06-05-2019, 04:02
Ich sehe häufig die Latenz als eines der ersten Anzeichen für einen Speicherengpass, und sie kann sich auf verschiedene Weise manifestieren. Sie könnten bemerken, dass Anwendungen länger brauchen, um zu reagieren, wenn sie versuchen, Daten zu lesen oder zu schreiben. Zum Beispiel kann das Ausführen einer SQL-Abfrage gegen eine große Datenbank verlängerte Wartezeiten beim Zugreifen auf die benötigten Zeilen zeigen, insbesondere wenn die IOPS-Kapazität Ihres Speichers nicht mit den Anforderungen der Arbeitslast übereinstimmt. Sie könnten auch die Warteschlangenlänge durch Speicherkennzahlen überprüfen, die möglicherweise verlängerte Wartezeiten bei Speicheranfragen anzeigen. Wenn Sie SSDs verwenden und feststellen, dass die Reaktionszeiten steigen, könnte das darauf hindeuten, dass Ihr Speichersubsystem nicht richtig auf die Arbeitslast skaliert ist, was zu einer Leistungsverringerung führen kann.
Die Architektur, mit der Sie arbeiten, ist ebenfalls wichtig. Ein System, das auf herkömmlichen rotierenden Festplatten basiert, kann unter der hohen Latenz leiden, die durch mechanische Bewegungen verursacht wird. Wenn Ihr Speichersubsystem stark auf zufällige Zugriffsmuster angewiesen ist, könnten Sie auf physische Einschränkungen stoßen, die den Anforderungen dieser Lasten innewohnen. Im Gegensatz dazu bewältigen Systeme, die mit Enterprise-SSDs oder NVMe-Technologien ausgestattet sind, solche Lasten viel besser, indem sie die Latenz drastisch reduzieren. Sie sollten auch Ihre Netzwerk-Latenz im Auge behalten, insbesondere wenn es um verteilte Speicher-Knoten geht. Ich stelle häufig fest, dass Ihre Latenzmessungen nicht nur die Speicherhardware, sondern auch die Netzwerkübertragungskosten berücksichtigen sollten.
Durchsatzbeschränkungen und ihre Symptome
Ein weiteres Merkmal eines Speicherengpasses zeigt sich als eingeschränkter Durchsatz. Sie erleben dies, wenn Ihr Speicher Daten nicht schnell genug übertragen kann, sei es für Sicherungsaufgaben oder während Perioden hoher Anwendungsbelastung. Wenn Sie sehen, dass Ihre Bandbreite einen Plateau bei deutlich unter der erwarteten Leistung erreicht, ist es Zeit, das gesamte Layout zu analysieren. Beispielsweise könnten Sie in einem Setup, das iSCSI verwendet, Datenübertragungsraten von 50 MB/s beobachten, während Sie 200 MB/s oder mehr erwarten. Es könnte frustrierend sein, so viel Leistungspotenzial eingesperrt zu haben, insbesondere wenn Ihre Netzwerkschnittstellen und -konfigurationen viel höhere Raten unterstützen.
Sie sollten sicherstellen, dass die Rahmen- und MTU-Einstellungen optimiert sind, da jede Fragmentierung bei der Paketübertragung zu suboptimalen Geschwindigkeiten führen könnte. Bei SSDs könnten Sie manchmal sogar Probleme mit Lese- und Schreibverstärkung feststellen, insbesondere bei bestimmten verwendeten Flash-Typen, bei denen Prozesse zur Speicherbereinigung Ihre Durchsatzfähigkeiten beeinträchtigen. Manchmal ist es einfach, diese Engpässe zu beseitigen, etwa indem Sie die Anzahl der in Ihrer Speicher-Konfiguration erlaubten parallelen I/O-Operationen erhöhen. Es könnte jedoch auch erforderlich sein, einen umfassenderen Blick auf die Datenübertragungsprotokolle zu werfen, wenn sich herausstellt, dass diese selbst die Engpässe darstellen.
