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PRÁTICAS RECOMENDADAS DE AJUSTE DE STORAGE dell.com/PowerVault

POWERVAULT MD3000 E MD3000i

Práticas recomendadas de ajuste de storage do Dell™ PowerVault MD3000 e do MD3000i

Dezembro de 2008 – Revisão A01 Página 2

ISENÇÃO

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Índice 1 AUDIENCE AND SCOPE .............................................................................................................................. 4

2 PERFORMANCE TUNING OVERVIEW .......................................................................................................... 4

2.1 COMPONENTS THAT INFLUENCE STORAGE PERFORMANCE ........................................................................................... 4 2.2 BASIC APPROACH TO PERFORMANCE TUNING ............................................................................................................ 5

3 APPLICATION SOFTWARE CONSIDERATIONS .............................................................................................. 5

4 CONFIGURING THE MD3000/MD3000I ...................................................................................................... 6

4.1 DETERMINING THE BEST RAID LEVEL ........................................................................................................................ 6 4.1.1 Selecting a RAID Level ‐ High Write Mix Scenario .................................................................................. 8 4.1.2 Selecting a RAID Level ‐ Low Write Mix Scenario ................................................................................... 9

4.2 CHOOSING THE NUMBER OF DRIVES IN A DISK GROUP................................................................................................. 9 4.3 VIRTUAL DISK LOCATION AND CAPACITY ................................................................................................................. 10 4.4 VIRTUAL DISK OWNERSHIP ................................................................................................................................... 11 4.5 CALCULATING OPTIMAL SEGMENT AND STRIPE SIZE .................................................................................................. 11 4.6 CACHE SETTINGS ................................................................................................................................................ 13

4.6.1 Setting the Virtual Disk‐Specific Write Cache and Write Cache Mirroring ........................................... 13 4.6.2 Setting the Virtual Disk‐Specific Read Cache Pre‐fetch ........................................................................ 13 4.6.3 Setting the Storage Array Cache Block Size ......................................................................................... 14

4.7 TUNING USING ARRAY PERFORMANCE DATA ........................................................................................................... 15 4.7.1 Collecting Performance Statistics ........................................................................................................ 15 4.7.2 RAID Level ............................................................................................................................................ 16 4.7.3 I/O Distribution .................................................................................................................................... 17 4.7.4 Stripe Size ............................................................................................................................................. 19 4.7.5 Write Algorithm Data .......................................................................................................................... 22

4.8 USING THE CLI PERFORMANCE MONITOR ............................................................................................................... 24 4.9 OTHER ARRAY CONSIDERATIONS ........................................................................................................................... 25

4.9.1 Global Media Scan Rate ....................................................................................................................... 25 4.9.2 Setting the Virtual Disk‐Specific Media Scan ....................................................................................... 25

4.10 PREMIUM FEATURE PERFORMANCE .................................................................................................................. 25 4.10.1 Getting Optimal Performance from Snapshot................................................................................. 25 4.10.2 Getting Optimal Performance from Virtual Disk Copy .................................................................... 25

5 CONSIDERING THE HOST SERVER(S) .......................................................................................................... 26

5.1 HOST HARDWARE PLATFORM ............................................................................................................................... 26 5.1.1 Considering the Server Hardware Architecture.................................................................................... 26 5.1.2 Sharing Bandwidth on the Dell™ MD3000i with Multiple NICs ........................................................... 26 5.1.3 Sharing Bandwidth with Multiple SAS HBAs ........................................................................................ 28

5.2 CONSIDERING THE SYSTEM SOFTWARE ................................................................................................................... 29 5.2.1 Buffering the I/O .................................................................................................................................. 29 5.2.2 Aligning Host I/O with RAID Striping.................................................................................................... 30

APPENDIX A: OBTAINING ADDITIONAL PERFORMANCE TOOLS .......................................................................... 31

APPENDIX B: SYSTEM TROUBLESHOOTING ....................................................................................................... 32

APPENDIX C: REFERENCES ................................................................................................................................ 33

APPENDIX D: GLOSSARY OF TERMS ................................................................................................................... 35



1 Público e escopo O objetivo deste documento é orientar os clientes do Dell™ PowerVault™ MD3000 e do MD3000i pelos processos avançados envolvidos no ajuste do storage para atender melhor às suas necessidades específicas. Ele contém as práticas recomendadas que devem ser observadas ao realizar o ajuste de storage com firmware da primeira geração (06.XX.XX.XX) e da segunda geração (07.XX.XX.XX). Para obter detalhes sobre como determinar a Geração do Firmware de um storage MD3000 ou MD3000i, consulte o Guia do usuário da Dell™ em http://support.dell.com/manuals.

2 Visão geral do ajuste de desempenho O desafio do ajuste de desempenho do armazenamento é compreender e controlar os componentes de interação (listados abaixo) e, ao mesmo tempo, medir com precisão o desempenho do aplicativo. Como o desempenho do storage representa apenas uma parte do desempenho geral do aplicativo, o ajuste deve ser executado levando em consideração as características de entrada/saída (E/S) do aplicativo e todos os componentes envolvidos no caminho de dados, como o HBA SAS, o iniciador iSCSI, o switch de rede e as configurações do sistema operacional host. Com diversos fatores a serem considerados, a tarefa de ajuste de desempenho para maximização do desempenho pode parecer difícil, mesmo que para apenas um aplicativo. Ajustar o sistema para maximizar o desempenho de vários aplicativos que podem compartilhar um único storage pode parecer ainda mais difícil. Para reduzir a complexidade do ajuste, os sistemas de storage da Dell™ contam com monitoramento de desempenho e controles de ajuste flexíveis que podem ser acessados por meio do Modular Disk Storage Manager (MDSM).

2.1 Componentes que afetam o desempenho do armazenamento de dados

Este informe oficial fornece uma abordagem geral para ajustar o desempenho de E/S, além de orientações específicas para o uso dos controles de ajuste de storage. Essas recomendações começam com uma análise geral dos elementos que determinam o desempenho de E/S:

• Storage

• Software de aplicativo

• Plataforma de servidor (hardware, sistema operacional, gerenciadores de volume, drivers de dispositivo)

• Rede (apenas para MD3000i)



2.2 Abordagem básica para o ajuste de desempenho Os princípios iniciais do ajuste de desempenho de E/S incluem a seguinte pergunta:

Qual deve ser o desempenho para o meu sistema? As respostas incluem:

• “Depende…” Não existe uma resposta definitiva. Cada ambiente é exclusivo, e as configurações corretas dependem das metas, da configuração e das demandas exclusivas do ambiente específico.

• “A milhagem real pode variar”. Os resultados variam muito porque as

condições também variam muito.

As respostas para essa pergunta sugerem a seguinte abordagem básica para o ajuste de desempenho:

1 – Configure e teste 2 – Meça 3 – Ajuste conforme necessário

Os recursos de monitoramento de desempenho existentes em todos os sistemas de storage MD3000 e MD3000i e os controles de ajuste tornam esses sistemas ideais para esse processo interativo. A primeira etapa do ajuste é estabelecer uma linha de base do desempenho existente. Ao gerar uma linha de base do desempenho, o ideal é usar uma carga de trabalho similar à do uso final pretendido para a solução de armazenamento de dados. Isso pode ser tão simples quanto o aplicativo real ou um SQL Replay com um monitor de desempenho do sistema (perfmon ou sysstat/iostat, bem como a CLI e o monitoramento de desempenho com captura de estado) ou um pacote de testes de desempenho sintéticos que reproduzem, quase que perfeitamente, o perfil de E/S esperado (Iometer, IOZone, Bonnie). Ao comparar os dados da linha de base com as necessidades previstas e a capacidade da configuração, o usuário pode efetivamente ajustar um storage MD3000 ou MD3000i. Este informe oficial apresenta recomendações para esta primeira etapa importante, assim como para otimização de ajustes a fim de obter o máximo dos recursos dos sistemas de armazenamento de dados MD3000 e MD3000i.

