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在规划配置ESS存储服务器时要考虑哪些要点?
作者: 佚名 2006-01-17 14:15 【】

在规划配置ESS存储服务器时要考虑哪些要点?

自从IBM在三年前发布了ESS(Enterprise Storage Servers)又名“Shark”以后,已经有超过10,000台ESS交付给用户使用。ESS之所以那么快的被市场所接受主要是由于其在业界领先的性能,强大的功能(如FlashCopy和PPRC)和非常吸引人的总体拥有成本(TCO)。

然而,对于所有的I/O系统来说,好的计划和数据分布是使这个系统是否有优异的I/O吞吐能力和应用程序性能的关键。这就是为什么许多ESS的客户在首次使用的时候会要求IBM 给出在ESS上数据分布的建议。在许多情况下,I/O性能问题是由于在一些关键的设备上(如单个硬盘)存在一些被频繁访问的文件(hot files),此时I/O系统的其它部分可能只是处于非常空闲的状态。通常来说,当I/O操作平均的分布在整个I/O系统上时,会带来最好的系统I/O性能。本文将给出一个非常直观的方法,使得系统的I/O均衡的分布在整个ESS系统上。从概念上来说,这个方法使用了两种不同的但是相互补充的均衡I/O的策略:

a. 使用ESS中硬件RAID-5或RAID-10技术,在RAID-5和RAID-10技术中的条带化使得I/O均衡的分布在RAID阵列中的所有物理硬盘上。

b. 使用AIX逻辑卷管理(LVM)中的物理分区(physicall partition),将数据文件分布在多个ESS的RAID阵列上。

这一策略已经使用在一些客户的大型企业级应用之上,并且取得了良好的效果

ESS的配置选项

当配置或订购ESS系统时,有一些选项会潜在的影响系统的I/O性能。因此建议你与IBM存储部门的销售代表或IBM的产品代理一起讨论ESS系统的配置以满足你对性能的要求。这一部分将对这些选项做一个简介。

1.1 磁盘大小与转速

随着技术的发展和用户需求的变化,每一代磁盘的容量都成倍的增长,容量大的硬盘可以存储更多的数据,支持更多的用户,在每秒种内可以完成更多的I/O操作但带来了更多的等待延迟,不管如何,历史的发展趋势是:

磁盘越来越快:磁盘转速的提高和密度的增加,使得每一代磁盘技术会比上一代提高30%左右的性能。

磁盘系统越来越快:更大的缓存,更大的总线带宽,和新的连接技术。

当前ESS提供以下几种磁盘选项:18.2,36.4,72.8 或 145.6 GB 10k转硬盘和18.2 或 36.4 GB 15k转硬盘。对于大多数用户的应用来说10k转72.8GB硬盘可以满足要求,当用户要求更高的访问速度和更好的I/O性能时,15k转36.4GB硬盘是更好的选择。

最大的145.6GB硬盘适用于以下场合:

a. 对于I/O访问量较少的数据库应用,访问密度小于每GB每秒0.7次I/O。

b. 对于绝大多数I/O为顺序读写的应用程序,如决策支持系统。

c. 与RAID-10一起提供较合理容量价格比。

1.2 磁盘子系统

磁盘子系统的容量也在不断的增长,对于当前大多数的应用来说6.7TB的容量(128 72.8GB 磁盘,RAID-5)是推荐配置,此配置提供每GB每秒1.2次I/O的访问密度。现在出货的ESS的平均容量超过5TB。

2. ESS的设置

2.1 ESS阵列格式化选项

ESS通常以8个硬盘为一组,可以按以下方法进行配置:

RAID-5 (适用于所有ESS型号)

6+P+S (7个数据和校验盘+1个后备盘)

7+P (8个数据和校验盘)

RAID-10 (只适用于ESS 800)

3+3+2S (3个主盘+3个镜像盘+2个后备盘)

4+4 (4个主盘+4个镜像盘)

在ESS 800中你可以控制阵列的类型RAID-5或RAID-10而且在ESS 800中这两种RAID类型可以混用,而较老的E和F型号只支持RAID-5。ESS要求在一个内部的SSA环中至少有2个后备盘。对于RAID-5,在一个环中前两个阵列必须是6+P+S。

对于RAID-10,在一个环中第一个阵列必须是3+3+S。对于在一个环中既有RAID-5又有RAID-10的情况下,如果第一个定义的阵列是RAID-5,而第二个定义的阵列是RAID-10,那么此环中将有3个后备盘。

2.2 RAID-5与RAID-10

传统上,数据库厂商和咨询公司都警告对于需要进行较多更新(update)操作的应用,应该避免使用RAID-5技术。这主要是基于以下原因:

a. 传统的RAID-5技术有“写惩罚”(write penalty),系统的每一次写操作都需要4次I/O来实现,1. 读旧的数据块,2. 读旧的校验块,3. 写新的数据块,4. 写新的校验块。

b. 在实施RAID-5时没有进行优化,如没有配置写缓存或通过软件实现RAID-5技术。但是在ESS RAID-5配置中,在绝大多数情况下,“写惩罚”不会影响应用程序的性能。ESS通常具有写缓存的100%的命中率,这意味着当系统的写操作将数据写入ESS的写缓存后,ESS就会向系统返回写成功。

传统上另外一个说法是,不要将数据库的日志文件放在RAID-5设备上,因为RAID-5不能支持大量的顺序写操作。在ESS上使用了“full stripe”算法,对于顺序写操作可大大减小写惩罚。传统RAID-5上每一次逻辑写由4次物理写来完成,而在ESS中每一次逻辑写由1.17次物理写来完成(每6次数据写操作增加一次校验写操作)。对于大量顺序写操作而言RAID-5比RAID-10将更有优势,因为RAID-10每一次逻辑写由2次物理写来完成。

对于大多数用户的应用来说,RAID-5提供与RAID-10相似的性能,但更高的磁盘使用效率。这使得RAID-5成为大多数用户应用的却省选择,而RAID-10适用于需要进行大量随机写操作和较高的I/O访问密度的应用。通常来说,如果随机写操作超过所有I/O 25%时,建议适用RAID-10。


标签:大数据 混合云 数据保护 云存储 服务器虚拟化 

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