1. Những thách thức và giải pháp
Các yếu tố quan trọng nhất quyết định hiệu suất lưu trữ là hiệu suất I/O – Input/Output (Read và Write) và khả năng lưu trữ. Khi xem xét làm thế nào để cấu hình và triển khai các loại ổ đĩa khác nhau, những ưu và khuyết điểm được xem xét dưới đây:
 |
1. Tất cả ổ đĩa SATA / NL-SAS Công suất cao, hiệu suất I/O bị giới hạn. |
 |
2. Tất cả ổ đĩa SSD Hiệu suất I / O cao, dung lượng tối thiểu, đắt tiền. |
 |
3. SATA và ổ SSD Kết hợp các khả năng lưu trữ và lợi thế hiệu suất bằng cách tách biệt dữ liệu giữa cả hai vùng lưu trữ, nhưng lại thiếu tính linh hoạt. |
Lựa chọn tốt nhất ở đây có thể là lựa chọn bất tiện cho các quản trị viên IT phải có kế hoạch và tự tay đặt những loại dữ liệu vào từng vùng lưu trữ khác nhau. Ngay đây QNAP Qtier™ rất hữu ích cho việc này. Qtier là một hệ thống quản lý lưu trữ đa tầng tự động di chuyển dữ liệu cho các tier sử dụng khác nhau dựa trên tần suất nó được truy cập, làm nó dễ dàng hơn cho quản trị viên IT để duy trì việc lưu trữ và tối ưu hóa dữ liệu của bạn để sử dụng hàng ngày.
 |
 |
| Kết hợp 3 mức dung lượng lưu trữ theo từng cấp và storage pool, Qtier ™ có thể chuyển dữ liệu đến các tầng khác nhau dựa trên tần suất nó được truy cập, đảm bảo hiệu suất tối đa và tối ưu công suất sử dụng. | |
Chúng tôi sử dụng một máy chủ được trang bị với hai Intel Xeon E5-2620v3 (6 lõi, 12 luồng) xử lý và tổng cộng 24 worker trong Iometer để thử nghiệm hiệu Qtier với một TVS-EC1580MU-SAS-RP (sử dụng 6 x SAS-SSD RAID 10 *). Kết quả cho 4k IO, 100% đọc ngẫu nhiên, 12 IO nổi bật trên mỗi worker, là 140.000 IOPs. Thời gian đáp ứng trung bình IO là 0.3ms với 40 GbE Ethernet và 0.7ms với 10 GbE Ethernet.
* Thông số kỹ thuật tất cả thiết bị test:
Server: Supermicro SYS-6028U-TR4T +
Bộ nhớ: 16 GB
CPU: 2 Intel Xeon E5-2620 v3 2.40GHz
QNAP NAS: TVS-EC1580MU-SAS-RP
RAM: 12 GB
CPU: Intel Xeon E3-1246 V3 3.50GHz
Ổ đĩa: Seagate SAS-SSD ST400FM0053 x 6, khác là Seagate NL-SAS ST1000NM0023.
Cấu hình RAID: RAID10 cho SSD, RAID 5 cho các ổ đĩa NL-SAS
 |
| Sử dụng một TVS-EC1580MU-SAS-RP (với 6 x SAS-SSD RAID 10 + 8 x NL-SAS HDD RAID 5), kết quả của sự ngẫu nhiên đọc 4k 100% là hơn 100.000 IOPS với một thời gian phản ứng dưới 1 ms. |
Qtier cũng tương thích với các chức năng bộ nhớ cache SSD của QTS 4.2. Chức năng này có thể cải thiện hit rate của bộ nhớ đệm bằng cách di chuyển dữ liệu đọc ngẫu nhiên thường xuyên truy cập đến một bộ nhớ cache SSD. Mặt khác, Qtier di chuyển dữ liệu cho phù hợp với kết quả phân tích dữ liệu và theo lịch. Sau đây là so sánh cơ bản của bộ nhớ cache SSD và Qtier:
| Sự so sánh | Qtier | SSD cache | Full SSD |
| 1. Không gian ổ đĩa có sẵn | Có thể mở rộng khi cần thiết | Giới hạn bởi bộ nhớ có sẵn * | Expandable as needed |
| 2. Giá thành | Thấp | thấp | Cao |
| 3. Áp dụng lưu trữ | Volume / LUN | Volume / LUN | Volume / LUN |
| 4. Phương pháp dịch chuyển dữ liệu | Lên kế hoạch | Tự động | – |
| 5. Cơ chế dịch chuyển dữ liệu | Di chuyển dữ liệu đến các tầng khác nhau tùy thuộc vào tần suất truy cập. | Sao chép dữ liệu thường xuyên truy cập để lưu trữ SSD | Tất cả dữ liệu được lưu trữ trên ổ SSD |
| 6. Kịch bản ứng dụng | Được sử dụng cho công việc dự đoán I/O workload như file / web / máy chủ email, ảo hóa ứng dụng hoặc chỉnh sửa video. | Được sử dụng cho môi trường truy cập dữ liệu rất thường xuyên như ảo hóa ứng dụng hoặc chỉnh sửa video. | Được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi nhanh / chuyên sâu I/O như cơ sở dữ liệu hoặc các môi trường ảo hóa. |
* Để biết thêm thông tin liên quan đến SSD Cache, xin vui lòng kiểm tra ở đây.
