POWERVAULT MD3000 UND MD3000i
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1. 5 8 APPLICATION SOFTWARE CONSIDERATIONS 222u2220022200220002000n0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnsnnnnnnnnee 5 4 CONFIGURING THE MD3000 MD30001 2 2 nuuu2220000000000nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnunnnnnnnnnnnnnnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnen 6 4 1 DETERMINING THE BEST RAID LEVEL cceeeneeessnennnnnsneensssnnnennnennnonsnennnnnnnnnnnnsnnnnnnnennnensnsnnnsnnnnnnssnnnsnnnnensnessnsnnnsnsnnnnessnnen 6 4 1 1 Selecting a RAID Level High Write Mix Scenario uuuususesssssnnsnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnn 4 1 2 Selecting a RAID Level Low Write Mix Scenario uuuusssssssssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 9 4 2 CHOOSING THE NUMBER DRIVES IN A DISK GROUP eeeennncnnnenssessnnnnnnnnnnnsennnnnnnnnnnnnnsnnnnnnnnnnnsnssennssnnnnnnnessnnnssnssnnnensennnen 9 4 3 VIRTUAL DISKILOCATIONIAND CAPACITYan nme a AEE 10 4 4 VIRTUAU DISK OWNERSHIP Es E en ans iE 11 4 5 CALCULATING OPTIMAL SEGMENT AND STRIPE SIZE 11 13 4 6 1 Setting the Virtual Disk Specific Write Cache and Write Cache2. 13 4 6 2 Setting the Virtual Disk Specific Read Cache Pre fetch 222u022222200ssnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnonnnnennnennnnn 14 4 6 3 Setting the Storage Array Cache Block Size uuuueeennannnenennnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 14 4 7 TUNING USING ARRAY PERFORMANCE DATA eeneeeneneeesessnnnsnnnnnesessnnnnsnnnnnensnnnnnsnnnnnenessnnensnnnnnensnnnsssnsnnnessssnssssnsnnnenennnen 15 4 7 1 Collecting Performance Statistics 2u22uuussannennnnnnunnnnnnunnnnnnonnnnnnunnnnnnnnnnnnnunnnnnnnnnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 15 4 7 2 STE TE U 16 4 7 3 WO osai aa aia Eaa a e aa e nai Ta Eaa ra een 17 780 A E A E T 19 4 7 5 Write Algorithm Data zusssssssssssssnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnsnunnnnnnsnnsnnnnnnnnnnnnsnnnnnnnnnsnnnsnnnnnnnnennnnnn 22 4 8 USING THE CLI PERFORMANCE MONITOR eeeennnnsnnsnseessssnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnennsnnnnnnnnnnnsnnnsnnnsnsnnnessnnnnnsnnnnnnssesnnsnsnsnnnesnsnnnn 25 4 9 OTHER ARRAY CONSIDERATION 25 4 9 1 Global Media Scan 25 4 9 2 Setting the Virtual Disk Specific Media Scan zzuuu22222002222000nnnnnnennnnnnennnnnnunnnnnnnnnnnnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 25 4 10 PREMIUM FEATURE PERFORMANCE snnnnnnnnnneessessnnnnnnnnnessnsnnnnnnnnnnnnennnnnnnsnnnnsssssnnssnnannnnessnnsssssnnnnsssnnnssnssnnnnessnsssnnnn 26 4 10 1
3. Performance stats Cluster Reads Cluster Writes 6252626 3015009 5334257 Stripe Writes Cache Hits Cache Hit Blks 2040493 4685032 737770040 Requests RPA Width RPA Depth 982036 3932113 418860162 Full Writes Partial Writes RMW Writes A 653386 29 328612 Farity Writes Fast Writes Full Stripe WT 0 0 0 4 7 5 Daten f r Schreibalgorithmen Es ist wichtig sich bewusst zu machen dass die Ermittlung des geeignetsten RAID Levels eine be ngstigende Aufgabe sein kann Man muss wissen welche Auswirkungen der Einsatz verschiedener Algorithmen hat um sich f r ein RAID Level entscheiden zu k nnen Bei der Firmware der ersten Generation hat man wie in Figure 9 dargestellt die Wahl zwischen Full Partial RMW RMW2 und Full Stripe Write Through Bei der Firmware der zweiten Generation wurde RMW2 in die RMW Statistik mit einbezogen siehe Figure 10 Bei Full Vollst ndig nimmt der Algorithmus einen gesamten Datenblock und l dt ihn auf dem Laufwerk ab und je nach dem gew hlten RAID Level werden P oder P und Q an dieser Stelle berechnet Dies ist der effizienteste Schreibvorgang der ausgef hrt werden kann und das Design einer Datentr gergruppe sollte stets die maximale Anzahl vollst ndiger Schreibvorg nge zum Ziel haben Partielle Schreibvorg nge liegen vor wenn weniger als ein vollst ndiger Block von Daten die nicht mit Segmentgrenzen abgestimmt sind ver ndert und geschrieben werden Bei RAID Level 5 und 6 ist
4. Anhang C Referenzunterlagen Dell PowerVault Y Handbuch f r den Modular Disk Storage Manager und CLI http support dell com support edocs systems md3000 en index htm Dell PowerVault YMD3000 http support dell com support edocs systems md3000 en index htm PowerVault MD3000i SAN Array f r Speicherkonsolidierung http www dell com content products productdetails aspx pvaul_ md3000i c us amp 1 de amp s bsd amp cs 04 Verwenden von iSCSI Dell PowerVault Y Handbuch f r den Modular Disk Storage Manager und CLI http support dell com support edocs systems md3000 en UG HTML iscsi htm Dell iSCSI Clusterinformationen http www dell com content topics global aspx sitelets solutions cluster_gri d clustering ha c us amp cs 555 amp l en amp s biz amp page 3 amp tab 4 Microsoft Verwenden von Diskpart http technet microsoft com en us library aa995867 aspx Microsoft KB929491 Richtige Blockabstimmung f r NTFS mithilfe von Diskpart http support microsoft com kb 929491 Microsoft Optimieren von Speichersystemen f r Exchange Server 2003 http www microsoft com technet prodtechnol exchange 2003 library opti mizestorage mspx Hochverf gbarkeits Clustering von Dell iSCSI http www dell com content topics global aspx sitelets solutions cluster gri d clustering_ ha amp page 3 amp tab 4 IEC 60027 2 Ed 2 0 2000 11 SI Prefixes for Binary multiples http www iec ch zonel si si_bytes htm D
5. Blks IO Percent Reads 67456452 5943724625 88 71 Writes 27283249 1144902648 28 Zus tzlich bietet die Datei stateCaptureData txt eine granularere Methode zur Ermittlung der E A Verteilung innerhalb von Bl cken und Segmenten In Figure 7 und Figure 8 enth lt Kasten 1 die Anzahl vollst ndig gelesener oder geschriebener Bl cke w hrend Kasten 2 die Anzahl vollst ndig gelesener oder geschriebener Cluster zeigt Die Zahl der Bl cke pro E A Aufruf innerhalb von Lese und Schreibvorg ngen ist ebenfalls n tzlich um zu bestimmen ob die Block bzw Segmenteinstellungen f r die getestete Datenzugriffsstruktur optimal sind Die Firmware der zweiten Generation spaltet im Gegensatz zur ersten Generation nicht mehr das pro E A Verh ltnis der Datenausgabe speziell ab Es kann jedoch immer noch manuell berechnet werden indem man einfach den Wert in Kasten 1 oder 2 durch den entsprechenden E A Aufrufwert aus Kasten 3 siehe Figure 8 teilt In den meisten F llen wird die beste Leistung erzielt wenn das Verh ltnis der Segmente und Bl cke pro E A m glichst nah bei 1 00 liegt Bei der Optimierung auf maximale E As pro Sekunde gilt grunds tzlich Ist das Verh ltnis Segmente pro E A hoch so ist die derzeitige Segmentgr e eventuell zu gering f r die Anwendung Wird auf h chstm gliche Datentransferrate optimiert sollte das Verh ltnis Block pro E A am besten bei 1 00 oder sogar h her liegen Ist dieser Wert hoch kann die Leistung gestei
6. 6 weisen haupts chlich durch zuf llige Schreibvorg nge die schlechteste Leistung auf o In zuf lligen E A Anwendungen mit mehr als 10 Schreibvorg ngen bietet RAID 1 10 die beste Leistung Table 1 bietet eine bersicht dieser Punkte f r eine ideale Umgebung Eine ideale Umgebung besteht aus abgestimmten Bl cken oder Segmenten Lese und Schreibvorg ngen bei denen Cache Speicher und RAID Controller Module nicht berm ig durch E A Vorg nge ausgelastet werden Tabelle 1 E A Gr e und optimales RAID Level Signifikant zuf llig Signifikant sequenziell Blockgr e Lesen Schreiben Lesen Schreiben Klein lt 32 KiB 1 10 5 6 1 10 1 10 5 6 1 10 5 Mittelgro Zwischen 32 1 10 5 6 1 10 1 10 5 6 5 und 256 KiB Gro gt 256 1 10 5 6 1 10 1 10 5 6 5 4 1 1 Auswahl eines RAID Levels Szenario mit hohem Schreibanteil In zuf lligen E A Anwendungen mit einem Anteil von gt 10 Schreibvorg ngen und einem geringen Grad an Burstiness bietet RAID 1 10 die beste Gesamtleistung f r redundante Datentr gergruppen Die Leistung von RAID 1 10 kann in solchen Umgebungen gt 20 h her sein als die von RAID 5 bringt jedoch die h chsten Datentr gerkosten mit sich So m ssen beispielsweise mehr physische Datentr ger angeschafft werden RAID 5 bietet Schutz und minimiert die Datentr gerkosten f r die Nettokapazit t wird aber durch den Schreibleistungs Overhead von Pari
