有些方面不管做得有多好,還是永遠(yuǎn)嫌不夠好,數(shù)據(jù)存儲性能就是其中一個方面。一旦有了更多的帶寬、更好的輸入/輸出或更快的處理器,應(yīng)用程序立即想方設(shè)法使用所有資源,然后它們想要更多的資源。
話雖如此,還是有幾種巧妙的方法可以從存儲投入獲得更高的回報。
StorageIO集團(tuán)的分析師格雷格·舒爾茨(Greg Schulz)說:“有許多不同的方法可以提升存儲性能,包括改用一種不同的存儲平臺(DataCore之類的硬件或軟件定義平臺),或者充分利用Diskeeper之類的存儲優(yōu)化工具。”
并行化輸入/輸出
SQL之類的聯(lián)機(jī)事務(wù)數(shù)據(jù)庫無力提供足夠快的響應(yīng)速度,無法跟上查詢或訂單數(shù)量經(jīng)常猛增,這種情況并非罕見。有時系統(tǒng)變得如此慢騰騰,以至于用戶決定另找辦法,以滿足其業(yè)務(wù)要求。不過服務(wù)器似乎配備了足夠的處理器和內(nèi)存,另外還配備了足夠的網(wǎng)絡(luò)和存儲資源來滿足需求。
從種種癥狀來看,許多企業(yè)組織在考慮把數(shù)據(jù)庫分成在不同機(jī)器上運(yùn)行的多個實(shí)例,竭力縮短服務(wù)器里面的長隊(duì)列。然而,這不僅難以執(zhí)行,還是一種成本高昂的提升存儲系統(tǒng)的方法。
DataCore公司的并行化輸入/輸出技術(shù)另辟蹊徑,用不同的方法來解決數(shù)據(jù)庫延遲問題。它不是像原生操作系統(tǒng)和虛擬機(jī)管理程序那樣以串行方式處理輸入/輸出請求,而是使用多核服務(wù)器的幾個邏輯處理器,在并行隊(duì)列中處理多個輸入/輸出請求。那些并行請求被緩存在服務(wù)器內(nèi)存中,并經(jīng)過調(diào)度,以最佳的有效載荷大小來存儲。
DataCore軟件公司的產(chǎn)品營銷主管奧吉·岡薩雷斯(Augie Gonzalez)說:“DataCore超融合虛擬SAN采用的技術(shù)實(shí)際上大幅縮短了響應(yīng)時間,使用服務(wù)器所有速度最快的硬件資源,沒必要殃及額外服務(wù)器。”
預(yù)防碎片
我們都見過Windows服務(wù)器的性能逐漸變慢這一幕。不管你做什么,由于Windows操作系統(tǒng)的架構(gòu),打開一些文件很費(fèi)時間;而系統(tǒng)使用時間越久,操作系統(tǒng)的運(yùn)行速度會變得越慢。你越是添加軟件和大量存儲資源,機(jī)器運(yùn)行狀況就越糟糕。
傳統(tǒng)的解決辦法就是對硬盤進(jìn)行碎片整理。但是這在全天候不間斷運(yùn)行的環(huán)境下行不通,因?yàn)樵陉P(guān)鍵任務(wù)型存儲環(huán)境里面運(yùn)行的許多生產(chǎn)服務(wù)器停不下來。
Condusiv推出的最新版Diskeeper可破解這種困局??赡茏屓顺泽@的是,它不再進(jìn)行碎片整理。相反,青睞的方法是碎片預(yù)防技術(shù)。新方法是在數(shù)據(jù)被寫入到服務(wù)器之前,就預(yù)防碎片,而不是一旦某個卷因Windows寫入數(shù)據(jù)的方式而被分成數(shù)千個片段,從而獲得并合并這些片段。
Condusiv的產(chǎn)品營銷經(jīng)理布賴恩·莫林(Brian Morin)說:“IT管理員可以使用Diskeeper,立即提升在物理服務(wù)器上運(yùn)行的關(guān)鍵應(yīng)用程序(比如微軟SQL)的性能。它通過碎片預(yù)防引擎,保持系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。該引擎可以確保讓W(xué)indows實(shí)現(xiàn)龐大、干凈、連續(xù)的數(shù)據(jù)寫入,因而消除了抬高IOPS、竊取吞吐量的微小數(shù)據(jù)寫入。”
智能緩存
Diskeeper內(nèi)置的另一項(xiàng)新功能采用了全然不同的方法來提升存儲性能。在微軟SQL基準(zhǔn)測試中,其DRAM緩存功能據(jù)說將工作負(fù)載的性能最多提升到了6C,跨數(shù)百臺服務(wù)器將延遲時間平均縮短了40%。這是通過使用閑置DRAM來動態(tài)緩存頻繁讀取的數(shù)據(jù)來做到的,也就是說把閑置DRAM充分利用起來,滿足頻繁請求的讀取操作,又沒有爭奪內(nèi)存或資源耗盡的情況。
莫林說:“Diskeeper的智能緩存不僅延長了固態(tài)硬盤的壽命,還大幅提升了固態(tài)硬盤的寫入速度。它還解決了性能極糟糕的物理服務(wù)器的問題,給它們帶來了全新的性能。”
性能故障排查
應(yīng)用程序的性能突然急劇下降。于是緊急開會,以確定根源。軟件專業(yè)人員怪罪存儲團(tuán)隊(duì),存儲團(tuán)隊(duì)怪罪網(wǎng)絡(luò),而網(wǎng)絡(luò)專家堅(jiān)持認(rèn)為,服務(wù)器瓶頸才是真正的根源。那么誰的說法才是對的呢?
