QNAP Systems, Inc. - armazenamento ligado em rede (NAS)

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Como usar QNAP Qtier™ para Auto Hierarquização e otimizar o desempenho de armazenamento

1. Desafios e Soluções

Como os fatores mais importantes que decidem o desempenho de armazenamento sempre será a luta entre o desempenho de I/O (leitura e gravação) e capacidade, ao considerar sobre como configurar e implantar diferentes tipos de drives para melhores práticas, todas essas opções têm diferentes prós e contras:

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1. Total de disco SATA/NL-SAS
Com alta capacidade mas desempenho de I/O limitado.
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2. Cheio de SSD
Máximo desempenho de I/O mas não é apenas caro, contém também menos capacidade de armazenamento disponível.
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3. Tanto SATA e SSD
Combine as vantagens de desempenho e capacidade de drives SSD e SATA, separando os dados manualmente entre ambos os armazenamentos diferentes, mas com falta de flexibilidade.

A melhor opção aqui também pode ser a opção de inconveniência a maioria como seu pessoal de TI terá de planejar e configurar manualmente quais dados devem ser colocados no qual armazenamento, e isto é quando entra o Qtier™. Qtier™, é um sistema de gerenciamento de armazenamento de várias camadas que mantêm automaticamente os dados mais ativos para as unidades de alto desempenho por separaram um armazenamento QNAP em 3 diferentes camadas e, portanto, não apenas aliviar o fardo de administrar o trabalho, mas também permitir que os dados ser separados mais precisão quando franzir as melhores práticas para aumentar o desempenho para armazenamento.

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Combinando 3 níveis de armazenamento hierárquico e Conjunto de armazenamento, Qtier™ é capaz de transferir dados para diferentes camadas com base na frequência de acessar os dados do host e máxima, portanto, o desempenho de um QNAP NAS e, ao mesmo tempo manter alta capacidade para armazenamento de dados.

No laboratório da QNAP, usamos um servidor equipado com um processador duplo Intel Xeon E5-2620v3 (cada processador com 6 núcleos, 12 threads) e um total de 24 trabalhadores em IOmêtro para testar o desempenho de Qtier™ com TVS-EC1580MU-SAS-RP (usando 6 x SAS-SSD RAID 10*) O resultado com 4 k/s, leitura 100% aleatória, 12 IO pendentes por trabalhador, é 140.000 IOPs. O tempo de resposta médio de IO é de 0,3ms com interfaces de 40 GbE e 0,7ms com interfaces de 10 GbE.

* O hardware que foi usado para o teste:
Servidor: Supermicro SYS-6028U-TR4T+
Memória: 16 GB
CPU: 2 Intel Xeon E5-2620 v3 2.40GHz
QNAP NAS: TVS-EC1580MU-SAS-RP
Memória: 12 GB
CPU: Intel Xeon E3-1246 V3 3.50GHz
Unidades de discos rígidos: Seagate SAS-SSD ST400FM0053*6, outars são Seagate NL-SAS ST1000NM0023.
Configurações RAID: RAID10 para SSD, RAID 5 para unidades NL-SAS

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Usando um TVS-EC1580MU-SAS-RP (usando 6 x SAS-SSD RAID 10 + 8 x NL-SAS HDD RAID 5) e ganha o resultado da leitura aleatória de 4k 100% foi mais de 100.000 IOPS com um tempo de resposta inferior a 1 ms.

A tecnologia Qtier™ também é compatível com cache SSD que constrói em QTS 4.2. Cache SSD pode melhorar a taxa de sucesso do cache, deslocando dados frequentemente acessados aleatoriamente e lidos de um cache SSD. Por outro lado, o Qtier™ move os dados em conformidade com resultados da análise dos dados e por agendamento. A seguinte comparação é básica de cache SSD e Auto Hierarquização Qtier™:

Comparação Qtier™ Cache SSD Full SSD
1. Espaço de SSD disponível Expandir conforme necessário Limitado pela memória disponível* Expandir conforme necessário
2. Preço Baixo Baixo Alto
3. Armazenamento aplicável Volume/LUN Volume/LUN Volume/LUN
4. Método de Migração de Dados Programado Automático -
5. Mecanismo de migração de dados Transfere os dados hierarquia mais alta de acordo com a frequência de acesso Replica dados de acesso com frequência para armazenamento SSD Todos os dados armazenados em SSD
6. Cenários de Aplicação Usado para cargas previsível de I/O como arquivo/web/servidores de e-mail, virtualização de aplicativo e edição de vídeo. Utilizado para ambiente de acesso de dados altamente frequente, tais como virtualização das aplicativos ou edição de vídeo. Geralmente Utilizado para aplicações que exijam I/O rápido/intensivo, tais como bases de dados ou ambientes virtualizados.