7. Ausnahmen Bei kleinen mittelgro en E A Bausteinen ist es nicht sinnvoll die E As so aufzuteilen dass eine noch kleinere E A an die Laufwerke gesendet wird Bitte beachten Sie dass zu Datenlaufwerken keine Parit ts oder Spiegelungslaufwerke z hlen die in einer RAID Gruppe genutzt werden Bei IOPs oder transaktionsorientierten Anwendungen spielt die Anzahl der Laufwerke eine gr ere Rolle weil die zuf lligen E A Raten der Laufwerke relativ gering sind W hlen Sie eine Anzahl von Laufwerken die bei der jeweiligen virtuellen Laufwerksgruppe der E A Rate entspricht die f r die Unterst tzung der Anwendung ben tigt wird Achten Sie darauf die f r den Datenschutz des Dezember 2008 Version A01 Seite 9 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung gew hlten RAID Levels zu implementierenden E As zu ber cksichtigen Gestalten Sie die Segmentgr e mindestens so gro wie die typische Gr e der Anwendungs E A Eine Segmentgr e von 128 000 ist ein sinnvoller Ausgangspunkt f r die meisten Anwendungen F r die meisten Anwendungen gilt je h her die Anzahl an Laufwerken in einer Datentr gergruppe desto besser die durchschnittliche Leistung Die Laufwerkszahl einer vorhandenen Speicherlaufwerksgruppe kann mithilfe der CLI erh ht werden 4 3 Position und Kapazit t virtueller Laufwerke Die Position virtueller Laufwerke in einer Datentr gergruppe die Anzahl und Position zugewie
8. Die durchschnittlich eingegangene E A ist nicht die E A Gr e die von der Anwendung genutzt wird sondern die die der Host sendet Eine Anwendung k nnte also versuchen gr ere E As zu senden der E A Stack des Hosts kann diese dann jedoch nach Bedarf zusammenflie en lassen oder aufteilen Bitte schlagen Sie diese Werte in den jeweiligen Unterlagen zu Ihrem Betriebssystem oder HBA nach Dezember 2008 Version A01 Seite 16 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Abbildung 2 Firmware der ersten Generation RAID Level Datei stateCaptureData txt Virtual Disk Unit 0 Configuration Volume Type 13 1 RAID 5 User Label 5 1 Block Size 512 bytes Large IO 4096 blocks Segment Size 256 blocks Stripe Size 3328 blocks E A Statistik small small large cache reads writes writes total hits requests 2028332119 147699066 0 2176031185 1289775370 blocks 3091968111 2518067526 0 1315068341 4019884678 avg blocks 4 17 0 0 3 IO pct 93 21 6 78 9 0 005 0 005 59 275 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 algorithms 1105611 12598366 32120072 0 0 Abbildung 3 Firmware der zweiten Generation RAID Level Datei stateCaptureData txt Volume 0 Attributes Volume Type RAIDVolume User Label MyRAID10_0One BlockSize 512 bytes LargeloSize 409
9. Die gebr uchlichste und einfachste Methode besteht in der Nutzung des MDSM Der MDSM gestattet automatische Konfigurationseinstellungen die zweckdienliche Konfigurationen mit einem geringen Wissen ber Leistungsoptimierungen erm glichen Es steht auch eine manuelle Konfigurationsoption mithilfe der Befehlszeilenschnittstelle CLI zur Verf gung die mehr Flexibilit t bietet aber auch mehr Wissen ber die Leistungsanforderungen erfordert Links zu den MDSM und CLI Handb chern finden Sie unter Appendix C References 4 1 Ermitteln des optimalen RAID Levels Der erste Schritt bei der Optimierung eines externen MD3000 oder MD3000i Storage Arrays besteht darin je nach Anwendung das geeignetste RAID Level f r die L sungen zu ermitteln Bitte beachten Sie dass im Folgenden aufgrund des mangelnden Datenschutzes RAID 0 bei den meisten Informationen nicht ber cksichtigt wird Dies bedeutet nicht dass die Nutzung von RAID 0 unerw nscht w re sondern lediglich dass es nur f r nicht kritische Daten verwendet werden sollte Im Allgemeinen bietet RAID 0 eine bessere Leistung als RAID 1 10 5 oder 6 Au erdem wird RAID 6 nicht immer speziell aufgef hrt Die meisten Anmerkungen zur Optimierung von RAID 5 sind jedoch direkt auf RAID 6 bertragbar sofern nicht anders angegeben In Situationen in denen die h here Fehlertoleranz von RAID 6 gew nscht wird beachten Sie bitte dass Dezember 2008 Version A01 Seite 6 Dell PowerVau
10. Getting Optimal Performance from Snapshot uueensesssereneesnnnenenennnnannnnennnnennnnenennenennnnennenennenenannnn 26 4 10 2 Getting Optimal Performance from Virtual Disk Copy uesenseseneneneensnnenenennennnnnnnnnnnannnnnnennnnennnnennnnnn 26 5 26 SL _HOSTIHARDWARE PLATFORM aus nee a aad aai 26 5 1 1 Considering the Server Hardware Architecture uuu000022220200nnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnn 26 5 1 2 Sharing Bandwidth on the Dell MD3000i with Multiple 27 5 1 3 Sharing Bandwidth with Multiple SAS HBAS eessssaasnenenensnnnnnnnenunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnn 28 5 2 CONSIDERING THE SYSTEM SOFTWARE sanneannenssesnnnnnnnnnnnssnnnnnnnnnnnnnensnnnnsnnnnnnsnssnnnssnsnnnnnssnnssssnsnnnnsssnnssnsnsnnsesssnsssnnnnnnnnn 29 5 2 1 Buffering the I O ae een oh tee ee er 29 5 2 2 Aligning Host I O with RAID Striping ueeesseeesseneneeennnennnnennnnnnnnnunnnennnnnnnnnennnnennnnennnnennnnnnnnennnnennsnnessnnnnnenn 30 APPENDIX A OBTAINING ADDITIONAL PERFORMANCE TOOLS 2zs222202220022000n20nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 31 APPENDIX B SYSTEM TROUBLESHOOTING 2zs222s0222022200nnnnnnennnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnunnnnnnsnnnnnn
11. Leistung zu testen Unabh ngig vom E A Typ l sst sich die E A Leistung grunds tzlich verbessern wenn das Speichersystem mit einem konstanten Strom von E A Aufrufen aus der Host Anwendung ausgelastet wird Machen Sie sich mit den Parametern vertraut die das Betriebssystem zur Steuerung der E A Bausteine vorsieht zum Beispiel die maximale bertragungsgr e Dezember 2008 Version A01 Seite 29 5 2 2 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Abstimmen der Host E A mit RAID Striping Die meisten Host Betriebssysteme verlangen oder profitieren von unterschiedlichen Graden der Abstimmung von E A Partitionen und der Vermeidung leistungssenkender Segment berg nge Das hei t E As sollten Segmentgrenzen nicht berschreiten Durch das Anpassen der E A Gr e i d R ber eine Zweierpotenz an das Layout der Datentr gergruppe k nnen berall im Laufwerk E A Bausteine abgestimmt werden Dies trifft allerdings nur dann zu wenn der Startsektor sachgem mit einer Segmentgrenze abgestimmt ist Segment berg nge sind oft im Microsoft Windows Betriebssystem zu beobachten wo Partitionen die durch Microsoft Windows 2000 oder Microsoft Windows 2003 erstellt wurden bei Sektor 64 beginnen Der Start bei Sektor 64 f hrt zu einer mangelnden Abstimmung mit dem zugrunde liegenden RAID Striping und erm glicht es dass sich ein einzelner E A Vorgang ber mehrere Segmente erstreckt Neuere Versi
12. MD3000i Storage Array effektiv optimieren Dieses White Paper enth lt Empfehlungen f r diesen wichtigen ersten Schritt sowie Optimierungstipps um die Kapazit ten der MD3000 und MD3000i Speichersysteme voll auszusch pfen 3 Ber cksichtigung der Anwendungssoftware Bei der Ermittlung der E A Eigenschaften der intendierten Anwendungen ist es erforderlich den Massenspeicher m glichst entsprechend der erwarteten Dezember 2008 Version A01 Seite 5 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Laufzeit zu nutzen um die optimale Speicher und Systemkonfiguration zu bestimmen Nur so ist eine effektive Optimierung der Gesamtl sung m glich Hierzu geh rt u a Folgendes e Anzahl der separaten E A Quellen die mit der L sung interagieren Zuf lligkeit des Datenzugriffs durch die prim re n E A Quelle n Durchschnittsgr e typischer E A Bausteine zumeist in folgende drei Kategorien unterteilt o Gro er Block 2 256 KiB zur bertragung Mittelgro er Block 2 32 KiB und lt 256 KiB zur bertragung o Kleiner Block lt 32 KiB zur bertragung Burstiness von E A Strukturen d h der durchschnittliche Tastgrad der E A an das Storage Array e Profil der durchschnittlichen E A Richtung normalerweise das Verh ltnis von Lese zu Schreibvorg ngen 4 Konfiguration des MD3000 MD3000i Es gibt zwei Verfahrensweisen zur Konfiguration der MD3000 und MD3000i Speichersysteme
13. R ckwandplatine verwendet um bersetzung zu leisten Internet Small Computer Systems Interface Das iSCSI Protokoll wird von der IETF in RFC 3720 definiert Siehe Kibibyte Kilo binary byte IEC SI Einheit um 1024 bzw 2 Byte Basis 2 klar von Kilobyte auf Zehnerbasis 10 oder 1000 Byte zu unterscheiden Siehe IEC ISO ISO 80000 IEC 60027 2 oder IEEE 1541 2002 Jegliche E A H ufung die 1 3 der verf gbaren Cache Speichergr e bersteigt und ein erh htes Risiko mit sich bringt nicht komplett im Cache verarbeitet werden zu k nnen Dell PowerVault MD3000 Expandable Storage Array mit SAS Front End Dell PowerVault MD3000i Expandable Storage Array Dezember 2008 Version A01 Seite 34 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Begriff MDSM MiB NIC NL SAS RAID RAID 0 RAID 1 10 RAID 5 RAID 6 Definition mit iSCSI Front End Dell Modular Disk Storage Manager Suite von Hostverwaltungsdienstprogrammen zur Konfiguration und Wartung eines MD3000 MD3000i Storage Arrays Mebibyte siehe Kibibyte Netzwerkschnittstellen Controller Near Line SAS eine Hybridtechnologie von kapazit tsreicheren SATA Festplatten mit einer speziellen SAS Controllerplatine direkt auf dem Laufwerk anstatt eine SATA Interposer Card zu verwenden Redundant Array of Independent Disks RAID Level 0 RAID 0 ist eine Blockgruppe ohne redundante Informationen Es hande
