La lecture en ligne est gratuite
Le téléchargement nécessite un accès à la bibliothèque YouScribe
Tout savoir sur nos offres
Télécharger Lire

BAIES DE STOCKAGE POWERVAULT MD3000 ET

De
37 pages


BAIES DE

STOCKAGE
POWERVAULT
MD3000 ET
OPTIMISATION DES
BAIES -
MEILLEURES
PRATIQUES
dell.com/PowerVault
Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i
- Meilleures pratiques














































AVIS DE NON-RESPONSABILITE
CE LIVRE BLANC N'A QU'UN CARACTERE INFORMATIF, ET PEUT
CONTENIR DES ERREURS TYPOGRAPHIQUES ET DES IMPRECISIONS
TECHNIQUES. SON CONTENU EST FOURNI EN L'ETAT, SANS GARANTIES
EXPRESSES NI IMPLICITES D'AUCUNE SORTE.
Pour plus d'informations, contactez Dell.
Les informations contenues dans ce document peuvent être modifiées sans
préavis.
http://www.dell.com

Décembre 2008 – Révision A01 Page 2 
Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i
- Meilleures pratiques


Table des matières

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  ...
Voir plus Voir moins
BAIES DE STOCKAGE POWERVAULT MD3000 ET OPTIMISATION DES BAIES - MEILLEURES PRATIQUES dell.com/PowerVault Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques AVIS DE NON-RESPONSABILITE CE LIVRE BLANC N'A QU'UN CARACTERE INFORMATIF, ET PEUT CONTENIR DES ERREURS TYPOGRAPHIQUES ET DES IMPRECISIONS TECHNIQUES. SON CONTENU EST FOURNI EN L'ETAT, SANS GARANTIES EXPRESSES NI IMPLICITES D'AUCUNE SORTE. Pour plus d'informations, contactez Dell. Les informations contenues dans ce document peuvent être modifiées sans préavis. http://www.dell.com Décembre 2008 – Révision A01 Page 2  Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques Table des matières 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 .............................................................................................. 6  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  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 .................................................................................................. 12  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‐ Read Cache Pre‐fetch ........................................................................ 14  4.6.3  Setting the Storage Array Cache Block Size ......................................................................................... 14  4.7  TUNING USING ARRAY PERFORMANCE DATA ........................................................................................................... 16  4.7.1  Collecting Performance Statistics ........................................................................................................ 16  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 ............................................................................................................... 25  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 .................................................................................................................. 26  4.10.1  Getting Optimal Performance from Snapshot................................................................................. 26  4.10.2  Optimal ance from Virtual Disk Copy .................................................................... 26  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 ........................................................... 27  5.1.3 g 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  B:  SYSTEM TROUBLESHOOTING ....................................................................................................... 32  APPENDIX C:  REFERENCES . 33  D: GLOSSARY OF TERMS  35  Décembre 2008 – Révision A01 Page 3  Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques 1 Lectorat et objectif L'objectif de ce document est de guider les utilisateurs des baies de stockage Dell™ PowerVault™ MD3000 et MD3000i à travers les processus avancés qui leur permettront d'optimiser leurs produits en fonction de leurs besoins spécifiques. Les meilleures pratiques présentées s'appliquent aux baies de stockage fonctionnant avec des micrologiciels de première et de deuxième générations (06.XX.XX.XX et 07.XX.XX.XX respectivement). Pour savoir comment déterminer la version du micrologiciel équipant une baie de stockage MD3000 ou MD3000i, veuillez vous reporter au guide d'utilisation Dell™ correspondant, à l'adresse suivante : http://support.dell.com/manuals. 