3 Considerações sobre o software de aplicativo É necessário compreender as características de E/S dos aplicativos pretendidos que utilizam o armazenamento de dados da maneira mais próxima possível do tempo de execução previsto a fim de determinar a melhor configuração do sistema e do armazenamento de dados. Esse processo também é



extremamente importante para o ajuste da solução em geral. Isso inclui, mas não se limita ao seguinte:

• Número de fontes de E/S separadas que interagem com a solução. • Aleatoriedade de acesso aos dados pelas fontes de E/S principais. • Tamanho médio de E/S típica; geralmente, divide-se em três categorias:

o Transferência de blocos grandes (≥256 KiB) o Transferência de blocos médios (≥ 32 KiB e < 256 KiB) o Transferência de blocos pequenos (< 32 KiB)

• Intermitência do padrão de E/S, ou seja, o ciclo de trabalho médio de E/S para o storage

• Perfil da direção de E/S média; geralmente, é a proporção entre leituras e gravações

4 Configuração do MD3000/MD3000i Há duas formas de configurar os sistemas de armazenamento de dados MD3000 e MD3000i. O método mais fácil e comum é usar o MDSM. O MDSM permite ajustes automáticos de configuração, o que fornece configurações razoáveis com pouca necessidade de conhecimento de ajuste de desempenho.

Uma opção de configuração manual também está disponível com o uso da interface de linha de comando (CLI), o que fornece mais flexibilidade, mas exige mais conhecimento das necessidades de desempenho.

Para obter um link para os guias do MDSM e da CLI, consulte o Apêndice C: Referências .

4.1 Determinação do melhor nível de RAID

A primeira etapa envolvida no ajuste de um storage MD3000 ou MD3000i externo é determinar o nível de RAID mais apropriado para as soluções de acordo com o aplicativo. No documento de procedimentos, observe que o RAID 0 é excluído da maioria das informações deste informe devido à falta de proteção dos dados. Isso não significa que o uso do RAID 0 seja indesejado, mas que ele deve ser utilizado apenas com dados que não sejam críticos. Em geral, o RAID 0 apresenta desempenho melhor que o RAID 1/10, 5 ou 6. Além disso, o RAID 6 nem sempre é citado especificamente; a maioria dos comentários que se aplicam ao ajuste do RAID 5 é diretamente aplicável para o RAID 6, exceto se indicado de outra forma. Nos casos em que seja preciso aumentar a tolerância a falhas fornecida pelo RAID 6, é constatada uma perda de desempenho em comparação direta com o RAID 5 devido ao cálculo de paridade adicional e ao disco físico extra necessários para a implementação.



Uma consideração importante ao determinar o nível de RAID apropriado é o custo de disco físico exigido por um nível de RAID. O custo de disco físico é o número de unidades físicas com capacidade efetiva que são sacrificadas para fornecer o nível de integridade desejado. O custo de disco físico de cada nível de RAID é diferente e pode interferir na decisão de qual nível de RAID é o mais apropriado para um determinado ambiente. O RAID 0, por não ter um nível de redundância, não possui custo de disco físico. O RAID 1/10 tem o mais alto custo de disco em grupos de discos com mais de 2 unidades. Metade das unidades físicas em um RAID 1/10 é sempre consumida para o espelho. O RAID 5 tem um disco físico fixo por custo de grupo de discos, ou seja, com um conjunto RAID 5 de n discos, apenas n-1 de capacidade efetiva está disponível. Da mesma forma, o RAID 6 tem dois discos físicos fixos por custo de grupo de discos, ou n-2. No RAID 5 e 6, essas unidades adicionais são responsáveis pelo espaço necessário para manter os níveis de informações de paridade de cada distribuição.

O custo de disco físico não é o único fator que influencia a decisão sobre qual nível de RAID é o mais apropriado para um determinado aplicativo. O desempenho do nível de RAID escolhido interdepende muito das características do padrão de E/S conforme transmitido ao storage a partir dos hosts. Com padrões de E/S que envolvem operações de gravação, quando uma intermitência de E/S excede 1/3 do tamanho da memória cache disponível, deve-se considerar uma E/S longa. Gravações longas indicam melhor o desempenho de um determinado nível de RAID do que as gravações curtas. Operações de gravações curtas podem ser tratadas por completo no cache, o que minimiza o efeito sobre o desempenho do nível de RAID. Desde que a intermitência de gravação seja sempre menor que a taxa de descarregamento de cache para disco, a escolha do nível de RAID pode não ser um problema.

Em linhas gerais, descrevemos abaixo quais níveis de RAID funcionam melhor em circunstâncias específicas:

• RAID 5 e RAID 6 funcionam melhor para grandes taxas de E/S sequenciais (> 256 KiB).

• RAID 5 ou RAID 1/10 para taxas de E/S pequenas (< 32 KiB).

• Para taxas de E/S de tamanho intermediário, o nível de RAID é determinado por outras características do aplicativo:

o O RAID 5 e o RAID 1/10 possuem características semelhantes para a maioria dos ambientes de leitura e gravações sequenciais.

o O RAID 5 e o RAID 6 apresentam o pior desempenho principalmente em gravações aleatórias.



o Em aplicativos de E/S aleatória com mais de 10% de operações de gravação, o RAID 1/10 oferece o melhor desempenho.

Tabela : Tamanho de E/S e nível de RAID ideal1 apresenta um resumo desses pontos para um ambiente ideal. Um ambiente ideal consiste em distribuições alinhadas ou leituras e gravações de segmentos, bem como E/S de intermitência em que a memória cache e os Módulos de controlador RAID não são sobrecarregados por operações de E/S.

Tabela : Tamanho de E/S e nível de RAID ideal1

Significativamente aleatória Significativamente sequencial

Tamanho do bloco Leitura Gravação Leitura Gravação

Pequeno (< 32 KiB) 1/10, 5, 6 1/10 1/10, 5, 6 1/10, 5

Médio (entre 32 e 256 KiB) 1/10, 5, 6 1/10 1/10, 5, 6 5

Grande (> 256 KiB) 1/10, 5, 6 1/10 1/10, 5, 6 5

4.1.1 Seleção do nível de RAID - combinação de cenário com muitas operações de gravação Em aplicativos de E/S aleatória com uma combinação superior a 10% de operações de gravação e baixo grau de intermitência, o RAID 1/10 proporciona o melhor desempenho geral para grupos de discos redundantes.

O desempenho do RAID 1/10 pode ser 20% maior que o do RAID 5 nesses ambientes, mas tem o custo de disco mais alto; por exemplo, é preciso adquirir mais discos físicos. O RAID 5 fornece proteção e minimiza os custos de disco para cada capacidade de rede, mas é altamente afetado pela sobrecarga do desempenho de gravação das atualizações de paridade.

O RAID 6, embora ofereça mais proteção que o RAID 5 com custo de disco mínimo, é mais afetado pela sobrecarga do desempenho de gravação devido ao dobro de cálculos de paridade que ele exige.

Em aplicativos de E/S sequencial com transferências de gravação relativamente pequenas, o nível de RAID não faz muita diferença. Com transferências médias, o RAID 1/10 pode fornecer uma vantagem com relação ao RAID 5/6, novamente com maior custo de disco associado. Em gravações sequenciais muito grandes, o RAID 5 pode ter desempenho igual ou melhor que o do RAID 1/10, principalmente ao calcular o custo de disco para a capacidade equivalente. Além disso, sempre é possível obter melhor desempenho quando o aplicativo ou o sistema operacional é capaz de armazenar em buffer ou reunir gravações para preencher um segmento inteiro ou toda uma distribuição.



4.1.2 Seleção do nível de RAID - combinação de cenário com poucas operações de gravação Em aplicativos de E/S aleatória com uma combinação baixa (< 10%) de operações de gravação, o RAID 5 proporciona aproximadamente o mesmo desempenho do RAID 1/10 em transferências pequenas, mas com um custo de disco mais baixo. O RAID 0 proporciona um desempenho um pouco melhor que o RAID 5 ou o 1/10, mas não oferece nenhuma proteção de dados. Em ambientes com transferências maiores, o desempenho do RAID 1/10 pode ser um pouco melhor que o do RAID 5, mas com um custo de disco bem maior.

4.2 Escolha do número de unidades em um grupo de discos Existem muitos fatores a serem levados em consideração ao otimizar o desempenho, como o tipo de unidade, a capacidade e o número de unidades.

As seguintes diretrizes gerais podem ser usadas ao agrupar unidades em um grupo de discos:

• Separe as cargas de trabalho aleatória e sequencial em grupos de discos diferentes – a separação do tráfego de E/S tem como objetivo minimizar o compartilhamento dos grupos de discos entre os discos virtuais.

