QNAP Systems, Inc. - Network Attached Storage (NAS)

Language

Support

Hur du använder QNAP:s Qtier™ för automatisk skiktindelad lagring och optimering av lagringsprestandan

1. Utmaningar och lösningar

Det finns alltid både för- och nackdelar med de olika alternativ som uppstår när man överväger konfigurationen och distributionen av olika typer av enheter eftersom de viktigaste faktorerna som bestämmer lagringsprestandan alltid kommer att vara konkurrensen mellan I/O-prestandan (läs- och skrivprestandan) och kapaciteten.

QNAP
1. Endast SATA-/NL-SAS-diskar isatta
Hög kapacitet men begränsad I/O-prestanda.
QNAP
2. Endast SSD-diskar isatta
Maximal I/O-prestanda, men förutom att lösningen blir dyr omfattar den också mindre tillgänglig lagringskapacitet.
QNAP
3. Både SATA och SSD
En kombination av SATA- och SSD-diskar ger både kapacitets- och prestandafördelar genom att data på de båda lagringsutrymmena åtskiljs manuellt. Emellertid saknar lösningen flexibilitet.

Det bästa alternativet här är nog också det besvärligaste alternativet eftersom IT-personalen måste planera för och manuellt konfigurera vilka data som ska placeras på vilket lagringsutrymme. Det är här som Qtier™ kommer in i bilden. Qtier™ är ett hanteringssystem för lagring i flera skikt som automatiskt flyttar de mest aktiva datamängderna till de mest högpresterande enheterna genom att dela upp ett QNAP-NAS-lagringsutrymme i tre olika skikt. Därför lättar Qtier™ inte bara på bördan med det administrativa arbetet men möjliggör även en mer noggrann indelning av datamängderna när man strävar efter bästa praxis för att öka lagringsprestandan.

QNAP
QNAP
Genom att kombinera tre nivåer av skiktindelad lagring och lagringspoolen kan Qtier™ flytta data till olika skikt baserat på hur ofta respektive data används av värden, vilket maximerar prestandan för en QNAP-NAS medan hög kapacitet för lagring av data samtidigt upprätthålls.

I QNAP:s laboratorium använde vi en server utrustad med två processorer av typen Intel Xeon E5-2620v3 (varje processor med 6 kärnor och 12 trådar) och totalt 24 arbetstrådar i IOmeter för att testa prestandan för Qtier™ med TVS-EC1580MU-SAS-RP (6 stycken SAS-SSD-diskar med RAID 10-konfiguration*). Resultatet för 4K-IO, 100 procent direktläsning och 12 utestående IO per arbetstråd var 140 000 IOPS. Den genomsnittliga I/O-svarstiden var 0,3 ms med gränssnitt på 40 GbE och 0,7 ms med gränssnitt på 10 GbE.

*Maskinvara som användes för testet:
Server: Supermicro SYS-6028U-TR4T+
Minne: 16 GB
Centralprocessor: Intel Xeon E5-2620 v3 (2 st.) med klockfrekvensen 2,40 GHz
QNAP-NAS: TVS-EC1580MU-SAS-RP
Minne: 12 GB
Centralprocessor: Intel Xeon E3-1246 V3 med klockfrekvensen 3,50 GHz
Hårddiskar: sex stycken av Seagate SAS-SSD ST400FM0053 och resten Seagate NL-SAS ST1000NM0023.
RAID-konfiguration: RAID 10 för SSD, RAID 5 för NL-SAS-enheter

QNAP
När en TVS-EC1580MU-SAS-RP (med 6 stycken SAS-SSD-diskar med RAID 10 + 8 stycken NL-SAS-hårddiskar med RAID 5) användes var resultatet för den hundraprocentiga direktläsningen för 4K-upplösning en IOPS på över 100 000 och en svarstid på under 1 ms.