*Para mais informações sobre Cache SSD, verifique aqui.
* O SSD que já é usado para Qtier™ não pode ser usado para armazenar em Cache SSD.

2. Introdução

2.1. Requisitos do Sistema

Qtier só é suportado por modelos específicos de NAS. Para mais informações, favor consulte a introdução do Qtier.

Além disso, você deve atualizar o firmware da QNAP para 4.2 e implantar os drives SSD e HDD e no NAS * para usar Qtier™.

* Para utilizar High-Speed Tier, você também deve implantar unidades SAS, que só são suportadas por modelos com "marcados com “SAS" .

3. Criar Espaço de Armazenamento com Qtier™

Para usar Qtier™, você precisará implantar diferentes tipos de drives em para o QNAP NAS primeiro *, uma vez que as unidades são só plugar e pronto, crie um novo conjunto de armazenamento por Abra o "Gerenciador de armazenamento" > "Espaço de armazenamento" > "Criar novo Conjunto de armazenamento". Quando você estiver usando um modelo que suporta Qtier™, o primeiro passo do assistente do conjunto de armazenamento será pedir-lhe para permitir a Hierarquia automática ou não. Selecione a caixa de seleção e continue

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Ative a Hierarquização Automática de armazenamento para o conjunto de armazenamento que você está prestes a criar para usar a tecnologia Qtier™.

No próximo passo, você vai ver que uma coluna mostrando "Tipo de grupo RAID" está sendo exibida e o valor "Ultra-alta velocidade (SSD)” foi selecionado. Agora você pode selecionar os drives SSD que serão usados para construir este conjunto de armazenamento com grupo de RAID de Camada de Velocidade Ultra-Alta. Depois de confirmar a seleção, siga as instruções do assistente para concluir a criação do conjunto de armazenamento com a primeira camada.

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Selecione o drive SSD que será usado para esse grupo de RAID de Ultra Alta velocidade do conjunto de armazenamento.

Depois que o conjunto de armazenamento é criado, você receberá uma mensagem para configurar outra camada para o conjunto de armazenamento, uma vez que selecionar "OK" você será capaz de selecionar diferentes tipos de drives que será usada como camada diferente para este conjunto de armazenamento*. Abaixo o exemplo, a "Capacidade (SATA, NL-SAS)" do grupo RAID está sendo configurada.

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Continue a configurar outras camadas no conjunto de armazenamento.
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Neste exemplo, o grupo RAID tipo "Capacidade (SATA, NL-SAS)" será configurado a seguir e você será capaz de selecionar as unidades que serão usadas neste nível.
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Depois de definir diferentes camadas, um relatório de síntese será exibido para você verificar a configuração.

Uma vez que todas as camadas são definidas, o sistema irá solicitar-lhe para permitir a programação de Auto Hierarquização. Sob esse ponto de vista que você pode selecionar quando o sistema deve iniciar a transferência dos dados. Causa a ação de realocar pode afetar o desempenho de I/O do armazenamento, sugere-se que não configurar uma agenda pesada e só permitir a hierarquização durante nenhum trabalho horas serão pedido de acesso de dados são menos frequência*.

*Por favor note que a Auto Hierarquização não pode ser iniciado imediatamente após um conjunto de armazenamento ser criado pois precisa recuperar informações sobre a frequência de acesso de dados, também não pode não ser agendado para tempo completo caso contrário, o padrão de acesso de dados não será preciso.

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Configure o agendamento de Auto Hierarquização com uma vez por dia, das 20:00 de 08:00 no dia seguinte.
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Configure a programação de Auto Hierarquização para duas vezes por dia, de segunda-feira a sexta-feira, das 8:00 às 14:00h e 19:00h às 1:00h (até 6 horas cada.)

QTS versão 4.3.0 e acima adiciona a opção para o Qtier automaticamente realocar dados sem definir uma agenda de hierarquização. Os dados do Qtier serão colocados em camada, quando a carga do sistema for baixa e para quando a carga for alta. Este modo é ideal para o armazenamento que é usado 24/7 sem tempos de carga baixa definidos. Para usar esse recurso, selecione "Automaticamente realocar dados quando o sistema estiver ocioso" na janela de Configurações do Agendamento de Hierarquização Automática do Qtier.

