Serwery NAS firmy QNAP - oficjalna strona w Polsce (NAS)

Language

Support

Jak używać automatycznego poziomowania i optymalizować wydajność pamięci masowej przy użyciu aplikacji QNAP Qtier™

1. Problemy i rozwiązania

Najważniejszymi czynnikami decydującymi o wydajności pamięci masowej zawsze będą wydajność odczytu i zapisu ( I/O) i pojemność. Decydując o sposobie konfiguracji i wdrożenia różnych typów dysków, należy rozważyć wady i zalety różnych rozwiązań:

QNAP
1. Tylko dyski SATA/NL-SAS
Duża pojemność, ale ograniczona wydajność we/wy.
QNAP
2. Tylko dyski SSD
Maksymalna wydajność we/wy, ale też wysokie koszty i niższa pojemność.
QNAP
3. Zarówno dyski SATA, jak i SSD
Połączenie zalet dysków SSD i SATA pozwala na uzyskanie odpowiedniej pojemności i wydajności przy ręcznym rozdzielaniu danych między tymi dwoma rodzajami pamięci masowej, jednak temu rozwiązaniu brakuje elastyczności.

Najlepsze, ale również najmniej dogodne, może być planowanie przez personel IT i ręczne konfigurowanie, które dane powinny znaleźć się w wybranej pamięci masowej. W tym momencie na scenę wkracza Qtier™. Qtier™ to system zarządzania wieloma warstwami pamięci masowej, który automatycznie przenosi najbardziej aktywne dane na dyski o wysokiej wydajności. Dzieli pamięć masową serwera QNAP NAS na 3 różne warstwy i w ten sposób nie tylko ogranicza ilość wymaganych prac administracyjnych, ale umożliwia również precyzyjniejsze rozdzielanie danych przy jednoczesnym zwiększaniu wydajności pamięci masowej.

QNAP
QNAP
Łącząc 3 poziomy warstwowej pamięci masowej i pule magazynu, Qtier™ może przenosić dane do innej warstwy na podstawie częstotliwości dostępu do nich z hosta i w ten sposób maksymalizować wydajność serwera QNAP NAS przy jednoczesnym utrzymaniu wysokiej pojemności na potrzeby przechowywania danych.

W laboratorium QNAP użyliśmy jednego serwera wyposażonego w procesor Intel Xeon E5-2620v3 (każdy procesor z 6 rdzeniami i 12 wątkami) i zatrudniliśmy łącznie 24 pracowników do przeprowadzenia testu IOmeter, aby sprawdzić wydajność Qtier™ w połączeniu z modelem TVS-EC1580MU-SAS-RP (w którym użyto 6 dysków SAS-SSD w macierzy RAID 10*). Wynik przy we/wy 4k, 100% losowego odczytu, 12 IO na pracownika to 140 000 operacji we/wy na sekundę. Średni czas reakcji we/wy to 0,3 ms przy interfejsach 40 GbE i 0,7 ms w przypadku interfejsów 10 GbE.

*Sprzęt użyty do testu:
Serwer: Supermicro SYS-6028U-TR4T+
Pamięć: 16 GB
Procesor: 2 Intel Xeon E5-2620 wer. 3 2,40 GHz
QNAP NAS: TVS-EC1580MU-SAS-RP
Pamięć: 12 GB
Procesor: Intel Xeon E3-1246 wer. 3 3,50 GHz
Dyski twarde: Seagate SAS-SSD ST400FM0053*6, inne to Seagate NL-SAS ST1000NM0023.
Konfiguracja RAID: RAID10 dla dysków SSD, RAID 5 dla dysków NL-SAS

QNAP
Podczas używania serwera TVS-EC1580MU-SAS-RP (z 6 x SAS-SSD RAID 10 + 8 x NL-SAS HDD RAID 5) wynik przy 4000 100-procentowo losowych operacji odczytu wyniósł 100 000 IOPS z czasem reakcji poniżej 1 ms.