14. 6 blocks Perf Stats Requests Blocks a IO Percent Reads 67456452 5943724625 71 205 Writes 27283249 1144902648 28 80 Large Reads 0 0 0 005 Large Writes 0 0 0 00 Total 94739701 7088627273 00 4 7 3 E A Verteilung E A kann nach Verteilung und Struktur charakterisiert werden Die zwei Hauptfaktoren bei der Bestimmung der E A Verteilung einer Anwendung sind die Zuf lligkeit der E A und die Richtung der E A Die Zuf lligkeit der E A gibt an wie sequenrziell oder zuf llig der Datenzugriff ist und beschreibt die Struktur dieses Datenzugriffs Die Richtung der E A kann ganz einfach auf die Lese und Dezember 2008 Version A01 Seite 17 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Schreibprozents tze der E A bezogen werden d h welche Richtung E As vom Speicherger t aus nehmen Der Begriff E A Struktur beschreibt wie eng die Varianz sequenzieller oder zuf lliger Datenzugriffe im Speicherlaufwerk gehalten wird Dabei kann es sich um rein zuf lligen Zugriff innerhalb eines gesamten virtuellen Laufwerks handeln oder zuf llig innerhalb gewisser Grenzen z B eine gro e Datei die auf einem virtuellen Laufwerk gespeichert wird im Vergleich zu gro en nicht zusammenh ngenden H ufungen sequenzieller Datenzugriffe die innerhalb gewisser Grenzen zuf llig verteilt werden Hierbei handelt es sich um unterschiedliche E A Strukturen f r die bei der Optimierung des Massenspeichers verschied
15. C 60027 2 finden Sie die Bin rpr fixe der Ma einheiten Dezember 2008 Version A01 Seite 15 4 7 2 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Hinweis Die folgenden Abbildungen stammen aus dem Leistungs Tool IOmeter RAID Level Die Datei stateCaptureData txt liefert statistische Daten in den Prozentspalten reads und writes die bei der Auswahl des geeignetsten RAID Levels hilfreich sind In Figure 2 liefern die E A Prozentangaben unter small reads und small writes Informationen zur Verteilung der E A Typen in der getesteten Auslastung Das ist insbesondere dann hilfreich wenn man Table 1 heranzieht auf die auf Seite 8 verwiesen wird und das aktuelle Lese Schreibverh ltnis der Anwendungen bestimmt Das gew hlte RAID Level kann sich auf die E A Leistung auswirken Im Allgemeinen bietet RAID 1 10 die beste Gesamtleistung allerdings bei den h chsten Kosten physischer Datentr ger Nutzen Sie bei dieser Ermittlung die E A Prozentverteilung sowie die durchschnittliche Blockgr e aus den gesammelten Daten Diese Felder finden Sie in den hervorgehobenen Bereichen von Figure 2 und Figure 3 f r Firmware der ersten bzw zweiten Generation Es ist zu beachten dass die Werte in diesen Abbildungen in Blocknotation aufgef hrt sind die Blockgr e f r die spezifische Konfiguration des virtuellen Laufwerks ist in der Datei stateCaptureData txt zu finden und betr gt fast immer 512 Byte
16. Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung 4 10 Leistung f r Zusatzfunktionen 4 10 1 Erzielen der optimalen Leistung f r Snapshots Wenn Sie Snapshot Repositorys verteilen ordnen Sie die virtuellen Repository Laufwerke auf Datentr gern an die von den virtuellen Produktions Laufwerken getrennt sind um die Repository Schreibvorg nge zu isolieren und die Copy on Write Einbu en zu minimieren Verlegen Sie wenn m glich Lese E As auf das virtuelle Snapshot Laufwerk auf Nebenzeiten wenn weniger E A Aktivit ten auf dem virtuellen Quell Laufwerk ausgef hrt werden z B in den Abendstunden 4 10 2 Erzielen der optimalen Leistung f r virtuelle Datentr gerkopien Bei der Zusatzfunktion Virtual Disk Copy werden optimierte gro e Bl cke eingesetzt um die Kopie so schnell wie m glich durchzuf hren Demzufolge erfordert diese Funktion wenig Optimierung au er dass die Kopierpriorit t auf die h chste Stufe gesetzt wird die noch eine akzeptable Host E A Leistung erm glicht Auf die Leistung f r virtuelle Datentr gerkopien wirken sich andere Controller Aktivit ten das RAID Level und Laufwerksparameter des virtuellen Quell Datentr gers und des virtuellen Ziel Datentr gers aus Ein optimales Verfahren zur Nutzung von Virtual Disk Copy besteht darin alle virtuellen Snapshot Datentr ger zu deaktivieren die einem virtuellen Quell Datentr ger zugeordnet sind bevor man den virtuellen Quell Date
17. Die Kosten physischer Datentr ger sind nicht der einzige Faktor der die Entscheidung beeinflusst welches RAID Level f r eine bestimmte Anwendung am geeignetsten ist Die Leistung eines RAID Levels ist stark abh ngig von den Eigenschaften der E A Struktur die von dem Host den Hosts an das Storage Array bertragen wird Bei E A Strukturen mit Schreibvorg ngen sollte ein E A Burst der 1 3 des verf gbaren Cache Speichers bersteigt als lange E A betrachtet werden Lange Schreibvorg nge zeigen die Leistung eines RAID Levels besser auf als kurze Kurze Schreibvorg nge k nnen komplett im Cache verarbeitet werden und die Auswirkung des RAID Levels auf die Leistung wird minimiert Solange der Burstiness Wert der Schreibvorg nge stets niedriger ist als die Offload Rate vom Cache zur Festplatte ist die Wahl des RAID Levels unter Umst nden von geringer Bedeutung Grunds tzlich sind die folgenden RAID Level unter den jeweiligen Bedingungen am besten geeignet RAID 5 und RAID 6 f r sequenzielle gro e E As gt 256 KiB RAID 5 oder RAID 1 10 f r kleine E As lt 32 KiB e Bei dazwischenliegenden E A Gr en richtet sich das RAID Level nach anderen Anwendungseigenschaften o RAID 5 und RAID 1 10 sind f r die meisten Lese und sequenziellen Schreibumgebungen hnlich gut geeignet Dezember 2008 Version A01 Seite 7 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung o RAID 5 und RAID
18. POWERVAULT MD3000 UND MD30001i BEST PRACTICES F R DIE ARRAY OPTIMIERUNG dell com PowerVault Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung HAFTUNGSAUSSCHLUSS DIESES WHITE PAPER DIENT NUR INFORMATIONSZWECKEN UND KANN DRUCKFEHLER UND TECHNISCHE UNGENAUIGKEITEN ENTHALTEN DIE ANGABEN WURDEN SORGF LTIG ZUSAMMENGESTELLT DENNOCH KANN KEINE AUSDR CKLICHE ODER STILLSCHWEIGENDE HAFTUNG JEGLICHER ART BERNOMMEN WERDEN Weiterf hrende Informationen erhalten Sie bei Dell Die Angaben in diesem Dokument k nnen ohne Vorank ndigung ge ndert werden http www dell com Dezember 2008 Version A01 Seite 2 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Inhaltsverzeichnis 1 AUDIENCE AND SCOPE nein 4 2 PERFORMANCE TUNING OVERVIEW 4 2 1 COMPONENTS THAT INFLUENCE STORAGE PERFORMANCE 4 2 2 BASIC APPROACH PERFORMANCE
19. ames verwenden m ssen auch auf den Ethernet Switches und Host Netzwerkkarten Jumbo Frames aktiviert und auf einen entsprechenden Wert eingestellt sein Dezember 2008 Version A01 Seite 27 5 1 3 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Abbildung 11 Erweiterte IPv4 Einstellungen f r das MD3000i Support von VLAN QOS Jumbo Frames S MD3000i unconfigured Advanced 4 Settings DELL Virtual LAN YLAN Enable YLAN support YLENID 1 4094 1 Ethernet Priority Enable Ethernet priority Ethernet priority 0 q 2 3 4 5 TCP listening port The default listening port is 3260 You can alternatively choose to enter a custom value from 49152 to 65535 IV Use custom listening port Custom listening port 2552 Jumbo frames If jumbo frames are disabled the default Maximum Transmission Unit MTU size is 1500 Bytes per frame IV Enable jumbo frames MTU size 1501 9000 93000 Bytes frame Cancel Help Gemeinsame Nutzung von Bandbreite mit mehreren SAS HBAs Jeder SAS Anschluss integriert vier Vollduplex Verbindungen in einem einzigen Anschluss Die einzelnen SAS 1 1 Verbindungen haben eine H chstgeschwindigkeit von 3 Gbit s Eine einzige bertragungsstrecke wird f r die Verbindung mit den Laufwerken verwendet Die zweite dritte und vierte Strecke dient als berlauf wenn gleichzeitig ausgef hrte E As den
20. aren Cache Speichers beansprucht und im Cache verarbeitet werden kann also ein gecachter Vorgang Structured Query Language flexible Auszeichnungssprache f r Computerdatenbanken auf ANSI und ISO Basis Eine Gruppe zusammenh ngender Segmente die mehrere Laufwerke umfasst Dezember 2008 Version A01 Seite 36