Qtier™-tekniken är även kompatibel med SSD-cache (som finns inbyggt i QTS 4.2). SSD-cache strävar efter att förbättra cacheträffrekvensen genom att ofta använda direktlästa data flyttas till ett SSD-cacheminne. Qtier™, å andra sidan, flyttar data enligt dataanalysresultat och schema. Nedan visas en grundläggande jämförelse mellan SSD-cache och automatisk skiktindelad lagring med Qtier™:

Jämförelse Qtier™ SSD-cache Endast SSD-diskar isatta
1. Tillgängligt SSD-utrymme Utöka efter behov Begränsas av tillgängligt minne* Utöka efter behov
2. Pris Lågt Lågt Högt
3. Tillämpligt lagringsutrymme Volym/LUN Volym/LUN Volym/LUN
4. Datamigreringsmetod Schemalagt Automatisk
5. Datamigreringsmekanism Flyttar data till högre skikt enligt åtkomstfrekvens Replikerar ofta använda data till SSD-lagringsutrymme Alla data lagras på SSD
6. Tillämpningsscenarier: Används för förutsägbara I/O-arbetsbelastningar som för fil-/webb-/e-postservrar, programvirtualisering och videoredigering. Används i miljöer med högfrekvent dataåtkomst, t.ex. programvirtualisering eller videoredigering. Används vanligtvis för tillämpningar som kräver snabb/intensiv I/O, t.ex. databaser eller virtualiserade miljöer.

*För mer information om SSD-cache klickar du här.
*SSD-disk som redan används för Qtier™ kan inte användas för SSD-cache.

2. Introduktion

2.1. Systemkrav

Qtier stöds endast av vissa NAS-modeller. Se Introduktion till Qtier för mer information.

Vidare måste du uppgradera den inbyggda programvaran i din QNAP-NAS till version 4.2 samt använda både SSD-diskar och hårddiskar i din NAS* för att kunna använda Qtier™.

*För att kunna använda höghastighetsskiktet måste du även använda SAS-enheter, som endast stöds av NAS-modeller med ”SAS” i namnet.

3. Skapa ett lagringsutrymme med Qtier™

För att kunna använda Qtier™ måste du först sätta i olika typer av enheter i QNAP-NAS-enheten*. När alla enheter är anslutna och klara skapar du en ny lagringspool genom att öppna ”Storage Manager” > ”Storage Space” > ”Create New Storage Pool” (Storage Manager > Lagringsutrymme > Skapa ny lagringspool). När du använder en modell som stöder Qtier™ är det första steget i guiden för att skapa lagringspoolen att välja om du vill aktivera automatisk skiktindelad lagring eller inte. Markera kryssrutan och fortsätt.

QNAP
Aktivera automatisk skiktindelad lagring för den lagringspool som du håller på att skapa för att använda Qtier™-tekniken.

I nästa steg visas kolumnen ”RAID Group Type” (typ av RAID-grupp) och värdet ”Ultra-High Speed (SSD)” (ultrahög hastighet (SSD)) är förvalt. Du kan nu välja de SSD-enheter som ska användas för att bygga den här lagringspoolens RAID-skiktgrupp med ultrahög hastighet. Efter att du bekräftat ditt val följer du anvisningarna i guiden för att slutföra skapandet av lagringspoolen med det första skiktet.

QNAP
Välj den SSD-enhet som ska användas i den här lagringspoolens RAID-skiktgrupp med ultrahög hastighet.

När lagringspoolen skapats får du ett meddelande med frågan om du vill konfigurera andra skikt för lagringspoolen. När du valt ”OK” kommer du att kunna välja olika typer av enheter för användning som andra skikt för den här lagringspoolen*. I nedanstående exempel konfigureras RAID-gruppen ”Capacity (SATA, NL-SAS)” (kapacitet (SATA, NL-SAS).