• Escolha unidades mais rápidas – em geral, uma única unidade de 15000 RPM apresenta, aproximadamente, 20% mais desempenho que a unidade de 10000 RPM para operações combinadas aleatórias e sequenciais. Consulte as especificações do fabricante para determinar a unidade ideal.

• Adicionar unidades a um grupo de discos ao mesmo tempo em que se mantém fixo o tamanho da distribuição pode aumentar a taxa de E/S para a E/S sequencial, até o ponto de saturação do controlador – um número maior de unidades significa mais dispositivos para manutenção de E/S.

• Para otimizar a taxa de transferência de dados, multiplique o número de discos de dados físicos pelo tamanho do segmento a fim de obter o tamanho de E/S. Entretanto, sempre há exceções. Para E/Ss pequenas/médias, tenha cautela para evitar a divisão da E/S de forma a enviar E/Ss ainda menores para as unidades de disco. Observe que os discos de dados não incluem os discos de paridade ou espelho usados em um conjunto RAID.

Para o IOPS ou aplicativos voltados para transação, o número de unidades torna-se mais significativo, pois as taxas de E/S aleatória da unidade de disco são relativamente baixas. Selecione um número de unidades correspondente à taxa de E/S por grupo de discos virtuais necessária para oferecer suporte ao aplicativo. Avalie as E/Ss necessárias para implementar a proteção de dados do nível de RAID selecionado. Torne o tamanho do segmento, pelo menos, tão grande quanto o tamanho do aplicativo de E/S normal.



Um segmento de 128 K é um ponto de partida razoável para a maioria dos aplicativos. Na maioria dos aplicativos, quanto maior o número de unidades em um grupo de discos, melhor é o desempenho médio. O total de unidades de um grupo de discos existente pode ser aumentado usando a CLI.

4.3 Localização e capacidade do disco virtual A localização dos discos virtuais em um grupo de discos, o número e a localização dos discos virtuais alocados em um grupo de discos e a capacidade de um disco virtual são fatores importantes que devem ser considerados ao otimizar o desempenho de um storage.

Ao usar mídia de armazenamento de dados rotativa, a capacidade de um disco virtual e sua localização em um grupo de discos afetará muito o desempenho obtido. Basicamente, isso ocorre devido às diferenças na velocidade angular das zonas externas. O efeito de alocar as bordas mais externas de uma mídia de armazenamento de dados rotativa para aumentar o desempenho é conhecido como short-stroking de uma unidade. Embora a abordagem dos detalhes técnicos envolvidos no short-stroking esteja fora do escopo deste informe oficial, normalmente, a terceira zona externa de uma mídia rotativa é a mais rápida, enquanto as internas são as mais lentas. É possível obter facilmente o short-stroking com a criação de um grupo de discos que consiste em um único disco virtual, alocado com menos de um terço da capacidade total. A desvantagem óbvia do short-stroking de um volume é a perda da capacidade de uso adicional. Sendo assim, deve-se comparar esse ganho de desempenho diretamente com a perda de capacidade.

Além dos ganhos de desempenho do short-stroking, o efeito da procura de cabeçotes de unidade deve ser considerado ao dividir um grupo de discos em discos virtuais. Os discos virtuais são alinhados em série dentro de um Grupo de discos, com o primeiro disco virtual nas regiões externas mais rápidas, avançando para dentro. Levando isso em conta, um grupo de discos deve ser projetado com o mínimo possível de discos virtuais.

A Dell™ não recomenda o uso de mais de quatro discos virtuais ou repositórios por grupo de discos para que seja possível obter o máximo de desempenho. Além disso, quando o desempenho for essencial, isole os discos virtuais em grupos de discos separados, sempre que possível. Quando vários discos virtuais de tráfego intenso compartilham um grupo de discos, mesmo com modelos de uso puramente sequencial, o comportamento de E/S do grupo de discos passa a ser cada vez mais aleatório, reduzindo o desempenho geral. Além disso, quando um grupo de discos deve ser compartilhado, o disco virtual com tráfego mais intenso sempre deve ficar no início de um grupo de discos.



4.4 Propriedade de disco virtual O Dell™ MDSM pode ser utilizado na criação e visualização automática de discos virtuais. Ele utiliza as configurações apropriadas para distribuir o grupo de discos. Ao serem criados, os discos virtuais são atribuídos a controladores RAID alternados. Essa atribuição padrão oferece uma forma fácil de fazer o balanceamento da carga de trabalho dos controladores RAID. Posteriormente, a propriedade pode ser alterada a fim de balancear a carga de trabalho de acordo com o uso real. Se a propriedade de disco virtual não for balanceada manualmente, um controlador poderá ficar com a maior parte do trabalho, enquanto o outro permanecerá ocioso.

Limite o número de discos virtuais em um grupo de discos. Se vários discos virtuais estiverem em um grupo de discos, considere as seguintes informações:

• Considere o impacto que cada disco virtual causa nos outros discos virtuais do mesmo grupo de discos.

• Entenda os padrões de uso de cada disco virtual. • Discos virtuais diferentes têm utilizações mais intensas em diferentes

momentos do dia.

Figura 1: Equilíbrio da propriedade de discos virtuais.

4.5 Cálculo do tamanho ideal do segmento e da distribuição A escolha do tamanho de um segmento pode causar uma grande influência no desempenho do IOPS e da taxa de transferência de dados.

O termo tamanho de segmento refere-se à quantidade de dados gravados em uma unidade de um grupo de discos virtuais antes da gravação de dados na próxima unidade do grupo de discos virtuais. Um conjunto de segmentos contíguos que se espalham pelas unidades membro cria uma distribuição. Por exemplo, em um grupo de discos virtuais RAID 5, 4 + 1 com um tamanho de segmento de 128 KiB, os primeiros 128 KiB de uma E/S são gravados na primeira unidade, os próximos 128 KiB são gravados na unidade seguinte e



assim por diante, totalizando um tamanho de distribuição de 512 KiB. Em um grupo de discos virtuais RAID 1, 2 + 2, 128 KiB seriam gravados em cada uma das duas unidades (o mesmo ocorre para as unidades espelhadas). Se o tamanho de E/S for maior do que esse valor (o número de discos físicos multiplicados por um segmento de 128 KiB), esse padrão será repetido até a conclusão de toda a E/S.

Para solicitações de E/S muito grandes, o tamanho de segmento ideal para um grupo de volumes RAID é aquele que distribui uma única E/S de host entre todas as unidades de dados de uma mesma distribuição. A fórmula para o tamanho máximo de distribuição é a seguinte:

Tamanho de segmento de LUN = Tamanho máximo de E/S ÷ número de unidades de dados

Entretanto, o tamanho de segmento de LUN deve ser arredondado para a potência mais próxima suportada de dois valores. Para o RAID5 e o 6, o número de unidades de dados é igual ao número de unidades no grupo de volumes menos 1 e 2, respectivamente. Por exemplo:

RAID5, 4+1 com um tamanho de segmento de 64 KiB => (5-1) x 64 KiB = 256 KiB de tamanho de distribuição

O ideal é que esse grupo RAID seja suficiente para lidar com solicitações de E/S menores ou iguais a 256 KiB. No RAID1, o número de unidades de dados é igual ao número de unidades dividido por 2. Por exemplo:

RAID1/10, 2+2 com um tamanho de segmento de 64 KiB => (4-2) x 64 KiB = 128 KiB de tamanho de distribuição

É importante lembrar que, dependendo dos parâmetros de E/S do aplicativo, os tamanhos de segmento e distribuição irão variar. Para perfis de aplicativo com solicitações de E/S pequenas, configure o tamanho de segmento suficiente o bastante para minimizar o número de segmentos (unidades no LUN) que são acessados para atender à solicitação de E/S, ou seja, para minimizar o cruzamento de limites de segmento. A menos que o aplicativo especifique de outra forma, é recomendável começar com o tamanho de segmento padrão de 128 KiB. É imperativo selecionar corretamente o tamanho da distribuição para que o sistema operacional host sempre faça solicitações devidamente alinhadas com distribuições completas ou segmentos completos, quando possível.



4.6 Configurações de cache O cache de leitura antecipada pode ser configurado no MDSM e pela CLI. O MDSM possui apenas os padrões para trabalho, enquanto a CLI pode configurar totalmente o cache de leitura antecipada. Além disso, o tamanho do bloco de cache global do Cache de leitura e gravação pode ser ajustado por meio da CLI.