* Ổ SSD sử dụng bởi Qtier không thể được sử dụng như một bộ nhớ cache SSD.
2. Yêu cầu hệ thống
Qtier hiện chỉ hỗ trợ các model NAS sau đây:
TVS-EC2480U-SAS-RP, TVS-EC1680U-SAS-RP, TVS-EC1280U-SAS-RP, TVS-EC1580MU-SAS-RP, TS-EC2480U-RP,
TS-EC1680U-RP, TS-EC1280U-RP, TS-EC880U-RP.
QNAP Qtier™ yêu cầu tối thiểu của bộ nhớ RAM 8GB.
NAS cũng phải sử dụng firmware 4.2 (hoặc cao hơn), và có cả ổ SSD và HDD trong NAS * để sử dụng Qtier.
* Để sử dụng Tier Tốc độ cao, bạn cũng phải sử dụng các ổ đĩa SAS, mà chỉ được hỗ trợ bởi các model với “SAS” trong tên.
3. Tạo không gian với Qtier lưu trữ
Để sử dụng Qtier, trước tiên bạn phải triển khai các loại khác nhau của ổ đĩa trong NAS *. Một khi ổ đĩa được cài đặt và sẵn sàng, tạo một vùng lưu trữ mới trong “Storage Manager”> “Storage Space”> “Create New Storage Pool”. Khi bạn đang sử dụng một mô hình hỗ trợ Qtier, bước đầu tiên của trình thuật sĩ tạo storage pool sẽ nhắc bạn “Enable storage auto tiering”. Kiểm tra hộp thoại và bấm vào nút “Next”.
 |
| “Enable storage auto tiering” cho storage pool để sử dụng Qtier. |
Trong bước tiếp theo, bạn sẽ tìm thấy “RAID Group Type” và “Ultra-high Speed (SSD)” giá trị đã chọn. Bây giờ bạn có thể lựa chọn ổ SSD sẽ được sử dụng để xây dựng Ultra-high Speed Tier RAID Group của vùng lưu trữ. Sau khi xác nhận sự lựa chọn, hãy làm theo các bước hướng dẫn để kết thúc việc tạo storage pool với tier đầu tiên.
 |
| Chọn ổ SSD sẽ được sử dụng cho điều này cho Ultra-high Speed RAID Group của storage pool. |
Khi storage pool được tạo ra, bạn sẽ được nhắc nhở để thiết lập các lớp (tier) khác cho storage pool. Bạn sẽ có thể chọn loại ổ đĩa khác nhau sẽ được sử dụng trong các tầng khác nhau của storage pool*. Nhóm RAID “Capacity (SATA, NL-SAS)” được cấu hình trong ví dụ dưới đây.
 |
| Tiếp tục thiết lập những lớp (tier) khác trong vùng lưu trữ (stoage pool). |
 |
| Trong ví dụ này, nhóm RAID kiểu “Capacity (SATA, NL-SAS)” sẽ được cấu hình và bạn sẽ có thể chọn các ổ đĩa được sử dụng trong tier này. |
 |
| Sau khi thiết lập các tầng khác nhau, một bản báo cáo tóm tắt sẽ được hiển thị cho bạn để kiểm tra cấu hình. |
Một khi tất cả các tier được thiết lập, hệ thống sẽ nhắc bạn để cho phép lên lịch Auto Tiering. Theo quan điểm này, bạn có thể chọn khi hệ thống nên bắt đầu chuyển cơ sở dữ liệu. Khi di dời có thể ảnh hưởng đến hiệu suất I/O lưu trữ, nó được khuyến khích để sắp xếp hành động này cho những giờ không làm việc hoặc khi lưu trữ không được thường xuyên sử dụng *.