2 Optimisation des performances - Présentation Le principal enjeu en matière d'optimisation des performances de stockage réside dans la compréhension et la maîtrise des différents composants (répertoriés ci-dessous) en interaction les uns avec les autres, ainsi que dans l'évaluation précise des performances des applications. Les performances des baies de stockage ne comptant que pour une partie des performances applicatives, le processus d'optimisation doit également prendre en compte les caractéristiques d'entrée/sortie (E/S) des applications, ainsi que l'intégralité des composants jouant un rôle au niveau des chemins d'accès des données, parmi lesquels l'adaptateur de bus hôte SAS, l'initiateur iSCSI, le commutateur réseau et les paramètres du système d'exploitation hôte. Les différents facteurs à considérer sont tellement nombreux qu'optimiser les performances, ne serait-ce que pour une seule application, peut se révéler complexe. Que dire alors lorsqu'il s'agit d'optimiser les performances de plusieurs applications partageant une seule et même baie de stockage ! Afin de simplifier ce processus, les systèmes de stockage Dell™ intègrent des dispositifs de surveillance des performances ainsi que des fonctionnalités flexibles d'optimisation, accessibles depuis le logiciel de gestion Modular Disk Storage Manager (MDSM). 2.1 Performances de stockage - les composants qui entrent en ligne de compte Le présent livre blanc donne une approche générale en matière d'optimisation des performances E/S. Il contient également des instructions d'utilisation spécifiques relatives aux fonctionnalités de réglage des baies de stockage. Il débute par une analyse globale des éléments dont dépendent les performances E/S, à savoir : • Baie de stockage • Application logicielle Décembre 2008 – Révision A01 Page 4  Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques • Plate-forme serveur (matériel, système d'exploitation, gestionnaires de volumes, pilotes de périphériques) • Réseau (baie de stockage MD3000i uniquement) 2.2 Optimisation des performances - Approche de base En matière d'optimisation des performances E/S, la première question à se poser est la suivante : « Quel doit être le niveau de performances de mon système ? » Les réponses possibles doivent commencer par : • « Cela dépend de… ». En effet, il n'existe pas de réponse toute faite à cette question. Chaque environnement est unique et les paramètres à sélectionner dans ce domaine varient en fonction des objectifs définis, de la configuration et des exigences spécifiques à l'environnement. • « Le niveau réel des performances peut fluctuer. » : les résultats obtenus dans ce domaine varient considérablement car les conditions d'utilisation elles-mêmes sont soumises à d'importantes variations. Des réponses à cette question découle la définition des étapes élémentaires suivantes : 1 – Configuration et test 2 – Evaluation 3 – Réglage adapté Les fonctionnalités de surveillance et d'optimisation des performances dont sont pourvues toutes les baies de stockage MD3000 et MD3000i sont idéalement adaptées à ce processus itératif. La première étape consiste à mesurer les performances de base actuelles de la configuration : l'idéal est de réaliser cette mesure avec une charge de travail aussi proche que possible de celle prévue pour la solution de stockage finale. Vous pouvez réaliser cette mesure à l'aide de différents outils : SQL Replay avec un moniteur de performances système (perfmon ou sysstat/iostat ou analyse de performance et de capture d'état CLI) ou batterie de tests de performance synthétiques qui simule le profil E/S attendu (Iometer, IOZone, Bonnie). Comparer les données de base mesurées avec les besoins et capacités attendus de votre baie de stockage MD3000 ou MD3000i vous permet ensuite d'optimiser sa configuration. Le présent livre blanc contient un certain nombre de recommandations à suivre lors de cette première étape clé, ainsi que certaines modifications légères que vous pouvez apporter aux paramètres des systèmes de stockage MD3000 et MD3000i afin de leur permettre de fonctionner de manière optimale. Décembre 2008 – Révision A01 Page 5  Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques 3 Applications logicielles - Points à considérer Afin de déterminer la configuration optimale de la