21. chutz In Umgebungen mit gr eren bertragungsgr en kann die RAID 1 10 Leistung etwas besser sein sie bringt aber wesentlich h here Datentr gerkosten mit sich 4 2 Ausw hlen der Anzahl der Laufwerke in einer Datentr gergruppe Bei der Optimierung der Leistung m ssen viele Faktoren ber cksichtigt werden z B Laufwerkstyp und kapazit t sowie die Anzahl der Laufwerke Die folgenden Empfehlungen gelten f r die Gruppierung von Laufwerken in eine Datentr gergruppe e Teilen Sie zuf llige und sequenzielle Arbeitslasten auf unterschiedliche Datentr gergruppen auf Trennung des E A Verkehrs um die gemeinsame Nutzung von Datentr gergruppen unter virtuellen Laufwerken zu minimieren W hlen Sie schnellere Laufwerke aus Im Allgemeinen bringt ein Laufwerk mit 15 000 1 min bei gemischten sequenziellen und zuf lligen Vorg ngen etwa 20 mehr Leistung als eines mit 10 000 1 min Bitte beachten Sie die Datenbl tter des Herstellers um das geeignetste Laufwerk zu ermitteln e Durch Hinzuf gen von mehr Laufwerken zu einer Datentr gergruppe bei gleich bleibender Blockgr e k nnen Sie die E A Rate f r sequenzielle E A Bausteine bis zur kompletten Controller Auslastung steigern Mehr Laufwerke bedeutet eine bessere Bedienung der E A Anforderungen e Zur Optimierung der Daten bertragungsrate multiplizieren Sie die Anzahl der physischen Datentr ger mit der Segmentgr e um die E A Gr e zu erzielen Es gibt jedoch immer auch
22. das Verfahren komplexer da Dezember 2008 Version A01 Seite 22 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Parit tsdaten f r den ganzen Block neu berechnet werden m ssen Partielle Schreibvorg nge sind ein Worst Case Algorithmus und sollten m glichst gering gehalten werden Kommt es zu mehr partiellen als vollst ndigen Schreibvorg ngen kann dies ein Hinweis auf eine unangemessene Segmentgr e sein RMW Read Modify Write ist der zweitbeste Schreibalgorithmus der f r RAID 5 und 6 verf gbar ist Zu einem RMW kommt es wenn eine Menge an Bits abge ndert wird die kleiner ist als ein einzelnes Segment oder diesem entspricht Dies stellt einen Zwei Schritt Lesevorgang in RAID 5 und einen Drei Schritt Lesevorgang in RAID 6 dar wobei eines der Segmente ver ndert und das Parit tslaufwerk bzw die Parit tslaufwerke gelesen werden Danach wird die Parit t f r den betroffenen Bereich neu berechnet und die Daten und Parit t in dem Block werden neu auf das Laufwerk geschrieben Bei der Verarbeitung kleiner Transaktionen ist mit einer sehr hohen Anzahl an RMWs zu rechnen Diese RMW Schreibvorg nge k nnen zu einem erheblichen Leistungsverlust f hren Es ist jedoch m glich die Auswirkungen durch die richtige Optimierung der Blockgr en auf dem virtuellen Laufwerk zu verringern RMW2 wird dazu genutzt zwischen so genannten Write to Cache RMWs und Write Through RMWs zu differenziere
23. die globale Cache Blockgr e f r Read and Write Cache ber die CLI eingestellt werden Eine vollst ndige Liste der unterst tzten Befehle einschlie lich der folgenden Cache spezifischen Befehle finden Sie im Dell PowerVault Y Handbuch f r den Modular Disk Storage Manager und CLI auf der DellTY Website f r technischen Support http support dell com manuals Einstellen des f r virtuelle Laufwerke spezifischen Schreib Cache und der Schreib Cache Spiegelung ber die CLI konfiguriert Diese Befehle stehen auf der Ebene des virtuellen Laufwerks zur Verf gung Schreib Cache Durch Deaktivierung des Schreib Cache stellen Sie die Controller auf einen Write Through Modus ein was zus tzliche Latenz schafft w hrend Daten an das Laufwerk weitergeleitet werden Au er bei speziellen schreibgesch tzten Umgebungen wird empfohlen diese Einstellung beizubehalten Schreib Cache wird im Falle eines Cache Akkuausfalls oder eines Lernzyklus des Cache Akkus automatisch deaktiviert Schreib Cache Spiegelung Die Schreib Cache Spiegelung bietet eine zus tzliche Ebene der Redundanz und Fehlertoleranz beim MD3000 und MD3000i Als Nebeneffekt reduziert sie bei diesem Vorgang den verf gbaren physischen Speicher sowie die Intra Controller Bandbreite In ausgew hlten nicht datenkritischen F llen kann es vorteilhaft sein diesen Parameter abzu ndern F r den normalen Gebrauch empfiehlt Dell stets die Aktivierung der Cache Spiegelung Im Fall
24. eines Controllerausfalls oder wenn Schreib Cache deaktiviert ist wird die Cache Spiegelung automatisch deaktiviert ACHTUNG Es kann zu Datenverlusten kommen wenn ein RAID Controllermodul ausf llt w hrend in den Schreib Cache geschrieben wird ohne dass Cache Spiegelung auf einem virtuellen Laufwerk aktiviert ist Dezember 2008 Version A01 Seite 13 4 6 2 4 6 3 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Einstellung der f r virtuelle Laufwerke spezifischen Prefetch Funktion des Lese Cache ber die CLI konfiguriert Dieser Befehl steht auf der Ebene des virtuellen Laufwerks zur Verf gung Prefetch Funktion des Lese Cache Die Einstellung des Lese Cache kann auf der Ebene eines virtuellen Laufwerks ge ndert werden Die Deaktivierung der Lese Prefetch Funktion ist vor allem in zuf lligen Lese Umgebungen mit geringen bertragungsgr en sinnvoll wo ein Prefetching zuf lliger Daten keinen ausreichenden Wert liefern w rde Die normal zu beobachtenden Kosten der Lese Prefetch Funktion sind jedoch nicht nennenswert F r die meisten Umgebungen empfiehlt Dell stets die Aktivierung von Lese Cache Prefetch Einstellung der Cache Blockgr e des Storage Arrays ber die CLI konfiguriert Dieser Befehl steht auf der Ebene des Storage Arrays zur Verf gung und wirkt sich auf alle virtuellen Laufwerke und Datentr gergruppen aus Cache Blockgr e Die Cache Blockgr e b
25. em installiert sind einen anderen Bus nutzen siehe Hinweis in 5 1 5 2 berlegungen zur Systemsoftware 5 2 1 Pufferung der E A Der E A Typ gepuffert oder nicht gepuffert der der Anwendung vom Betriebssystem zur Verf gung gestellt wird spielt bei der Analyse der Speicherleistung eine wichtige Rolle Ungepufferte E A Bausteine auch als Raw oder Direct E A bezeichnet verschieben Daten direkt zwischen der Anwendung und den Laufwerken Gepufferte E A Bausteine sind ein Dienst der vom Betriebssystem oder vom Dateisystem bereitgestellt wird Durch die Pufferung wird die Anwendungsleistung verbessert indem Schreibdaten in einem Puffer des Dateisystems zwischengespeichert werden der vom Betriebs oder Dateisystem regelm ig in den nicht volatilen Speicher entleert wird Gepufferte E A wird im Allgemeinen f r k rzere und h ufigere bertragungen bevorzugt Durch die Dateisystempufferung ndern sich m glicherweise die E A Strukturen die von der Anwendung erzeugt werden Das hei t Schreibvorg nge k nnen zusammenflie en sodass die Struktur die vom Speichersystem erkannt wird sequenzieller und schreibintensiver ist als der Anwendungs E A Baustein selbst Direct E A wird f r umfangreichere weniger h ufige bertragungen bevorzugt und f r Anwendungen die eine eigene umfassende Pufferung vorsehen zum Beispiel Oracle Das E A Leistungs Tool lometer ist eine weitere Anwendung die ungepuffert genutzt werden kann um eine direktere
26. ene F lle angewendet werden m ssen Die Daten aus der Datei stateCaptureData txt k nnen Ihnen helfen diese Eigenschaften zu ermitteln Der Prozentsatz sequenzieller Lesevorg nge kann anhand des Prozentsatzes aller Cache Treffer insgesamt bestimmt werden Sind Cache Treffer und Leseprozentsatz hoch k nnen Sie zun chst davon ausgehen dass die E A Struktur eher sequenziell ist Da Cache Treffer jedoch nicht statistisch in Lese und Schreibvorg nge unterteilt werden muss unter Umst nden ein wenig mit dem repr sentativen Datensatz experimentiert werden falls die Struktur nicht bekannt ist Im Falle von E A Hoststr men mit nur einem Thread kann das Verhalten gepr ft werden indem man die Menge an Lesevorg ngen mit der Prefetch Statistik vergleicht Wenn zahlreiche sequenzielle Lesevorg nge erwartet werden wird empfohlen die Lese Prefetch Funktion im Cache zu aktivieren Wenn der Prozentsatz an Cache Treffern gering ist ist die Anwendung eher zuf llig und die Read Ahead Funktion sollte deaktiviert werden Mittlere Prozentwerte weisen eventuell auf H ufungen sequenzieller E As hin lassen aber nicht unbedingt auf ihren Zusammenhang mit Lese oder Schreib E A schlie en Auch hier w re dann ein Testen mit aktiviertem deaktiviertem Read Ahead erforderlich Bei der Firmware der zweiten Generation wurde die Segment Block und Prefetch Statistik neu organisiert dargestellt in Figure 4 aus der unteren H lfte von Figure 2 Abbildun
27. er Datentr gergruppe in virtuelle Laufwerke ber cksichtigt werden Virtuelle Laufwerke werden in einer Datentr gergruppe in Reihen angeordnet wobei das erste virtuelle Laufwerk in den schnellsten u eren Bereichen liegt und die Reihe sich dann nach Innen fortsetzt Wenn man dies ber cksichtigt sollte eine Datentr gergruppe mit m glichst wenig virtuellen Laufwerken konzipiert werden F r optimale Leistung empfiehlt Dell nicht mehr als vier virtuelle Laufwerke oder Repositorys pro Datentr gergruppe zu verwenden Wo Leistung ein entscheidender Faktor ist sollten virtuelle Laufwerke au erdem m glichst in separate Datentr gergruppen ausgelagert werden Wenn mehrere virtuelle Laufwerke mit starkem Datenverkehr in einer Datentr gergruppe vorhanden sind wird das E A Verhalten dieser Gruppe selbst bei rein sequenziellen Verwendungsmodellen zunehmend zuf llig gestaltet was die Gesamtleistung Dezember 2008 Version A01 Seite 10 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung beeintr chtigt Ist die gemeinsame Nutzung einer Datentr gergruppe unumg nglich sollte das Laufwerk mit dem st rksten Verkehr stets am Anfang der Datentr gergruppe stehen 4 4 Zuordnung von virtuellen Laufwerken Der Dell MDSM kann dazu verwendet werden virtuelle Laufwerke automatisch zu erstellen und anzuzeigen Er verwendet die optimalen Einstellungen f r das Striping der Datentr gergruppe Virtuelle Laufw
