Obecně platí, že disk nebo disková pole mají nejlepší výkon ve scénáři připojení jednoho hostitele. Většina operačních systémů je založena na exkluzivních souborových systémech, což znamená, že souborový systém může být vlastněn pouze jedním operačním systémem. Výsledkem je, že operační systém i aplikační software optimalizují čtení a zápis dat pro diskový úložný systém na základě jeho vlastností. Tato optimalizace má za cíl zkrátit dobu fyzického vyhledávání a zkrátit dobu mechanické odezvy disku. Požadavky na data z každého programového procesu zpracovává operační systém, což má za následek optimalizované a uspořádané požadavky na čtení a zápis dat na disk nebo diskové pole. To vede k nejlepšímu výkonu úložného systému v tomto nastavení.
U diskových polí platí, že ačkoli je mezi operační systém a jednotlivé diskové jednotky přidán další řadič RAID, současné řadiče RAID primárně spravují a ověřují operace odolnosti proti chybám disku. Neprovádějí slučování, přeskupování ani optimalizaci požadavků na data. Řadiče RAID jsou navrženy na základě předpokladu, že požadavky na data přicházejí z jednoho hostitele, již optimalizovaného a seřazeného podle operačního systému. Mezipaměť řadiče poskytuje pouze přímé a výpočetní možnosti ukládání do vyrovnávací paměti, bez řazení dat do fronty pro optimalizaci. Když se mezipaměť rychle zaplní, rychlost okamžitě klesne na skutečnou rychlost diskových operací.
Primární funkcí řadiče RAID je vytvořit jeden nebo více velkých disků odolných proti chybám z více disků a zlepšit celkovou rychlost čtení a zápisu dat pomocí funkce mezipaměti na každém disku. Čtecí mezipaměť řadičů RAID výrazně zvyšuje výkon čtení diskového pole, když jsou stejná data načtena během krátké doby. Skutečná maximální rychlost čtení a zápisu celého diskového pole je omezena nejnižší hodnotou mezi šířkou pásma hostitelského kanálu, výpočtem ověření CPU řadiče a schopnostmi řízení systému (motor RAID), šířkou pásma diskového kanálu a výkonem disku (kombinovaný skutečný výkon všechny disky). Navíc nesoulad mezi optimalizační bází datových požadavků operačního systému a formátem RAID, jako je velikost bloku I/O požadavků, která není v souladu s velikostí segmentu RAID, může výrazně ovlivnit výkon diskového pole.
Variace výkonu tradičních úložných systémů s diskovým polem v přístupu k více hostitelům
Ve scénářích přístupu k více hostitelům výkon diskových polí ve srovnání s připojením k jednomu hostiteli klesá. V malých úložných systémech diskových polí, které mají obvykle jeden nebo redundantní pár řadičů diskových polí a omezený počet připojených disků, je výkon ovlivněn neuspořádanými datovými toky z různých hostitelů. To vede ke zvýšení doby vyhledávání disku, informacím o záhlaví a konci datových segmentů a fragmentaci dat pro procesy čtení, slučování, ověřování a přepisování. V důsledku toho se výkon úložiště snižuje, jak je připojeno více hostitelů.
U velkokapacitních úložných systémů s diskovými poli je snížení výkonu jiné než u malých diskových polí. Tyto rozsáhlé systémy používají strukturu sběrnice nebo strukturu křížového přepínání k propojení více úložných subsystémů (diskových polí) a zahrnují velkokapacitní mezipaměti a moduly pro připojení hostitele (podobné kanálovým rozbočovačům nebo přepínačům) pro více hostitelů v rámci sběrnice nebo přepínání. struktura. Výkon do značné míry závisí na mezipaměti v aplikacích pro zpracování transakcí, ale má omezenou účinnost ve scénářích multimediálních dat. Zatímco interní subsystémy diskových polí v těchto rozsáhlých systémech fungují relativně nezávisle, jediná logická jednotka je zabudována pouze v rámci jediného diskového subsystému. Výkon jedné logické jednotky tedy zůstává nízký.
Závěrem lze říci, že u malých diskových polí dochází k poklesu výkonu kvůli neuspořádaným datovým tokům, zatímco velká disková pole s více nezávislými subsystémy diskových polí mohou podporovat více hostitelů, ale stále čelí omezením pro multimediální datové aplikace. Na druhou stranu úložné systémy NAS založené na tradiční technologii RAID a využívající protokoly NFS a CIFS ke sdílení úložiště s externími uživateli prostřednictvím ethernetových připojení zaznamenají menší snížení výkonu v prostředí s více hostitelskými přístupy. Úložné systémy NAS optimalizují přenos dat pomocí více paralelních přenosů TCP/IP, což umožňuje maximální sdílenou rychlost kolem 60 MB/s v jediném úložném systému NAS. Použití ethernetových připojení umožňuje optimální zápis dat na diskový systém po správě a změně pořadí operačním systémem nebo softwarem pro správu dat na tenkém serveru. Diskový systém samotný proto nezaznamenává výrazné snížení výkonu, takže úložiště NAS je vhodné pro aplikace vyžadující sdílení dat.
Čas odeslání: 17. července 2023