Para obter uma lista completa dos comandos suportados, incluindo os comandos específicos de cache a seguir, consulte o Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager CLI Guide (Guia da CLI do Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager) no site de suporte técnico da Dell™ (http://support.dell.com/manuals).

4.6.1 Configuração do cache de gravação específico do disco virtual e do espelhamento do cache de gravação Configurado por meio da CLI – esses comandos estão disponíveis no nível do disco virtual.

Write Cache (cache de gravação) – desativar o cache de gravação coloca os controladores em modo Write-Through, adicionando latência extra enquanto os dados são liberados para o disco. Exceto em ambientes somente leitura específicos, é recomendável que essa configuração permaneça ativada. A opção Write Cache é desativada automaticamente em caso de falha da bateria do cache ou durante o ciclo de determinação da bateria do cache.

Write Cache Mirroring (Espelhamento do cache de gravação) – o espelhamento do cache de gravação proporciona um nível adicional de redundância e tolerância a falhas no MD3000 e no MD3000i. Como efeito colateral, ocorre a redução da memória física disponível e da largura de banda entre controladores para a execução dessa operação. Em casos específicos que não envolvem dados críticos, ajustar esse parâmetro pode trazer muitos benefícios. Para uso normal, a Dell™ sempre recomenda ativar o espelhamento de cache. A opção Cache Mirroring é desativada automaticamente no caso de falha do controlador ou quando o parâmetro Write Caching (Cache de gravação) é desativado.

AVISO: pode ocorrer perda de dados no caso de falha de um módulo de controlador RAID durante o cache de gravação sem que o espelhamento de cache esteja ativado em um disco virtual.

4.6.2 Configuração da busca antecipada do cache de leitura específico do disco virtual Configurado por meio da CLI – esse comando está disponível no nível do disco virtual.

Read Cache pre-fetch (Busca antecipada do cache de leitura) – a configuração Read Cache (Cache de leitura) pode ser alternada no nível de um disco virtual.



A desativação da busca antecipada de leitura é útil principalmente em ambientes de leitura aleatória com transferências pequenas, em que a busca antecipada de dados aleatórios não fornece valores suficientes. No entanto, a sobrecarga normal observada da busca antecipada de leitura não tem muita importância. Para a maioria dos ambientes, a Dell™ sempre recomenda a ativação da busca antecipada do cache de leitura.

4.6.3 Configuração do tamanho do bloco de cache do storage Configurado por meio da CLI – esse comando está disponível no nível do storage e afeta todos os discos virtuais e grupos de discos.

Cache Block Size (Tamanho do bloco de cache) – o tamanho do bloco de cache refere-se à maneira como a memória cache é segmentada durante a alocação e como ela afeta todos os discos virtuais de um storage. No MD3000 e no MD3000i, estão disponíveis as configurações de 4 KiB e 16 KiB, sendo que 4 KiB é a configuração padrão. Pode ocorrer um impacto surpreendente no desempenho com a escolha da configuração correta do tamanho do bloco de cache específica para o perfil de E/S do sistema. Se o tamanho de E/S típico for ≥ 16 KiB, que é o comum para E/S sequencial, configure o tamanho do bloco de cache do storage para 16. Para E/S menor (≤ 8 KiB), especialmente em casos de uso transacional ou altamente aleatório, é preferível a configuração padrão de 4 KiB. Como essa configuração afeta todos os discos virtuais de um storage, qualquer alteração deve ser feita com atenção às necessidades de E/S do aplicativo.

Tabela 2: Especificações de configuração padrão do storage



Opção Modelos de configuração da interface do MDSM

Opções de CLI Sistema de arquivos Banco de dados Multimídia

Tipo de unidade Selecionável Selecionável Selecionável Selecionável

Nível de RAID Selecionável Selecionável Selecionável 0, 1/10, 5, 6

Tamanho do segmento 1 128 KiB 128 KiB 256 KiB

8 KiB, 16 KiB, 32 KiB, 64 KiB, 128

KiB, 256 KiB, 512 KiB

Cache de gravação com espelhamento

Fixo em ativado Fixo em ativado Fixo em ativado Ativado ou desativado

Cache de leitura

antecipada Ativado Desativado Ativado Ativado ou

desativado

Tamanho do bloco de cache

1 O padrão do storage é 4 KiB 4 KiB, 16 KiB

4.7 Ajuste usando dados de desempenho do storage

4.7.1 Coleta de estatísticas de desempenho Os arquivos stateCaptureData.txt e performanceStatistics.csv, disponibilizados via MDSM, na guia Support (Suporte), como parte de um Pacote de suporte técnico, fornecem dados estatísticos importantes em um formato fácil de ler. A seção a seguir contém alguns dados de amostra do arquivo stateCaptureData.txt, além de recomendações de configuração sugeridas com base nas considerações sobre desempenho descritas na seção anterior.

Outras informações úteis estão disponíveis pelo perfil do storage. Abra o MDSM e selecione a guia Support – View Storage Array Profile (Suporte - Exibir perfil de storage).

1 O guia de CLI do MDSM e o aplicativo SMcli podem usar a terminologia herdada KB para Kilobytes ou 210 bytes. Neste informe oficial, o termo SI kibibytes é usado em seu lugar. No entanto, ao formular um comando SMcli, o sufixo KB ainda é necessário. Os padrões IEEE 1541-2002 e IEC 60027-2 detalham os prefixos das unidades de medida para múltiplos binários.



Antes da coleta das estatísticas de desempenho, a carga de trabalho de E/S em teste deve ser executada. Isso irá garantir a validade das estatísticas de desempenho como parte da etapa de medição do ajuste de desempenho apropriado.

Nota: os números mostrados abaixo são provenientes do uso da ferramenta de desempenho Iometer.

4.7.2 Nível de RAID O arquivo stateCaptureData.txt fornece estatísticas em colunas de porcentagem de leitura e gravação para ajudar na seleção do nível de RAID mais apropriado. Na Figura 2, as porcentagens de E/S de leituras e gravações pequenas fornecem informações referentes à distribuição dos tipos de E/S na carga de trabalho testada. Esses dados são especialmente úteis ao utilizar a Tabela : Tamanho de E/S e nível de RAID ideal1 da página 8 para determinar a combinação atual de leitura/gravação dos aplicativos. O nível de RAID escolhido pode afetar o desempenho de E/S. Geralmente, o RAID 1/10 apresenta o melhor desempenho geral, com o custo de disco físico mais alto. Para determinar esse valor, use a distribuição percentual de E/S e o tamanho médio do bloco extraídos dos dados coletados. Esses campos podem ser encontrados nas regiões destacadas da Figura 2 e da Figura 3, respectivamente, para Firmware da primeira e da segunda gerações. Observe que os valores mostrados nessas figuras estão na notação de blocos; o tamanho de bloco da configuração de disco virtual específica consta no arquivo stateCaptureData.txt e, quase sempre, é 512 bytes. A E/S média recebida não é o tamanho de E/S que o aplicativo usa, mas sim a que o host envia. Portanto, embora um aplicativo possa tentar enviar E/Ss maiores, a pilha de E/S do host pode reunir ou dividir as E/Ss, conforme for mais apropriado. Consulte a documentação individual do sistema operacional ou do HBA para determinar esses valores.



