軟體定義儲存深度動手玩　ScaleIO功能實測（下）

2017-08-09

黃明偉

所謂好的架構，除了靠先天產品賦予的功能之外，更重要的是靠後天架構的設計，繼上一期的EMC ScaleIO進階篇(上)，本文將繼續介紹Performance、Data Protection、QoS實作。

以上列出使用RAM Caching的幾個面向，依照系統環境或應用以適度使用RAM的加速：在Protection Domain下檢視RAM Caching（圖2），圖3～4在Storage Pool下檢視RAM Caching，圖5在SDS下檢視RAM Caching（記得切換至SDS檢視頁面），最後圖6在Volume下檢視RAM Caching。

實測fio觀察效能值變化

圖7為開啟RAM Caching狀態，RAM Caching Hit Ratio值node1: 100%、node2: 72.7%、node3: 80%、node4: 57.1%（Hit Ratio會隨著時間遞增，最終走到100%為整體ScaleIO增加效能），觀察fio與GUI使用RAM Caching得到的IOPS值約為22萬多（圖8）。

▲ 圖7 開啟RAM Caching，觀察Hit Rate值代表Cache機制正發揮作用。

▲圖8 啟用RAM Cache狀態下壓測fio。

接下來，圖9為關閉RAM Caching狀態，比較圖8高於圖10約增加1萬多個IOPS值（8%），每台僅用4G的RAM就可以增加10k IOPS，看似經濟實惠吧！不過，還是要依照實際環境校調。Hit Ratio會隨著時間遞增，最終走到100%為整體ScaleIO增加效能。請注意，IOPS值必須視系統與應用程式而定，這裡的測試數字僅供參考。

▲ 圖9 關閉Storage Pool上的RAM Cache。

▲圖10 關閉RAM Cache狀態下壓測fio。

支援RDM（Raw Device Mappings）模式

以vShpere為例，虛擬機器的磁碟存取有兩種方式，常見的方法是為讓虛擬機器存取虛擬平台模擬出來的虛擬磁碟，虛擬磁碟的實體是虛擬磁碟檔案（如.vmdk檔）。此外，為讓虛擬機器直接存取實體磁碟，也就是不經由vShpere的中介，直接將儲存設備的磁碟區掛載給虛擬機器使用，即所謂的原生裝置（Raw Device）模式。

原生裝置存取模式，是指讓虛擬機器直接存取實體磁碟機，而不是存取虛擬平台模擬出來的虛擬磁碟機（實際上是對應於一組特定檔案），因此存取動作不會經過vShpere平台的檔案系統，而讓資料直接從實體磁碟到虛擬機器進行傳輸。在此模式下，可把後端儲存設備上指定的LUN直接掛載給前端虛擬機器使用，因此更能確保虛擬機器所享有的I/O資源，只須在儲存設備上設好特定LUN占用的傳輸通道即可。

vShpere Raw Device模式，仍須在VMFS中產生一組對應於Raw Device的映射位址與基本設定的檔案（Map File），虛擬機器必須參照這組檔案以存取對應的實體磁碟區，所以對於存取非常頻繁的應用程式來說，Raw Device理論上可大幅提高存取效能。

使用ScaleIO RDM的方式很簡單，理論跟存取一般的Volume一樣，以下為分解操作步驟：

1. 建一個新的Volume並完成節點存取設定，請見圖11所示。

2. 隨後對一台關機狀態中的Linux VM新增硬碟裝置。

3. 確認是否可以拿到Volume使用空間，如圖12所示。

4. 經確認後可以觀察到新的VL07 Volume。

5. 此時有三種類型，請選擇「Raw Device Mappings」，然後再選擇「Store with Virtual Machine」→Physical→Volume已經掛載到VM上，結果如圖13所示。

6. 再將Linux VM開機，並且確認「/dev/sdb」掛載裝置路徑，看到的是來自ScaleIO的裝置（圖14）。