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StarWind LSFS: TBs in IOPS Konvertieren

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Published: May 6, 2015

EINLEITUNG

Die Datenmenge erhöht sich täglich und die herkömmlichen, rotierenden Festplatten entwickeln sich gemäß Moores Gesetz der Kapazitätenerweiterung. Trotz der flash-basierten Speicher auf dem Markt, werden Spindeln und Tonbänder niemals verschwinden – sie sind viel preiswerter.

PROBLEM

Typische, auf Spindeln beruhende Speichersysteme hat keine IOPS mehr, bevor die Kapazität ausgeschöpft ist. Wenn die Dichte und Kapazität der Festplatte erhöht ist, ändern sich die Umdrehungen pro Minute nicht, die IOPS der rotierenden Disks bleiben konstant. Die unten stehende Tabelle stellt die ungefähre Anzahl an IOPS dar, die eine konventionelle Spindeldisk ausführen kann.

StarWind LSFS: TBs in IOPS Konvertieren

Eine durchschnittliche HDD mit 4 GB und 7200 U/min kann bis zu 80 VDI VM, 50 GB speichern. Da einfache VDI VM etwa 10 IOPS erfordern, sind 10 VM das theoretische Maximum für die entsprechende Disk, was vergleichsweise niedriger ist als erwartet.

StarWind LSFS: TBs in IOPS Konvertieren

Ein typischer VM-Workload besteht auf kleinen Lese- und Schreibvorgängen und wird deshalb nur von einer Spindel betrieben. Deshalb sind die herkömmlichen Technologien zur Leistungssteigerung wie RAIDs oder I/O-Verteilung über die Knoten (z. B. breites Striping) nicht hilfreich und halten die Leistung niedrig.

Die Situation verschlechtert sich sogar, wenn Parität-RAIDS oder breites Striping auf Speicher-Arrays verwendet werden.

LÖSUNG

Die Logstrukturierung von StarWind erhöht die Leistung durch das Zusammenführen von mehreren, kleinen Schreibvorgängen in einen großen, aufeinanderfolgenden Schreibvorgang. Dadurch werden die IOPS, die eine einfache Disk oder ein ganzer Speicher-Cluster verarbeiten kann, exponentiell erhöht.

Die TBs werden durch StarWind LSFS in IOPS umgewandelt. Die Logstrukturierung verwendet Redirect-on-Write für Schnappschüsse, Schreibvorgänge usw. Das bedeutet, dass jeder neue Datenblock an die nächste verfügbare Position auf der Disk geschrieben wird, sodass die Datenblöcke aufeinanderfolgend organisiert sind. Deshalb nutzt die Logstrukturierung den Platz auf dem billigen Spindelspeicher, der ohnehin nur verschwendet wird.

StarWind LSFS: TBs in IOPS Konvertieren

Darüber hinaus ist die Folge Lesen-Bearbeiten-Schreiben mit Parität-RAIDS kein Problem mehr, da die kleinen, zufälligen I/O-Anfragen in eine große I/O-Anfrage verschmelzen. Da die Größe einer I/O-Anfrage immer größer als ein Stripe ist, wird sie von mehreren Spindeln verarbeitet, die die Gesamtleistung des Speichersystems um das Zehnfache erhöhen.

FAZIT

StarWinds Logstrukturierung konvertiert verschwendeten, günstigen Diskspeicherplatz in kostspielige IOPS. Die Leistung von Parität-RAID-Systemen erhöht sich durch den Einsatz von mehreren Spindeln bei der Bearbeitung jeder Anfrage.