Technologia Qtier™ jest też zgodna z pamięcią podręczną na SSD, która jest tworzona w systemie QTS 4.2. Pamięć podręczna na SSD może znacznie zwiększyć współczynnik trafień pamięci podręcznej dzięki przeniesieniu często używanych, odczytywanych losowo danych do pamięci podręcznej SSD. Z drugiej strony Qtier™ przenosi dane zgodnie z wynikami analizy danych i na podstawie harmonogramu. Poniżej przedstawiono podstawowe porównanie działania pamięci podręcznej na SSD i automatycznego warstwowania Qtier™:

Porównanie Qtier™ Pamięć podręczna na SSD Wyłącznie dyski SSD
1. Dostępne miejsce na dysku SSD Rozszerzanie wg potrzeb Ograniczone dostępnością pamięci* Rozszerzanie wg potrzeb
2. Cena Niska Niska Wysoka
3. Odpowiednia pamięć masowa Wolumin/LUN Wolumin/LUN Wolumin/LUN
4. Metoda migracji danych Wg harmonogramu Automatycznie
5. Mechanizm migracji danych Przenosi dane wyższej warstwy w zależności od częstotliwości dostępu Replikuje często używane dane na dyskach SSD Wszystkie dane przechowywane są na dyskach SSD
6. Scenariusze zastosowań Do przewidywalnych obciążeń operacjami wejścia/wyjścia, np. do serwerów plików, WWW lub e-mail, wirtualizacji aplikacji czy edycji wideo. Do środowisk z bardzo częstym dostępem do danych, np. wirtualizacji aplikacji lub edycji wideo. Zwykle używane, gdy wymagane jest szybkie przetwarzanie lub przetwarzanie dużej liczby operacji we/wy, np. w bazach danych lub środowiskach zwirtualizowanych.

* Więcej informacji dotyczących pamięci podręcznej na SSD można uzyskać tutaj.
* Dysk SSD używany przez aplikację Qtier™ nie może zostać użyty do utworzenia pamięci podręcznej na SSD.

2. Wprowadzenie

2.1. Wymagania systemowe

Aplikacja Qtier jest obsługiwana tylko przez wybrane modele serwerów NAS. Aby uzyskać więcej informacji, skorzystaj z wprowadzenia do aplikacji Qtier.

Musisz też uaktualnić oprogramowanie układowe QNAP NAS do wersji 4.2 i wdrożyć zarówno dyski SSD, jak i HDD w serwerze NAS* w taki sposób, aby korzystały z aplikacji Qtier™.

* W celu używania warstwy wysokiej szybkości należy zastosować dyski SAS, które są obsługiwane tylko przez modele z oznaczeniem „SAS”.

3. Tworzenie miejsca do magazynowania przy użyciu aplikacji Qtier™

Aby używać aplikacji Qtier™, najpierw należy wdrożyć różne typy dysków w serwerze QNAP NAS*. Gdy dyski będą podłączone i gotowe, utwórz nową pulę magazynu, korzystając z opcji Menedżer pamięci > Miejsce do magazynowania > Utwórz nową pulę magazynu. Jeśli używasz modelu obsługującego Qtier™, pierwszym krokiem kreatora puli magazynu będzie wybór, czy funkcja automatycznego warstwowania ma być włączona. Zaznacz pole wyboru i kontynuuj.

QNAP
Włącz automatyczne warstwowania przestrzeni dyskowej dla puli magazynu, którą zamierzasz utworzyć, aby używać technologii Qtier™.

W następnym kroku zostanie wyświetlona kolumna Typy grup RAID z zaznaczoną wartością Ultraszybki (SSD). Teraz możesz wybrać dyski SSD, które zostaną użyte do utworzenia tej puli magazynu z grupą RAID w ultraszybkiej warstwie. Po potwierdzeniu wyboru postępuj zgodnie z instrukcjami kreatora, aby ukończyć tworzenie puli pamięci masowej z pierwszą warstwą.

QNAP
Wybierz dysk SSD, który będzie używany w ultraszybkiej grupie RAID

Po utworzeniu puli magazynu zostanie wyświetlony komunikat o konieczności skonfigurowania kolejnej warstwy puli magazynu. Po kliknięciu przycisku OK będzie można wybrać różne typy dysków tworzących kolejną warstwę tej puli magazynu*. W poniższym przykładzie skonfigurowano grupę RAID „Pojemność (SATA, NL-SAS)”.