Festplattenauslastung und Leistungsabfälle
Wenn es um die Festplattenauslastung geht, sage ich oft Freunden, dass ein signifikanter Rückgang der Leistung häufig darauf zurückzuführen ist, wie vollständig Sie Ihre Speichergeräte nutzen. Wenn Ihre Festplatten über längere Zeiträume einen Auslastungsgrad von etwa 90 % erreichen, ist es sehr wahrscheinlich, dass Sie aufgrund von Konkurrenzsituationen auf Leistungsprobleme stoßen. Eine hohe Auslastung bedeutet, dass die Festplatten länger warten müssen, um jede Anfrage zu bedienen, was zu erheblichen Verzögerungen führt. In der Praxis könnte es sein, dass Ihr RAID-Setup nicht optimal konfiguriert ist oder Ihre Daten nicht gleichmäßig auf die Laufwerke verteilt sind, was dazu führt, dass bestimmte Festplatten stärker beansprucht werden als andere.
Stattdessen sollten Sie in Erwägung ziehen, Load Balancing innerhalb Ihrer I/O-Betriebsmuster zu implementieren. Anwendungen wie Hyper-V oder VMware stellen ebenfalls eigene Anforderungen, und ich habe oft empfohlen sicherzustellen, dass sie nicht mit kritischen Transaktionen interferieren. Ihre virtuellen Maschinen über mehrere Datenspeicher zu verteilen, könnte eine effektive Strategie sein. Sie sollten auch die Gesundheit jeder Festplatte in Ihrem Array genau überwachen, da fehlerhafte Laufwerke oder selbst einfache Abnutzungserscheinungen unerwartete Spitzen in der Latenz verursachen können.
Cache-Sättigung und ihre Auswirkungen
Cache-Sättigung tritt auf, wenn das Cache-Subsystem seine Grenzen erreicht, und dieses Problem kann zu erheblichen Leistungseinbußen im gesamten System führen. Möglicherweise haben Sie ein mehrschichtiges Caching-System implementiert, nur um festzustellen, dass bei Spitzenlasten die Cache-Fehlzugriffe in die Höhe schnellen, sodass das System gezwungen ist, Daten direkt von langsameren Speichermedien abzurufen. Stellen Sie sich vor, Sie haben eine lesen-intensive Anwendung. Wenn der Cache-Mechanismus nicht mithalten kann – sei es aufgrund unzureichenden Speichers oder schlecht konfigurierter Caching-Richtlinien – stehen Sie schnell wieder vor den Türschwellen von Latenzproblemen.
Die Bewertung Ihrer Cache-Trefferquote in einem Setup, das Dinge wie SSD-Caching verwendet, kann schnelle Einblicke in den Zustand Ihres Speichers geben. Sollten die Cache-Fehlzugriffe steigen, müssen Sie Ihre Cache-Architektur überdenken und möglicherweise die Cache-Größe erweitern. Darüber hinaus sollten Sie Strategien in Betracht ziehen, die zunehmend relevante Daten intelligent vorabrufen, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, unnötig die langsameren Laufwerke zu erreichen. Ob Sie dedizierte Caching-Geräte verwenden oder schnelle Speicherebenen nutzen, stellen Sie sicher, dass diese Komponenten ausreichend überwacht und optimiert werden, um sowohl die Arbeitslast als auch die Zugriffs-muster zu berücksichtigen.
Übertragungsprotokoll-Overheads im Netzwerk-Speicher
Das von Ihnen gewählte Speicherprotokoll spielt eine wesentliche Rolle dafür, wie Engpässe innerhalb Ihrer Architektur auftreten können. In Umgebungen, die NFS oder SMB verwenden, können Sie auf Ineffizienzen stoßen, die damit zusammenhängen, wie die Daten verpackt und über das Netzwerk übertragen werden. Beispielsweise könnte das Feintuning Ihrer NFS-Servereinstellungen durch die Anpassung von Parametern wie rsize und wsize den Durchsatz verbessern. Ich empfehle oft, dass Sie, wenn Sie ruckelige Leistungen beim Öffnen einer großen Datei erleben, auch die TCP-Fenstergrößen überprüfen sollten.