QNAP
Fortsätt att konfigurera fler skikt för lagringspoolen.
QNAP
I det här exemplet kommer RAID-grupptypen ”Capacity (SATA, NL-SAS)” (kapacitet (SATA, NL-SAS)) att konfigureras, och du kommer att kunna välja de enheter som ska användas i detta skikt.
QNAP
Efter att du konfigurerat de olika skikten visas en sammanfattningsrapport där du kan kontrollera konfigurationen.

Efter att alla skikten konfigurerats uppmanar systemet dig att aktivera schemat för automatisk skiktindelad lagring. I den här vyn kan du välja när systemet ska börja flytta datamängderna. Åtgärden att flytta data kan påverka lagringsutrymmets I/O-prestanda. Vi rekommenderar därför att du inte bokar upp ett fullspäckat schema och endast aktiverar skiktindelad lagring utanför ordinare arbetstid när begäranden om dataåtkomst är mindre frekventa*.

*Observera att automatisk skiktindelad lagring inte kan startas omedelbart efter att en lagringspool skapats eftersom information om frekvens för åtkomst till data behöver hämtas. Automatisk skiktindelad lagring kan heller inte schemaläggas för körning dygnet runt eftersom dataåtkomstmönstret i sådant fall inte skulle stämma.

QNAP
Ställ in schemat för automatisk skiktindelad lagring på en gång per dag, från 20.00 till 08.00 nästa dag.
QNAP
Ställ in schemat för automatisk skiktindelad lagring på två gånger om dagen, från måndag till fredag från 08.00 till 14.00 och från 19.00 till 01.00 (upp till 6 timmar vardera).

I version 4.3.0 och senare av QTS ges alternativet att Qtier automatiskt omallokerar data utan inställning av ett schema för automatisk skiktindelad lagring. Qtier kommer att dela in data i skikt när systembelastningen är låg och stoppa indelningen när systembelastningen är hög. Det här läget är idealiskt för lagringsutrymme som används dygnet runt alla dagar i veckan utan några speciella lågbelastningstider. För att använda den här funktionen väljer du ”Automatically reallocate data when the system is idle” (omallokera automatiskt data när systemet är inaktivt) i fönstret ”Qtier Auto Tiering Schedule Settings” (inställningar för automatisk skiktindelad lagring av Qtier).

QNAP
Använd funktionen ”Automatically reallocate data when the system is idle” (omallokera automatiskt data när systemet är inaktivt) om du är osäker på vilken tid som är den bästa att ställa in för automatisk skiktindelad lagring.

När även schemat ställts in är den nya lagringspoolen markerad med ”Auto Tiering” (automatisk skiktindelad lagring), och du kan då skapa en volym eller LUN ovanför den nyss skapade lagringspoolen. Uppgiften för automatisk skiktindelad lagring kommer att utföras enligt schemat, och skrivna data kommer att analyseras i realtid enligt åtkomstfrekvens varefter olika data flyttas till olika skikt enligt analysen. Genom att klicka på knappen ”Manage” (hantera) på lagringspoolen kan du granska de RAID-grupper du skapat för varje skikt. Även alternativ för hantering av automatisk skiktindelad lagring och en sammanfattning visas i denna vy.

QNAP
Den lagringspool som automatisk skiktindelad lagring ställts in för kommer att vara markerad.
QNAP
När du väljer en lagringspool med automatisk skiktindelad lagring och klickar på ”Manage” (hantera) visas detaljerad information om konfigurationen av RAID-gruppen så att du kan göra ytterligare konfigurationer av den automatiska skiktindelade lagringen.

4. Konfigurera och övervaka den automatiska skiktindelade lagringen efter att volymer/LUN-enheter skapats

4.1 Konfigurera den automatiska skiktindelade lagringen

Välj lagringspool och klicka på ”Manage” (hantera). En sammanfattning av förloppet för den automatiska skiktindelade lagringen kommer att visas. Under ”The Relocation Status” (status för flyttning av data) visas om automatisk skiktindelad lagring körs nu enligt schemat medan ”Enable Schedule” (aktivera schema) anger huruvida automatisk skiktindelad lagring är aktiverad eller inte.

