Üldiselt on kettal või kettamassiividel parim jõudlus ühe hostiühenduse stsenaariumi korral. Enamik operatsioonisüsteeme põhinevad eksklusiivsetel failisüsteemidel, mis tähendab, et failisüsteem võib kuuluda ainult ühele operatsioonisüsteemile. Selle tulemusena optimeerivad nii operatsioonisüsteem kui ka rakendustarkvara andmete lugemist ja kirjutamist kettasalvestussüsteemi jaoks selle omaduste põhjal. Selle optimeerimise eesmärk on vähendada füüsilisi otsinguaegu ja lühendada ketta mehaanilisi reageerimisaegu. Iga programmiprotsessi andmepäringuid käsitleb operatsioonisüsteem, mille tulemuseks on optimeeritud ja korrapärased andmete lugemis- ja kirjutamispäringud kettale või kettamassiivile. See tagab selles seadistuses salvestussüsteemi parima jõudluse.
Kettamassiivide puhul, kuigi operatsioonisüsteemi ja üksikute kettadraivide vahele on lisatud täiendav RAID-kontroller, haldavad ja kontrollivad praegused RAID-kontrollerid peamiselt ketta veataluvuse toiminguid. Nad ei teosta andmete taotluste liitmist, ümberjärjestamist ega optimeerimist. RAID-kontrollerid on loodud eeldusel, et andmepäringud pärinevad ühest hostist, mis on operatsioonisüsteemi poolt juba optimeeritud ja sorteeritud. Kontrolleri vahemälu pakub ainult otseseid ja arvutuslikke puhverdusvõimalusi, ilma andmete optimeerimiseks järjekorda panemata. Kui vahemälu on kiiresti täidetud, väheneb kiirus kohe kettatoimingute tegeliku kiiruseni.
RAID-kontrolleri põhiülesanne on luua mitmest kettast üks või mitu suurt tõrketaluvat ketast ja parandada andmete üldist lugemis- ja kirjutamiskiirust, kasutades iga ketta vahemällu salvestamise funktsiooni. RAID-kontrollerite lugemisvahemälu suurendab oluliselt kettamassiivi lugemisvõimet, kui samu andmeid loetakse lühikese aja jooksul. Kogu kettamassiivi tegelikku maksimaalset lugemis- ja kirjutamiskiirust piirab hostikanali ribalaiuse, kontrolleri CPU verifitseerimisarvutuse ja süsteemi juhtimisvõimaluste (RAID-mootori), kettakanali ribalaiuse ja ketta jõudluse (kombineeritud tegelik jõudlus) hulgast. kõik kettad). Lisaks võib kettamassiivi jõudlust oluliselt mõjutada mittevastavus operatsioonisüsteemi andmepäringute optimeerimisaluse ja RAID-vormingu vahel, näiteks RAID-i segmendi suurusega mittevastavate I/O-päringute ploki suurus.
Mitme hosti juurdepääsu traditsiooniliste kettamassiivide salvestussüsteemide jõudluse variatsioonid
Mitme hosti juurdepääsu stsenaariumide korral langeb kettamassiivide jõudlus võrreldes ühe hosti ühendustega. Väikestes kettamassiivide salvestussüsteemides, millel on tavaliselt üks või üleliigne paar kettamassiivi kontrollereid ja piiratud arv ühendatud kettaid, mõjutavad jõudlust erinevate hostide järjestamata andmevood. See suurendab ketta otsimisaega, andmesegmendi päise ja saba teavet ning andmete killustumist lugemise, ühendamise, kontrollimise arvutuste ja ümberkirjutamise protsesside jaoks. Järelikult väheneb salvestuse jõudlus, kui rohkem hoste on ühendatud.
Suuremahuliste kettamassiivide salvestussüsteemides erineb jõudluse halvenemine väikesemahuliste kettamassiivide omast. Need suuremahulised süsteemid kasutavad siinistruktuuri või ristpunktide kommutatsioonistruktuuri mitme salvestuse alamsüsteemi (kettamassiivide) ühendamiseks ning sisaldavad suure mahuga vahemälu ja hostiühendusmooduleid (sarnaselt kanalite jaoturitele või lülititele), et kasutada siinis või kommutatsioonis rohkem hoste. struktuur. Jõudlus sõltub suuresti tehingute töötlemise rakenduste vahemälust, kuid multimeediumiandmete stsenaariumide tõhusus on piiratud. Kuigi nende suuremahuliste süsteemide sisemised kettamassiivi alamsüsteemid töötavad suhteliselt sõltumatult, on üks loogiline üksus ehitatud ainult ühe ketta alamsüsteemi sisse. Seega jääb üksiku loogikaüksuse jõudlus madalaks.
Kokkuvõtteks võib öelda, et väikesemahuliste kettamassiivide jõudlus väheneb järjestamata andmevoogude tõttu, samas kui suuremahulised kettamassiivid, millel on mitu sõltumatut kettamassiivi alamsüsteemi, võivad toetada rohkem hoste, kuid siiski on multimeedia andmerakenduste jaoks piiratud. Teisest küljest kogevad traditsioonilisel RAID-tehnoloogial põhinevad NAS-i salvestussüsteemid, mis kasutavad NFS- ja CIFS-protokolle salvestusruumi jagamiseks väliste kasutajatega Etherneti ühenduste kaudu, mitme hosti juurdepääsukeskkonnas vähem jõudlust. NAS-salvestussüsteemid optimeerivad andmeedastust, kasutades mitut paralleelset TCP/IP-edastust, võimaldades ühes NAS-salvestussüsteemis maksimaalset jagatud kiirust umbes 60 MB/s. Etherneti ühenduste kasutamine võimaldab pärast õhukeses serveris operatsioonisüsteemi või andmehaldustarkvara poolt haldamist ja ümberjärjestamist andmed optimaalselt kettasüsteemi kirjutada. Seetõttu ei esine kettasüsteemi enda jõudluse märkimisväärset halvenemist, mistõttu NAS-mälu sobib andmete jagamist nõudvate rakenduste jaoks.
Postitusaeg: 17. juuli 2023