Betrachten Sie Protokolle wie iSCSI im Vergleich zu Fibre Channel: Während Fibre Channel geringere Latenz und höheren Durchsatz durch dedizierte Verbindungen bietet, könnte iSCSI einfacher in Umgebungen mit bestehender Ethernet-Infrastruktur einzurichten sein. Wenn Sie sich jedoch für iSCSI entscheiden, sollten Sie bereit sein, die Mehrausgaben zu verwalten, die mit den zusätzlichen Protokollebene verbunden sind. In jedem Fall empfehle ich, Tests durchzuführen, die nicht nur die rohe Leistung messen, sondern auch untersuchen, wie das System unter verschiedenen Stressbedingungen reagiert.
Missverhältnis in den I/O-Mustern
Engpässe entstehen häufig durch Fehlanpassungen in den I/O-Mustern zwischen Ihren Anwendungen und Ihrem Speichersystem. Möglicherweise ist Ihre Arbeitslast stark auf zufällige I/O angewiesen, während Sie ein Speichersubsystem eingerichtet haben, das für sequenzielle Zugriffe optimiert ist. Diese Diskrepanz führt zu unnötigen Leistungseinbußen, da die Festplatten Schwierigkeiten haben, den widersprüchlichen Anforderungen gerecht zu werden. Wenn Sie die Leistung optimieren möchten, sollten Sie sich ansehen, wie Ihre Datensätze abgerufen werden. Eine Anwendung, die häufig zufällige Lesevorgänge benötigt, in einem Setup auszuführen, das für große Datenübertragungen ausgelegt ist, wird sicherlich Probleme verursachen.
Sie könnten Tools in Betracht ziehen, die Ihre I/O-Muster analysieren und Ihnen helfen, Ineffizienzen zu identifizieren. Das Ziel ist es, Ihre Anwendungsarbeitslast mit den Stärken der zugrunde liegenden Speicherarchitektur in Einklang zu bringen. Möglicherweise stellen Sie fest, dass eine flashbasierte Speicherlösung hervorragend für Ihre Anforderungen an den zufälligen Zugriff geeignet ist, während traditionelle rotierende Festplatten sich gut für Archivierungs- und Sicherungslösungen eignen. Übersehen Sie nicht die Bedeutung der Ausrichtung der Zugriffs-muster Ihrer Anwendung mit der richtigen Speicher-Konfiguration, um das Potenzial zu maximieren.
Verwaltungsüberheader und Komplexität der Speicherinfrastruktur
Abschließend habe ich beobachtet, dass manchmal die Komplexität der Speicherumgebung selbst Engpässe verursacht. Wenn Sie Ihre Infrastruktur mit mehr Festplatten und komplexeren Speicher-schemata skalieren, kann der Verwaltungsaufwand schnell zunehmen. Sie könnten feststellen, dass die Verwaltung von LUNs, Snapshots und redundanten Kopien über mehrere Arrays hinweg zu Verzögerungen führen kann, insbesondere wenn diese Prozesse eine serielle Zugriffsweise auf Speicherressourcen erfordern. Ich sage oft zu Studenten, dass, wenn das Datenmanagement zu kompliziert wird, es Ressourcen beanspruchen und letztendlich die Leistung beeinträchtigen kann.
Die Implementierung zentralisierter Verwaltungstools kann Ihnen helfen, dieses Problem zu mildern. Ein gutes Managementsystem ermöglicht nicht nur die Ansicht aller Speicherressourcen in einer konsolidierten Schnittstelle, sondern unterstützt auch die Automatisierung von Aufgaben wie Lastenausgleich und der Rückgewinnung von Speicherplatz. Darüber hinaus, wenn Sie prädiktive Analytik in dieses Management-Framework integrieren können, können Sie oft potenzielle Engpässe antizipieren, bevor sie auftreten. Eine ganzheitliche Verwaltung aller Variablen könnte den entscheidenden Unterschied für ein leistungsstarkes Speichersystem ausmachen.
