IBM, Storage

IBM Cloud Object Storage Performans Planlaması

Voiced by Amazon Polly
IBM Cloud Object Storage performans planlaması
unsplash.com/@tilted_tripod

IBM Cloud Object Storage performans planlaması sorularına verilecek tek doğru yanıt “Birbirlerine bağlıdır” gibi görünse de,IBM COS sistemi tasarlanırken bu cevaba güvenemeyiz. Performansını önceden bilme olasılığı yüksek bir çözüm tasarlanabilir.


Performans metrikleri terimleri: Performans metrikleriyle ilgili olarak aşağıdaki terimler kullanılır:

  • Verim
    • IBM COS sistemi tarafından tüm Accesser düğümlerinde işlenen, MBps ve GBps cinsinden ifade edilen Müşteri-Erişici bağlantılarında ölçüldüğü gibi, saniye başına toplam veri hacmi.
  • OPS
    • IBM COS sistemi tarafından işlenen saniye başına toplam HTTP isteği sayısı tüm Accesser düğümlerinde. Bu değer disk IOPS’si değil.
  • Eşzamanlılık
    • Tüm Accesser düğümlerinde IBM COS sistemi tarafından işlenen eşzamanlı isteklerin toplam sayısı.

Aşağıdaki önemli ayrıntılar, çözümün performansını ve boyutunu etkiler:

  • Tipik nesne boyutları
  • Okuma/Yazma/Silme oranı
  • Kullanılan depolama motoru
    • Bölge Dilim Depolama (ZSS)
    • Paketlenmiş Dilim Depolama (PSS)
  • Kullanılan IBM COS ayarları ve seçenekleri:
    • SD Modu ve CD Modu
    • Kasa Moduna karşı Konteyner Modu
    • Seçilmiş IDA – Kasa yansıtma
    • GüvenliSlice
    • Şifreli protokollerin kullanımı (HTTPS ve TLS)
    • İsim Dizini açık/kapalı
  • Kullanılabilir ağ bant genişliği:
    • Yerel veri merkezinin içinde
    • Veri merkezleri arasında (iki veya daha fazla site kullanılıyorsa)
  • Erişim modelleri:
    • CPU ve RAM
    • Ağ bağlantı noktaları (hız ve miktar)
    • Dağıtım modeli (fiziksel, gömülü veya sanal)
  • Dilimleyici modelleri:
    • CPU ve RAM
    • Ağ bağlantı noktaları (hız ve miktar)
    • Disk sürücü sayısı

IBM COS sistemi, bir, iki veya birden çok veri merkezinde devreye alınabilir.

Dağıtımlar: Aşağıdaki dağıtımlar kullanılabilir:

  • Tek veri merkezi
    • Tüm istemciler, Erişimci düğümleri ve Dilimleyici düğümleri, minimum gecikme ve sıfır paket kaybıyla bir LAN ortamında doğrudan bağlanır.
  • İki site aynalı
    • İstemciler, Erişimci düğümleri ve bir “yerel” siteyi temsil eden Dilimleyici düğümlerinin bir alt kümesi minimum gecikme ve sıfır paket kaybıyla doğrudan bir LAN ortamına bağlanır. Diğer Dilimleyici düğümleri, aralarında gecikme ve olası paket kaybı bulunan farklı sitelerde olabilir.
  • Çok bölgeli coğrafi dağılmış İstemciler
    • Erişimci düğümleri ve bir “yerel” siteyi temsil eden Dilimleyici düğümlerinin bir alt kümesi minimum gecikme ve sıfır paket kaybıyla doğrudan bir LAN ortamına bağlanır. Diğer Dilimleyici düğümleri, aralarında gecikme ve olası paket kaybı bulunan farklı sitelerde olabilir. Bu yapılandırma bazen iki sitenin birbirine nispeten yakın olduğu ve üçüncü sitenin önemli ölçüde uzakta olduğu asimetrik bir modelde devreye alınır. Erişimci düğümleri ile Dilimleyici düğümleri arasındaki gecikme 20 ms’yi aşarsa, IBM COS, WAN gecikmesinin bazı etkilerini dengelemek için otomatik olarak birden çok bağlantı kullanır.

IBM COS Accesser düğümlerinin ve IBM COS Slicestor düğümlerinin performans özelliklerini ayrı ayrı inceliyoruz. IBM COS mimarisi, Accesser düğüm katmanının ve Slicestor düğüm katmanının ayrı ayrı boyutlandırılmasına olanak tanır.