QNAP
Skonfiguruj pozostałe warstwy puli magazynu
QNAP
W tym przykładzie jako następny zostanie skonfigurowany typ grupy RAID „Pojemność (SATA, NL-SAS)” i będzie można wybrać dyski, które będą używane w tej warstwie.
QNAP
Po ustawieniu różnych warstw zostanie wyświetlony raport z podsumowaniem umożliwiający sprawdzenie konfiguracji.

Po skonfigurowaniu wszystkich warstw system wyświetli monit o określenie harmonogramu automatycznego warstwowania. W tym widoku można wybrać, kiedy system powinien zacząć przenoszenie danych. W związku z tym, że przenoszenie może wpłynąć na wydajność we/wy pamięci masowej, zaleca się, aby harmonogram nie powodował zbyt dużego wykorzystania zasobów oraz aby warstwowanie odbywało się poza godzinami pracy, gdy częstotliwość dostępu do danych jest mniejsza*.

* Należy zwrócić uwagę na to, że automatycznego warstwowania nie można uruchomić natychmiast po utworzeniu puli magazynu, ponieważ muszą zostać pozyskane informacje o częstotliwości dostępu do danych. Nie może też ono działać przez cały czas, ponieważ wzorzec dostępu do danych nie będzie precyzyjny.

QNAP
Skonfiguruj harmonogram tak, aby automatyczne warstwowanie odbywało się raz dziennie od 20:00 do 8:00 następnego dnia.
QNAP
Skonfiguruj harmonogram tak, aby automatyczne warstwowanie odbywało się dwa razy dziennie od poniedziałku do piątku od 8:00 do 14:00 oraz od 19:00 do 1:00 (przez maksymalni 6 godzin za każdym razem)

W wersji systemu QTS 4.3.0 i nowszych dostępna jest opcja automatycznego przenoszenia danych przez Qtier bez wcześniejszego tworzenia harmonogramu warstwowania. Qtier będzie warstwować dane, gdy obciążenie systemu będzie niskie, a przestanie, gdy będzie ono wysokie. Ten tryb idealnie nadaje się do pamięci masowych używanych przez całą dobę, bez określonych godzin niskiego obciążenia. Aby korzystać z tej funkcji, w oknie Ustawienia harmonogramu automatycznego warstwowania Qtier wybierz opcję Automatycznie ponownie alokuj dane, gdy system jest bezczynny.

QNAP
Jeśli nie masz pewności, w jakich godzinach powinno odbywać się warstwowanie, użyj opcji Automatycznie ponownie alokuj dane, gdy system jest bezczynny.

Po ustawieniu harmonogramu widać, że nowa pula pamięci ma oznaczenie Automatyczne warstwowanie, i nad nowo utworzoną pulą możesz teraz utworzyć wolumin lub jednostkę LUN. Zadanie automatycznego warstwowania zostanie przeprowadzone zgodnie z harmonogramem. Zapisane dane będą w czasie rzeczywistym analizowane pod kątem częstotliwości dostępu do nich i przenoszone do odpowiednich warstw. Po kliknięciu przycisku Zarządzaj w puli magazynu będzie można przejrzeć grupę RAID utworzoną dla każdej warstwy oraz opcje zarządzania funkcją Automatyczne warstwowanie, a także podsumowanie.

QNAP
Skonfigurowana pula magazynu z funkcją Automatyczne warstwowanie będzie odpowiednio oznaczona.
QNAP
Po wybraniu automatycznego warstwowania puli magazynu i kliknięciu opcji Zarządzaj będzie można sprawdzić szczegóły konfiguracji grupy RAID i przeprowadzić dalszą konfigurację automatycznego warstwowania.

4. Konfigurowanie i monitorowanie funkcji Automatyczne warstwowanie po utworzeniu

4.1. Konfigurowanie automatycznego warstwowania

Wybierz pulę magazynu i kliknij polecenie Zarządzaj. Zostanie wyświetlone podsumowanie procesu automatycznego warstwowania. Stan ponownego lokowania pokazuje, czy Automatyczne warstwowanie działa zgodnie z harmonogramem. W sekcji Włącz harmonogram można sprawdzić, czy Automatyczne warstwowanie jest włączone.