4.7.3 Distribuição de E/S A E/S pode ser caracterizada pela sua distribuição e por seu padrão. Os dois fatores principais para determinar a distribuição de E/S de um aplicativo são a aleatoriedade de E/S e a direção de E/S. A aleatoriedade de E/S indica o grau de sequencialidade e aleatoriedade do acesso aos dados, bem como o padrão desse acesso. A direção de E/S pode ser simplesmente relacionada às

Volume 0 Attributes: Volume Type: RAIDVolume User Label: MyRAID10_One ... BlockSize: 512 bytes LargeIoSize: 4096 blocks ... Perf. Stats: Requests Blocks Avg. Blks IO Percent Reads 67456452 5943724625 88 71.20% Writes 27283249 1144902648 41 28.80% Large Reads 0 0 0 0.00% Large Writes 0 0 0 0.00% Total 94739701 7088627273 74 100.00%

Figura 3: Firmware da segunda geração - nível de RAID. Arquivo: stateCaptureData.txt

Virtual Disk Unit 0 Configuration Volume Type: 13+1 RAID 5 User Label: MyRAID5_1 Block Size: 512 bytes Large IO: 4096 blocks Segment Size: 256 blocks Stripe Size: 3328 blocks ... IO Statistics: small small large large cache reads writes reads writes total hits requests 2028332119 147699066 0 0 2176031185 1289775370 blocks 3091968111 2518067526 0 0 1315068341 4019884678 avg blocks 4 17 0 0 0 3 IO pct. 93.21% 6.78% 0.00% 0.00% 0.00% 59.27% IOs stripes /IO clusters /IO reads 2028332119 2034477363 1.00 2107869128 1.03 writes 147699066 148449472 1.00 157404718 1.06 write Full Partial RMW No Parity RMW2 FSWT algorithms 1105611 12598366 32120072 0 0 0

Figura 2: Firmware da primeira geração - nível de RAID. Arquivo: stateCaptureData.txt



porcentagens de leitura e gravação de E/S, ou seja, a direção que a E/S toma a partir do dispositivo de armazenamento de dados. O padrão de E/S refere-se à maneira estreita como a variação de acesso aos dados sequencial ou aleatório está contida no volume. Ele pode ser puramente aleatório em todo o disco virtual ou aleatório em algumas associações, como um grande arquivo armazenado em um disco virtual comparado a grandes intermitências não-contíguas de acesso aos dados sequencial, distribuídas aleatoriamente em algumas associações. Cada um desses fatores é um padrão de E/S diferente e possui um caso separado a ser aplicado durante o ajuste do armazenamento de dados.

Os dados do arquivo stateCaptureData.txt podem ser úteis para determinar essas características. A porcentagem de leitura sequencial pode ser determinada com base na porcentagem do total de acessos ao cache. Se a porcentagem de leitura e a porcentagem de acessos ao cache forem altas, primeiro, considere que o padrão de E/S tende a ser uma E/S mais sequencial. No entanto, como os acessos ao cache não são divididos estatisticamente em leitura e gravação, pode ser necessário realizar alguns testes variáveis com um conjunto de dados representativo se o padrão for desconhecido. Para fluxos do host de E/S de segmento único, esse comportamento pode ser confirmado pela comparação da grandeza de leituras com as estatísticas de busca antecipada de leitura.

Nos casos em que se esperam muitas operações de leitura sequencial, é recomendável ativar a busca antecipada de leitura no cache. Se a porcentagem de acessos ao cache é baixa, a tendência é que o aplicativo seja mais aleatório, e a leitura antecipada deverá ser desativada. Porcentagens intermediárias provavelmente indicam intermitências de E/S sequencial, mas não necessariamente representam sua associação à E/S de leitura ou gravação. Mais uma vez, um teste com a leitura avançada ativada e desativada será necessário.

No firmware da segunda geração, as estatísticas de segmento, distribuição e busca antecipada foram reorganizadas, conforme observado na Figura 4 a partir da metade inferior da Figura 2.



4.7.4 Tamanho de distribuição Para obter o melhor desempenho, o tamanho de distribuição deve ser sempre maior que o tamanho de E/S máximo executado pelo host. Como já identificado anteriormente, as distribuições devem ser dimensionadas como potências pares de dois. O tamanho de bloco médio pode ser identificado a partir dos dados coletados. Além disso, E/Ss com mais de 2 MiB são consideradas grandes e divididas separadamente de E/Ss menores nas estatísticas. Embora todos os níveis de RAID obtenham os benefícios do ajuste cuidadoso do tamanho da distribuição e do segmento, o RAID 5 e o 6, com seus cálculos de paridade, são os mais confiáveis.

In the first generation of firmware (see Figura 5), this can be determined from the ‘Avg. Blocks’ row which represents the average I/O block size encountered. Em Generation One (Geração um), o campo "Large IO" (E/S grande) representa um bloco 4096 ou tamanho de 2 MiB sem registro de grandes leituras ou gravações durante o período de amostra. Cada host que recebeu E/S com tamanho superior ao tamanho de Large I/O foi dividido em blocos de tamanho menor ou igual ao valor indicado em Large I/O. É extremamente raro que um host envie E/Ss tão grandes.

With second generation firmware (see ), the ‘Avg. Figura 6 Blks’ column represents the average the I/O block size encountered. Na Figura 6, o campo "LargeIoSize" (Tamanho de E/S grande) representa um tamanho de 2 MiB sem registro de grandes leituras ou gravações durante o período de amostra.

*** Performance stats *** Cluster Reads Cluster Writes Stripe Reads 6252626 3015009 5334257 Stripe Writes Cache Hits Cache Hit Blks 2040493 4685032 737770040 RPA Requests RPA Width RPA Depth 982036 3932113 418860162 Full Writes Partial Writes RMW Writes 653386 29 328612 No Parity Writes Fast Writes Full Stripe WT 0 0 0

Figura 4: Firmware da segunda geração - divisão das estatísticas de desempenho. Arquivo: stateCaptureData.txt



Além disso, o arquivo stateCaptureData.txt fornece um método mais granular para determinar a distribuição de E/S entre distribuições e segmentos. Na Figura 7 e na Figura 8, o item 1 corresponde ao número de distribuições completas lidas e gravadas, e o item 2 indica o número de clusters ou segmentos completos lidos ou gravados. O valor de distribuições por solicitação de E/S em leituras e gravações também é importante para determinar se a configuração da distribuição ou do segmento é ideal para o padrão de acesso aos dados testado. O firmware da segunda geração não divide especificamente a proporção por E/S da saída de dados como faz o firmware da primeira geração, no entanto, o cálculo pode ser feito manualmente; basta dividir o valor do item 1 ou 2 pelo valor da solicitação de E/S apropriada do item 3 indicado na Figura 8.

Na maioria dos casos, o melhor desempenho é obtido com proporções por E/S de segmento e distribuição mais próximos a 1.00. Tradicionalmente, ao ajustar o máximo de E/Ss por segundo, se a proporção por E/S for alta, o tamanho atual do segmento poderá ser muito pequeno para o aplicativo. Da mesma forma, ao

Volume 0 Attributes: Volume Type: RAIDVolume User Label: MyRAID10_One ... BlockSize: 512 bytes LargeIoSize: 4096 blocks ... Perf. Stats: Requests Blocks Avg. Blks IO Percent Reads 67456452 5943724625 88 71.20% Writes 27283249 1144902648 41 28.80% Large Reads 0 0 0 0.00% Large Writes 0 0 0 0.00% Total 94739701 7088627273 74 100.00 %

Virtual Disk Unit 0 Configuration Volume Type: 13+1 RAID 5 User Label: MyRAID5_1 Block Size: 512 bytes Large IO: 4096 blocks Segment Size: 256 blocks Stripe Size: 3328 blocks ... IO Statistics: small small large large cache reads writes reads writes total hits requests 2028332119 147699066 0 0 2176031185 1289775370 blocks 3091968111 2518067526 0 0 1315068341 4019884678 avg blocks 4 17 0 0 0 3 IO pct. 93.21% 6.78% 0.00% 0.00% 0.00% 59.27%

Figura 6: Firmware da segunda geração - estatísticas de desempenho dos atributos de volume; extraídas do volume RAID 1. Arquivo: stateCaptureData.txt

Figura 5: Firmware da primeira geração - tamanho da distribuição. Arquivo: stateCaptureData txt



ajustar para a taxa de transferência de dados mais alta possível, a proporção por E/S da distribuição deverá ser 1.00 ou múltiplos pares. Se esse valor for alto, aumentar o número de discos físicos e/ou o tamanho do segmento poderá melhorar o desempenho.


Figura 7: Firmware da primeira geração – distribuição. Arquivo: stateCaptureData.txt

1.

2.



4.7.5 Dados do algoritmo de gravação É importante compreender que a determinação do nível de RAID mais adequado pode ser uma tarefa difícil. Entender o efeito do algoritmo de gravação usado é parte fundamental do equilíbrio do nível de RAID. As opções possíveis para firmware da primeira geração, como mostra a Figura 9, são Full, Partial, RMW, RMW2 e Full Stripe Write-Through. A opção RMW2 foi incluída nas estatísticas de RMW no firmware da segunda geração (consulte a Figura 10).

O algoritmo Full pega uma distribuição inteira de dados, despejando-a no disco; dependendo do nível de RAID escolhido, P ou P e Q serão calculados nesse ponto. Esse é o tipo mais eficiente de gravação que pode ser executado, e o projeto de um grupo de discos deve ter como objetivo a maximização das gravações completas.

