Općenito, disk ili nizovi diskova imaju najbolju izvedbu u scenariju povezivanja s jednim hostom. Većina operativnih sustava temelji se na ekskluzivnim datotečnim sustavima, što znači da datotečni sustav može biti u vlasništvu samo jednog operativnog sustava. Kao rezultat toga, i operativni sustav i aplikacijski softver optimiziraju čitanje i pisanje podataka za sustav za pohranu diska na temelju njegovih karakteristika. Ova optimizacija ima za cilj smanjiti vrijeme fizičkog traženja i smanjiti vrijeme mehaničkog odziva diska. Podatkovne zahtjeve iz svakog programskog procesa obrađuje operativni sustav, što rezultira optimiziranim i urednim zahtjevima za čitanje i pisanje podataka za disk ili diskovno polje. To dovodi do najboljih performansi sustava za pohranu u ovoj postavci.
Za diskovne nizove, iako je dodatni RAID kontroler dodan između operativnog sustava i pojedinačnih diskovnih pogona, trenutni RAID kontroleri prvenstveno upravljaju i provjeravaju operacije tolerancije grešaka na disku. Oni ne izvode spajanje zahtjeva za podacima, preuređivanje ili optimizaciju. RAID kontroleri dizajnirani su na temelju pretpostavke da zahtjevi za podacima dolaze s jednog glavnog računala, već optimiziranog i sortiranog prema operativnom sustavu. Predmemorija kontrolera pruža samo mogućnosti izravnog i računalnog međuspremnika, bez čekanja podataka za optimizaciju. Kada se predmemorija brzo napuni, brzina odmah opada na stvarnu brzinu diskovnih operacija.
Primarna funkcija RAID kontrolera je stvoriti jedan ili više velikih diskova otpornih na greške od više diskova i poboljšati ukupnu brzinu čitanja i pisanja podataka korištenjem značajke predmemoriranja na svakom disku. Predmemorija za čitanje RAID kontrolera značajno poboljšava performanse čitanja diskovnog polja kada se isti podaci čitaju unutar kratkog vremena. Stvarna maksimalna brzina čitanja i pisanja cijelog diskovnog niza ograničena je najnižom vrijednošću između propusnosti kanala glavnog računala, proračuna verifikacije CPU-a kontrolera i mogućnosti kontrole sustava (RAID mehanizam), propusnosti diskovnog kanala i performansi diska (kombinirana stvarna izvedba svi diskovi). Dodatno, neusklađenost između osnove optimizacije zahtjeva za podacima operativnog sustava i RAID formata, kao što je veličina bloka I/O zahtjeva koja nije usklađena s veličinom RAID segmenta, može značajno utjecati na performanse diskovnog polja.
Varijacije performansi tradicionalnih sustava za pohranu nizova diskova u višestrukom pristupu hostu
U scenarijima s višestrukim pristupom hostu, performanse diskovnih nizova opadaju u usporedbi s vezama s jednim hostom. U malim sustavima za pohranu diskovnih nizova, koji obično imaju jedan ili redundantni par kontrolera diskovnih nizova i ograničen broj povezanih diskova, na performanse utječu neuređeni tokovi podataka s različitih hostova. To dovodi do povećanog vremena traženja diska, informacija o zaglavlju i repu segmenta podataka i fragmentacije podataka za procese čitanja, spajanja, verifikacije i prepisivanja. Posljedično, izvedba pohrane opada što je više računala povezano.
U velikim sustavima za pohranu diskovnih polja, degradacija performansi je drugačija od one kod malih diskovnih polja. Ovi veliki sustavi koriste strukturu sabirnice ili sklopnu strukturu križnih točaka za povezivanje višestrukih podsustava za pohranu (nizovi diskova) i uključuju predmemorije velikog kapaciteta i module povezivanja glavnog računala (slično čvorištima kanala ili preklopnicima) za više hostova unutar sabirnice ili preklopnog sustava. struktura. Performanse uvelike ovise o predmemoriji u aplikacijama za obradu transakcija, ali imaju ograničenu učinkovitost u scenarijima multimedijskih podataka. Dok interni diskovni podsustavi u tim velikim sustavima rade relativno neovisno, jedna logička jedinica izgrađena je samo unutar jednog diskovnog podsustava. Stoga izvedba jedne logičke jedinice ostaje niska.
Zaključno, mala diskovna polja doživljavaju pad performansi zbog neuređenih tokova podataka, dok velika diskovna polja s višestrukim neovisnim podsustavima diskovnih polja mogu podržati više hostova, ali se i dalje suočavaju s ograničenjima za multimedijske podatkovne aplikacije. S druge strane, NAS sustavi za pohranu koji se temelje na tradicionalnoj RAID tehnologiji i koriste NFS i CIFS protokole za dijeljenje pohrane s vanjskim korisnicima putem Ethernet veza imaju manju degradaciju performansi u okruženjima pristupa s više hostova. NAS sustavi za pohranu optimiziraju prijenos podataka pomoću višestrukih paralelnih TCP/IP prijenosa, omogućujući maksimalnu dijeljenu brzinu od oko 60 MB/s u jednom NAS sustavu za pohranu. Korištenje Ethernet veza omogućuje optimalno zapisivanje podataka na diskovni sustav nakon upravljanja i preuređivanja od strane operativnog sustava ili softvera za upravljanje podacima u tankom poslužitelju. Stoga, sam diskovni sustav ne doživljava značajnu degradaciju performansi, što NAS pohranu čini pogodnom za aplikacije koje zahtijevaju dijeljenje podataka.
Vrijeme objave: 17. srpnja 2023