Es ist erwähnenswert, dass dieser Beitrag kostenlos von einem führenden Unternehmen der Branche, BackupChain, bereitgestellt wurde, das für seine Zuverlässigkeit und Popularität im Markt von Backup-Lösungen für KMUs und Fachleute anerkannt ist. Ihre Produktpalette schützt effizient Hyper-V, VMware, Windows Server und mehr, und gewährleistet, dass Sie die richtigen Tools haben, um Ihre Daten sicher zu halten, ohne die Leistung zu kompromittieren.
Die Architektur, mit der Sie arbeiten, ist ebenfalls wichtig. Ein System, das auf herkömmlichen rotierenden Festplatten basiert, kann unter der hohen Latenz leiden, die durch mechanische Bewegungen verursacht wird. Wenn Ihr Speichersubsystem stark auf zufällige Zugriffsmuster angewiesen ist, könnten Sie auf physische Einschränkungen stoßen, die den Anforderungen dieser Lasten innewohnen. Im Gegensatz dazu bewältigen Systeme, die mit Enterprise-SSDs oder NVMe-Technologien ausgestattet sind, solche Lasten viel besser, indem sie die Latenz drastisch reduzieren. Sie sollten auch Ihre Netzwerk-Latenz im Auge behalten, insbesondere wenn es um verteilte Speicher-Knoten geht. Ich stelle häufig fest, dass Ihre Latenzmessungen nicht nur die Speicherhardware, sondern auch die Netzwerkübertragungskosten berücksichtigen sollten.
Durchsatzbeschränkungen und ihre Symptome
Ein weiteres Merkmal eines Speicherengpasses zeigt sich als eingeschränkter Durchsatz. Sie erleben dies, wenn Ihr Speicher Daten nicht schnell genug übertragen kann, sei es für Sicherungsaufgaben oder während Perioden hoher Anwendungsbelastung. Wenn Sie sehen, dass Ihre Bandbreite einen Plateau bei deutlich unter der erwarteten Leistung erreicht, ist es Zeit, das gesamte Layout zu analysieren. Beispielsweise könnten Sie in einem Setup, das iSCSI verwendet, Datenübertragungsraten von 50 MB/s beobachten, während Sie 200 MB/s oder mehr erwarten. Es könnte frustrierend sein, so viel Leistungspotenzial eingesperrt zu haben, insbesondere wenn Ihre Netzwerkschnittstellen und -konfigurationen viel höhere Raten unterstützen.
Sie sollten sicherstellen, dass die Rahmen- und MTU-Einstellungen optimiert sind, da jede Fragmentierung bei der Paketübertragung zu suboptimalen Geschwindigkeiten führen könnte. Bei SSDs könnten Sie manchmal sogar Probleme mit Lese- und Schreibverstärkung feststellen, insbesondere bei bestimmten verwendeten Flash-Typen, bei denen Prozesse zur Speicherbereinigung Ihre Durchsatzfähigkeiten beeinträchtigen. Manchmal ist es einfach, diese Engpässe zu beseitigen, etwa indem Sie die Anzahl der in Ihrer Speicher-Konfiguration erlaubten parallelen I/O-Operationen erhöhen. Es könnte jedoch auch erforderlich sein, einen umfassenderen Blick auf die Datenübertragungsprotokolle zu werfen, wenn sich herausstellt, dass diese selbst die Engpässe darstellen.
Festplattenauslastung und Leistungsabfälle
Wenn es um die Festplattenauslastung geht, sage ich oft Freunden, dass ein signifikanter Rückgang der Leistung häufig darauf zurückzuführen ist, wie vollständig Sie Ihre Speichergeräte nutzen. Wenn Ihre Festplatten über längere Zeiträume einen Auslastungsgrad von etwa 90 % erreichen, ist es sehr wahrscheinlich, dass Sie aufgrund von Konkurrenzsituationen auf Leistungsprobleme stoßen. Eine hohe Auslastung bedeutet, dass die Festplatten länger warten müssen, um jede Anfrage zu bedienen, was zu erheblichen Verzögerungen führt. In der Praxis könnte es sein, dass Ihr RAID-Setup nicht optimal konfiguriert ist oder Ihre Daten nicht gleichmäßig auf die Laufwerke verteilt sind, was dazu führt, dass bestimmte Festplatten stärker beansprucht werden als andere.