Gravações parciais ocorrem quando menos de uma distribuição inteira de dados não alinhados com os limites do segmento é modificada e gravada. Nos níveis de RAID 5 e 6, isso é mais complexo, pois é necessário recalcular os dados de paridade de toda a distribuição. Gravações parciais são um algoritmo para casos extremos e devem ser evitadas. Quantidades de gravações parciais maiores que

Volume 0 Attributes: Volume Type: RAIDVolume User Label: MyRAID10_One ... BlockSize: 512 bytes LargeIoSize: 4096 blocks ... Perf. Stats: Requests Blocks Avg. Blks IO Percent Reads 67456452 5943724625 88 71.20% Writes 27283249 1144902648 41 28.80% Large Reads 0 0 0 0.00% Large Writes 0 0 0 0.00% Total 94739701 7088627273 74 100.33% ... *** Performance stats *** Cluster Reads Cluster Writes Stripe Reads 6252626 3015009 5334257 Stripe Writes Cache Hits Cache Hit Blks 2040493 4685032 737770040 RPA Requests RPA Width RPA Depth 982036 3932113 418860162 Full Writes Partial Writes RMW Writes 653386 29 328612 No Parity Writes Fast Writes Full Stripe WT 0 0 0

1.

2.

2.

3.

Figura 8: Firmware da segunda geração – distribuição. Arquivo: stateCaptureData.txt



as de gravações completas podem indicar o uso de um tamanho de segmento inadequado.

RMW, ou Read-Modify-Write, é o segundo melhor algoritmo de gravação disponível para o RAID 5 e o 6. Um RMW ocorre quando uma quantidade de bits, menor ou igual a um segmento individual, é modificada. Isso constitui uma operação de duas leituras no RAID 5 e de três leituras no RAID 6, com um dos segmentos sendo modificado e a(s) unidade(s) de paridade sendo lida(s). Em seguida, a paridade da região afetada é recalculada, e os dados e a paridade da distribuição são gravados novamente no disco. Em processamentos transacionais pequenos, pode-se esperar um número extremamente grande de RMWs. Essas gravações de RMW podem causar uma perda significativa de desempenho; entretanto, esse impacto pode ser reduzido pelo ajuste adequado do tamanho da distribuição do disco virtual. .

O RMW2 é usado para diferenciar RMWs Write-to-Cache de RMWs Write-Through, com o RMW2 sendo o último, essas estatísticas foram consolidadas no firmware da segunda geração. Os RMW2s também ocorrem especificamente quando a desativação do cache é forçada e em caso de falha no espelhamento do controlador (se a política estiver ativa) ou na bateria do cache. Além disso, o firmware de segunda geração monitora separadamente condições Write-Through de distribuição completa, e as duas gerações monitoram dados em distribuições de Number of Parity (Número de paridade) recalculadas.

Figura 9: Firmware da primeira geração - algoritmos de gravação




4.8 Uso do Monitor de desempenho de CLI O Monitor de desempenho de CLI é um utilitário de script com base em linha de comando que fornece acesso a todas as funções do storage PowerVault e algumas estatísticas de desempenho adicionais. No Microsoft Windows, o utilitário de script é o smcli.exe, localizado por padrão no diretório c:\program files\Dell\MD Storage Manage\client. O guia de referência completo Command Line Interface Guide (Guia da interface de linha de comando) do MD3000/3000i é encontrado no site de suporte da Dell, em http://support.dell.com/manuals.

Veja, a seguir, exemplos de comandos CLI.

O comando para executar o Monitor de desempenho de CLI é:

SMcli -n ArrayName -c "set session performanceMonitorInterval=5 performanceMonitorIterations=30;save storageArray performanceStats file=\“performance.csv\";“

Volume 1 Attributes: Volume Type: RAIDVolume User Label: MyRAID5vd ... BlockSize: 512 bytes LargeIoSize: 4096 blocks ... Perf. Stats: Requests Blocks Avg. Blks IO Percent Reads 577761063 1155647889 2 87.50% Writes 82542765 175687877 2 12.50% Large Reads 0 0 0 0.00% Large Writes 0 0 0 0.00% Total 660303828 1331335766 2 100.00% ... *** Performance stats *** Cluster Reads Cluster Writes Stripe Reads 6252626 3015009 5334257 Stripe Writes Cache Hits Cache Hit Blks 2040493 4685032 737770040 RPA Requests RPA Width RPA Depth 982036 3932113 418860162 Full Writes Partial Writes RMW Writes 653386 29 328612 No Parity Writes Fast Writes Full Stripe WT 0 0 0

Figura 10: Firmware da segunda geração - algoritmos de gravação



Para obter uma lista completa de comandos e instruções sobre como usar o Monitor de desempenho de CLI, consulte o Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager CLI Guide (Guia da CLI do Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager) em http://support.dell.com/manuals.

4.9 Outras considerações sobre storage

4.9.1 Taxa de verificação de mídia global Use a guia Tools (Ferramentas) para alterar/configurar os parâmetros de Media Scan (Verificação de mídia) no MDSM. A Verificação de mídia global usa os ciclos da CPU e afetará o desempenho caso seja executada em momentos inadequados como, por exemplo, durante o acesso de alto uso ou durante os backups.

Nota: a Dell™ não recomenda a desativação da verificação de mídia nem a redução do intervalo para um período inferior a 15 dias. Se a verificação de mídia for desativada, o risco de falhas imprevistas poderá aumentar.

4.9.2 Configuração da verificação de mídia específica do disco virtual A alteração/definição das configurações da Verificação de mídia no MDSM deve ser feita na guia Tools (Ferramentas). Para escolher um disco virtual específico no qual a Verificação de mídia será executada, realce o disco virtual desejado e marque a caixa de seleção Scan selected virtual disks (Verificar discos virtuais selecionados).

4.10 Desempenho ideal de recursos

4.10.1 Obtenção do desempenho ideal pelo instantâneo Ao distribuir repositórios de instantâneos, localize os discos virtuais de repositórios nas unidades separadas dos discos virtuais de produção para isolar as gravações em repositórios e minimizar a perda de copy-on-write (cópias na gravação). Sempre que possível, programe E/Ss de leitura no Disco virtual instantâneo fora dos horários de pico, quando a atividade de E/S no disco virtual de origem estiver mais baixa, por exemplo, durante a noite.

4.10.2 Obtenção do desempenho ideal pela cópia de disco virtual O recurso ideal Cópia de disco virtual utiliza grandes blocos otimizados para concluir a cópia o mais rápido possível. Assim, a Cópia de disco virtual necessita de poucos ajustes, além da configuração da prioridade de cópia para o nível mais alto, o que ainda permite o desempenho aceitável de E/S do host. O desempenho da Cópia de disco virtual é afetado por outras atividades do controlador, pelo nível de RAID e pelos parâmetros de disco virtual do disco virtual de origem e de destino. Uma prática recomendada para o uso da Cópia



de disco virtual é desativar todos os discos virtuais instantâneos que estejam associados a um disco virtual de origem antes de selecioná-lo como um volume de destino da cópia do disco virtual. O ideal é que os discos virtuais de origem e de destino residam em grupos de discos separados sempre que possível; mantê-los no mesmo grupo de discos gera a possibilidade de E/Ss aleatórias de desempenho inferior para operação de cópia.

5 Consideração sobre servidor(es) host

5.1 Plataforma de hardware do host

5.1.1 Consideração sobre a arquitetura de hardware do servidor A largura de banda disponível depende do hardware do servidor. O número de barramentos é adicionado à largura de banda agregada, mas o número de HBAs que compartilham um único barramento pode acelerá-la. Além disso, alguns tipos de hardware de servidor têm portas PCI-E de velocidade mais baixa (4x) e portas de alta velocidade (8x). Os HBAs Dell SAS5e são dispositivos PCI-E 8x e devem ser instalados em slots 8x para desempenho máximo. Se slots PCI-E adicionais estiverem disponíveis, dois HBAs SAS deverão ser utilizados para conectar, de forma redundante, o host de E/S a cada módulo de controlador do storage para maximizar o desempenho e a redundância.

Nota: a Dell™ fornece o layout de barramento na tampa de todos os servidores. Consulte este gráfico e use um barramento diferente para cada HBA instalado no Host.