future installation, il est essentiel de comprendre les caractéristiques E/S des applications qu'elle inclura, et ce en utilisant la baie de stockage dans des conditions d'exécution aussi proches que possible de celles prévues. Ce processus est essentiel à l'optimisation de l'ensemble de la solution. Il implique, entre autres, de déterminer les éléments suivants : • Nombre de sources d'E/S discrètes en interaction avec la solution • Caractère aléatoire de l'accès de la ou des principales sources d'E/S aux données • Taille moyenne des E/S ; trois catégories possibles, selon le mode de transfert : o Transferts par larges blocs ( ≥ 256 Kio) o Transferts par blocs moyens ( ≥ 32 Kio et < 256 Kio) o Transferts par petits blocs (< 32 Kio) • Sporadicité du schéma E/S, c'est-à-dire le cycle de travail moyen des E/S par rapport à la baie de stockage • Profil des E/S ; il s'agit généralement du ratio lectures / écritures 4 Baies de stockage MD3000/MD3000i - Configuration Pour configurer les systèmes de stockage MD3000 et MD3000i, deux méthodes sont possibles. La première, qui est aussi la plus simple et la plus répandue, consiste à utiliser le gestionnaire MDSM. Ce gestionnaire permet de configurer automatiquement les baies de stockage et d'obtenir une configuration opérationnelle, efficace sans avoir à disposer de connaissances approfondies en matière d'optimisation des performances. La deuxième consiste à configurer manuellement les baies de stockage à l'aide de l'interface de ligne de commande (CLI). Cette option offre davantage de flexibilité, mais nécessite également davantage de connaissances dans ce domaine. Pour savoir où trouver de plus amples informations sur le gestionnaire MDSM et l'interface de ligne de commande, reportez-vous à l'Appendix C: References. 4.1 Identification du niveau RAID le plus adapté Dans le cadre de l'optimisation d'une baie de stockage externe MD3000 ou MD3000i, la première étape consiste à déterminer le niveau RAID le plus adapté en fonction des applications. Veuillez noter que le niveau RAID 0 n'est pas traité dans ce document, car il n'offre aucune protection des données. Nous Décembre 2008 – Révision A01 Page 6  Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques ne vous déconseillons pas l'usage de ce niveau, mais nous vous recommandons de réserver son utilisation à des données non critiques uniquement. En règle générale, le niveau RAID 0 affiche de meilleures performances que les niveaux RAID 1/10, 5 ou 6. Le niveau RAID 6 n'est pas systématiquement référencé de façon explicite dans le présent document ; sauf notification contraire, la plupart des commentaires applicables à une configuration RAID 5 le sont également au niveau RAID 6. Il est parfois recommandé de recourir au niveau RAID 6 en raison de sa meilleure tolérance aux pannes que le niveau RAID 5. Notez cependant que les performances de ce niveau sont inférieures à celles du niveau RAID 5. Cette différence est due au calcul de parité additionnel et à l'espace disque physique supplémentaire requis pour ce type de mise en œuvre. Un point important à prendre en compte au moment de déterminer le niveau RAID à adopter est le coût physique qu'il génère en termes de capacité. Ce coût correspond en fait du nombre de disques physiques dont la capacité utile est sacrifiée afin de fournir le niveau d'intégrité recherché pour les données. Différent pour chaque niveau RAID, le coût-disque est l'un des facteurs clés dans la sélection du niveau RAID à adopter en fonction de chaque environnement. Le niveau RAID 0, lequel offre un niveau de redondance nul, affiche un coût-disque nul. Le niveau RAID 1/10 affiche le coût-disque le plus élevé dans les groupements comptant plus de deux disques. Dans une configuration RAID 1/10, la moitié des disques physiques est systématiquement utilisée pour le miroir. Le niveau RAID 5 affiche un coût fixe d'un disque physique par groupement de disques, c'est-à-dire que pour un ensemble RAID 5 comptant n disques, la capacité disponible est égale à seulement n-1. De la même manière, le niveau RAID 6 affiche un coût fixe de deux disques physiques par groupement de disques, soit une capacité de n-2. Dans des systèmes RAID 5 et RAID 6, ces disques supplémentaires correspondent à l'espace nécessaire pour préserver le niveau d'information de parité de chaque bande. Cependant, le