آیا به دنبال راهکاری برای استفاده بهینه از دیسکهای NVMe در زیرساخت ذخیرهسازی سازمان خود هستید؟
با توجه به نقش حیاتی NVMe در افزایش سرعت و کارایی سیستمهای ذخیرهسازی، بهرهبرداری درست از این فناوری به یکی از دغدغههای اصلی تیمهای IT تبدیل شده است. نسخههای جدید Open-E JovianDSS این امکان را فراهم کردهاند که از یک درایو NVMe بهصورت همزمان برای عملکردهایی مانند Write Log ،Read Cache و ZFS Special Devices استفاده کنید. در این مقاله، بهکمک بهترین شیوههای پیشنهادی Open-E، نحوه پیکربندی این پارتیشنها را بررسی میکنیم.
راهنمای مطالعه
جهت دریافت مشاوره خرید استوریج با قیمت مناسب و متناسب با نیاز سازمانتان، میتوانید با کارشناسان شرکت رایانش ابری پردیس تماس بگیرید.
رایانش ابری پردیس با بیش از 10 سال سابقه در ارائه خدمات و راهکارهای ذخیره سازی اطلاعات و مشاوره خرید استوریج آماده همکاری با شماست.
قابلیت پارتیشنبندی چندگانه NVMe در نسخههای Up30 و Up32 از Open-E JovianDSS
نسخه Up30 از Open-E JovianDSS قابلیت بسیار مفیدی را در زمینه استفاده از پارتیشنهای NVMe ارائه کرده است که بسیاری از مدیران IT از آن به عنوان یک ویژگی بسیار کارآمد یاد میکنند و معتقدند استفاده از آن موجب افزایش قابلتوجهی در عملکرد سیستم، بهویژه در صورت بهکارگیری درایوهای NVMe در ساختار ذخیرهسازی، میشود. این قابلیت امکان تقسیم فضای دیسک برای ایجاد پارتیشن NVMe را فراهم میکند و به کاربران اجازه میدهد از یک دستگاه واحد برای عملکردهای متنوعی مانند Read Cache ،Write Log یا ZFS Special Devices استفاده کنند. این ویژگی کاربران را قادر میسازد تا از فضای دیسک بهصورت بهینه بهرهبرداری کرده، هزینهها را کاهش دهند و فرآیند مدیریت و نگهداری ذخیرهسازی دادهها را سادهسازی نمایند.
علاوه بر این، جدیدترین نسخه Open-E JovianDSS Up32 گزینهای جدید را معرفی کرده است که مدیریت پارتیشنهای NVMe را بیشازپیش ساده میکند. این قابلیت امکان برچسبگذاری (Labeling) پارتیشنها با نامهایی که نشاندهنده کاربری آنها هستند را فراهم میسازد. این بهبود، فرآیند مدیریت را بسیار تسهیل میکند، احتمال بروز خطای انسانی را کاهش میدهد و روشی شهودیتر برای ساماندهی لایههای ذخیرهسازی ارائه میدهد.
راهنمای کلی پارتیشنبندی در Open-E: سه کاربرد اصلی NVMe
در پی وبینار مربوط به نسخه Up30 از Open-E JovianDSS، سوالاتی در رابطه با دستورالعملهای پارتیشنبندی NVMe مطرح شد؛ بهویژه در خصوص نحوه تخصیص ظرفیت میان Write Cache، Read Cache و ZFS Special Devices. این مقاله بهترین شیوهها (Best Practices) و نکات کلیدی پیشنهادی Open-E را برای بهینهسازی حجم و کارکرد هر پارتیشن ارائه میدهد.
پارتیشن Write Log در Open-E
چگونه بهینهسازی کنیم؟
تعیین اندازه بهینه برای دیسک Write Log به حجم بالقوه دادهای بستگی دارد که در طی سه عملیات متوالی ZFS میتواند به سرور منتقل شود؛ حجمی که معمولاً تحت تأثیر پهنای باند شبکه قرار دارد. با در نظر گرفتن اینکه مدت زمان پیشفرض هر عملیات ZFS برابر با ۵ ثانیه است، دستگاه Write Log باید توانایی ذخیره دادههای معادل ۱۵ ثانیه انتقال (سه گروه عملیات) را داشته باشد
از منظر اقتصادی، افزایش بیش از حد ظرفیت هیچ مزیتی به همراه ندارد، اما اگر این پارتیشن کمتر از مقدار موردنیاز در نظر گرفته شود، میتواند منجر به کاهش کارایی در عملیاتهای نوشتن همزمان (Synchronous Write) شود. توصیه عملی برای اندازه پارتیشن NVMe مربوط به Write Log، تخصیص ظرفیت 100 گیگابایت است.
برای افزایش امنیت دادهها، توصیه میشود از افزونگی (Redundancy) در پارتیشن Write Log استفاده شود؛ بهعنوانمثال، پیکربندی بهصورت Mirror. این اقدام حفاظتی موجب میشود حتی در صورت بروز خرابی در یکی از دیسکهای مربوط به Write Log، یکپارچگی دادهها حفظ شده و از بروز از دست رفتن اطلاعات جلوگیری گردد.
پارتیشن Read Cache
محاسبه، ظرفیت و عملکرد در JovianDSS
بهترین اندازه برای Read Cache را میتوان با استفاده از فرمول زیر بهصورت تقریبی محاسبه کرد.
این فرمول میزان RAM مورد نیاز، تعداد بایت رزرو شده برای ساختار هدر کش خواندنی (l2hdr) و volblocksize (یا recordsize) را در نظر میگیرد:
- Read cache size = (RAM owned × volblocksize or recordsize / bytes reserved by l2hdr structure)
Volblocksize مقداری ثابت است که تضمین میکند هر دادهای که به یک ZFS volume (zvol) نوشته میشود، در بلاکهایی ذخیره شود که با volblocksize مشخصشده مطابقت دارند.