5.1.2 Compartilhamento de largura de banda no Dell™ MD3000i com várias placas de rede Considere o seguinte ao compartilhar a largura de banda no MD3000i com várias placas de rede:

• Forneça um endereço IP para cada placa de rede.

• Conecte cada placa de rede a um switch separado ou conecte diretamente as placas de rede host às portas iSCSI.

• Use placas de rede separadas para o acesso à rede pública e para o tráfego iSCSI do storage. Instale placas de rede adicionais conforme a necessidade.

• Certifique-se de usar redes redundantes separadas dedicadas ao tráfego iSCSI; se isso não for possível, configure uma VLAN separada para o tráfego iSCSI.



• Use Jumbo Frames (Jumbo Frames aumentam o tamanho do quadro TCP de 1500 bytes para 9000 bytes).

• O iniciador Microsoft iSCSI não funcionará com placas de rede agrupadas.

• Um único Host não pode combinar HBAs e placas de rede para a conexão com o mesmo storage ou storages diferentes.

Para editar as configurações de Jumbo Frames no MDSM, selecione a guia iSCSI, Configure iSCSI Host Ports, Advanced (Configurar portas de host iSCSI, Avançadas) (consulte a Figura 11). Também é possível configurar Jumbo Frames usando a CLI. Ao usar um MD3000i com Jumbo Frames, certifique-se de que os switches Ethernet e as placas de rede do host também possuam Jumbo Frames ativados e que estejam configurados com um valor equivalente.



Figura 11: Configurações IPv4 avançadas do MD3000i: VLAN, QOS, suporte a Jumbo Frames

5.1.3 Compartilhamento de largura de banda com vários HBAs SAS Cada porta SAS larga inclui quatro links seriais full duplex em um único conector. Os links SAS 1.1 individuais são executados na velocidade máxima de 3 Gbit/s. Um único caminho é usado como caminho principal para um dispositivo conectado — o segundo, o terceiro e o quarto caminhos são utilizados como excesso, quando E/Ss simultâneas sobrecarregam o canal principal. Por exemplo, se o primeiro link estiver transmitindo dados a 3 Gbit/s, o SAS usará uma codificação de 10 bits v. 8 bits para a transmissão de bytes, o que torna um único 3 Gbit/s pronto para 300 MiB/s. Se outro bloco de dados precisar ser gravado no disco,



por exemplo, e o link 1 ainda estiver ocupado, o link 2 gerenciará o excesso de dados que não pode ser transmitido pelo link 1. Se o link 1 concluir sua transmissão de dados, o próximo bloco de dados será transmitido no link 1 novamente, caso contrário, outro link será usado. Dessa forma, para cargas de E/S pesadas, é possível que todos os links sejam usados em determinados momentos, proporcionando uma velocidade bruta cabeada ponto a ponto de até 12 Gbit/s. Observe que essa velocidade bruta não leva em conta a sobrecarga da transmissão ou os limites operacionais do dispositivo em nenhum dos lados do link largo de SAS e é puramente uma operação de E/S em cache.

Além disso, é preciso cautela sobre quais barramentos estão sendo usados no host. A instalação de HBAs que usam o mesmo barramento afetará a taxa de transferência de dados. Verifique se todos os HBAs instalados no host estão em barramentos diferentes (consulte a nota em 5.1).

5.2 Consideração sobre o software do sistema

5.2.1 Armazenamento de E/S em buffer O tipo de E/S, armazenado em buffer ou não, fornecido pelo sistema operacional para o aplicativo é um fator importante ao analisar os problemas de desempenho de armazenamento de dados. A E/S não armazenada em buffer (também conhecida como E/S bruta ou direta) move os dados diretamente entre o aplicativo e os dispositivos da unidade. A E/S armazenada em buffer é um serviço fornecido pelo sistema operacional ou pelo sistema de arquivos. O armazenamento em buffer melhora o desempenho dos aplicativos, armazenando, em um buffer do sistema de arquivos, os dados de gravação em cache, os quais são liberados periodicamente pelo sistema operacional ou o sistema de arquivos para o armazenamento de dados não volátil.

Normalmente, E/Ss armazenadas em buffer são indicadas para transferências mais curtas e frequentes. O armazenamento em buffer do sistema de arquivos pode alterar os padrões de E/S gerados pelo aplicativo. Isto é, as gravações podem se reunir para que o padrão visualizado pelo sistema de armazenamento de dados seja mais sequencial e intensivo com relação a gravações do que a própria E/S do aplicativo. As E/Ss diretas são recomendadas para transferências maiores e menos frequentes e para os aplicativos que fornecem seu próprio armazenamento em buffer extensivo, como o Oracle. A ferramenta de desempenho de E/S Iometer é outro aplicativo que pode funcionar sem estar armazenado em buffer para testar um desempenho mais bruto. Independentemente do tipo de E/S, o desempenho de E/S geralmente é aprimorado quando o sistema de armazenamento de dados é mantido ocupado com uma fonte estável de solicitações de E/S do aplicativo de host. Familiarize-se com os parâmetros fornecidos pelo sistema operacional para o controle de E/S, como o tamanho máximo de transferência.



5.2.2 Alinhamento de E/S de host com distribuição de RAID A maioria dos sistemas operacionais host exige os processos de variar os graus de alinhamento de E/S da partição e evitar o cruzamento de segmentos que degradam o desempenho e pode se beneficiar desses dois processos. Ou seja, E/Ss não devem ultrapassar o limite do segmento. Fazer a correspondência do tamanho de E/S (normalmente, por uma potência de dois) com o layout de um grupo de discos ajuda a alinhar a E/S em toda a unidade. No entanto, isso acontecerá apenas se o setor de início estiver alinhado adequadamente a um limite de segmento. O cruzamento de segmentos é observado com frequência no sistema operacional Microsoft Windows, no qual as partições criadas pelo Microsoft Windows 2000 ou pelo Microsoft Windows 2003 iniciam no 64º setor. O início no 64º setor causa o alinhamento incorreto com as distribuições subjacentes de RAID e possibilita que uma única operação de E/S abranja diversos segmentos. Normalmente, as versões mais recentes do sistema operacional Microsoft Windows têm um alinhamento padrão de 2048 blocos que ainda pode precisar de ajuste, dependendo do ambiente.

A Microsoft fornece o utilitário diskpar.exe como parte do Microsoft Windows 2000 Resource Kit, que teve o nome alterado para diskpart.exe a partir no Microsoft Windows 2003 e em versões posteriores. A Microsoft possui o artigo 929491 em sua Base de Dados de Conhecimento que aborda esse assunto, e a Dell™ sempre recomenda a verificação do alinhamento adequado da partição com o tamanho da distribuição dos discos virtuais atribuídos. Com esses utilitários, o setor de início no registro mestre de inicialização pode ser configurado com um valor que garanta o alinhamento do setor para todas as E/Ss. Use um múltiplo de 64, como, por exemplo, 64 ou 128. Aplicativos como o Microsoft Exchange dependem do alinhamento apropriado da partição com o limite de distribuição do disco.

Para obter mais detalhes de uso da Microsoft, referentes ao diskpart.exe, acesse http://technet.microsoft.com/en-us/library/aa995867.aspx.

AVISO: alterações feitas no alinhamento das partições existentes destruirão os dados.



Apêndice A: Obtenção de ferramentas de desempenho adicionais

Tabela 3 apresenta uma variedade de ferramentas, testes de desempenho e utilitários amplamente disponíveis. Algumas dessas ferramentas são produzidas por organizações sem fins lucrativos e são gratuitas.

Tabela 3: Ferramentas de desempenho

Nome Descrição Plataforma Disponível em

IOBench

Teste de desempenho de

carga de trabalho fixa e taxa de dados de E/S.

Unix/Linux http://www.acnc.com/benchmarks.html

Iometer

Ferramenta para medir e

caracterizar o subsistema de

E/S

Windows, Unix/Linux http://www.iometer.org

IOZone

Ferramenta de teste de

desempenho do sistema de arquivos

Windows, Unix/Linux http://ww.iozone.org

Xdd

Ferramenta para medir e

caracterizar a E/S do subsistema da

unidade

Windows, Unix/Linux http://www.ioperformance.com

FIO

Ferramenta de E/S e teste de

desempenho para Unix/Linux

Unix/Linux http://freshmeat.net/projects/fio/

Bonnie++

Conjunto de testes de

desempenho de E/S para o sistema de arquivos do Unix/Linux.

