

QNAP
Utiliza la serie TVS-EC1580MU-SAS-RP (con 6 SAS-SSD en RAID 10 + 8 discos duros NL-SAS en RAID 5) y logra una velocidad de lectura 100% aleatoria de IOPS 4K mayor a 100,000, con un tiempo de respuesta menor a 1 ms

La tecnología Qtier™ también es compatible con la caché de SSD que se construye en QTS 4.2. La caché de SSD está dirigida a mejorar la frecuencia de aciertos de la memoria caché al mover los datos de lectura aleatoria con acceso frecuente a la caché de SSD. Por otra parte, Qtier™ mueve los datos de acuerdo con los resultados del análisis de los datos y según esté programado. Enseguida se presenta la comparación básica de la caché de SSD y de la estratificación automática de Qtier™:

Comparación Qtier™ Caché de SSD SSD completo
1. Espacio disponible en SSD Expandir según se necesite Limitado por la memoria disponible* Expandir según se necesite
2. Precio Bajo Bajo Alto
3. Almacenamiento aplicable Volumen/LUN Volumen/LUN Volumen/LUN
4. Método de migración de datos Programado Automático -
5. Mecanismo de migración de datos Mueve los datos a un mayor nivel de acuerdo con la frecuencia de acceso Replica los datos con acceso frecuente en el almacenamiento en SSD Todos los datos se almacenan en SSD
6. Escenarios de aplicación Se utiliza para cargas de trabajo predecibles de entrada y salida, como el servidor de archivos, la web, los servidores de correo electrónico, la virtualización de aplicaciones o la edición de video. Se utiliza para un entorno de datos con acceso muy frecuente como son la virtualización de aplicaciones o la edición de video. Se utiliza comúnmente para aplicaciones que requieren entrada y salida rápida e intensiva, como son las bases de datos o los entornos virtuales.

*Para obtener más información con respecto a la Caché de SSD, haga clic aquí.
*El SSD que se utiliza para Qtier™ no puede utilizarse para la caché de SSD.

2. Introducción

2.1. Requisitos del sistema

Qtier sólo es compatible con modelos específicos del NAS. Para obtener más información, consulte la introducción de Qtier.

También debe actualizar el firmware del NAS de QNAP a la versión 4.2 e implementar tanto el SSD como los discos duros en el NAS* para utilizar Qtier™.

*Para utiliza el nivel de alta velocidad, también debe implementar las unidades SAS que sólo son compatibles con el tipo de modelo marcado con "SAS".

3. Crear un espacio de almacenamiento con Qtier™

Para utilizar Qtier™, primero necesitará implementar diferentes tipos de unidades en el NAS de QNAP*, una vez que las unidades están conectadas y listas, cree un nuevo grupo de almacenamiento, para ello abra "Administrador de almacenamiento" > "Espacio de almacenamiento" > "Crear un nuevo grupo de almacenamiento". Cuando utiliza un modelo que es compatible con Qtier™, el primer paso del asistente de creación del grupo de almacenamiento será habilitar la estratificación automática o no. Seleccione la casilla de selección y continúe.

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Habilite la estratificación automática del almacenamiento para el grupo de almacenamiento que va a crear para utilizar la tecnología Qtier™.

En el paso siguiente, encontrará que se desplegó una columna que muestra el "Tipo de grupo de RAID" y que se seleccionó el valor "Velocidad ultra rápida (SSD)". Ahora puede seleccionar las unidades SSD que se utilizarán para construir este grupo de almacenamiento con el grupo de RAID del nivel de velocidad ultra rápida. Después de confirmar la selección, siga el asistente para terminar creando el grupo de almacenamiento con el primer nivel.

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Seleccione la unidad SSD que se utilizará en el grupo de RAID de velocidad ultra rápida de este grupo de almacenamiento.

Una vez que se haya creado el grupo de almacenamiento, recibirá un mensaje para configurar otro nivel para el grupo de almacenamiento. Al seleccionar "Aceptar", podrá seleccionar diferentes tipos de unidades que se utilizarán como niveles diferentes para este grupo de almacenamiento*. En el siguiente ejemplo, está configurada la "Capacidad (SATA, NL-SAS)" del grupo de RAID.

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Continúe configurando otros niveles para el grupo de almacenamiento.
QNAP
En este ejemplo, se configura la "Capacidad (SATA, NL-SAS)" del tipo de grupo de RAID y podrá seleccionar las unidades que se utilizarán en este nivel.
QNAP
Después de configurar diferentes niveles, se desplegará un reporte de resumen para revisar la configuración.

Una vez que se crearon todos los niveles, el sistema le solicitará que habilite el programa de estratificación automática. En esta vista, puede seleccionar cuándo el sistema debe empezar a recolectar datos. Debido a que la acción de reubicación podría afectar el rendimiento de entrada y salida del almacenamiento, se sugiere que no configure un programa pesado y que sólo habilite la estratificación durante las horas inhábiles en las cuales el acceso a los datos es menos frecuente*.

*Tome en cuenta que la estratificación automática no puede iniciar inmediatamente después de crear un grupo de almacenamiento, ya que necesita recopilar la información sobre la frecuencia de acceso a los datos. Asimismo, no puede programarse por tiempo completo, a menos que el patrón de acceso a los datos no sea apropiado.