*Auto Tiering không thể được bắt đầu ngay lập tức sau khi một storage poolđược tạo ra, vì nó sẽ cần thời gian để lấy thông tin về khi dữ liệu được truy cập. Nó cũng không thể được lên lịch cho toàn thời gian nếu không mô hình truy cập dữ liệu có thể không chính xác.
 |
 |
| Thiết lập lịch trình Auto Tiering cho ngày một lần, 20:00-08:00. | Thiết lập lịch trình Auto Tiering đến hai lần một ngày, từ thứ hai đến thứ sáu 8:00-14:00 và 19:00-01:00 (lên đến 6 giờ mỗi.) |
Khi lịch trình được thiết lập, bây giờ bạn có thể thấy rằng các hệ thống lưu trữ mới được đánh dấu “Auto Tiering” và bây giờ bạn có thể tạo ra một Volume hoặc LUN trong đó. Các nhiệm vụ Auto Tiering sẽ được tiến hành theo lộ trình và sẽ phân tích các dữ liệu được viết trong thời gian thực (real-time) bằng tần suất truy cập và sau đó di chuyển dữ liệu khác nhau đến các tầng khác nhau cho phù hợp. Bằng cách nhấp vào “Manage” trên storage pool, bạn có thể xem lại các nhóm RAID mà bạn đã tạo cho mỗi tầng và các tùy chọn quản lý Auto Tiering và sơ lược đều có sẵn tại quang cảnh này.
 |
| Storage pool với Auto Tiering sẽ được đánh dấu thích hợp. |
 |
| Khi nhấp vào “Manage” trên storage pool Auto Tiering, bạn có thể xem cấu hình nhóm RAID chi tiết và cấu hình thêm Auto Tiering. |
4. Cấu hình (configure) và giám sát (monitor) Auto Tiering sau khi khởi tạo
4.1. Cấu hình Auto Tiering
Chọn storage pool và nhấp vào “Manage”. Bạn sẽ thấy bảng tóm tắt các tiến trình Auto Tiering. “Relocation Status” cho thấy nếu Auto Tierin đang hoạt động hoặc nhàn rỗi, và “Enable Schedule” cho thấy nếu như chúng được kích hoạt hay không.
Hai tùy chọn bổ sung có thể được đặt ở đây:
- Tỷ lệ phân bổ dữ liệu: Nếu nó được đặt thấp (low), NAS sẽ không sử dụng nhiều tài nguyên hệ thống trong quá trình di chuyển dữ liệu và do đó sẽ giảm thiểu các tác động một cách hiệu quả. Một thiết lập cao (high) sẽ ưu tiên di chuyển dữ liệu và sử dụng tài nguyên hệ thống bổ sung, có khả năng ảnh hưởng đến các dịch vụ NAS khác.
- Uu tiên phân bổ dữ liệu: Nó sẽ đảm bảo rằng tất cả các dữ liệu mới được viết trên lớp (Tier) SSD trừ khi nó được đầy *. Theo logic này, nếu khả năng lưu trữ được chọn, tất cả các dữ liệu mới sẽ được viết trên lớp SATA và sau đó chuyển đến SSD sau khi được di chuyển bằng Auto Tiering
Hai lựa chọn, cũng như lịch trình, sẽ được cấu hình khi bạn mở tab “Manage” trong quang cảnh này.
* Nếu một tầng được thiết lập ưu tiên đầu tiên nhưng bị đầy, hệ thống sẽ tự động ghi dữ liệu đến tầng tiếp theo
 |
| Các thông tin tóm tắt về các tiến trình xử lý Auto Tiering có thể được xem xét trong trang “Manage”. Cài đặt bổ sung có thể được cấu hình ở đây. |
 |
| Mở Tab “Manage” để cấu hình Lịch trình (Schedule), Tỷ lệ di dời (Relocation Rate) và Phân bổ Cấp (Allocation Level). |
4.2. Giám sát (Monitoring) Auto Tiering
Ngoại trừ các cấu hình, bạn cũng sẽ thấy “Amount of data optimized for performance” và “Amount of data optimized for capacity”. Những con số này là một bản tóm tắt các dữ liệu đã được chuyển lên hoặc xuống giữa các tầng khác nhau trong lịch trình Auto Tiering cuối cùng.
Sử dụng nút “Statistics”, bạn có thể giám sát Auto Tiering chi tiết hơn. Cột “Used” xác định không gian tổng sử dụng trong mỗi tầng, cột “Total”xác định tổng số không gian của mỗi tầng, “Move up” và “Move down” cho thấy các dữ liệu đã được chuyển đến các tầng khác nhau trong lịch trình Auto Tiering cuối cùng. “Name/Alias” và “RAID Type” hỗ trợ trong việc xác định những tier thuộc trong nhóm RAID nào.
 |
| Thống kê chi tiết của Auto Tiering sẽ được hiển thị trong thống kê cửa sổ Auto Tiering. |
Bạn cũng có thể kiểm tra “History Report” để biết thêm chi tiết nhiệm vụ của từng sắp xếp theo lớp bao gồm cả dữ liệu di chuyển lên / xuống trong một task, tổng số không gian sử dụng sau khi hoàn thành task, và các task hiện tại với một biểu đồ xu hướng để theo dõi dễ dàng.
 |
| Chọn “Ultra-high Speed” hoặc các lớp khác trong lịch sử để theo dõi kết quả Auto Tiering trong mỗi nhiệm vụ sắp xếp theo lớp. |