coût-disque n'est pas le seul facteur à prendre en compte lors de la sélection du niveau RAID le plus adapté à votre configuration. Les performances d'un niveau RAID spécifique sont en effet intimement liées aux caractéristiques du schéma E/S, tel que transmis à la baie de stockage par le ou les hôtes. Dans un schéma E/S impliquant des opérations d'écriture, toutes E/S dont les pics sont supérieurs par la taille à 1/3 de la mémoire cache disponible doivent être considérées comme longues. Les opérations d'écriture longues rendent mieux compte des performances d'un niveau RAID que les opérations d'écriture courtes. Ces dernières peuvent être gérées entièrement au niveau du cache, ce qui permet de minimiser leur impact sur les performances du niveau RAID. Si la sporadicité des écritures reste inférieure au taux de déchargement de la mémoire cache sur le disque, le choix du niveau RAID n'est pas problématique. De manière générale, voici les recommandations d'utilisation des différents niveaux RAID : Décembre 2008 – Révision A01 Page 7  Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques • RAID 5 et RAID 6 offrent les meilleures performances pour les grandes E/S séquentielles (> 256 Kio) • Le niveau RAID 5 ou RAID 1/10 est conseillé pour les petites E/S (< 32 Kio) • Pour les E/S de taille moyenne, d'autres caractéristiques applicatives doivent être prises en compte : o RAID 5 et RAID 1/10 ne présentent pas de véritables différences lorsqu'ils sont utilisés dans des environnements en lecture ou écriture séquentielle. o RAID 5 et RAID 6 affichent les moins bonnes performances pour les opérations en écriture aléatoires. o Dans le cadre d'applications d'E/S aléatoires impliquant plus de 10 % d'opérations en écriture, le niveau RAID 1/10 affiche les meilleures performances. Table 1 propose une synthèse de ces différentes affirmations. Dans un environnement idéal, les bandes ou segments de données sont alignés, et la mémoire cache et les modules du contrôleur RAID ne sont pas saturés par les opérations d'E/S. Tableau 1 : taille des E/S et niveau RAID le plus approprié Principalement aléatoire Principalement séquentiel Taille des Lecture Ecriture Lecture Ecriture blocs Petite 1/10, 5, 6 1/10 1/10, 5, 6 1/10, 5 (< 32 Kio) Moyenne (entre 32 et 1/10, 5, 6 1/10 1/10, 5, 6 5 256 Kio) Grande 1/10, 5, 6 1/10 1/10, 5, 6 5 (> 256 Kio) 4.1.1 Sélection d'un niveau RAID - Important taux d'opérations en écriture Dans le cadre d'E/S aléatoires présentant un taux d'écritures supérieur à 10 % et un taux de sporadicité faible, RAID 1/10 propose le meilleur niveau de performance global pour des groupements de disques redondants. Les performances d'une telle configuration peuvent être jusqu'à 20 % supérieures à celles d'une configuration RAID 5 dans ce type d'environnement, mais son coût-disque est en revanche le plus élevé. RAID 5 protège les données Décembre 2008 – Révision A01 Page 8  Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques et limite le coût-disque, mais la performance des opérations en écriture est fortement affectée par le calcul de la parité. RAID 6, tout en proposant une meilleure protection que RAID 5 et un coût-disque minime, affiche une baisse des performances encore plus élevée, du fait des calculs résultant de la double parité. Dans le cadre d'E/S séquentielles impliquant des opérations en écriture de taille relativement réduite, le niveau RAID choisi n'est pas déterminant. Dans le cadre de transferts de taille moyenne, RAID 1/10 peut être plus performant que RAID 5 ou RAID 6, mais une fois de plus à un coût-disque plus élevé. Dans le cadre d'opérations en écriture séquentielle très grandes, RAID 5 peut afficher des performances similaires voire supérieures à RAID 1/10, en particulier si l'on prend en compte le ratio coût-disque / capacité. De plus, les performances sont toujours meilleures lorsque les applications ou systèmes d'exploitation sont capables de mettre en mémoire tampon ou d'amalgamer les écritures afin de remplir la totalité des segments ou bandes. 