28. erke werden bei der Erstellung wechselweise anderen RAID Controllern zugeordnet Diese Standardzuordnung stellt eine einfache Ma nahme f r eine ausgeglichene Auslastung der RAID Controller dar Die Zuordnung kann sp ter ge ndert werden um einen Ausgleich auf Basis der tats chlichen Auslastung zu schaffen Wenn die Zuordnung virtueller Laufwerke nicht manuell abgestimmt wird ist es m glich dass ein Controller die Hauptlast tr gt w hrend der andere gar nicht genutzt wird Begrenzen Sie die Anzahl der virtuellen Laufwerke in einer Datentr gergruppe Wenn sich mehrere virtuelle Laufwerke in einer Datentr gergruppe befinden ber cksichtigen Sie Folgendes e Bedenken Sie die R ckwirkungen der einzelnen virtuellen Laufwerke auf die anderen virtuellen Laufwerke in der Datentr gergruppe ergegenw rtigen Sie sich die Nutzungsmuster f r die einzelnen virtuellen Laufwerke e Die Auslastung kann je nach Tageszeit unterschiedlich sein Abbildung 1 Ausgewogene Zuordnung virtueller Laufwerke Default Ownership Default Ownership Modified Ownership I O Assumptions with I O based on I O 4 5 Berechnung der optimalen Segment und Blockgr e Die Wahl der Segmentgr e kann sich entscheidend auf die Leistung in Bezug auf IOPS sowie auf die Daten bertragungsrate auswirken Dezember 2008 Version A01 Seite 11 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Der Begriff Segmentgr e bez
29. ezember 2008 Version A01 Seite 33 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Anhang D Glossar Begriff Burstiness Controller Auslastung GiB HBA FESTPLATTENLAUFWERK IOPS Interposer iSCSI KiB Kibibyte Lange E A MD3000 MD3000i Definition Eine Eigenschaft von Datenverkehr die als Verh ltnis der h chsten E A Rate zur durchschnittlichen E A Rate definiert wird In diesem Fall geht es um den durchschnittlichen Tastgrad der E A die von einem Storage Array bertragen oder empfangen wird Der Begriff Burstiness wurde aus seinem blichen Gebrauch zur Beschreibung von Netzwerkauslastungen entlehnt Controller Auslastung tritt ein wenn ein RAID Controller Modul seine maximale Betriebsauslastung erreicht hat und keine weiteren Vorg nge in seiner verf gbaren Bandbreite ausf hren kann Weitere Vorg nge jenseits dieses Spitzenwerts gehen nicht verloren sondern werden vor bergehend in eine Warteschlange gestellt Dies wird als Inflektionspunkt betrachtet an dem die Leistung eine feste H chstgrenze erreicht Gibibyte siehe Kibibyte Host Bus Adapter Festplattenlaufwerk Input Output Operations Per Second Ma einheit im IT Benchmarking die die E A Rate quantifiziert Integrierte Schaltung mit einer Schnittstelle f r das Routing zwischen zwei entgegengesetzten signalgebenden Seiten Wird im MD3000 MD3000i als Schnittstelle zwischen SATA Festplatten und SAS
30. ezieht sich darauf wie der Cache Speicher bei der Belegung segmentiert wird und betrifft alle virtuellen Laufwerke in einem Array Auf dem MD3000 und MD3000i stehen die Einstellungen 4 KiB und 16 KiB zur Verf gung wobei 4 KiB die Standardeinstellung ist Drastische Auswirkungen auf die Leistung sind m glich indem Sie die korrekte Einstellung der Cache Blockgr e ausw hlen die dem E A Profil des Systems entspricht Wenn die bliche E A Gr e 2 16 KiB betr gt was f r sequenzielle E As typisch ist stellen Sie die Cache Blockgr e des Storage Arrays auf 16 Bei kleineren E A Gr en lt 8 KiB insbesondere bei stark zuf lliger oder transaktionaler Nutzung wird die Standardeinstellung von 4 KiB bevorzugt Da diese Einstellung alle virtuellen Laufwerke eines Storage Arrays betrifft sollte eine nderung nur unter Ber cksichtigung der E A Anforderungen der Anwendung erfolgen Tabelle 2 Standardkonfigurationseinstellungen f r Storage Arrays Dezember 2008 Version A01 Seite 14 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung MDSM Konfigurationsvorlagen f r Benutzeroberfl chen Option CLI Optionen Dateisystem Datenbank Multimedia Laufwerkstyp W hlbar W hlbar W hlbar W hlbar RAID Level W hlbar W hlbar W hlbar 0 1 10 5 6 8 KIB 16 KIB Segmentgr e 32 KiB 64 KiB 1 128 128 256 128 256 KiB 512 KiB Schreib Cache Immer ein Immer ein Immer e
31. g 4 Firmware der zweiten Generation Aufgeteilte Leistungsdaten Datei stateCaptureData txt 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 Dezember 2008 Version A01 Seite 18 4 7 4 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Blockgr e Um die beste Leistung zu erzielen sollte die Blockgr e stets gr er sein als die maximale E A Gr e die der Host ausf hrt Wie bereits erw hnt sollten Bl cke die Gr e einer geraden Zweierpotenz haben Die durchschnittliche Blockgr e kann anhand der gesammelten Daten ermittelt werden Dar ber hinaus werden E As ber 2 MiB als gro betrachtet und in der Statistik getrennt von kleineren E As aufgef hrt Obwohl alle RAID Level von der sorgf ltigen Optimierung der Block und Segmentgr e profitieren sind RAID 5 und 6 aufgrund ihrer Parit tsberechnungen am meisten davon abh ngig Bei Firmware der ersten Generation siehe Figure 5 kann diese anhand der Zeile Avg Blocks ermittelt werden welche die durchschnittliche E A Blockgr e angibt Bei der ersten Generation steht das Feld Large f r einen 4096 Block oder eine 2 MiB Gr e mit null re
32. gert werden indem die Anzahl an physischen Laufwerken und oder die Segmentgr e erh ht wird Dezember 2008 Version A01 Seite 20 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Abbildung 7 Firmware der ersten Generation Blockverteilung Datei stateCaptureData txt Virtual Disk Unit 0 Configuration Volume Type 13 1 RAID 5 User Label 5 1 Block Size 512 bytes Large IO 4096 blocks Segment Size 256 blocks Stripe Size 3328 blocks E A Statistik small small large cache reads writes writes total hits reques 2028332119 147699066 0 2176031185 1289775370 bloc 3091968111 2518067526 0 1315068341 4019884678 avg bloc 4 I7 0 0 3 93 21 6 78 005 0 005 59 215 stripes clusters 2034477363 1 00 2107869128 writes 148449472 i 157404718 write Full Partial RMW No Parity algorithms 1105611 12598366 32120072 0 Dezember 2008 Version A01 Seite 21 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Abbildung 8 Firmware der zweiten Generation Blockverteilung Datei stateCaptureData txt Volume 0 Attributes Volume Type RAIDVolume User Label MyRAID10_One BlockSize 512 bytes LargeloSize 4096 blo amp Perf Stats Requests Blocks Avg Blks IO Percent Reads 67456452 15943724625 88 71 20 Writes 27283249 1144902648 81 28 805 Large Reads 0 0 0 00 Large Writes 0 0 0 00 Total 94739701 7088627273 74 33
33. gistrierten gro en Lese oder Schreibvorg ngen w hrend der Testdauer Jede vom Host empfangene die ber die Large IO Gr e hinausgeht wird in Teile zerlegt die kleiner sind als der angegebene Wert unter Large IO oder diesem entsprechen Es kommt u erst selten vor dass ein Host derart gro e E As sendet Bei Firmware der zweiten Generation siehe Figure 6 gibt Blks die durchschnittlich zu beobachtende E A Blockgr e an In Figure 6 steht das Feld LargeloSize f r eine 2 MiB Gr e mit null registrierten gro en Lese oder Schreibvorg ngen w hrend der Testdauer Abbildung 5 Firmware der ersten Generation Blockgr e Datei stateCaptureData txt Virtual Disk Unit 0 Configuration Volume Type 13 1 RAID 5 User Label 5 1 Block Size 512 bytes Large IO 4096 blocks Segment Size 256 blocks Stripe Size 3328 blocks E A Statistik small small reads writes requests 2028332119 147699066 blocks 3091968111 2518067526 avg blocks 4 IO pct 93 21 Abbildung 6 Firmware der zweiten Generation Leistungsdaten der Speicherlaufwerksattribute des RAID 1 Datentr gers Datei stateCaptureData txt Dezember 2008 Version A01 Seite 19 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Volume 0 Attributes Volume Type RAIDVolume User Label BlockSize 512 bytes LargeloSize 4096 blocks i Perf Stats Requests Blocks Avg