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Configure el programa de estratificación automática una vez al día de 8:00 pm a 8:00 del día siguiente.
QNAP
Configure el programa de estratificación automática dos veces al día de lunes a viernes de 8:00 am a 2:00 pm y de 7:00 pm a 1:00 am (por máximo de 6 horas cada uno.)

La versión 4.3.0 de QTS y versiones posteriores agregan la opción de reasignar los datos de forma automática en Qtier sin configurar un programa de nivelación. Qtier estratificará los datos cuando la carga del sistema es baja y se detiene cuando la carga es alta. Este modo es ideal para el almacenamiento que se utiliza 24/7 sin periodos de carga baja definidos. Para utilizar esta función, seleccione "Reasignar datos de forma automática cuando el sistema está inactivo" en la ventana de configuración del programa de estratificación automática de Qtier.

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"Utilice la función "Reasignar datos de forma automática cuando el sistema está inactivo" si no está seguro de cuándo se el mejor momento para configurar el programa de estratificación automática.

Una vez establecido el programa, puede ver que el grupo de almacenamiento nuevo está marcado como "Estratificación automática" y ahora puede crear un volumen o LUN arriba del grupo de almacenamiento nuevo. La tarea estratificación automática se realizará según el programa para analizar los datos escritos en tiempo real y por frecuencia de acceso, además de mover diferentes datos a distintos niveles, según se requiera. Al hacer clic en el botón "Administrar" del grupo de almacenamiento, puede revisar los grupos de RAID que ha creado para cada nivel; en esta vista también estarán disponibles las opciones de administración y resumen de la estratificación automática.

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Se marcará el grupo de almacenamiento que está configurado con estratificación automática.
QNAP
Al seleccionar un grupo de almacenamiento con estratificación automática y al hacer clic en "Administrar", podrá ver la configuración detallada del grupo de RAID y configurar aún más la estratificación automática.

4. Configurar y monitorear la estratificación automática después de la creación

4.1. Configure la estratificación automática

Seleccione el grupo de almacenamiento y haga clic en "Administrar". También verá el resumen del avance de la estratificación automática. “El estado de reubicación" muestra si la estratificación automática se está ejecutando en ese momento de acuerdo con el programa, la opción "Habilitar programa" muestra en dónde se habilita la estratificación automática.

Es posible configurar aquí dos opciones adicionales; la primera es el "Índice de asignación de datos", al establecerlo muy bajo, el NAS no utilizará muchos recursos durante la reubicación y migración de los datos, y por lo tanto minimiza el impacto del rendimiento cuando se realiza la estratificación automática. Al establecerlo muy alto, el NAS utilizará más recursos para las tareas de estratificación automática e incluso la estratificación puede transferir más datos durante el periodo programado, y también se verá afectado el rendimiento NAS.

La segunda opción es la "Prioridad de asignación de datos". Si SSD está seleccionado, todos los datos nuevos se escribirán primero en el SSD hasta que ya esté lleno*. Siguiendo esta lógica, si se selecciona la capacidad, todos los datos nuevos se escribirán en el nivel de la unidad SATA y luego se moverán a SSD después de que se re-ubiquen debido a la estratificación automática.

Estas dos opciones, así como el programa, se configuran una vez que abra la pestaña "Administrar" en esta vista.

*Si se establece un nivel como prioridad, pero ya está lleno, el sistema escribirá los datos en el siguiente nivel de forma automática.

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La información de resumen del avance de la estratificación automática puede revisarse en la página "Administrar" y pueden configurase ajustes adicionales.
QNAP
Abra la pestaña "Administrar" para configurar el horario, la tasa de re-ubicación y el nivel de distribución.

4.2. Monitoreo de estratificación automática

Excepto en las configuraciones, también verá la "Cantidad de datos optimizados para el rendimiento" y la "Cantidad de datos optimizados para la capacidad", estos dos números son un resumen del tamaño de los datos que suben y bajan de diferentes niveles en el último programa de estratificación automática.

Al oprimir el botón de "Estadísticas", puede monitorear la La columna "Utilizado" identifica el espacio total utilizado en cada nivel, la columna "Total" identifica el espacio total de cada nivel, los botones "Subir" y "Bajar" muestra los datos que se han movido a diferentes niveles en el último programa de estratificación automática. El “Nombre y alias” y el “Tipo de RAID" ayudarán a identificar a cuál nivel pertenece y cuál es su grupo de RAID.

QNAP
La estadística detallada de la estratificación automática se presentará en las pantallas de estadísticas de estratificación automática.

También pude revisar el "Historial de informes" para obtener más detalles sobre cada tarea de estratificación, incluyendo los datos que subieron o bajaron en la tarea, el espacio total utilizado después de completar la tarea y las tareas actuales se revisan con una gráfica de tendencias para el fácil monitoreo.

QNAP
Seleccione "Velocidad ultra rápida" u otros niveles en el historial para monitorear los resultados de la estratificación automática, en cada tarea estratificación.
QNAP
Cuando se utilice la opción "Reubicación automática de los datos cuando el sistema se encuentra inactivo", la gráfica de la "Estadística" agregará la opción de ver la actividad de estratificación por semana, por mes y por año.
Fecha de liberación: 2015-10-13
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