Na splošno imajo diski ali diskovna polja najboljšo zmogljivost v scenariju povezave z enim gostiteljem. Večina operacijskih sistemov temelji na izključnih datotečnih sistemih, kar pomeni, da je datotečni sistem lahko v lasti samo enega operacijskega sistema. Posledično tako operacijski sistem kot aplikacijska programska oprema optimizirata branje in pisanje podatkov za sistem za shranjevanje diskov na podlagi njegovih značilnosti. Namen te optimizacije je skrajšati čase fizičnega iskanja in zmanjšati mehanske odzivne čase diska. Podatkovne zahteve iz vsakega programskega procesa obravnava operacijski sistem, kar povzroči optimizirane in urejene zahteve za branje in pisanje podatkov za disk ali diskovno polje. To vodi do najboljše zmogljivosti sistema za shranjevanje v tej postavitvi.
Pri diskovnih poljih, čeprav je med operacijski sistem in posamezne diskovne pogone dodan dodatni krmilnik RAID, trenutni krmilniki RAID predvsem upravljajo in preverjajo operacije tolerance napak na disku. Ne izvajajo združevanja zahtev podatkov, preurejanja ali optimizacije. Krmilniki RAID so zasnovani na podlagi predpostavke, da zahteve za podatke prihajajo iz enega gostitelja, ki je že optimiziran in razvrščen po operacijskem sistemu. Predpomnilnik krmilnika zagotavlja le zmožnosti neposrednega in računalniškega medpomnilnika, brez postavljanja podatkov v čakalno vrsto za optimizacijo. Ko se predpomnilnik hitro napolni, hitrost takoj pade na dejansko hitrost diskovnih operacij.
Primarna funkcija krmilnika RAID je ustvariti enega ali več velikih diskov, odpornih na napake, iz več diskov in izboljšati skupno hitrost branja in pisanja podatkov s funkcijo predpomnjenja na vsakem disku. Bralni predpomnilnik krmilnikov RAID bistveno poveča zmogljivost branja diskovnega polja, ko se isti podatki preberejo v kratkem času. Dejanska največja hitrost branja in pisanja celotnega diskovnega polja je omejena z najnižjo vrednostjo med pasovno širino gostiteljskega kanala, izračunom preverjanja CPE krmilnika in zmožnostmi nadzora sistema (RAID motor), pasovno širino diskovnega kanala in zmogljivostjo diska (skupna dejanska zmogljivost vsi diski). Poleg tega lahko neskladje med optimizacijsko osnovo podatkovnih zahtev operacijskega sistema in formatom RAID, na primer velikost bloka V/I zahtev, ki ni usklajena z velikostjo segmenta RAID, znatno vpliva na zmogljivost diskovnega polja.
Različice zmogljivosti tradicionalnih sistemov za shranjevanje diskovnih polj pri dostopu z več gostitelji
V scenarijih dostopa do več gostiteljev se zmogljivost diskovnih polj zmanjša v primerjavi s povezavami z enim gostiteljem. V sistemih za shranjevanje diskovnih polj majhnega obsega, ki imajo običajno en sam ali redundantni par krmilnikov diskovnih polj in omejeno število povezanih diskov, na zmogljivost vplivajo neurejeni tokovi podatkov iz različnih gostiteljev. To vodi do podaljšanih časov iskanja diska, podatkov o glavi in repu podatkovnega segmenta ter fragmentacije podatkov za procese branja, spajanja, preverjanja in prepisovanja. Posledično se zmogljivost shranjevanja zmanjša, ko je povezanih več gostiteljev.
V velikih sistemih za shranjevanje diskovnih polj je poslabšanje zmogljivosti drugačno kot pri majhnih diskovnih poljih. Ti obsežni sistemi uporabljajo strukturo vodila ali preklopno strukturo za povezovanje več pomnilniških podsistemov (disknih polj) in vključujejo predpomnilnike velike zmogljivosti in povezovalne module gostiteljev (podobno vozliščem kanalov ali stikalom) za več gostiteljev znotraj vodila ali preklapljanja. struktura. Zmogljivost je v veliki meri odvisna od predpomnilnika v aplikacijah za obdelavo transakcij, vendar ima omejeno učinkovitost v scenarijih večpredstavnostnih podatkov. Medtem ko podsistemi notranjih diskovnih polj v teh obsežnih sistemih delujejo razmeroma neodvisno, je ena sama logična enota zgrajena samo znotraj enega diskovnega podsistema. Tako ostaja zmogljivost posamezne logične enote nizka.
Skratka, majhna diskovna polja doživljajo upad zmogljivosti zaradi neurejenih podatkovnih tokov, medtem ko lahko velika diskovna polja z več neodvisnimi podsistemi diskovnih polj podpirajo več gostiteljev, vendar se še vedno soočajo z omejitvami za multimedijske podatkovne aplikacije. Po drugi strani pa sistemi za shranjevanje NAS, ki temeljijo na tradicionalni tehnologiji RAID in uporabljajo protokole NFS in CIFS za skupno rabo pomnilnika z zunanjimi uporabniki prek povezav Ethernet, doživljajo manjše poslabšanje zmogljivosti v okoljih z dostopom do več gostiteljev. Sistemi za shranjevanje NAS optimizirajo prenos podatkov z uporabo več vzporednih prenosov TCP/IP, kar omogoča največjo skupno hitrost okoli 60 MB/s v enem samem sistemu za shranjevanje NAS. Uporaba ethernetnih povezav omogoča optimalno pisanje podatkov na diskovni sistem po upravljanju in preurejanju s strani operacijskega sistema ali programske opreme za upravljanje podatkov v tankem strežniku. Zato sam diskovni sistem ne doživi znatnega poslabšanja zmogljivosti, zaradi česar je shranjevanje NAS primerno za aplikacije, ki zahtevajo skupno rabo podatkov.
Čas objave: 17. julij 2023
