Symmetrix作為一個(gè)多控制器，內(nèi)部安裝了上千個(gè)物理磁盤的巨無霸級(jí)存儲(chǔ)陣列，可以同時(shí)為幾百臺(tái)物理或者虛擬主機(jī)提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)。而如何保證所有被服務(wù)的主機(jī)都處于最優(yōu)的性能狀態(tài)，除了在鏈接主機(jī)的時(shí)候遵循“平衡”分配的原則。實(shí)際投入生產(chǎn)以后，Symmetrix自身也存在多種機(jī)制，保證陣列端的數(shù)據(jù)處理資源的“平衡”，Symmetrix Optimizer就是其中之一，本文對(duì)Symmetrix Optimizer的作用和工作原理以及配置方法進(jìn)行介紹，幫助讀者了解高端存儲(chǔ)內(nèi)部的優(yōu)化機(jī)制。

Symmetrix Optimizer的工作原理:

Symmetrix Optimizer（后文簡(jiǎn)稱Optimizer）的主要作用是監(jiān)控Symmetrix中的邏輯卷（Device）的訪問狀態(tài)，然后將邏輯卷在不同的物理磁盤之間進(jìn)行遷移，從而達(dá)到優(yōu)化性能，實(shí)現(xiàn)陣列中分布的物理磁盤之間的性能“平衡”。它解決的問題是顯而易見，即使存儲(chǔ)實(shí)施前期有比較好的規(guī)劃，但是由于業(yè)務(wù)變化，可能導(dǎo)致某些邏輯卷的數(shù)據(jù)訪問量增大，而碰巧這些邏輯卷被創(chuàng)建在相同的物理磁盤上面。這里有必要再提一下Symmetrix中Hyper Volumes的概念，下圖顯示了Symmetrix中創(chuàng)建邏輯卷（Device），也就是通常所說的LUN，Symmetrix的做法是以將物理磁盤切片成Hyper Volume的方式，然后將Hyper Volume根據(jù)不同的RAID保護(hù)級(jí)別，圖中的八個(gè)Hyper Volume可以和其他物理磁盤上切割出來的Hyper Volume組成不同RAID級(jí)別的邏輯卷（LUN）供主機(jī)訪問。Optimizer的作用就是將Hyper Volume在物理磁盤之間進(jìn)行移動(dòng)，平衡負(fù)載，優(yōu)化性能。

Optimizer的工作組件包含兩個(gè)部分：

•運(yùn)行與Symmetrix陣列中管理服務(wù)器Service Processor中的引擎。

•用來控制Optimizer參數(shù)的管理接口，提供給Symmetrix的命令行SYMCLI和GUI的管理工具訪問。

Optimizer的工作方式分為以下幾個(gè)步驟：

1. 收集Symmetrix后端的I/O統(tǒng)計(jì)信息，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)。在這個(gè)階段，Optimizer會(huì)記錄以下的性能信息：

1.邏輯卷的讀寫數(shù)量

2.邏輯卷的預(yù)讀數(shù)量

3.每秒邏輯卷的數(shù)據(jù)讀寫KB數(shù)量

這個(gè)過程中，Optimizer會(huì)記錄下所有的物理磁盤的平均服務(wù)時(shí)間。平均服務(wù)時(shí)間 = 尋址時(shí)間（Seek Time）+ 延遲（Latency）+ 傳輸時(shí)間（Transfer Time）。尋址時(shí)間（Seek Time）指得是磁頭移動(dòng)到需要讀取磁道的時(shí)間。延遲（Latency）指得是磁盤旋轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間。傳輸時(shí)間（Transfer Time）則指得是數(shù)據(jù)磁盤讀取和寫入的時(shí)間。

2. 根據(jù)上一步收集的數(shù)據(jù)，Optimizer會(huì)對(duì)物理磁盤總服務(wù)時(shí)間進(jìn)行排序，確定最繁忙的物理磁盤為優(yōu)先執(zhí)行的候選。然后，Optimizer算法會(huì)根據(jù)邏輯卷和對(duì)應(yīng)的后端物理磁盤位置，算法會(huì)嘗試通過在不同的物理磁盤上平衡I/O來最小化磁盤平均服務(wù)器時(shí)間，主要的方法有三種：

