Utilizarea SSD-drive-uri ca un subsistem de disc server de cache, COMPUTERS echipa

Pe calculatoare, servere și stații de lucru, noi oferim o garanție de trei ani gratuit și operare la fața locului (a se vedea. Limitele de serviciu harta) pentru a inginer de plecare în termen de 24 de ore după tratament.

Pentru clienții care se află pe drumul de centură și suburbiile apropiere (la 15 km de Moscova), vom asigura livrarea rapidă gratuită a echipamentelor achiziționate de la noi, prin flota proprie.

Pentru mai multe detalii despre acest subiect:

Cele mai multe aplicații de server funcționează cu subsistemul disc al serverului în modul de acces aleatoriu, atunci când datele sunt citite sau scrise în dimensiune mic bloc de câteva kilobytes, iar aceste unități pot fi plasate în matrice de disc aleatoriu.

Hard drive-urile au un timp mediu de acces la un bloc arbitrar de câteva milisecunde de date. De data aceasta este necesară pentru a poziționa capul de antrenare pe datele dorite. Într-o secundă, unitatea hard disk poate citi (sau scrie) câteva sute de astfel de blocuri. Acest indicator reflectă performanța hard disk pe IOPS aleatorii și IOPS valoarea măsurată (de intrare la ieșire pe secundă, operațiunile de intrare-ieșire pe secundă). Aceasta este, performanța de acces aleatoriu la hard disk-ul de mai multe sute de IOPS.

Ca o regulă, disc de server subsistem mai multe hard disk-uri sunt combinate în RAID-matrice, în care lucrează în paralel. În acest caz, viteza de operații de citire aleatoare pentru RAID-matrice de orice creștere de tip proporțional cu numărul de discuri în matrice, dar rata de operațiuni de scriere nu depinde numai de numărul de discuri, ci și pe metoda de a combina discuri într-un RAID-matrice.

Destul de des, subsistemul de disc este un factor care limitează performanța serverului. Cu un număr mare de cereri simultane subsistemului disc poate ajunge la limita capacității sale, și de a crește cantitatea de memorie RAM și viteza procesorului va avea nici un efect.

radical de a crește performanța subsistemului disc este utilizarea de drive-uri SSD (solid state-drive-uri), în care informațiile sunt înregistrate în nevolatilă memorie flash. SSD-drive-uri au timpi de acces la un bloc arbitrar de date este de câteva zeci de microsecunde (de exemplu, două ordine de mărime mai mică decât cea a hard disk-uri), astfel încât performanța chiar și un singur SSD-drive pe operațiuni aleatorii ajunge 60'000 IOPS.

Următoarele grafice prezintă indicatori de performanță comparative pentru RAID-matrici de 8 HDD-uri și 8-SSD-drive. Datele sunt prezentate pentru patru tipuri diferite pentru RAID-matrice: RAID 0, RAID 1, RAID 5 și RAID 6. Pentru a nu supraîncărca textul detaliilor tehnice, informații cu privire la metoda de testare, am plasat la sfârșitul anului.

Utilizarea SSD-drive-uri ca un subsistem de disc server de cache, COMPUTERS echipa

Utilizarea SSD-drive-uri ca un subsistem de disc server de cache, COMPUTERS echipa

Din graficele este evident că utilizarea de unități de disc SSD-performanță crește subsistemul server pentru operațiuni de acces aleatoriu de la 20 până la 40 de ori. Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă a SSD drive preveni aceste limitări serioase.

În primul rând, moderne SSD-drive-uri au o capacitate mică. Capacitatea maximă a unităților de hard disk (3TB) depășește capacitatea maximă a serverului SSD-drive-uri (300GB) de 10 ori. În al doilea rând, SSD-drive-uri sunt de aproximativ 10 ori mai scumpe decât hard disk-uri, dacă veți compara costul de 1GB de spațiu pe disc. Prin urmare, construcția subsistemului disc singur SSD-drive-uri sunt acum foarte rar utilizate.

Cu toate acestea, SSD-drive-urile pot fi folosite ca o memorie cache de RAID-controler. Pentru a afla cum funcționează și ce dă, hai să vorbim detalii.