Tek bir site sistemi için erişimci düğüm katmanı performansı

Erişimci düğümleri, silme kodlu verileri Erişimciler ve Dilimleyiciler arasında taşımak için kullanılan bir istemci veri ağına ve dahili veri ağına bağlanır. Bir Erişimci düğümünde iki adet 10 GbE bağlantı noktası varsa, bunlar genellikle istemci ağı için bir bağlantı noktası ve diğeri iç ağ için yapılandırılır.

Erişimci düğümü tarafından içe aktarılan veri miktarı, silme kodlaması nedeniyle Dilimleyici düğümlerine gönderdiğinden daha az olduğundan, dahili ağın normalde Erişimer düğüm katmanında bir darboğaz haline gelmesi daha olasıdır.

Accesser düğümleri tarafından içe aktarılan dosyalar veya nesneler küçükse, Accesser’ların CPU’ları bir darboğaz haline gelebilir.

Bu kılavuzun amaçları doğrultusunda, Accesser düğüm katmanında bir IOPS darboğazı oluşturmaması gereken ortalama nesne boyutunun 5 MB veya daha büyük olduğunu varsayıyoruz.

Tek bir 10 GbE bağlantı noktasındaki teorik aktarım hızı, 1,175 GBps’lik TCP/IP kaynak gereksinimlerini dikkate alan 9,4 Gb/sn’dir.

Daha büyük nesne boyutları ve yeterli eşzamanlılık ile, genellikle Accesser A10 düğümünün dahili ağa 10 GbE bağlantı noktasını doyurabildiğini görürüz. Dahili ağa gönderilen veriler 1.5 – 2.0 (silme kodlu) faktörü kadar genişletildiğinden, iki adet 10 GbE bağlantı noktasına sahip tek bir Accesser A10 düğümü için maksimum içe aktarma hızının 600 MB – 800 MB olduğunu tahmin edebiliriz.

Tipik kural: İki adet 10 GbE bağlantı noktasına sahip tek bir harici Accesser A10 düğümü, ortalama nesne boyutu 5 MB veya daha büyük olduğunda 600 MB – 800 MB/saniye hızında içe aktarabilir (gerçek sonuçlar değişebilir).
Çıkış performansının ölçeğini genişletmek için, Erişimci düğümleri durum bilgisi olmayan cihazlardır ve kesinti olmaksızın daha fazlası eklenebilir (veya kaldırılabilir).

Önemli: Gerekli aktarım hızını sağlamak için erişim havuzunda N+1 veya N+2 Erişimci düğümlerinin olması tercih edilen bir uygulamadır. sebep. Katıştırılmış Erişimci düğümleri, üzerinde çalıştıkları Dilimleyici düğümleriyle Ethernet bağlantı noktalarını paylaştığından, yerleşik Erişimci düğümleri için aynı verimi beklemeyin.

Çok bölgeli bir sistem için erişimci düğüm katmanı performansı

Dilimleyici düğümleri, Erişimci düğümlerinden uzak konumlardaysa, bant genişliği, gecikme ve veri merkezleri arasındaki geniş alan ağının (WAN) olası paket kaybı performansı etkileyebilir.

SmartWrite, üç siteden ikisi yerel ve birbirine yakınsa ve yalnızca bir site uzak (asimetrik dağıtım) ise, Erişimci düğümlerinin üç site için tek bir siteye göre benzer maksimum aktarım hızı elde etmesine olanak tanır.

İki siteli yansıtılmış sistem için erişimci düğüm katmanı performansı

Bir Accesser düğümü, aynalanmış kasalar için iki kez silme kodlaması gerçekleştirir. Accesser düğümlerinden daha fazla CPU ve RAM gerektirir. Ayrıca, tek bir Erişimci düğümünden temel alınan bir Dilimleyici düğüm katmanına gönderilen veri miktarı, tek site veya çok siteli dağıtımlardan daha fazladır.

İki bölgeli aynalı sistem için genişleme faktörü tipik olarak 2,4 – 2,8x’tir. Büyük nesneler yazan iki adet 10 GbE bağlantı noktasına sahip tek bir Erişimci düğümü, Dilimleyici düğümlerine veri gönderen bağlantı noktasını doldurabilir. Bu nedenle, maksimum içe aktarma hızı, 10 Gbps bağlantı noktasının teorik hızının genişleme faktörüne bölümüdür.

Tipik kural: Yansıtılmış bir kasaya yazan iki adet 10 GbE bağlantı noktasına sahip tek bir harici Accesser A10 düğümü, ortalama nesne boyutu 5 MB veya daha büyük olduğunda (gerçek sonuçlar değişebilir) saniyede 400 MB – 500 MB hızında veri alabilir.

