自動存儲分層和NetApp 虛擬存儲層
Paul Feresten&Rajesh Sundaram 發(fā)表于:11年06月03日 11:42 [來稿] DOIT.com.cn
NetApp 算法可將高價值數(shù)據(jù)與低價值數(shù)據(jù)區(qū)分開,并將高價值數(shù)據(jù)保留在虛擬存儲層中。例如,系統(tǒng)始終會在第一次讀取元數(shù)據(jù)時就將其提升到緩存中。相比之下,除非是專門啟用,否則在虛擬存儲層中一般不會緩存連續(xù)讀取,因為連續(xù)讀取往往會擠掉更有價值的數(shù)據(jù)的位置,而且如我們前面所看到的,HDD 更適于處理連續(xù)讀取。您可以更改此行為,以滿足具有不同服務(wù)級別要求或獨特數(shù)據(jù)訪問行為的應(yīng)用的要求。
虛擬存儲層優(yōu)勢
在精細(xì)粒度級別實時提升熱數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊通常在第一次從磁盤讀取時就進(jìn)入虛擬存儲層。由于后續(xù)讀取在虛擬存儲層中即可完成,因此可以實時顯現(xiàn)性能優(yōu)勢。系統(tǒng)會識別讀取行為模式并提前讀取可能需要的數(shù)據(jù)塊,但是虛擬存儲層絕不會將數(shù)據(jù)大量地從一個存儲層移至另一個存儲層。這樣可將 HDD I/O 以及其他系統(tǒng)資源的使用量保持在最低水平。該方式帶來的效率與在單個 4 KB 數(shù)據(jù)塊粒度級別上的操作能力相結(jié)合,可支持熱數(shù)據(jù)實時提升。
采用基于遷移的 AST,熱數(shù)據(jù)從一個存儲層遷移到另一個存儲層要通過后臺任務(wù)的方式,或者要安排在非高峰期執(zhí)行,以最大限度地減少存儲系統(tǒng)上的額外負(fù)載。由于這些解決方案通常在至少高出虛擬存儲層 128 倍的粒度級別(從 0.5 MB 到 1 GB,甚至是整個卷或 LUN)上運作,因此數(shù)據(jù)移動會花費相當(dāng)長的時間。如果活動的重要高峰期的持續(xù)時間少于識別和提升熱數(shù)據(jù)所需的時間,那么此類方式可能會錯過重要高峰期。
虛擬存儲層的 4 KB 粒度意味著它能非常高效地使用基于閃存的介質(zhì)。具有較粗粒度的解決方案可能會隨每個熱數(shù)據(jù)塊包括大量“冷”數(shù)據(jù),因而可能需要更多的昂貴閃存介質(zhì),才能達(dá)到相同的結(jié)果。
易于部署和管理。虛擬存儲層可作用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)卷和 LUN。它不需要您對存儲環(huán)境進(jìn)行復(fù)雜或者顛覆性的變革。您也無需為數(shù)據(jù)移動設(shè)置策略、閾值或時間窗口。您只需將閃存技術(shù)安裝在您的存儲系統(tǒng)中即可。完成安裝之后,虛擬存儲層將對存儲控制器所管理的所有卷發(fā)揮作用。如有需要,您隨后可以在虛擬存儲層中排除優(yōu)先級較低的卷的用戶數(shù)據(jù)。
其他 AST 解決方案都需要設(shè)置增量策略、劃分?jǐn)?shù)據(jù)類別以及對現(xiàn)有存儲基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性更改,例如創(chuàng)建專用存儲池和遷移數(shù)據(jù)。
完全集成。虛擬存儲層與 NetApp 統(tǒng)一存儲架構(gòu)完全集成,這意味著您可以將其用于任何 NAS 或 SAN 存儲協(xié)議,而無需任何更改。
此外,基于遷移的 AST 解決方案可能無法與存儲效率功能(如重復(fù)數(shù)據(jù)刪除)配合使用,而 NetApp 虛擬存儲層則可以與所有 NetApp 存儲效率功能(包括精簡配置、FlexClone 技術(shù)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮)協(xié)同工作。此緊密集成可以增加您的優(yōu)勢并增強虛擬存儲層的功能。
例如,當(dāng)您對某卷進(jìn)行重復(fù)數(shù)據(jù)刪除時,所帶來的好處在虛擬存儲層中也會體現(xiàn)出來。系統(tǒng)中可能有多個元數(shù)據(jù)指針指向虛擬存儲層中的某一數(shù)據(jù)塊,因而會增加該數(shù)據(jù)塊再次被讀取的概率,這使得提升該數(shù)據(jù)塊更有價值。借助此緩存擴增,虛擬存儲層中的單個塊可用作多個邏輯塊。這樣會給服務(wù)器和桌面虛擬化環(huán)境帶來顯著的性能優(yōu)勢(如縮短啟動風(fēng)暴持續(xù)時間),同時減少需要的閃存介質(zhì)數(shù)量。
結(jié)論
與基于遷移的 AST 方式相比,我們基于緩存的 AST 方式為 NetApp 虛擬存儲層帶來了顯著的優(yōu)勢。虛擬存儲層能夠?qū)崟r提升數(shù)據(jù),因此即使活動的高峰期非常短,也能從加速中受益。4 KB 粒度意味著我們可以非常高效地將冷數(shù)據(jù)從閃存中排除,因此獲得良好結(jié)果所需的閃存就更少。相比之下,基于遷移的 AST 方式的粒度比較粗、在提升數(shù)據(jù)之前會有較長時間的延遲、需要更多的 HDD I/O,并且使用基于閃存的昂貴介質(zhì)時效率較低。
事實上,虛擬存儲層將 HDD 用作容量層,將閃存用作性能層。您可能擁有各種類型的磁盤驅(qū)動器,如 FC、SATA 和 SAS。其中任一種磁盤驅(qū)動器都可以用作容量層,虛擬存儲層則提供性能。我們相信,在將來,高性能層(基于虛擬存儲層)和單個磁盤驅(qū)動器層(基于 SATA 磁盤)的結(jié)合將會成為對大多數(shù)應(yīng)用最行之有效的一種方式。
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