StarWind LSFSTM(Log - Structured File System): „I/O-Blender“ Entfernen

Einleitung

Allgemeine, primäre Speicherlösungen können den VM-spezifischen I/O-Workload nicht effektiv verarbeiten. Ein VM-zentrischer Speicher in einer virtualisierten Umgebung ist PFLICHT, da 90 % aller Anwendung heute virtualisiert sind.

Problem

I/O-Blender ist der negative Effekt einer dramatischen Leistungsverschlechterung eines Speichers aufgrund von mehrfachen, virtualisierten Workloads, die in einem Datenstrom von kleinen, zufälligen I/Os zusammengefasst sind.

Eine einfache Anwendung kann eine große Anzahl von entweder zufälligen oder aufeinanderfolgenden Lese-/Schreibvorgängen generieren. Währenddessen gibt es unzählige VM in realen Produktionsumgebungen, die die IOPS komplett randomisiert. Das Ergebnis ist eine dramatische Leistungsverschlechterung von konventionellen Speichersystemen.

Log-Structured File System

Ein entsprechender Workload kann nur von einem VM-zentrischen, primären Speicher, der nicht auf Durchgang, sondern auf IOPS ausgerichtet ist, ordnungsgemäß verarbeitet werden.

Der herkömmliche Weg, um dieses Problem für konventionelle primäre Speichersysteme zu lösen, ist die komplette Installation von Flash-Speichern. Dabei werden die Anschaffungskosten für ein solches Speichersystem extrem in die Höhe getrieben.

Lösung

Um zufällige Lesevorgänge zu umgehen, verwendet StarWind eine Kombination aus RAM und Flash als mehrschichtigen Cache, sodass eine beträchtliche Leistungssteigerung möglich ist.

Um zufällige Schreibvorgänge zu umgehen, ist eine andere Herangehensweise notwendig: StarWind fügt mehrere kleine zufällige Schreibvorgänge in einen einzelnen, aufeinanderfolgenden großen I/O-Schreibvorgang zusammen. StarWind kann bis zu 90 % unverarbeitete, aufeinanderfolgende Schreibleistungen auf dem Level der Dateisysteme ausführen, was zahlenmäßig viel besser ist, verglichen mit konventionellen Dateisystemen (z. B. NTFS, ZFS usw.), die nur 10 % schaffen. Die Technologie, Logstrukturierung genannt, wird bei StarWind LSFS genutzt, was für Logstrukturiertes Dateisystem steht.

Log-Structured File System

StarWind LSFS enthält einzigartige Funktionen und Möglichkeiten für ein primäres, VM-zentrisches Speichersystem:
  • Die Leistung wird durch die Konvertierung von zufälligen Schreibvorgängen in einen komplett aufeinanderfolgenden wesentlich gesteigert. Deshalb wird der typische VM-Workload, der von 100 % zufälligen I/Os dominiert ist, nicht mehr die Schwachstelle in einer Systemleistung spielen.
  • Möglichkeit zur Nutzung von Parität und RAID-Striping (RAID0, RAID 4, RAID4DP, RAID5, RAID6 usw.), da die Folge Lesen-Bearbeiten-Schreiben nicht mehr verwendet wird und alle Spindeln der Stripe-Arrays die Schreibvorgänge gleichzeitig verarbeiten. Es werden nur große Datenblöcke auf der Disk geschrieben und so mehrere Stripes abgedeckt.
  • Flash-freundlich: StarWind verlängert die Haltbarkeit aller Flashgeräte, dadurch werden die Investitions- und Betriebsausgaben geschont. Durch die Verminderung der Anzahl von Löschvorgängen wird das als Ergebnis der Sammlung von mehreren kleinen Schreibvorgängen in einen gigantischen Schreibvorgang erreicht, damit keine Stellen eingebrannt werden. Zusammen mit Technologien zur Speicherplatzreduktion (Inline-Deduplizierung, Synchroner Komprimierung usw.) wird die tatsächliche Menge der geschriebenen Daten reduziert. Letztendlich wird die Abnutzung des Flashs reduziert. www.starwindsoftware.com/deduplizierung-und-komprierung-page

Fazit

Der "I/O-Blender"-Effekt wird durch die Technologie Logstrukturierung von StarWind komplett vermieden, wobei mehrere kleine, zufällige Schreibvorgänge in einen einzelnen, aufeinanderfolgenden Schreibfluss konvertiert werden. Im Ergebnis läuft das primäre Speichersystem mit hervorragenden Leistungszahlen mit einem VM-spezifischen Workloadtyp und verbesserter Möglichkeit für Flash-Geräte. wie die Parität und RAID-Striping. Darüber hinaus ist auch die kurze Laufzeit eines MLC-Flashs mit der verbesserten Deduplizierungstechnologie und der Logstrukturierung von StarWind kein Problem mehr.

Die Quantität an Löschvorgängen und erneuten Schreibvorgängen wird erheblich reduziert, damit keine Stellen eingebrannt werden.



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