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Use "Automaticamente realocar dados quando o sistema estiver ocioso" se você não tiver certeza quando é o melhor momento para definir o agendamento de hierarquização.

Uma vez que a programação está também definida, agora você pode ver que o novo conjunto de armazenamento está marcado como "Auto Hierarquização" e agora você pode criar um volume ou LUN acima do conjunto criado. A tarefa de Auto Hierarquização será realizada como o cronograma para analisar os dados gravados em tempo real pela frequência de acesso e mover dados diferentes de acordo. Ao clicar no botão "Gerenciar" no conjunto de armazenamento você poderá revisar o Grupo RAID que você criou para cada nível e as opções de gestão de Auto Hierarquização e resumo também estarão disponíveis nesta exibição.

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O Conjunto de Armazenamento que está configurado com Auto Hierarquização será marcado.
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Quando selecionar um conjunto de armazenamento automático hierarquização e clique em "Gerenciar" você poderá ver a configuração de Grupo RAID em detalhe e ainda configurar a Auto Hierarquização.

4. Configure e monitore a Auto Hierarquização após a sua criação

4.1. Configure a Auto Hierarquização

Selecionar o Conjunto de Armazenamento e clique em "Gerenciar". Você verá também o resumo da Auto Hierarquização. "O Status de relocalização" mostra tudo o que a Auto hierarquização está executando agora de acordo com o cronograma, "Habilitar programação" mostra tudo o que o Auto hierarquização está habilitado.

Duas opções adicionais podem ser configuradas aqui, a primeira é "Taxa de alocação de dados", definindo para baixo, o NAS não usará recursos muito durante relocação da migração de dados e, portanto, minimizar o impacto no desempenho quando realizar Auto hierarquização. Enquanto pela configuração para alta, o NAS irá usar mais recursos para trabalho da Auto hierarquização e até mesmo a hierarquização pode transferir mais dados durante o tempo programado, o desempenho NAS também será efetuado.

E o segundo é "Prioridade de alocação de dados" se o SSD for selecionado, todos os novos dados serão gravados primeiro no SSD a menos que seja cheio*. Seguindo esta lógica, se a capacidade for selecionada, todos os novos dados serão gravados primeiro no drive SATA e, em seguida, transferidos para o SSD apenas depois de transferidos por Auto Hierarquização.

Essas duas opções, bem como a programação, serão configuradas uma vez que você abrir a guia "Gerenciar" nesta exibição.

* Se uma camada for definida como primeira prioridade, mas estiver cheia, o sistema automaticamente preencherá os dados para o próximo nível.

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As informações de progressos do resumo da Auto Hierarquização podem ser revistas na página "Gerenciar” com configurações adicionais que podem ser configuradas.
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Abra a guia "Gerenciar" para configurar o Agendamento, Taxa de Relocalização e de Atribuição.

4.2. Monitorando a Auto Hierarquização

Exceto as configurações, você também verá "Quantidade de dados otimizados para desempenho" e "Quantidade de dados otimizados para capacidade", esses dois números são um resumo dos dados do tamanho que foi mover para cima ou mover para baixo entre os diferentes níveis no último horário Auto hierarquização.

Usando o botão de "Estatísticas", você pode monitorar Auto Hierarquização com mais detalhes, aA coluna "Usado" identifica o espaço total utilizado em cada camada, a coluna "Total" identifica o espaço total de cada camada, "Mover para cima" e "Mover para baixo" mostra os dados que foram movidos entre diferentes níveis de da última programação de Auto Hierarquização. E o "Nome/Apelido" e "Tipo de RAID" ajudará a identificar a que nível pertence qual Grupo RAID.

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As estatísticas detalhadas de Auto Hierarquização serão mostradas na janela de estatísticas da Auto Hierarquização.

E você também pode verificar o "Relatório de Histórico" para obter mais detalhes de cada tarefa de camadas incluindo dados movidos para cima/para baixo em uma tarefa, o espaço total utilizado após conclusão de tarefas, e as tarefas atuais com um gráfico de tendências para facilitar o monitoramento.

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Selecione a "Ultra-alta velocidade" ou outras camadas no histórico para monitorar resultados da Auto Hierarquização em camadas em cada tarefa.
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Enquanto estiver usando "Automaticamente realocar dados quando o sistema estiver ocioso" o gráfico de estatísticas irá adicionar a opção de visualizar a atividade hierarquização pelos último dia, semana ou mês.
Data de lançamento: 2015-10-13
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