Vo všeobecnosti majú disky alebo diskové polia najlepší výkon v scenári pripojenia jedného hostiteľa. Väčšina operačných systémov je založená na exkluzívnych súborových systémoch, čo znamená, že súborový systém môže vlastniť iba jeden operačný systém. Výsledkom je, že operačný systém aj aplikačný softvér optimalizujú čítanie a zápis údajov pre diskový úložný systém na základe jeho charakteristík. Cieľom tejto optimalizácie je skrátiť časy fyzického vyhľadávania a skrátiť časy mechanickej odozvy disku. Požiadavky na údaje z každého programového procesu sú spracované operačným systémom, výsledkom čoho sú optimalizované a usporiadané požiadavky na čítanie a zápis údajov na disk alebo diskové pole. To vedie k najlepšiemu výkonu úložného systému v tomto nastavení.
V prípade diskových polí, hoci je medzi operačný systém a jednotlivé diskové jednotky pridaný ďalší radič RAID, súčasné radiče RAID primárne riadia a overujú operácie odolnosti voči chybám disku. Nevykonávajú zlučovanie údajov, zmenu poradia ani optimalizáciu. Radiče RAID sú navrhnuté na základe predpokladu, že požiadavky na údaje prichádzajú z jedného hostiteľa, už optimalizovaného a zoradeného podľa operačného systému. Vyrovnávacia pamäť radiča poskytuje iba priame a výpočtové možnosti ukladania do vyrovnávacej pamäte bez zaraďovania údajov do fronty na optimalizáciu. Keď sa vyrovnávacia pamäť rýchlo zaplní, rýchlosť okamžite klesne na skutočnú rýchlosť diskových operácií.
Primárnou funkciou radiča RAID je vytvorenie jedného alebo viacerých veľkých diskov odolných voči chybám z viacerých diskov a zlepšenie celkovej rýchlosti čítania a zápisu údajov pomocou funkcie ukladania do vyrovnávacej pamäte na každom disku. Čítacia vyrovnávacia pamäť radičov RAID výrazne zvyšuje výkon čítania diskového poľa, keď sa rovnaké dáta načítajú v krátkom čase. Skutočná maximálna rýchlosť čítania a zápisu celého diskového poľa je obmedzená najnižšou hodnotou medzi šírkou pásma hostiteľského kanála, výpočtom overenia CPU radiča a schopnosťami riadenia systému (motor RAID), šírkou pásma diskového kanála a výkonom disku (kombinovaný skutočný výkon všetky disky). Okrem toho nesúlad medzi základom optimalizácie údajových požiadaviek operačného systému a formátom RAID, ako napríklad veľkosť bloku I/O požiadaviek, ktoré nie sú v súlade s veľkosťou segmentu RAID, môže výrazne ovplyvniť výkon diskového poľa.
Variácie výkonu tradičných úložných systémov s diskovými poľami pri prístupe k viacerým hostiteľom
V scenároch prístupu k viacerým hostiteľom výkon diskových polí v porovnaní s pripojeniami k jednému hostiteľovi klesá. V malých úložných systémoch diskových polí, ktoré majú zvyčajne jeden alebo redundantný pár radičov diskových polí a obmedzený počet pripojených diskov, je výkon ovplyvnený neusporiadanými dátovými tokmi z rôznych hostiteľov. To vedie k predĺženiu doby vyhľadávania disku, informácií o hlavičke a chvoste dátového segmentu a fragmentácii dát pre procesy čítania, spájania, overovania a prepisovania. V dôsledku toho sa výkon úložiska znižuje, keď je pripojených viac hostiteľov.
Vo veľkých úložných systémoch s diskovými poľami je zníženie výkonu iné ako pri malých diskových poliach. Tieto rozsiahle systémy používajú štruktúru zbernice alebo štruktúru krížového prepínania na pripojenie viacerých úložných subsystémov (diskových polí) a zahŕňajú veľkokapacitné vyrovnávacie pamäte a moduly na pripojenie hostiteľa (podobné ako rozbočovače alebo prepínače kanálov) pre viac hostiteľov v rámci zbernice alebo prepínania. štruktúru. Výkon do značnej miery závisí od vyrovnávacej pamäte v aplikáciách na spracovanie transakcií, ale má obmedzenú účinnosť v scenároch multimediálnych údajov. Zatiaľ čo interné podsystémy diskových polí v týchto rozsiahlych systémoch fungujú relatívne nezávisle, jedna logická jednotka je postavená iba v rámci jedného diskového podsystému. Výkon jednej logickej jednotky teda zostáva nízky.
Záverom možno povedať, že malé diskové polia zaznamenávajú pokles výkonu v dôsledku neusporiadaných dátových tokov, zatiaľ čo veľké diskové polia s viacerými nezávislými podsystémami diskových polí môžu podporovať viac hostiteľov, ale stále čelia obmedzeniam pre multimediálne dátové aplikácie. Na druhej strane úložné systémy NAS založené na tradičnej technológii RAID a využívajúce protokoly NFS a CIFS na zdieľanie úložiska s externými používateľmi prostredníctvom ethernetových pripojení zaznamenávajú menšie zníženie výkonu v prostrediach s viacerými hostiteľmi. Úložné systémy NAS optimalizujú prenos dát pomocou viacerých paralelných prenosov TCP/IP, čo umožňuje maximálnu zdieľanú rýchlosť okolo 60 MB/s v jednom úložnom systéme NAS. Použitie ethernetových pripojení umožňuje optimálne zapisovanie údajov na diskový systém po správe a zmene poradia operačným systémom alebo softvérom na správu údajov na tenkom serveri. Samotný diskový systém preto nezaznamenáva výraznú degradáciu výkonu, vďaka čomu je úložisko NAS vhodné pre aplikácie vyžadujúce zdieľanie dát.
Čas odoslania: 17. júla 2023
