Configurando um sistema de armazenamento balanceado

A conexão de um sistema de armazenamento externo ao sistema requer que configurações específicas sejam aplicadas para configurar as características de um sistema balanceado.

Sobre Esta Tarefa

Para conectar um sistema de armazenamento externo ao sistema, considere as duas etapas principais a seguir:
  1. Configurar as características do sistema para conexões de armazenamento.
  2. Mapear unidades lógicas para essas conexões de armazenamento que permitem que o sistema acesse as unidades lógicas.

É possível usar os recursos de virtualização do sistema para escolher como o armazenamento será dividido e apresentado aos hosts. Enquanto de virtualização fornece a você muita flexibilidade, também oferece o potencial para configurar um sistema de armazenamentosobrecarregado. Um sistema de armazenamento está sobrecarregado se a quantidade de transações de E/S emitidas pelos sistemas host exceder a capacidade do armazenamento para processar essas transações. Se um sistema de armazenamento estiver sobrecarregado, ele causa atrasos nos sistemas host e pode fazer transações de E/S atingirem o tempo limite no host. Se as transações de E/S atingirem o tempo limite, o host registra os erros e as E/Ss falhar para os aplicativos.

Cenário: Você tem um sistema de armazenamento sobrecarregado.

Sob este cenário, você usou o sistema para virtualizar uma única matriz e para dividir o armazenamento em 64 sistemas host. Se todos os sistemas host tentarem acessar o armazenamento ao mesmo tempo, a uma única matriz será sobrecarregada.

Para configurar um sistema de armazenamento balanceado que não esteja sobrecarregado, siga estas etapas:

Procedimento

  1. Use o Tabela 1 para calcular a taxa de E/S para cada RAID no sistema de armazenamento.
    Nota: O número real das operações de E/S por segundo que podem ser processadas depende do local e do comprimento de cada E/S. Ele também depende da operação de E/S ser de leitura ou de gravação e das especificações dos discos de componente da matriz. Por exemplo, um RAID-5 matriz com oito discos de componente tem uma taxa de E/S aproximada de 150 × 7 = 1050.
    Tabela 1. Calcular a taxa de E/S
    Tipo de matriz Número de discos de componentes na matriz Taxa de E/S aproximada por segundo
    Matrizes RAID-1 (espelhadas) 2 300
    Matrizes RAID-3, RAID-4, RAID-5 (divididas + paridade) Paridade N+1 150×N
    Matrizes RAID-10, RAID 0+1, RAID 1+0 (divididas + espelhadas) N 150×N
  2. Calcule a taxa de E/S para um disco gerenciado (MDisk).
    • Se você tiver um relacionamento um-a-um entre matrizes e MDisks backend, a taxa de E/S para um MDisk é a mesma que a taxa de E/S da matriz correspondente.
    • Se uma matriz for dividida em vários discos gerenciados, a taxa de E/S por disco gerenciado será a taxa de E/S da matriz que é dividida pelo número de discos gerenciados que estão usando a matriz.
  3. Calcule a taxa de E/S para um conjunto de armazenamentos.
    A taxa de E/S para um conjunto de armazenamentos é a soma das taxas de E/S do MDisk que está no conjunto de armazenamentos.
    Por exemplo, um conjunto de armazenamentos contém oito MDisks e cada MDisk corresponde a uma matriz RAID-1. Usando o Tabela 1, a taxa de E/S para cada MDisk é calculada como 300. A taxa de E/S para o conjunto de armazenamento é 300×8 = 2400.
  4. Use Tabela 2 para calcular o impacto de mapeamentos de FlashCopy. Se você estiver usando a função FlashCopy que é fornecida pelo sistema, deverá considerar a quantia adicional de E/S que as operações de FlashCopy geram. A quantia de E/S pode reduzir a taxa na qual E/S de sistemas host podem ser processadas. Quando um mapeamento de FlashCopy copia as E/Ss de gravação dos sistemas host para as áreas do volume de origem ou de destino que ainda não foram copiadas, o sistema gera E/Ss extra para copiar os dados antes de a E/S de gravação ser feita. O efeito de usar a função FlashCopy depende do tipo de carga de trabalho de E/S gerada por um aplicativo.
    Tabela 2. Calcule o impacto de mapeamentos FlashCopy
    Tipo de aplicativo Impacto à taxa de E/S Peso adicional para o FlashCopy
    Aplicação não está executando a E/S Impacto insignificante 0
    O aplicativo está lendo apenas dados. Impacto insignificante 0
    O aplicação está emitindo apenas operações de gravação aleatórias. Até 50 vezes a quantidade de E/S 49
    O aplicativo está emitindo operações de leitura e operações de gravação aleatórias. Até 15 vezes a quantidade de E/S 14
    O aplicativo está emitindo operações de leitura ou operações de gravação sequenciais. Até 2 vezes tanta E/S 1

    Para cada volume que é a origem ou o destino de um mapeamento de FlashCopy ativo, considere o tipo de aplicativo que você deseja usar o volume. Além disso, registre o peso adicional para o volume.