34. glich e Das h ngt davon ab Es gibt keine absolute Antwort Jede Umgebung ist einzigartig und die richtigen Einstellungen h ngen von den jeweiligen Zielen der Konfiguration und den Anforderungen an die Umgebung ab e Die Auslastung schwankt Die Ergebnisse sind sehr unterschiedlich weil die Bedingungen stark variieren Die Antworten auf diese Frage ergeben den folgenden grundlegenden Ansatz zur Leistungsoptimierung 1 Konfigurieren und Testen 2 Messen 3 Nach Bedarf anpassen Aufgrund der Merkmale zur Leistungs berwachung in allen MD3000 und MD3000i Speichersystemen und der Optimierungsfunktionen eignen sich die Systeme hervorragend f r diesen iterativen Prozess Der erste Optimierungsschritt besteht darin die derzeitige Leistung als Ausgangswert zu ermitteln Zur Ermittlung eines solchen Leistungsausgangswerts empfiehlt sich das Zugrundelegen einer Auslastung die m glichst genau der beabsichtigten Endnutzung der Speicherl sung entspricht Diese kann ganz einfach in der tats chlichen Anwendung oder einem SQL Replay mit einem Systemleistungsmonitor perfmon oder sysstat iostat ebenso wie CLI und Leistungs berwachung zur Zustandserfassung oder einem synthetischen Benchmark Paket bestehen welches das erwartete E A Profil fast genau imitiert lometer IOZone oder Bonnie Durch den Vergleich der Ausgangsdaten mit den gesch tzten Anforderungen und der Kapazit t der Konfiguration kann der Benutzer ein MD3000 oder
35. i n ArrayName c set session performanceMonitorInterval 5 performanceMonitorlterations 30 save storageArray performancesStats file performance csv Eine vollst ndige Liste der Befehle und Anleitungen zur Verwendung des CLI Performance Monitor finden Sie im Dell PowerVault Y Handbuch f r den Modular Disk Storage Manager und CLI auf http support dell com manuals 4 9 Weitere Array Gesichtspunkte 4 9 1 4 9 2 Globale Medienscanrate Die Einstellungen f r den Medienscan werden in MDSM auf der Registerkarte Tools vorgenommen bzw ge ndert Der globale Medienscan nutzt CPU Zyklen und beeintr chtigt die Leistung wenn er zu unangemessener Zeit ausgef hrt wird zum Beispiel in Phasen mit hohem Benutzerzugriff oder w hrend Datensicherungen Hinweis Dell empfiehlt nicht die Deaktivierung des Medienscans oder die Herabsetzung des Medienscanintervalls auf unter 15 Tage Durch Deaktivierung des Medienscans kann das Risiko unvorhergesehener Ausf lle steigen Einstellen des f r virtuelle Laufwerke spezifischen Medienscans Die Einstellungen f r den Medienscan werden in MDSM auf der Registerkarte Tools vorgenommen bzw ge ndert Um den Medienscan auf bestimmten virtuellen Laufwerken auszuf hren markieren Sie das virtuelle Laufwerk das Sie scannen m chten und aktivieren Sie das Kontrollk stchen Scan selected virtual disks Ausgew hlte virtuelle Laufwerke scannen Dezember 2008 Version A01 Seite 25
36. ices f r die Array Optimierung Gemeinsame Nutzung von Bandbreite auf dem Dell MD3000i mit mehreren Netzwerkkarten Beachten Sie folgende Punkte wenn Sie Bandbreite auf dem MD3000i mit mehreren Netzwerkkarten nutzen Weisen Sie jeder Netzwerkkarte eine eigene IP Adresse zu Verbinden Sie jede Netzwerkkarte mit einem separaten Switch oder verbinden Sie Host Netzwerkkarten direkt mit den Ziel iSCSI Anschl ssen Verwenden Sie separate Netzwerkkarten f r den Zugriff auf das ffentliche Netzwerk und iSCSI Verkehr des Storage Arrays Installieren Sie zus tzliche Netzwerkkarten je nach Bedarf Richten Sie separate redundante Netzwerke dediziert f r den iSCSI Datenverkehr ein Wenn dies nicht m glich ist richten Sie ein separates VLAN f r den iSCSI Traffic ein e Nutzen Sie Jumbo Frames Mit Jumbo Frames erh ht sich die TCP Framegr e von 1500 Byte auf 9000 Byte Der Microsoft iSCSI Initiator funktioniert nicht mit zusammengeschalteten Netzwerkkarten Auf einem einzelnen Host k nnen nicht HBAs und Netzwerkkarten kombiniert werden um eine Verbindung zum selben oder zu unterschiedlichen Arrays aufzubauen Um die Einstellungen der Jumbo Frames im MDSM zu ndern w hlen Sie die Registerkarte iSCSI Configure iSCSI Host Ports iSCSI Host Ports konfigurieren Advanced Erweitert siehe Figure 11 Jumbo Frames k nnen au erdem auch ber die CLI eingestellt werden Wenn Sie ein MD3000i mit Jumbo Fr
37. ieht sich auf die Menge der Daten die auf ein Laufwerk in einer virtuellen Datentr gergruppe geschrieben werden bevor Daten auf das n chste Laufwerk in der Gruppe geschrieben werden Eine zusammenh ngende Reihe von Segmenten ber mehrere Laufwerke hinweg bildet einen Block In einer virtuellen Datentr gergruppe der RAID Level 5 4 1 mit einer Segmentgr e von 128 KiB werden zum Beispiel die ersten 123 KiB eines E A Bausteins auf das erste Laufwerk geschrieben die n chsten 128 KiB auf das n chste Laufwerk usw bis zu einer Gesamtblockgr e von 512 Bei einer virtuellen Laufwerksgruppe der RAID Level 1 2 2 w rden 128 KiB auf die beiden Laufwerke geschrieben genauso bei gespiegelten Laufwerken Wenn die E A Gr e die Anzahl der Laufwerke mal 128 KiB berschreitet wird das Muster wiederholt bis der ganze E A Baustein abgearbeitet ist Bei sehr gro en E A Aufrufen ist die Segmentgr e f r eine RAID Datentr gergruppe im Idealfall so zu w hlen dass ein einzelner Host E A Baustein ber alle Datenlaufwerke in einem Block verteilt wird Die Formel f r die maximale Blockgr e lautet also LUN Segmentgr e Maximale E A Gr e Anzahl an Datenlaufwerken Die LUN Segmentgr e sollte jedoch auf die n chste unterst tzte Zweierpotenz aufgerundet werden Bei RAID 5 und 6 ist die Anzahl der Datenlaufwerke gleich der Anzahl der Laufwerke in der Datentr gergruppe minus 1 bzw 2 Beispiel RAID 5 4 1 mit e
38. iellen Organisationen entwickelt und sind kostenlos Tabelle 3 Leistungs Tools Name Beschreibung Plattform Erh ltlich von Benchmark f r OBench F ADatenrate Unix Linux http www acnc com benchmarks htmi und feste Auslastung Tool zur Messung uno Windows IOmeter Charakterisierung http www iometer org von E A Subsystemen Benchmark Tool Windows i OZone f r Dateisystem Unix Linux Tool f r Messung uny Windows Xdd Charakterisierung Urix irix http www ioperformance com der Subsystem E A Benchmarking FIO und E A Tool f r Unix Linux http freshmeat net projects fio Unix Linux E A Benchmark Bonnie ue aus Unix Linux http www coker com au bonnie Unix Linux Dateisysteme Dezember 2008 Version A01 Seite 31 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Anhang B Fehlerbehebung der Systeme Informationen zur Fehlerbehebung bei den MD3000 und MD3000i Storage Arrays finden Sie im Kapitel ber die Fehlerbehebung im Dell PowerVault Y Handbuch f r den Modular Disk Storage Manager Weitere Infos finden Sie hier MD3000 http support dell com support edocs systems md3000 en index htm MD3000i http support dell com support edocs systems md3000i en index htm Dezember 2008 Version A01 Seite 32 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung
39. in Ein oder aus mit Read Ahead Ein oder Aus Cache Cache Blockgr e 1 Array Standardeinstellung 4 KiB 4 KIB 16 KiB 4 7 Optimierung mithilfe von Array Leistungsdaten 4 7 1 Sammeln statistischer Leistungsdaten Die Dateien stateCaptureData txt und performancesStatistics csv die ber die Registerkarte Support des MDSM als Teil eines Technischen Support Pakets verf gbar sind liefern wertvolle statistische Daten in einem leicht lesbaren Format Im folgenden Abschnitt finden Sie einige Beispieldaten aus der Datei stateCaptureData txt und Konfigurationsempfehlungen auf der Basis der Leistungsgesichtspunkte die im vorherigen Abschnitt aufgef hrt wurden Weitere hilfreiche Informationen sind ber das Array Profil verf gbar ffnen Sie MDSM und w hlen Sie die Registerkarte Support View Storage Array Profile Storage Array Profil anzeigen aus Bevor Sie statistische Leistungsdaten sammeln sollte die zu testende E A Auslastung ausgef hrt werden Dadurch stellen Sie die G ltigkeit der Leistungsdaten als Teil des Messvorgangs der eigentlichen Leistungsoptimierung sicher 1 Im MDSM CLI Handbuch und in der SMcli Anwendung wird unter Umst nden noch die veraltete Bezeichnung KB f r Kilobyte bzw 2 Byte verwendet In diesem White Paper wird stattdessen der SI Begriff Kibibyte benutzt Bei der Formulierung eines SMcli Befehls ist jedoch weiterhin das KB Postfix erforderlich In den Normen IEEE 1541 2002 und IE