Faptul că, chiar și o capacitate destul de mare subsistem server de disc de zeci de terabytes cantitatea de date „active“, adică date care sunt utilizate cel mai frecvent, este relativ mic. De exemplu, dacă lucrați cu o bază de date care stochează înregistrările pentru o perioadă lungă de timp, utilizarea activă este probabil să fie doar o mică parte a datelor care se referă la intervalul de timp curent. Sau, în cazul în care serverul este destinat pentru găzduirea de resurse pe Internet, cele mai multe anchete se vor referi la un număr mic de cele mai vizitate pagini.

Astfel, în cazul în care datele „active“ (sau „la cald“) nu va fi „lent“ hard disk-uri, și memoria cache „rapid“ de pe SSD-drive, subsistemul de disc, în scopul de a crește productivitatea. În acest caz, nu este nevoie să aibă grijă de ce date ar trebui să fie plasate în cache. După prima dată regulatorul va citi datele de pe hard disk, acesta va lăsa datele din memoria cache SSD și recitirea va fi efectuată de acolo.

Mai mult decât atât, cache funcționează nu numai în citire, dar, de asemenea, în înregistrare. Orice operație de scriere pentru a scrie date într-un hard disc și în memoria cache în SSD-drive-uri, astfel încât operațiunea de scriere se va face mult mai rapid.

Aproape mecanism pe SSD-drive-uri cache poate fi implementat în orice modul de șase Gigabit, volumele RAID sau RAID-controler de a doua generație Intel-microcontroler LSI2208: RMS25CB040, RMS25CB080, RMT3CB080, RMS25PB040, RMS25PB080, RS25DB080, RS25AB080, RMT3PB080. Aceste RAID-controlere și module sunt folosite în servere bazate pe Intel Echipa E5-2600 și procesoare (platforma Intel Sandy Bridge) E5-2400.

Pentru a utiliza modul în cache-SSD, trebuie să instalați RAID-controler cheie hardware AXXRPFKSSD2. În plus față de sprijinirea SSD-caching, această opțiune accelerează controlerul pentru a lucra cu un „curat“ SSD-drive atunci când acestea nu sunt folosite ca o memorie cache, ca drive-urile obișnuite. În acest caz, productivitatea poate fi realizată în aleatoare operații de citire-scriere 465'000 IOPS (FastPath I Mod / O).

Să ne uităm la rezultatele testelor de performanță ale aceleiași matrice de opt hard disk-uri, dar folosind patru SSD-drive-uri ca o memorie cache și să le compare cu datele matrice fără cache.

Utilizarea SSD-drive-uri ca un subsistem de disc server de cache, COMPUTERS echipa

Utilizarea SSD-drive-uri ca un subsistem de disc server de cache, COMPUTERS echipa

Am efectuat un test pentru cele două opțiuni pentru SSD-cache. In primul exemplu de realizare, 4 SSD-drive au fost îmbinate într-o matrice de RAID nivel zero (R0), și o matrice oglindă (R1) a fost format în al doilea caz al 4 SSD-drive. A doua opțiune un pic mai lent pe operațiunile de scriere, dar oferă redundanței datelor în SSD-cache, ar fi de preferat.

Interesant, performanța de citire și scriere este în esență independentă de tipul „de bază“, matrice RAID de hard disk-uri, și este determinată numai de viteza de cache SSD-drive și introduceți-l RAID-matrice. Mai mult, „cache“ RAID 6 hard disk-uri este mai rapid pe operațiunile de scriere decât RAID „pur“ 6 de SSD-magazine (29'300 și 24'900 IOPS împotriva 15'320 IOPS). Explicația este simplă - de fapt, am măsura performanța non-RAID 6 și RAID 0 sau RAID 1 cache, iar aceste matrice sunt mai rapide pentru a scrie, chiar și cu mai puține unități.

Sperăm că informațiile prezentate în acest articol vă va ajuta în alegerea unui subsistem eficient disc de server de configurare. În plus, consultarea tehnică necesară este întotdeauna gata să ofere managerilor și inginerilor noștri.

Configurația sistemului de testare și procedura de testare

Testarea a fost realizată cu ajutorul programului Intel IO Meter.

Pentru fiecare opțiune, configurația hardware selectează setările optime ale cache-ul controlerului.

Volumul de disc virtual pentru testare - 50GB. Acest volum a fost selectat pentru a testa unitatea ar putea complet în formă în SSD-cache.

Alți parametri:
Strip Dimensiune - 256KB.
Datele mărimea blocului pentru operațiile ulterioare - 1MB.
Datele mărimea blocului pentru operațiunile de acces aleatoriu - 4 KB.
Coadă Adancime - 256.