如何根据不同的工作负载调整存储性能

最后，我们须要记住的是收集是连接着共享阵列、办事器和存储，在基于横向扩大节点的筹划中(如超融合基本架构)，收集亦是连接各节点，确保数据一致性的关键地点。

多年来，存储（尤其是共享存储阵列）的机能调优工作一向被认为须要必定程度的技巧和经验基本才能做到的艺术。

上述这些都是我们可以设备、优化的可选项。

数据构造——跨物理介质安排分派数据可以进步I/O机能。单块硬盘或闪存驱动器的I/O机能是有限的，是以跨越多台设备的“条带化”有助于在多并发读写操作时扩大I/O。因为要应用RAID进行数据保护，条带化难以无穷扩大，须要在RAID扩大性和RAID组重构时光之间做出衡量。RAID 6就义了额外的空间和奇偶校验量换取扩大性。还有一种方法是应用纠删码，但这更合实用于对象类型的数据。
缓存——闪存或DRAM上的缓存数据可以改良I/O延迟，用共享阵列或应用法度榜样主机上的缓存来办事攫取请求。写入I/O同样得以加快，不过须要复制写入持久性缓存设备来预防硬件故障。诸如Nimble的Adaptive Flash或HPE 3PAR的Adaptive Flash Cache之类的现代化缓存筹划可以优化昂贵资本的应用，并大年夜幅优化机能。
收集调优——在共享存储情况中，可声调剂光纤通道和以太网收集来改良机能，即光纤通道中的信用阀值(Buffer Credits，又绅士量控制机制)和以太网中的数据包尺寸(Packet Size)。很显然，应用非浊宣型交换机可以确保交换机膳绫强个端口点对点的吞吐量。整体收集设计同样重要。在以前，我们为了节俭成本将光纤通道收集设计为拓扑构造。而到了如今，光纤通道和以太网每个端口的速度固然都并不会趋势饱和，端口共享仍然不是什么大年夜问题，不过假如端口可以专用，那么这将更有助于清除瓶颈。
分层——平日而言，分层的应用目标在于节俭成本，但优化机能同样是其目标。根据所请求的I/O机能和存储介质的成本消息将数据安排到最合适的存储层上。分层算法多年来一向在快速成长，大年夜LUN转向基于数据块的分层。精确的分层算法和数据安排可以在不消额外购买硬件的前提下晋升机能。

但伴跟着市场与技巧的成长变更，如今人们不禁要问是否可以用更简化的操作来知足特定应用法度榜样和应用负载的请求。

不过，存储“调优”仍然是须要的。

本文中，我们会谈到这个中所涉及的些许问题，以及可以若何优化存储硬件和主流应用法度榜样的需求。

外部存储平日被用作应用法度榜样数据的经久存放区域，其存储介质的速度远比主存储器要慢得多。

硬盘驱动器的延迟(响应)时光以毫秒级为单位，并且更合适于次序而非随机输入/输出(I/O)机能。

NAND闪存带来了更好的随机I/O处理机能，尽管其就义了存储介质的应用寿命。闪存存储还有另一个问题，其须要履行诸如垃圾收受接收类的后台义务，大年夜而延长岭锾螃时光。

DRAM的机能卓越，正如我们即将提到的，是用以改良体系机能的潜在方法。

为了获得最佳调优效不雅，我们起重要知道应用法度榜样的I/O特点。

这在每个具体场景中可能千差万别，但我们仍可以将其归纳为某几种类型。

构造化数据——最有代表性的是SQL(Oracle，SQL Server)和NoSQL(MongoDB，CouchDB)数据库，其具有混淆式的I/O属性。所存储的数据平日具备随机的I/O属性(整表扫描除外)，而数据写入则多以小型的增量式写入。传统的经验中我们将数据存放在RAID-5存储上并以RAID-10作为日记，但实际上仅有少量的I/O缓存才是相干的。对于现代化的存储阵列，大年夜多半数据库加载(除了密集型)都易于治理，无需手动存放数据;而对于密集型工作负载，将日记存放在高机能存储上会是更好的选择。
虚拟办事器——办事器虚拟化惹人了随机与持续I/O工作负载混淆的效应。这是因为数据经由过程多个虚拟机分布在LUN或卷上，每个虚拟机都自力于另一个，生成了随机工作负载的特点。进步虚拟办事器的机能须要安排更快速的存储介质(大年夜而削减每个零丁I/O的延迟)或者惹人缓存。vSphere(VMware)和Hyper-V(Microsoft)都许可为单个虚拟机设备缓存。还可以在虚拟机治理法度榜样中集成第三方缓存解决筹划来进步I/O机能。对于HCI，VMware的Virtual SAN还供给了一个全闪存的选项，应用高机能和安闲量闪存组合来竽暌古化I/O工作负载。
虚拟桌面——虚拟桌面给I/O机能所带来的挑衅与虚拟办事器中的随机拜访问题类似，但却具有差别性。起首，大年夜多半台式机都是由某一个镜像制成的，是以在启动大年夜量桌面时存在着大年夜量反复的数据。其次，虚拟桌面经常，甚至天天都邑启动，是以攫取(启动)和写入(封闭)时光会更多。经由过程在共享阵列中对桌面镜像应用缓存和反复数据删除，或者应用第三方软件，可以大年夜幅进步桌面机能。非永远性的桌面镜像甚至可以缓存在DRAM中，如许的解决筹划比购买昂贵的全闪存要便宜很多。
收集办事器——额外的攫取缓存有助于收集和其它读密集型应用法度榜样(如内容治理体系)。这可以安排在共享阵列中，也可以在虚拟机治理法度榜样顶用专用缓存。个中的衡量之处在于，收集办事器本身有空余缓存时可以避免后端I/O，但缓存容量毕竟有所限制，在某个时刻仍需将数据存储回外部I/O。
邮件办事器——回想10至15年之前，Microsoft Exchange等平台上，每个邮箱的I/O需求是相当高的。跟着新产品的宣布，单个用户的I/O需求降低了15至20倍。Exchange 2016比较2003版，只须要大年夜约5%的IOPS。是以，可以用JBOD而非SAN来安排Exchange。话虽如斯，像Exchange如许的电子邮件平台仍可以大年夜日益鼓起的缓存和分布式数据安排(如宽条带化)中获益。
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