TeamQuest公司的產(chǎn)品和戰(zhàn)略高級主管迪諾·巴拉法斯(Dino Balafas)說:“當(dāng)服務(wù)器團(tuán)隊(duì)和存儲團(tuán)隊(duì)致力于解決輸入/輸出性能方面的問題時,往往會出現(xiàn)相互推諉。”
TeamQuest的Vityl Adviser應(yīng)用軟件用戶使用多個手段來解決與存儲有關(guān)的性能問題,這些問題常常出現(xiàn)在服務(wù)層面。它收集服務(wù)器和存儲度量指標(biāo),并利用算法來確定系統(tǒng)和存儲輸入/輸出的運(yùn)行狀況,另外可以針對未來問題自動建模。分析技術(shù)被用來確定系統(tǒng)磁盤輸入/輸出的運(yùn)行狀況,為此分析輸入/輸出利用率、磁盤速度、輸入/輸出密度和輸入/輸出速率,以檢測存儲性能低下的根源。
巴拉法斯說:“這讓分析員得以深入了解共享式存儲,從而確定問題是由服務(wù)器引起的,還是由存儲引起的。”
并行NAS
傳統(tǒng)的橫向擴(kuò)展NAS的性能在過去五年間已翻番,而在高性能工作流程下生成和處理的數(shù)據(jù)量可能增加了數(shù)萬倍。比如在基因組領(lǐng)域,單單一個測序儀生成的數(shù)據(jù)其增長速度就比傳統(tǒng)NAS性能快250倍。
你會想,添加大量的閃存也許可以解決問題。但是這其實(shí)行不通,因?yàn)楹诵募軜?gòu)無法靈活擴(kuò)展,以便充分利用閃存;如果服務(wù)于添加上去的每個新節(jié)點(diǎn)、客戶或每款軟件提出的每個請求,系統(tǒng)會不堪重負(fù)。此外,傳統(tǒng)的橫向擴(kuò)展NAS通常在固定硬件節(jié)點(diǎn)上回復(fù),限制了擴(kuò)展性能還是容量這一選擇,它無法有效地利用存儲空間,而且面臨傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議帶來的瓶頸。
要解決這個問題,一個辦法就是實(shí)施并行文件系統(tǒng)解決方案,比如DDN GRIDScaler。它可以從4U和幾百TB開始,擴(kuò)展到2個機(jī)架、超過17PB。
DDN公司的垂直市場高級主管勞拉·謝潑德(Laura Shepard)說:“DDN GRIDScaler建立在一種并行文件系統(tǒng)架構(gòu)上,該架構(gòu)通過高性能客戶機(jī),對海量數(shù)據(jù)提供了一致的低延遲訪問。”
提升虛擬化存儲性能
據(jù)IDC公司聲稱,到2020年,數(shù)字宇宙有可能迅速擴(kuò)大到44澤字節(jié)(ZB)。這種數(shù)據(jù)大爆炸不僅需要新的服務(wù),還進(jìn)一步證實(shí)了公司需要優(yōu)化存儲基礎(chǔ)設(shè)施和功能。為了最大限度地發(fā)掘虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施的性能,企業(yè)組織需要評估、了解和優(yōu)化存儲管理。
SVA軟件公司的BVQ存儲優(yōu)化解決方案專注于通過可視化和熱圖分析,克服存儲虛擬化方面的挑戰(zhàn)。它不斷收集數(shù)據(jù),用于按需分析和計劃分析、提醒注意潛在問題,并有助于滿足服務(wù)級別協(xié)議(SLA)。尤其是,BVQ提供了深度可見性,以便用戶深入了解IBM虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施的性能、利用率和運(yùn)行狀況。成本優(yōu)化功能讓用戶得以以低成本提高存儲性能。
SVA軟件公司的營銷副總裁唐·米德(Don Mead):“BVQ是一款綜合的性能、容量監(jiān)控和分析軟件,面向IBM的Spectrum Virtualize系列,包括IBM SVC、IBM FlashSystems、IBM Storwize和VersaStack,并支持所有現(xiàn)有和新的異構(gòu)存儲。”