Dilimleyici düğüm katmanı performansı

Bu bölüm, Dilimleyici düğüm katmanı performansı hakkında bilgi sağlar.

G/Ç boyutu ve okuma ile yazma işleminin performans üzerindeki etkisi

1 MB’den küçük nesneler için darboğaz tipik olarak saniyede HTTP işlemleridir (OPS). Daha büyük nesneler için, IBM COS sistemi, aşağıda gösterildiği gibi, verim kısıtlı hale gelir.

IBM Cloud Object Storage performans planlaması
IO boyutunun OPS ve verim üzerindeki etkisi

Önemli: IBM COS, genellikle disklere sıralı yazma ve disklerden rastgele okumalar gerçekleştirir.

Herhangi bir CPU, disk G/Ç veya ağ, Slicestor düğüm performansında darboğaz haline gelebilir. CPU veya ağın yazma için darboğaz olması ve disk G/Ç’sinin okumalar için darboğaz olması daha olasıdır.

Slicestor düğüm katmanının örnek maksimum aktarım hızı (gerçek sonuçlar değişebilir):

Tüm Slicestor düğümleri sürücülerle tamamen doldurulur. Ad dizini devre dışı bırakıldı:

  • 100 KB G/Ç boyutu örneği

12 × Dilimleyici 12 düğüm, SD Modu IDA 12/6/8, 100 KB nesne boyutu:

  • %100 okuma, toplam 500 MBps
  • %100 yazma, toplam 2.500 MBps
  • 1 MB G/Ç boyutu örneği:

12 × Dilimleyici 53 düğüm, SD Modu IDA 12/6/8, 1MB nesne boyutu

  • %100 okuma, toplam 14.000 MBps
  • %100 yazma, toplam 18.200 MBps
  • 5 MB G/Ç boyutu örneği:

12 × Dilimleyici 92 düğüm, SD Modu IDA 12/6/8, 5 MB nesne boyutu:

  • %100 okuma, toplam 32.000 MBps
  • %100 yazma, toplam 19.000 MBps

CD Modu sistemleri daha düşük okuma ve yazma verimine sahiptir.

IDA’nın performans üzerindeki etkisi

Daha büyük ortamlarda çeşitli IDA’ların uygulanması, performansı optimize etmek için kullanılabilir.

Önemli: Aynı miktarda donanımla, dar bir IDA, özellikle IOPS kısıtlı iş yükleri ve daha küçük nesne boyutları için genellikle daha geniş bir IDA’dan daha iyi performans gösterir.

Örneğin, bir aygıt kümesindeki 24 Dilimleyici düğümüyle, bir yerine iki şerit kullandığından 12 genişlikli bir IDA 24 genişlikli bir IDA’dan daha iyi performans gösterir.

Depolama motoru seçimi

IBM COS sistemi, iki farklı depolama motoru arasında seçim yapılmasına olanak tanır:

  • Paketlenmiş Dilim Depolama (PSS)
  • Bölge Dilim Depolama (ZSS)

PSS, küçük nesneleri çok küçük nesnelerle performansı artırmaya yardımcı olan 1 MB’lik kutu dosyalarında paketleyen IBM COS için eski depolama motorudur. PSS, nesneleri EXT4 dosya sistemine yazar.

ZSS, artık bir dosya sistemi kullanmayan, ancak doğrudan biçimlendirilmiş ham disk sürücülerine yazan yeni geliştirilmiş depolama motorudur. ZSS, daha büyük nesneler (1MB’den büyük) için PSS’den geniş bir farkla daha iyi performans gösterir ve küçük nesnelerle PSS ile karşılaştırılabilir performans sağlar.

Depolanacak milyarlarca ve milyarlarca çok küçük nesne olmadıkça ZSS her zaman kullanılmalıdır.

Umarım IBM Cloud Object Storage performans planlaması ile ilgili yazımdan umarım eğerlenirsiniz. Eğer yazı ile ilgili yorum veya eklemek istediğiniz bir konu var ise lütfen yorumlar kısmına notunuzu yazınız, ekleme veya çıkartma yapmak isterim mutlaka.

IBM Cloud Object Storage performans planlaması yazımdan sonra sizinle, network performansına bakacağız.

Bu arada IBM Cloud Object Storage ile ilgili diğer yazılarım için lütfen BURAYA tıklayınız. IBM RedBook içerisindeki IBM Cloud Object Storage konuları içinde lütfen BURAYA tıklayınız.