4.1.2 Sélection d'un niveau RAID - Faible taux d'opérations en écriture Dans le cadre d'E/S aléatoires présentant un faible taux d'opérations en écriture (< 10 %), RAID 5 offre des performances pratiquement identiques à RAID 1/10 pour des tailles de transfert réduites, mais à un coût-disque moindre. Toujours dans ce type d'environnement, RAID 0 offre des performances légèrement supérieures aux niveaux 5 et 1/10, mais sans aucune protection des données. Dans des environnements avec des tailles de transfert plus grandes, les performances de RAID 1/10 peuvent s'avérer légèrement supérieures à celles de la configuration RAID 5, mais une fois encore pour un coût-disque beaucoup plus élevé. 4.2 Sélection du nombre de disques dans un groupement de disques L'optimisation des performances nécessite la prise en compte d'un grand nombre de facteurs, dont le type, la capacité et le nombre de disques. Lors de la création de groupements de disques, respecter les directives suivantes peut se révéler opportun : • Répartir les charges de travail aléatoires et séquentielles sur des groupements de disques séparés : séparer le trafic E/S afin de minimiser le partage des groupements de disques entre les disques virtuels. • Opter pour des disques plus rapides : en règle générale, un disque à 15 000 tr/min affichera des performances supérieures de 20 % par rapport à un disque 10 000 tr/min dans le cadre d'opérations mixtes (séquentielles + aléatoires). Reportez-vous aux fiches techniques du fabricant afin de faire le meilleur choix. Décembre 2008 – Révision A01 Page 9  Optimisation des baies de stockage Dell™ PowerVault MD3000 et MD3000i - Meilleures pratiques • L'ajout de disques dans un groupement dans lequel la taille de bande reste fixe permet d'accroître le débit des E/S séquentielles jusqu'à saturation du contrôleur : plus le nombre de disques est élevé, plus le nombre d'axes permettant de desservir les E/S est élevé. • Pour une optimisation en fonction du taux de transfert des données, multiplier le nombre de disques de données physiques par la taille de segment définie pour égaler la taille des E/S. Cependant, il existe toujours des exceptions. Dans le cadre d'E/S de petite à moyenne taille, il est déconseillé de les diviser de manière à envoyer des E/S encore plus petites aux disques durs. Remarque : les disques de parité ou de miroir utilisés dans les ensembles RAID ne sont pas inclus dans le décompte des disques de données. Pour les applications transactionnelles ou les E/S par seconde, le nombre de disques joue un rôle plus important car le débit des E/S aléatoires sur les disques durs est relativement peu élevé. Gardez également à l'esprit lors du choix du nombre de disques que ce dernier doit également permettre d'atteindre pour chaque groupe de disques virtuels le débit E/S nécessaire à la prise en charge de chaque application. Il doit en outre assurer les E/S nécessaires à la mise en œuvre de la protection offerte par le RAID sélectionné. La taille de segment défini doit être au moins aussi grande que la taille standard des E/S applicatives. Dans ce domaine, 128 Kio est une taille de départ adaptée à la plupart des applications. Dans la plupart des applications, plus le nombre de disques figurant dans un groupement particulier est important, meilleures sont les performances de ce groupement. Vous pouvez accroître le nombre de disques d'un groupement existant à l'aide de l'interface CLI. 4.3 Emplacement et capacité des disques virtuels L'emplacement des disques virtuels dans un groupement de disques, leur nombre et leur capacité sont des facteurs importants à prendre en compte pour l'optimisation des performances d'une baie de stockage. Dans le cadre de l'utilisation d'un support de stockage rotatif, la capacité d'un disque virtuel et son emplacement dans un groupement de disques ont un impact important sur les performances. Cela est principalement dû aux différences dans la vélocité angulaire au niveau des zones externes du disque. La méthode consistant à allouer uniquement les pistes externes d'un support de stockage rotatif afin d'améliorer les performances est appelé short-stroking. L'objectif de ce livre blanc n'étant pas de traiter en détail des aspects techniques de cette technologie, nous nous contenterons d'en énoncer les principaux fondements : de manière générale, le tiers des pistes externes d'un support de stockage rotatif affiche les meilleures vitesses, tandis que les pistes internes sont plus lentes. Afin de tirer parti de cette caractéristique, il est possible de créer un groupement de disques se composant d'un seul disque virtuel, auquel moins Décembre 2008 – Révision A01 Page 10