بایتهای رزرو شده توسط ساختار هدر کش خواندنی (l2hdr structure) بخشی از هر رکورد کششده است که باید در RAM ذخیره شود.
بیایید از این فرمول برای مثال زیر استفاده کنیم:
57981809664B – برابر با ۵۴ گیگابایت RAM
70B – بایت رزرو شده برای ساختار هدر کش خواندنی (l2hdr structure)
8192B – volblocksize یا recordsize
Size of Read Cache = (57981809664B × 8192B / 70B)
شما میتوانید با استفاده از این اعداد، مقدار دقیق را محاسبه کنید. توجه داشته باشید که نتیجه بهصورت بایت خواهد بود، و ممکن است بخواهید آن را به واحدی خواناتر مانند گیگابایت (GB) یا ترابایت (TB) تبدیل کنید.
پارتیشن ZFS Special Devices
راهاندازی، نقشها و نکات کلیدی در پیکربندی
در مورد ZFS Special Devices، موضوع به این سادگی نیست. با این حال، ما میتوانیم چند راهنمایی پایهای ارائه دهیم تا به شما کمک کنیم هنگام ایجاد پارتیشن NVMe برای این منظور، بدانید چه نکاتی را باید در نظر بگیرید.
درک نوع بار کاری و نوع داده
- درصد بهبود عملکرد حاصل از استفاده از ZFS Special Devices میتواند بسته به نوع بار کاری و دادهها بسیار متفاوت باشد. موارد استفاده خاص را در نظر بگیرید، اینکه آیا شامل عملیات سنگین بر روی متادیتا است، انتقال فایلهای حجیم، یا ترکیبی از هر دو.
- به خاطر داشته باشید که افزایش عملکرد یک عدد ثابت و عمومی نیست؛ بلکه کاملاً به ویژگیهای خاص بار کاری شما بستگی دارد.
ملاحظات سختافزاری
- ویژگیهای عملکردی دستگاههای ذخیرهسازیای را که برای vdev ویژه (Special VDEV) استفاده میکنید ارزیابی نمایید. در صورت امکان، از درایوهای NVMe با عملکرد بالا برای ZFS Special Devices استفاده کنید.
- این موضوع را با ذخیرهساز اصلی (Primary Pool) مقایسه کنید. برای مثال، اگر استخر اصلی شما از هارد دیسکهای کند (HDD) تشکیل شده باشد، افزایش عملکرد در عملیاتهای مربوط به متادیتا و دسترسی به فایلهای کوچک هنگام استفاده از NVMe برای Special VDEV میتواند بسیار قابل توجه باشد.
تست Benchmark
- تستهای بنچمارکی انجام دهید که شرایط استفاده واقعی شما را شبیهسازی کنند تا بتوانید تفاوت عملکرد را بهدقت اندازهگیری نمایید.
- عملکرد سیستم را در شرایط و بار کاری یکسان، با و بدون استفاده از Special VDEV مقایسه کنید. این کار دید واضحتری از تأثیر ZFS Special Devices بر عملکرد کلی سیستم به شما خواهد داد.
گروه ZFS Special Devices
دستگاههایی که در گروه ZFS Special Devices قرار میگیرند، اهداف خاصی را دنبال میکنند:
- Metadata: برای ذخیرهسازی مؤثر متادیتا مورد استفاده قرار میگیرند. بارهای کاری با متادیتای سنگین از دسترسی سریعتر به متادیتا بهرهمند میشوند.
- Indirect Blocks: این بلاکها برای دسترسی به دادهها حیاتی هستند. بهینهسازی محل ذخیرهسازی آنها درون گروه ZFS Special Devices اهمیت بالایی دارد.
- Deduplication Tables: تصمیمگیری کنید که آیا جداول Deduplication درون گروه ZFS Special Devices قرار گیرند یا در یک گروه مجزا به نام Deduplication Group ذخیره شوند.
تخصیص فضا برای بلاکهای فایلهای کوچک:
- ZFS Special Devices را بهگونهای پیکربندی کنید که بتوانند بلاکهای فایلهای کوچک را پذیرش کنند. در صورت نیاز، اندازه بلاک را با استفاده از تنظیمات مربوطه تغییر دهید.
- همانطور که از دستورالعملهای بالا میتوان نتیجه گرفت، عدد مشخص و ثابتی برای ظرفیت پارتیشن وجود ندارد. با این حال، باید در نظر داشت که این مقدار میتواند بین ۱٪ تا ۱۰٪ از کل حجم ظرفیت ذخیرهسازی دادهها را شامل شود.
به خاطر داشته باشید که اثربخشی ZFS Special Devices به محیط خاص شما، نوع بار کاری و پیکربندی سختافزاری وابسته است.
آموزش ویدیویی
پیادهسازی در عمل
اگر به حداکثر رساندن بهرهوری دیسکهای NVMe خود با استفاده از Open-E JovianDSS Up30 علاقهمند هستید، ویدیوی زیر را مشاهده کنید. این بهروزرسانی جدید امکان ایجاد پارتیشنهایی بر روی درایوهای NVMe را برای کاربردهایی مانند Read Cache، Write Log و ZFS Special Devices فراهم میسازد. انجام این کار میتواند منجر به کاهش هزینهها، کاهش نیاز به سختافزار و افزایش انعطافپذیری در طراحی و نگهداری سیستم ذخیرهسازی دادههای شما شود!