Tutaj można ustawić dwie dodatkowe opcje. Pierwsza to Wskaźnik alokacji danych. Jeśli zostanie ustawiony niska wartość, serwer NAS nie będzie wykorzystywał zbyt dużo zasobów podczas przenoszenia danych, co zmniejszy wpływ automatycznego warstwowania na wydajność. Po ustawieniu wysokiego wskaźnika serwer NAS będzie wykorzystywał więcej zasobów do automatycznego warstwowania, a podczas zaplanowanych godzin warstwowania może być przesyłanych więcej danych, co wpłynie na wydajność serwera NAS.

Druga opcja to Priorytet alokacji danych. Jeśli zostanie wybrany dysk SSD, wszystkie nowe dane będą zapisywane najpierw na dysku SSD, chyba że będzie on pełny*. W związku z tym po wybraniu opcji pojemności wszystkie nowe dane będą zapisywane najpierw na dysku SATA i zostaną przeniesione na dysk SSD tylko przez funkcję Automatyczne warstwowanie.

Te dwie opcje oraz harmonogram można będzie konfigurować po otwarciu karty Zarządzaj w tym widoku.

*Jeżeli warstwa będzie mieć najwyższy priorytet, ale będzie już zapełniona, system będzie automatycznie zapisywać dane w następnej warstwie.

QNAP
Podsumowanie informacji o procesie Automatyczne warstwowanie można przeczytać na stronie Zarządzaj, na której można też skonfigurować dodatkowe ustawienia.
QNAP
Otwórz kartę Zarządzaj, aby skonfigurować Harmonogram, Prędkość przeniesienia danych i Poziom alokacji.

4.2. Monitorowanie funkcji Automatyczne warstwowanie

Oprócz konfiguracji będą również wyświetlane Ilość danych zoptymalizowanych pod kątem wydajności i Ilość danych zoptymalizowanych pod kątem pojemności. Te dwie liczby podsumowują ilość danych przeniesionych w górę lub w dół do kolejnych warstw podczas ostatniego wykonywania funkcji Automatyczne warstwowanie.

Naciśnięcie przycisku Statystyki pozwala na bardziej szczegółowe monitorowanie automatycznego warstwowania. W kolumnie Używane jest prezentowane całkowite wykorzystane miejsce w każdej warstwie, w kolumnie Całość jest prezentowane całkowite miejsce w każdej warstwie, a Przenieś w górę i Przenieś w dół wskazują dane przeniesione do różnych warstw w okresie ostatniego harmonogramu funkcji Automatyczne warstwowanie. Dodatkowo Nazwa/alias oraz Typ RAID pomagają w identyfikacji warstw należących do poszczególnych grup RAID.

QNAP
W oknach Statystyki automatycznego warstwowania są prezentowane szczegółowe statystyki funkcji Automatyczne warstwowanie.

Można także sprawdzić Raport o historii, aby poznać więcej szczegółowych informacji o każdym zadaniu warstwowania, w tym dane przeniesione w górę lub w dół, łączne wykorzystane miejsce po zakończeniu zadania oraz bieżące zadania. Monitorowanie ułatwia wykres trendów.

QNAP
Wybierz Ultrawysoka szybkość lub inne warstwy w historii, aby monitorować wyniki Automatycznego warstwowania w każdym zadaniu warstwowania.
QNAP
Gdy włączona jest funkcja Automatycznie ponownie alokuj dane, gdy system jest bezczynny, wykres Statystyki będzie zawierał dodatkową opcję wyświetlania działań warstwowania w minionym dniu, tygodniu lub miesiącu.
Data wydania: 2015-10-13
Czy te informacje okazały się pomocne?
Dziękujemy za przekazanie opinii.
Dziękujemy za przekazanie opinii. Jeśli masz pytania, napisz na adres support@qnap.com
73% ludzi uważa, że to pomaga.