    Por exemplo, um mapeamento FlashCopy é usado para fornecer backups de ponto no tempo. Durante o processo FlashCopy, um aplicativo host gera uma carga de trabalho de E/S de operações aleatórias de leitura e gravação para o volume de origem. Um segundo aplicativo de host lê o volume de destino e grava os dados na fita para criar um backup. O peso adicional para o volume de origem é 14. O peso adicional para o volume de destino é 0.

  5. Calcule a taxa de E/S para volumes em um conjunto de armazenamentos concluindo as etapas a seguir:
    1. Calcule o número de volumes no conjunto de armazenamentos.
    2. Inclua o peso adicional para cada volume que é a origem ou o destino de um mapeamento de FlashCopy ativo.
    3. Divida a taxa de E/S do conjunto de armazenamentos por este número para calcular a taxa de E/S por volume.

    Exemplo 1:

    Um conjunto de armazenamentos possui uma taxa de E/S de 2400 e contém 20 volumes. Não existe nenhum mapeamento de FlashCopy. A taxa de E/S por volume é 2400 / 20 = 120.

    Exemplo 2:

    Um conjunto de armazenamentos possui uma taxa de E/S de 5000 e contém 20 volumes. Dois mapeamentos FlashCopy ativos têm volumes de origem no conjunto de armazenamentos. Ambos os volumes de origem são acessados por aplicativos que emitem operações aleatórias de leitura e gravação. Como resultado, o peso adicional para cada volume é 14. A taxa de E/S por volume é de 5000 / (20 + 14 + 14) = 104.

  6. Determine se o sistema de armazenamento está sobrecarregado. O número que foi determinado na etapa 4 fornece uma indicação de quantas operações de E/S por segundo podem ser processadas por cada volume no conjunto de armazenamentos.
    • Se você souber quantas operações de E/S por segundo os seus aplicativos de host geram, será possível comparar essas figuras para determinar se o sistema está sobrecarregado.
    • Se você não souber quantas operações de E/S por segundo seus aplicativos de host geram, use os recursos de estatísticas de E/S que são fornecidos pelo sistema para medir a taxa de E/S de seus volumes. Também é possível usar o Tabela 3 como uma diretriz.
    Tabela 3. Determinar se o sistema de armazenamento está sobrecarregado
    Tipo de aplicativo Taxa de E/S por volume
    Aplicativos que geram uma carga de trabalho de E/S alta. 200
    Aplicativos que geram uma carga de trabalho de E/S média. 80
    Aplicativos que geram uma carga de trabalho de E/S baixa. 10
  7. Interpretar o resultado. Se a taxa de E/S que é gerada pelo aplicativo exceder a taxa de E/S por volume que você calculou, você pode estar sobrecarregando seu sistema de armazenamento. Deve-se monitorar cuidadosamente o sistema de armazenamento para determinar se os limites de armazenamento de backend limita o desempenho geral do sistema de armazenamento. É possível também que o cálculo anterior seja demasiado simplista para modelar o armazenamento com base nele.
    Por exemplo, o cálculo supõe que seus aplicativos geram a mesma carga de trabalho de E/S para todos os volumes, o que pode não ser o caso.

    É possível usar os recursos de estatísticas de E/S que são fornecidos pelo sistema para medir a taxa de E/S de seus MDisks. Você também pode usar os recursos de desempenho e estatísticas de E/S fornecidos pelo sistemas de armazenamento.

O que Fazer Depois

Se o seu sistema de armazenamento estiver sobrecarregado, você poderá executar várias ações possíveis para resolver o problema:
  • Inclua mais armazenamento de backend ao sistema para aumentar a quantidade de E/S que pode ser processada pelo sistema de armazenamento. O sistema fornece recursos de virtualização e migração de dados para redistribuir a carga de trabalho de E/S de volumes através de um número maior de MDisks sem precisar colocar o armazenamento no modo off-line.
  • Pare os mapeamentos do FlashCopy desnecessários para reduzir o número de operações de E/S enviados para o armazenamento de backend. Se você executar operações de FlashCopy em paralelo, considere reduzir a quantidade de mapeamentos FlashCopy iniciados em paralelo.
  • Ajuste a profundidade da fila para limitar a carga de E/S gerada por um host. Dependendo do tipo de host e do tipo de adaptadores de barramento de host (HBAs), talvez seja possível limitar a profundidade da fila por volume, limitar a profundidade da fila por HBA, ou ambos. O sistema também fornece recursos de controle de E/S que podem limitar a carga de trabalho de E/S gerada pelos hosts.
Nota: Embora essas ações possam ser usadas para evitar tempos limite de E/S, o desempenho do seu sistema de armazenamento ainda é limitado pela quantidade de armazenamento que você possui.