40. iner Segmentgr e von 64 KiB gt 5 1 x 64 KiB 256 KiB Blockgr e Im Idealfall reicht diese RAID Gruppe aus um E A Aufrufe unter oder bis zu 256 KiB zu verarbeiten Bei RAID 1 ist die Anzahl der Datenlaufwerke gleich der Anzahl der Laufwerke geteilt durch 2 Beispiel RAID 1 10 2 2 mit 64 KiB Segmentgr e gt 4 2 x 64 KiB 128 KiB Blockgr e Es darf nicht vergessen werden dass Segment und Blockgr e je nach den E A Parametern der Anwendung variieren F r Anwendungsprofile mit kleinen E A Aufrufen sollten Sie die Segmentgr e gro genug w hlen um die Anzahl der Segmente Laufwerken im LUN auf die zur Abdeckung des E A Aufrufs zugegriffen wird zu minimieren d h um die berschreitungen von Segmentgrenzen zu minimieren Falls von der Dezember 2008 Version A01 Seite 12 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Anwendung nicht anders vorgegeben wird als Ausgangspunkt eine Standardsegmentgr e von 128 KiB empfohlen Es ist entscheidend dass die Blockgr e korrekt gew hlt wird damit das Betriebssystem des Hosts sofern m glich stets Aufrufe f r ganze Bl cke oder ganze Segmente vornimmt 4 6 Cache Einstellungen 4 6 1 Read Ahead Cache kann im MDSM und ber die CLI konfiguriert werden Im MDSM stehen nur die Standardeinstellungen zur Verf gung w hrend ber die CLI der Read Ahead Cache komplett konfiguriert werden kann Au erdem kann
41. ispiel SAS HBA iSCSI Initiator Netzwerk Switch und der Einstellungen des Host Betriebssystems Da zahlreiche Aspekte einzubeziehen sind ist schon die Leistungsoptimierung zur Maximierung der Leistung einer einzigen Anwendung eine anspruchsvolle Aufgabe Die Systemoptimierung zur Maximierung der Leistung mehrerer Anwendungen die gemeinsam auf ein einziges Storage Array zugreifen gestaltet sich noch komplexer Um diese Komplexit t zu reduzieren bieten DellTY Speichersysteme Funktionen zur Leistungs berwachung und flexiblen Optimierung auf die ber den Modular Disk Storage Manager MDSM zugegriffen werden kann 2 1 Komponenten die die Massenspeicher Leistung beeinflussen Dieses White Paper beschreibt einen Gesamtansatz f r die Optimierung der E A Leistung und enth lt zudem spezifische Leitlinien zur Verwendung der Optimierungsfunktionen f r Storage Arrays Zun chst erfolgt eine grundlegende Analyse der Elemente die die E A Leistung beeinflussen Storage Array Anwendungssoftware Serverplattform Hardware Betriebssystem Volume Manager Ger tetreiber e Netzwerk nur bei MD3000i Dezember 2008 Version A01 Seite 4 2 2 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Grundlegender Ansatz zur Leistungsoptimierung F r die Optimierung der E A Leistung muss zun chst folgende Frage gekl rt werden Wie leistungsstark soll mein System sein Folgende Antworten sind m
42. lt MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung beim direkten Vergleich mit RAID 5 eine Leistungseinschr nkung aufgrund der zus tzlichen Parit tsberechnung und des zus tzlichen physischen Datentr gers f r die Implementierung zu beobachten ist Eine wichtige berlegung bei der Ermittlung des geeigneten RAID Levels sind die Kosten physischer Datentr ger die f r ein RAID Level erforderlich sind Die Kosten physischer Datentr ger ergeben sich aus der Anzahl physischer Laufwerke und deren Kapazit t die f r die gew nschte Datenintegrit t aufgewendet werden Die Kosten physischer Datentr ger sind f r jedes RAID Level unterschiedlich und k nnen die Entscheidung beeinflussen welches RAID Level f r die jeweilige Umgebung am geeignetsten ist RAID 0 bietet keine Redundanzstufe und die Kosten physischer Datentr ger betragen Null RAID 1 10 hat die h chsten Datentr gerkosten in Datentr gergruppen mit mehr als zwei Laufwerken Bei RAID 1 10 wird immer die H lfte der physischen Datentr ger f r die Spiegelung aufgewendet RAID 5 hat fixe Kosten von einem physischen Datentr ger pro Datentr gergruppe d h bei einer RAID 5 Gruppe steht nur n 1 der Kapazit t zur Verf gung Ebenso hat RAID 6 Fixkosten von zwei physischen Datentr gern pro Datentr gergruppe also n 2 Bei RAID 5 und 6 liefern diese zus tzlichen Datentr ger den Platz der zum Erhalt der Parit tsinformationen f r jeden Block erforderlich ist
43. lt sich dabei grunds tzlich um ein voll degradiertes RAID Set ohne Festplattenredundanzkosten RAID Level 1 10 Die RAID 1 10 Implementierung auf dem MD3000 MD3000i folgt Berkley RAID 1 Standard und erweitert diesen zu einem redundanten gespiegelten N N Set Funktional betrachtet entspricht diese Implementierung einem generischen Nested RAID 1 0 und kommt mit nur zwei physischen Laufwerken aus Dadurch kann eine beliebige Anzahl an Laufwerken ausfallen solange auch nur ein Laufwerkspaar bei Laufwerkskosten in H he der H lfte der vorhandenen physischen Laufwerke zur Verf gung steht RAID Level 5 mit einem Block Striping Algorithmus bei dem n 1 Laufwerke pro Block im RAID Set die Daten und ein Parit tslaufwerk P die Parit t oder Checksumme enth lt die zur Validierung der Datenintegrit t und Bereitstellung von Konsistenzinformationen verwendet wird Die Parit t wird auf alle Laufwerke in einer Datentr gergruppe verteilt um zus tzliche Fehlertoleranz zu schaffen RAID 5 bietet Schutz beim Ausfall eines Laufwerks RAID Level 6 mit einem Block Striping Algorithmus bei dem n 2 Laufwerke pro Block im RAID Set die Daten und Parit tsbl cke P und Q die Parit t oder Checksumme enthalten die zur Validierung der Datenintegrit t und Bereitstellung von Konsistenzinformationen verwendet wird Die Parit t wird auf alle Laufwerke in einer Datentr gergruppe verteilt um zus tzliche Fehlertoleranz zu schaffen RAID 6 bietet Schutz beim A
44. n wobei sich RMW2 auf Letzteres bezieht Diese statistischen Daten wurden bei der Firmware der zweiten Generation konsolidiert RMW2 Vorg nge ereignen sich auch insbesondere wenn der Cache gewaltsam deaktiviert wird oder bei Versagen des Spiegelungscontrollers falls aktiv bzw Versagen des Cache Akkus Dar ber hinaus verfolgt die Firmware der zweiten Generation Write Through Bedingungen ganzer Bl cke und beide Generationen verfolgen Daten zur Anzahl an Parit tsbl cken die neu berechnet werden Dezember 2008 Version A01 Seite 23 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Abbildung 9 Firmware der ersten Generation Schreibalgorithmen Virtual Disk Unit 0 Configuration 13 1 RAID 5 MyRAID5_1 512 bytes 4096 blocks 256 blocks 3328 blocks Volume Type User Label Block Size Large Segment Size Stripe Size E A Statistik cache writes total hits reques 2028332119 147699066 0 2176031185 1289775370 bloc 3091968111 2518067526 O 1315068341 4019884678 avg bloc 4 1 7 0 0 3 93 215 6 78 0 00 0 00 59 27 small small large reads writes IO pc IO 1 03 1 06 IOs stripes clusters 2028332119 2034477363 00 2107869128 147699066 148449472 1 00 157404718 Full 1105611 Partial 12598366 write algorithms W No Parity 32120072 0 Abbildung 10 Firmware der zweiten Generation Schreibalgorithmen Volume 1 Attributes Volume Type U
45. nnnnsnnnnnn 32 APPENDIX C REFERENCE S a aa a a a ehe nenne a aa r AEA 33 APPENDIX D GLOSSARY OF TERMS 020 aei aaoi aa s siias 34 Dezember 2008 Version A01 Seite 3 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung 1 Zielgruppe und Umfang Dieses Dokument soll Benutzer des Dell PowerVault MD3000 und MD3000i durch die komplexen Vorg nge bei der Optimierung ihres Storage Arrays f hren um es perfekt auf ihre jeweiligen Anforderungen abzustimmen Es enth lt die Best Practices die bei der Leistungsoptimierung eines Storage Arrays mit Firmware der ersten Generation 06 und der zweiten Generation 07 XX XX XX zu beachten sind Weitere Informationen zur Ermittlung der Firmware Generation eines MD3000 oder MD3000i Storage Arrays finden Sie im DellTY Benutzerhandbuch unter http support dell com manuals 2 berblick ber die Leistungsoptimierung Die Herausforderung bei der Leistungsoptimierung von Massenspeicher besteht darin die interagierenden Komponenten unten aufgelistet zu verstehen und zu steuern und gleichzeitig die Anwendunggsleistung zu ermitteln Da die Leistung des Storage Arrays nur einen Bruchteil der gesamten Anwendungsleistung ausmacht muss die Optimierung unter Ber cksichtigung der E A Eigenschaften der Anwendung und aller Komponenten erfolgen die im Datenpfad involviert sind wie zum Be
46. ntr ger als Zielvolumen f r die virtuelle Datentr gerkopie ausw hlt Der virtuelle Ziel und der virtuelle Quell Datentr ger sollten sich im Idealfall in separaten Datentr gergruppen befinden sofern m glich Bel sst man sie in der gleichen Datentr gergruppe steigt das Risiko leistungsschw cherer zuf lliger E As beim Kopiervorgang 5 berlegungen zu Host Servern 5 1 Hardwareplattform des Hosts 5 1 1 berlegungen zur Serverhardware Architektur Die verf gbare Bandbreite h ngt von der Serverhardware ab Mit der Anzahl von Bussen kann die gesamte Bandbreite erh ht werden aber die Anzahl der HBAs die einen einzelnen Bus gemeinsam nutzen kann die Bandbreite drosseln Dar ber hinaus hat manche Serverhardware langsamere PCI E Anschl sse 4x sowie Hochgeschwindigkeitsanschl sse 8x Die Dell SAS5e HBAs sind 8x PCI E Ger te und sollten in 8x Steckpl tzen installiert werden um die maximale Leistung zu erzielen Wo zus tzliche PCI E Steckpl tze verf gbar sind sollten zwei SAS HBAs verwendet werden um den E A Host redundant mit den einzelnen Controllermodulen des Storage Arrays zu verbinden und damit sowohl Leistung als auch Redundanz zu maximieren Hinweis Dell stellt auf der Abdeckung aller Server ein Bus Layout dar Ziehen Sie dieses Diagramm heran und verwenden Sie f r jeden im Host installierten HBA einen anderen Bus Dezember 2008 Version A01 Seite 26 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Pract
