Genel olarak disk veya disk dizileri, tek ana bilgisayar bağlantı senaryosunda en iyi performansa sahiptir. Çoğu işletim sistemi özel dosya sistemlerine dayalıdır; bu, bir dosya sisteminin yalnızca tek bir işletim sistemine ait olabileceği anlamına gelir. Sonuç olarak, hem işletim sistemi hem de uygulama yazılımı, disk depolama sisteminin özelliklerine göre veri okuma ve yazmayı optimize eder. Bu optimizasyon, fiziksel arama sürelerini azaltmayı ve disk mekanik yanıt sürelerini azaltmayı amaçlamaktadır. Her program işleminden gelen veri istekleri işletim sistemi tarafından işlenir ve bu, disk veya disk dizisi için optimize edilmiş ve düzenli veri okuma ve yazma istekleriyle sonuçlanır. Bu, bu kurulumda depolama sisteminin en iyi performansına yol açar.
Disk dizileri için, işletim sistemi ile bireysel disk sürücüleri arasına ek bir RAID denetleyicisi eklenmesine rağmen, mevcut RAID denetleyicileri öncelikle disk hata toleransı işlemlerini yönetir ve doğrular. Veri isteği birleştirme, yeniden sıralama veya optimizasyon gerçekleştirmezler. RAID denetleyicileri, veri isteklerinin tek bir ana bilgisayardan geldiği, halihazırda optimize edilmiş ve işletim sistemine göre sıralanmış olduğu varsayımına dayanarak tasarlanmıştır. Denetleyicinin önbelleği, verileri optimizasyon için sıraya koymadan yalnızca doğrudan ve hesaplamalı ara belleğe alma yetenekleri sağlar. Önbellek hızla dolduğunda hız hemen disk işlemlerinin gerçek hızına düşer.
RAID denetleyicisinin birincil işlevi, birden fazla diskten bir veya daha fazla hataya dayanıklı büyük disk oluşturmak ve her diskteki önbelleğe alma özelliğini kullanarak genel veri okuma ve yazma hızını artırmaktır. RAID denetleyicilerinin okuma önbelleği, aynı veriler kısa sürede okunduğunda disk dizisinin okuma performansını önemli ölçüde artırır. Tüm disk dizisinin gerçek maksimum okuma ve yazma hızı, ana bilgisayar kanalı bant genişliği, denetleyici CPU'nun doğrulama hesaplaması ve sistem kontrol yetenekleri (RAID motoru), disk kanalı bant genişliği ve disk performansı (birleşik gerçek performans) arasındaki en düşük değerle sınırlıdır. tüm diskler). Ek olarak, işletim sisteminin veri isteklerinin optimizasyon temeli ile RAID formatı arasındaki uyumsuzluk (örneğin, G/Ç isteklerinin blok boyutunun RAID segment boyutuyla uyumlu olmaması), disk dizisinin performansını önemli ölçüde etkileyebilir.
Çoklu Ana Bilgisayar Erişiminde Geleneksel Disk Dizisi Depolama Sistemlerinin Performans Değişimleri
Birden çok ana bilgisayar erişimi senaryosunda, disk dizilerinin performansı, tek ana bilgisayar bağlantılarına kıyasla düşer. Tipik olarak tek veya yedekli bir çift disk dizisi denetleyicisine ve sınırlı sayıda bağlı diske sahip olan küçük ölçekli disk dizisi depolama sistemlerinde performans, çeşitli ana bilgisayarlardan gelen sırasız veri akışlarından etkilenir. Bu, disk arama sürelerinin artmasına, veri segmenti başlık ve kuyruk bilgilerine ve okuma, birleştirme, doğrulama hesaplamaları ve yeniden yazma süreçleri için veri parçalanmasına yol açar. Sonuç olarak, daha fazla ana bilgisayar bağlandıkça depolama performansı düşer.
Büyük ölçekli disk dizisi depolama sistemlerinde performans düşüşü, küçük ölçekli disk dizilerinden farklıdır. Bu büyük ölçekli sistemler, birden fazla depolama alt sistemini (disk dizileri) bağlamak için bir veri yolu yapısı veya çapraz nokta anahtarlama yapısı kullanır ve veri yolu veya anahtarlama içinde daha fazla ana bilgisayar için büyük kapasiteli önbellekler ve ana bilgisayar bağlantı modülleri (kanal hub'larına veya anahtarlara benzer) içerir yapı. Performans, işlem işleme uygulamalarındaki önbelleğe büyük ölçüde bağlıdır ancak multimedya veri senaryolarında sınırlı etkililiğe sahiptir. Bu büyük ölçekli sistemlerdeki dahili disk dizisi alt sistemleri nispeten bağımsız çalışırken, tek bir mantıksal birim yalnızca tek bir disk alt sistemi içinde oluşturulur. Böylece tek bir mantıksal birimin performansı düşük kalır.
Sonuç olarak, küçük ölçekli disk dizileri, sırasız veri akışları nedeniyle performans düşüşü yaşarken, birden fazla bağımsız disk dizisi alt sistemine sahip büyük ölçekli disk dizileri, daha fazla ana bilgisayarı destekleyebilir ancak yine de multimedya veri uygulamaları için sınırlamalarla karşı karşıyadır. Öte yandan, geleneksel RAID teknolojisine dayanan ve depolamayı Ethernet bağlantıları aracılığıyla harici kullanıcılarla paylaşmak için NFS ve CIFS protokollerini kullanan NAS depolama sistemleri, çoklu ana bilgisayar erişim ortamlarında daha az performans düşüşü yaşar. NAS depolama sistemleri, birden fazla paralel TCP/IP aktarımı kullanarak veri aktarımını optimize ederek tek bir NAS depolama sisteminde yaklaşık 60 MB/sn maksimum paylaşım hızına olanak tanır. Ethernet bağlantılarının kullanılması, ince sunucudaki işletim sistemi veya veri yönetimi yazılımı tarafından yönetilip yeniden sıralandıktan sonra verilerin disk sistemine en iyi şekilde yazılmasını sağlar. Bu nedenle disk sisteminin kendisi önemli bir performans düşüşü yaşamaz, bu da NAS depolamayı veri paylaşımı gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir.
Gönderim zamanı: Temmuz-17-2023