Unix/Linux http://www.coker.com.au/bonnie++/



Apêndice B: Solução de problemas do sistema Para obter informações sobre a solução de problemas em storages MD3000 e MD3000i, consulte o capítulo “Troubleshooting Problems” (Solução de problemas) do Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager User's Guide (Guia do Usuário do Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager). Acesse:

MD3000:

http://support.dell.com/support/edocs/systems/md3000/en/index.htm

MD3000i:

http://support.dell.com/support/edocs/systems/md3000i/en/index.htm



Apêndice C: Referências Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager CLI Guide (Guia da CLI do

Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager), http://support.dell.com/support/edocs/systems/md3000/en/index.htm.

Dell™PowerVault™MD3000, http://support.dell.com/support/edocs/systems/md3000/en/index.htm

PowerVault MD3000i SAN Array for Storage Consolidation (Storage SAN PowerVault MD3000i para consolidação de armazenamento de dados), http://www.dell.com/content/products/productdetails.aspx/pvaul_md3000i?c=us&1=en&s=bsd&cs=04

Using iSCSI: Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager User’s Guide (Uso de iSCSI: Guia do Usuário do Dell™ PowerVault™ Modular Disk Storage Manager), http://support.dell.com/support/edocs/systems/md3000/en/UG/HTML/iscsi.htm

Informações sobre o Dell iSCSI Cluster, http://www.dell.com/content/topics/global.aspx/sitelets/solutions/cluster_grid/clustering_ha?c=us&cs=555&l=en&s=biz&~page=3&~tab=4

Microsoft, uso do Diskpart,

http://technet.microsoft.com/en-us/library/aa995867.aspx

Microsoft, KB929491, Alinhamento de blocos apropriado para NTFS usando o Diskpart,

http://support.microsoft.com/kb/929491

Microsoft, Optimizing Storage for Exchange Server 2003 (Otimização do armazenamento de dados para o Exchange Server 2003), http://www.microsoft.com/technet/prodtechnol/exchange/2003/library/optimizestorage.mspx

Organização por clusters de alta disponibilidade da Dell: iSCSI

http://www.dell.com/content/topics/global.aspx/sitelets/solutions/cluster_grid/clustering_ha?&~page=3&~tab=4

IEC 60027-2 Ed. 2.0 (2000-11): SI Prefixes for Binary multiples (Prefixos do SI para múltiplos binários)

http://www.iec.ch/zone/si/si_bytes.htm



Apêndice D: Glossário de termos

Termo Definição Intermitência Uma propriedade do tráfego de dados definida como a

proporção entre a taxa de pico de E/S e a taxa média de E/S; nesse caso, o ciclo de trabalho médio revelado pela E/S transmitida por um storage ou recebida dele. O termo intermitência é adotado devido à utilização comum na descrição de cargas de trabalho de redes.

Saturação do controlador A saturação do controlador ocorre quando um módulo de controlador RAID individual atinge a carga operacional máxima e não consegue executar operações adicionais dentro da largura de banda disponível. As operações adicionais além desse ponto máximo não são perdidas, mas colocadas em fila de maneira transicional. É considerada um ponto de inflexão, em que o desempenho atinge um teto inalcançável.

GiB Gibibyte; consulte kibibyte. HBA Host Bus Adapter Disco rígido A unidade de disco rígido. IOPS Operações de entrada/saída por segundo; unidade de

medida usada em testes de desempenho computacionais que quantifica a taxa de E/S.

Placa intermediária Circuito integrado com um roteamento de interface entre dois lados opostos de sinalização. Usada no MD3000/MD3000i para estabelecer a interface entre discos rígidos SATA e o backplane SAS a fim de realizar a conversão.

iSCSI Internet Small Computer Systems Interface. O protocolo iSCSI é definido pela IETF na RFC 3720.

KiB Consulte Kibibyte. Kibibyte Kilo binary byte; unidade de medida do sistema

internacional (SI) IEC para representar 1024 ou 210 bytes (base 2) separadamente do kilobyte de base 10 (103 ou 1000 bytes). Consulte os padrões IEC/ISO ISO 80000, IEC 60027-2 ou IEEE 1541-2002.

E/S longa Qualquer intermitência de E/S que exceda 1/3 do tamanho da memória cache disponível com maior probabilidade de não ser tratada completamente no cache.

MD3000 Storage expansível Dell™ PowerVault MD3000 com front-end SAS.

MD3000i Storage expansível Dell™ PowerVault MD3000i com front-end iSCSI.



Termo Definição MDSM Dell™ Modular Disk Storage Manager. Conjunto de

utilitários de gerenciamento de host para configurar e manter um storage MD3000/MD3000i.

MiB Mebibyte, consulte kibibyte. NIC Significa Network Interface Controller, a placa de rede. NL-SAS Near-line SAS; uma tecnologia híbrida de discos

rígidos SATA de maior capacidade com uma placa controladora SAS especial diretamente na unidade em vez de usar uma placa intermediária SATA.

RAID Redundant Array of Inexpensive Disks RAID 0 Nível 0 de RAID; RAID 0 é um conjunto distribuído sem

informações redundantes. Na verdade, trata-se de um conjunto RAID totalmente reduzido sem a sobrecarga de redundância de discos.

RAID 1/10 Nível 1/10 de RAID: a implementação do RAID 1/10 no MD3000/MD3000i segue o padrão Berkley RAID 1, expandindo-o para um conjunto espelhado N+N redundante. Funcionalmente, essa implementação é equivalente a um RAID 1+0 aninhado genérico e funciona com apenas 2 unidades físicas. Isso permite que várias falhas de unidade ocorram, desde que um dos elementos do par de unidades esteja disponível pelo custo de disco de metade das unidades físicas incluídas.

RAID 5 Nível 5 de RAID; envolve um algoritmo de distribuição de blocos em que discos n-1 por distribuição no conjunto raid contêm os dados e o disco de paridade P contém a paridade ou a soma de verificação usada para validar a integridade dos dados e fornecer informações de consistência. A paridade é distribuída entre todas as unidades de um grupo de discos a fim de proporcionar ainda mais tolerância a falhas. O RAID 5 oferece proteção contra a falha de uma única unidade.

RAID 6 Nível 6 de RAID; envolve um algoritmo de distribuição de blocos em que discos n-2 por distribuição no conjunto raid contêm os dados, e os blocos de paridade P e Q contêm a paridade ou a soma de verificação usada para validar a integridade dos dados e fornecer informações de consistência. A paridade é distribuída entre todas as unidades de um grupo de discos a fim de proporcionar ainda mais tolerância a falhas. O RAID 6 oferece proteção contra a falha de duas unidades.



Termo Definição RPA Read Pre-fetch Algorithm: acrônimo que representa o

cache de leitura antecipada usado no MD3000/MD3000i.

RMW Read, Modify, Write (ler, modificar, gravar); o segundo melhor algoritmo disponível para operações de gravação no RAID 5 e RAID 6. Um RMW ocorre quando uma quantidade de bits, menor ou igual a um segmento individual, é modificada.

RMW2 Uma adaptação para Firmware da geração Um do RMW, especificamente para condições de Write-Through , em que a opção Write Cache (Cache de gravação) não está ativada ou é solicitada para um disco virtual.

SAS Serial Attached SCSI. Protocolo mantido pela t10.org SATA Serial Attached Technology Attachment ou Serial ATA.

Este é o estágio seguinte do ATA paralelo herdado. Basicamente, neste informe oficial, SATA refere-se à tecnologia de disco rígido SATA.

Saturação Consulte Saturação do controlador SCSI Small Computer System Interface, protocolo mantido

pela t10.org Segmento Um segmento corresponde aos dados gravados em

uma unidade de uma distribuição do grupo de discos virtuais antes da gravação dos dados na unidade seguinte da distribuição do grupo de discos virtuais.

E/S curta Toda E/S que consome menos de 1/3 do tamanho da memória cache que pode ser tratada dentro do cache, efetivamente, uma operação em cache.

SQL Structured Query Language; linguagem de marcação flexível para bancos de dados de computadores, mantida pelo ANSI e pela ISO.

Distribuição Um conjunto de segmentos contíguos que se espalham por várias unidades membro.

prÁticas recomendadas de ajuste de storage · práticas recomendadas de ajuste de storage do...

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