•將I/O負(fù)載在不同的物理磁盤上進(jìn)行平衡。

•將負(fù)載較高的邏輯卷集中在一起，縮小尋址時(shí)間。

•將負(fù)載較高的邏輯卷移動(dòng)到磁盤的外圈，而加快數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

3. 確定候選設(shè)備以后，開始執(zhí)行后端的物理磁盤位置的交換。下圖演示了整個(gè)交換過程的四個(gè)步驟。這個(gè)例子中需要將011也1CF這兩個(gè)邏輯卷進(jìn)行交換。第一步，DRV卷會(huì)介入，第二步，011被轉(zhuǎn)換到DRV卷上面。第三步，1CF轉(zhuǎn)移到原來011的位置。第四步，從DRV卷將011轉(zhuǎn)移到原先1CF的位置。

4. 當(dāng)交換完成以后，Optimizer對(duì)下一次交換進(jìn)行分析，反復(fù)這個(gè)同樣的過程。

Optimizer的配置方法：

用戶可以使用SYMCLI的命令來管理和配置Optimizer，而在這之前，需要有幾個(gè)前提：

•Symmetrix陣列內(nèi)部配置了Dynamic Reallocation Volume（DRV），DRV是一個(gè)只限陣列內(nèi)部使用，用戶不可訪問的邏輯卷。但是用戶可以手動(dòng)創(chuàng)建這種設(shè)備。

•Symmetrix的邏輯卷上有空余的Mirror Position，Mirror Position是Symmetrix Enginuity用來操作邏輯卷的指針，每個(gè)邏輯卷默認(rèn)有四個(gè)Mirror Position。

•Optimizer做設(shè)備交換的時(shí)候，需要加載配置鎖（Configuration Lock）保證設(shè)備交換時(shí)候的一致性。

用戶可以使用symoptmz命令來配置Optimizer，以下是一些命令的用法：

啟用和禁用Optimizer的命令：

symoptmz enabler/disable

顯示Optimizer的參數(shù)使用命令：

symoptmz -sid xxx show -parms –dp

顯示待交換的邏輯卷列表：

symoptmz show -swap_list -sid xxx -v

清除物理磁盤的性能統(tǒng)計(jì)信息：

symoptmz -sid xxx clear_stats

使用symoptmz結(jié)合配置文件的方式，對(duì)Optimizer進(jìn)行配置，創(chuàng)建opt_config.txt文件，并且在文件內(nèi)輸入配置命令：

set control_parms [start_mode=AUTO | MANUAL>,] [swap_mode=AUTO | USER_OK,] [min_perf_period=min_perf,] [workload_period=workload,] [max_simult_swaps=max_simult,] [swap_rate=max_swaps];

其中start_mode決定是否Optimizer會(huì)在開始以后自動(dòng)運(yùn)行，swap_mode指的是交換是否為自動(dòng)或者用戶確認(rèn)的模式，min_perf_period決定性能統(tǒng)計(jì)信息收集的最短時(shí)間，workload_period決定兩次交換的間隔時(shí)間，max_simult_swaps決定最大同時(shí)運(yùn)行的交換活動(dòng)，swap_rate指定每日允許的交換次數(shù)。

然后使用symoptmz命令進(jìn)行提交：

symoptmz –file opt_config.txt commit

為特定的物理磁盤設(shè)置交換優(yōu)先級(jí)別，創(chuàng)建opt_config.txt文件，在文件中鍵入，下面的例子中將DEV 020這個(gè)邏輯卷的交換優(yōu)先級(jí)設(shè)置成HIGH。

set swap_priority HIGH for dev 020

手動(dòng)進(jìn)行交換動(dòng)作，使用命令，比如把DEV 030和040進(jìn)行交換，opt_config.txt文件中的命令為：

set dev_swap 0030 with 0040;

然后使用symoptmz命令進(jìn)行提交：

symoptmz –file opt_config.txt commit

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