Ytterligare två alternativ kan konfigureras här varav det ena är ”Data allocation rate” (hastighet för flytt av data). Om alternativet ställs in på ”Low” (låg) använder inte NAS-enheten så mycket resurser under migreringen av data, och därför blir inverkan på prestandan minimal när automatisk skiktindelad lagring utförs. Om inställningen istället ställs in på ”High” (hög) använder NAS-enheten mer resurser för jobb med automatisk skiktindelad lagring, och även om mer data kan överföras under den schemalagda tiden påverkas också NAS-enhetens prestanda negativt.

Om SSD valts är det andra alternativet ”Data allocation priority” (prioritering för allokering av data). Alla nya data skrivs då först till SSD-disken (såvida inte den är full*). Om kapacitet väljs kommer alla nya data, enligt den här logiken, att först skrivas till SATA-enheten och sedan flyttas till SSD-enheten endast efter att ha omallokerats av den automatiska skiktindelade lagringen.

De här två alternativen, liksom schemat, kommer att kunna konfigureras när du öppnat fliken ”Manage” (hantera) i den här vyn.

*Om ett skikt är inställt som första prioritet men redan är fullt kommer systemet automatiskt att skriva datamängderna till nästa skikt.

QNAP
Sammanfattningen av förloppet för den automatiska skiktindelade lagringen kan granskas på sidan ”Manage” (hantera), där ytterligare inställningar kan konfigureras.
QNAP
Öppna fliken ”Manage” (hantera) för att konfigurera schemat, hastigheten för dataflytt och allokeringsnivån.

4.2 Övervaka den automatiska skiktindelade lagringen

Förutom konfigurationerna visas även ”Amount of data optimized for performance” (mängd data som optimerats för prestanda) och ”Amount of data optimized for capacity” (mängd data som optimerats för kapacitet). Dessa två värden anger storleken på data som flyttats upp eller ned mellan olika skikt vid den senaste automatiska skiktindelade lagringen enligt schema.

Genom att klicka på knappen ”Statistics” (statistik) kan du övervaka den automatiska nivåindelade lagringen mer i detalj. I kolumnen ”Used” (använt) anges totalt lagringsutrymme som använts i varje skikt; i kolumnen ”Total” (totalt) anges totalt lagringsutrymme för varje skikt; ”Move up” (flytta uppåt) och ”Move down” (flytta nedåt) visar hur mycket data som flyttades mellan olika skikt enligt schemat för den senaste automatiska skiktindelade lagringen. I kolumnerna ”Name/Alias” (namn/alias) och ”RAID Type” (RAID-typ) ser du vilket skikt som hör till vilken RAID-grupp.

QNAP
Detaljerad statistik för den automatiska skiktindelade lagringen visas i fönstret ”Auto Tiering statistics” (statistik för den automatiska skiktindelade lagringen).

Du kan även granska ”History Report” (historikrapport) för att få detaljinformation om varje lagringsuppgift, t.ex. data som flyttats uppåt/nedåt i en uppgift, totalt använt lagringsutrymme efter slutförd uppgift och uppgiftens varaktighet med ett trenddiagram som underlättar övervakningen.

QNAP
Välj ”Ultra-high Speed” (ultrahög hastighet) eller andra skikt i historiken för att övervaka resultat för den automatiska skiktindelade lagringen i varje lagringsuppgift.
QNAP
Välj alternativet ”Automatically reallocate data when the system is idle” (omallokera automatiskt data när systemet är inaktivt) för att statistikdiagrammet ska lägga till alternativet att visa automatisk skiktindelad lagring enligt dag, vecka eller månad.
Lanseringsdatum: 2015-10-13
Var detta till hjälp?
Tack för din feedback.
Tack för din feedback. Om du har några frågor kontaktar du oss på support@qnap.com
Användare som tyckte detta var användbart 75% procent.