47. onen des Microsoft Windows Betriebssystems haben eine Standardabstimmung von typischerweise 2048 Bl cken die je nach Umgebung unter Umst nden noch ge ndert werden muss Microsoft stellt hierf r das Dienstprogramm diskpar exe als Teil des Windows 2000 Resource Kits zur Verf gung das in Microsoft Windows 2003 und sp teren Versionen in diskpart exe umbenannt wurde Der KB Artikel 929491 von Microsoft deckt dieses Thema ab Dell empfiehlt stets die ordnungsgem e Partitionsabstimmung auf die Blockgr e zugewiesener virtueller Laufwerke zu berpr fen Mithilfe dieser Dienstprogramme kann der Startsektor im Master Boot Record MBR auf einen Wert gesetzt werden der die Sektorabstimmung f r alle E As sicherstellt Verwenden Sie als Wert ein Vielfaches von 64 B 64 oder 128 Anwendungen wie Microsoft Exchange verlassen sich auf die korrekte Abstimmung von Partitionen auf die Blockgrenze des Laufwerks N here Informationen von Microsoft zur Nutzung von diskpart exe finden Sie unter http technet microsoft com en us library aa995867 aspx ACHTUNG Durch nderungen an der Abstimmung bestehender Partitionen werden Daten zerst rt Dezember 2008 Version A01 Seite 30 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Anhang A Zus tzliche Leistungs Tools Table 3 enth lt eine Anzahl weit verbreiteter Tools Benchmarks und Dienstprogramme Einige dieser Tools werden von nicht kommerz
48. prim ren Kanal berlasten Wenn die erste Verbindung beispielsweise Daten bei einer Geschwindigkeit von 3 Gbit s bertr gt verwendet SAS 10 Bit Verschl sselung gegen ber 8 Bit f r Byte bertragung sodass jede einzelne 3 Gbit s Verbindung auf 300 MiB s beschr nkt ist Wenn nun Dezember 2008 Version A01 Seite 28 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung beispielsweise ein anderer Datenblock auf Festplatte bertragen werden muss und Verbindung 1 noch ausgelastet ist bernimmt Verbindung 2 den Daten berlauf der nicht ber Verbindung 1 bertragen werden kann Wenn Verbindung 1 die Daten bertragung beendet hat wird der n chste Datenblock wieder ber Verbindung 1 bertragen andernfalls wird eine andere Verbindung genutzt Auf diese Weise ist es bei starker E A Auslastung m glich dass in bestimmten Zeiten alle Verbindungen bei Bereitstellung einer simultanen Datengeschwindigkeit von bis zu 12 Gbit s genutzt werden Bitte beachten Sie dass diese Rohgeschwindigkeit nicht die bertragungskosten bzw die operativen Grenzen der Ger te auf beiden Seiten der SAS Verbindung ber cksichtigt und lediglich einen gecachten E A Vorgang darstellt Dar ber hinaus m ssen die Busse innerhalb des Hosts sorgf ltig ausgew hlt werden Durch die Installation von HBAs die denselben Bus verwenden wird die Daten bertragungsrate beeintr chtigt Stellen Sie sicher dass alle HBAs die im Hostsyst
49. sener virtueller Laufwerke innerhalb einer Datentr gergruppe sowie die Kapazit t eines virtuellen Laufwerks sind wichtige Faktoren die bei der Leistungsoptimierung eines Arrays ber cksichtigt werden sollten Wenn rotierende Speichermedien verwendet werden wirken sich die Kapazit t einer virtuellen Festplatte und ihre Position innerhalb einer Datentr gergruppe enorm auf die erzielte Leistung aus Dies liegt in erster Linie an Unterschieden in der Winkelgeschwindigkeit in den u eren Bereichen Der Effekt der Zuweisung der u ersten Randbereiche eines rotierenden Speichermediums zur Steigerung der Leistung wird Short Stroking eines Laufwerks genannt Die technischen Einzelheiten des Short Strokings k nnen nicht im Rahmen dieses White Papers erl utert werden Man kann jedoch sagen dass normalerweise das u ere Drittel eines rotierenden Speichermediums am schnellsten ist w hrend die inneren Zonen am langsamsten sind Short Stroking ist leicht umzusetzen indem man eine Datentr gergruppe erstellt die aus einem einzelnen virtuellen Laufwerk besteht dem weniger als ein Drittel der Gesamtkapazit t zugewiesen wird Der klare Nachteil des Short Stroking eines Speicherlaufwerks besteht in dem Verlust zus tzlicher nutzbarer Kapazit t Die Leistungssteigerung muss daher unmittelbar gegen diesen Kapazit tsverlust abgewogen werden Neben den Leistungszunahmen durch Short Stroking sollte der Effekt der Laufwerkkopfsuche bei der Unterteilung ein
50. ser Label RAIDVolume MyRAID5vd BlockSize LargeloSize 512 bytes 4096 blocks Perf Stats Requests Blocks Avg Blks IO Percent Reads Writes Large Reads Total Large Writes 577761063 1155647889 82542765 175687877 0 0 0 0 660303828 1331335766 Performance stats Cluster Reads 6252626 Stripe Writes 2040493 RPA Requests 982036 Full Writes 653386 No Parity Writes 0 Cluster Writes Partial Writes 3015009 Cache Hits 4685032 RPA Width 3932113 2 87 505 12 505 00 00 00 Stripe Reads 5334257 Cache Hit Blks 737770040 RPA Depth 418860162 RMW Writes 29 328612 Fast Writes 0 Dezember 2008 Version A01 Full Stripe WT 0 Seite 24 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung 4 8 Verwenden des CLI Performance Monitor Der CLI Performance Monitor ist ein befehlszeilenbasiertes Scripting Dienstprogramm das Zugriff auf alle Funktionen des PowerVault Storage Arrays und einige zus tzliche Leistungsstatistiken bietet In Microsoft Windows hei t das Scripting Dienstprogramm smcli exe und befindet sich standardm ig im Verzeichnis c Programme Dell MD Storage Manager client Das komplette CLI Handbuch f r MD3000 3000i befindet sich auf der Support Website von Dell unter http support dell com manuals Es folgen einige Beispiele f r CLI Befehle Der Befehl zur Ausf hrung des CLI Performance Monitor lautet SMcl
51. t tsaktualisierungen stark beansprucht RAID 6 bietet zwar mehr Schutz als RAID 5 bei minimalen Datentr gerkosten ist jedoch aufgrund der erforderlichen Double Parity Berechnungen st rker vom Schreibleistungs Overhead betroffen In sequenziellen E A Anwendungen mit relativ geringen Schreib bertragungsgr en wirkt sich das RAID Level nicht so stark aus Bei mittleren bertragungsgr en kann RAID 1 10 gegen ber RAID 5 6 Vorteile bieten jedoch wiederum verbunden mit h heren Datentr gerkosten Bei sehr gro en sequenziellen Schreibvorg ngen kann RAID 5 eine genauso gute oder bessere Leistung aufweisen als RAID 1 10 insbesondere wenn die Datentr gerkosten f r gleichwertige Kapazit t ber cksichtigt werden Dar ber hinaus wird immer dann eine bessere Leistung erzielt wenn die Anwendung Dezember 2008 Version A01 Seite 8 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung oder das Betriebssystem Schreibvorg nge puffern oder zusammenflie en lassen kann sodass diese ein ganzes Segment bzw einen ganzen Block ausf llen Auswahl eines RAID Levels Szenario mit geringem Schreibanteil In zuf lligen E A Anwendungen mit einem geringen Anteil lt 10 von Schreibvorg ngen bietet RAID 5 in etwa die gleiche Leistungsst rke wie RAID 1 10 bei kleinen bertragungsgr en aber zu geringeren Datentr gerkosten RAID 0 liefert eine etwas bessere Leistung als 5 oder 1 10 aber keinen Datens
52. usfall von zwei Dezember 2008 Version A01 Seite 35 Dell PowerVault MD3000 und MD3000i Best Practices f r die Array Optimierung Begriff RPA RMW RMW2 SAS SATA Auslastung SCSI Segment Kurze E A SQL Block Definition Laufwerken Read Prefetch Algorithm Eine Kurzform f r den Read Ahead Cache der auf dem MD3000 MD3000i verwendet wird Read Modify Write der zweitbeste Algorithmus der bei RAID 5 und RAID 6 Schreibvorg ngen zur Verf gung steht Zu einem RMW kommt es wenn eine Menge an Bits abge ndert wird die kleiner ist als ein einzelnes Segment oder diesem entspricht Eine Anpassung von RMW in Firmware der ersten Generation speziell f r Write Through Bedingungen bei der Schreib Cache nicht aktiviert ist oder auf ein virtuelles Laufwerk aufgerufen wird Serial Attached SCSI Protokoll wird von t10 org gef hrt Serial Attached Technology Attachment bzw Serial ATA Dabei handelt es sich um die n chste Phase des veralteten Parallel ATA In diesem White Paper bezieht sich SATA in erster Linie auf SATA Festplattentechnologie Siehe Controller Auslastung Small Computer System Interface Protokoll wird von t10 org gef hrt Ein Segment sind die Daten die auf ein Laufwerk im Block einer virtuellen Datentr gergruppe geschrieben werden bevor Daten auf das n chste Laufwerk im Block der virtuellen Datentr gergruppe geschrieben werden Jegliche E A die weniger als 1 3 des verf gb
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