Stattdessen sollten Sie in Erwägung ziehen, Load Balancing innerhalb Ihrer I/O-Betriebsmuster zu implementieren. Anwendungen wie Hyper-V oder VMware stellen ebenfalls eigene Anforderungen, und ich habe oft empfohlen sicherzustellen, dass sie nicht mit kritischen Transaktionen interferieren. Ihre virtuellen Maschinen über mehrere Datenspeicher zu verteilen, könnte eine effektive Strategie sein. Sie sollten auch die Gesundheit jeder Festplatte in Ihrem Array genau überwachen, da fehlerhafte Laufwerke oder selbst einfache Abnutzungserscheinungen unerwartete Spitzen in der Latenz verursachen können.
Cache-Sättigung und ihre Auswirkungen
Cache-Sättigung tritt auf, wenn das Cache-Subsystem seine Grenzen erreicht, und dieses Problem kann zu erheblichen Leistungseinbußen im gesamten System führen. Möglicherweise haben Sie ein mehrschichtiges Caching-System implementiert, nur um festzustellen, dass bei Spitzenlasten die Cache-Fehlzugriffe in die Höhe schnellen, sodass das System gezwungen ist, Daten direkt von langsameren Speichermedien abzurufen. Stellen Sie sich vor, Sie haben eine lesen-intensive Anwendung. Wenn der Cache-Mechanismus nicht mithalten kann – sei es aufgrund unzureichenden Speichers oder schlecht konfigurierter Caching-Richtlinien – stehen Sie schnell wieder vor den Türschwellen von Latenzproblemen.
Die Bewertung Ihrer Cache-Trefferquote in einem Setup, das Dinge wie SSD-Caching verwendet, kann schnelle Einblicke in den Zustand Ihres Speichers geben. Sollten die Cache-Fehlzugriffe steigen, müssen Sie Ihre Cache-Architektur überdenken und möglicherweise die Cache-Größe erweitern. Darüber hinaus sollten Sie Strategien in Betracht ziehen, die zunehmend relevante Daten intelligent vorabrufen, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, unnötig die langsameren Laufwerke zu erreichen. Ob Sie dedizierte Caching-Geräte verwenden oder schnelle Speicherebenen nutzen, stellen Sie sicher, dass diese Komponenten ausreichend überwacht und optimiert werden, um sowohl die Arbeitslast als auch die Zugriffs-muster zu berücksichtigen.
Übertragungsprotokoll-Overheads im Netzwerk-Speicher
Das von Ihnen gewählte Speicherprotokoll spielt eine wesentliche Rolle dafür, wie Engpässe innerhalb Ihrer Architektur auftreten können. In Umgebungen, die NFS oder SMB verwenden, können Sie auf Ineffizienzen stoßen, die damit zusammenhängen, wie die Daten verpackt und über das Netzwerk übertragen werden. Beispielsweise könnte das Feintuning Ihrer NFS-Servereinstellungen durch die Anpassung von Parametern wie rsize und wsize den Durchsatz verbessern. Ich empfehle oft, dass Sie, wenn Sie ruckelige Leistungen beim Öffnen einer großen Datei erleben, auch die TCP-Fenstergrößen überprüfen sollten.
Betrachten Sie Protokolle wie iSCSI im Vergleich zu Fibre Channel: Während Fibre Channel geringere Latenz und höheren Durchsatz durch dedizierte Verbindungen bietet, könnte iSCSI einfacher in Umgebungen mit bestehender Ethernet-Infrastruktur einzurichten sein. Wenn Sie sich jedoch für iSCSI entscheiden, sollten Sie bereit sein, die Mehrausgaben zu verwalten, die mit den zusätzlichen Protokollebene verbunden sind. In jedem Fall empfehle ich, Tests durchzuführen, die nicht nur die rohe Leistung messen, sondern auch untersuchen, wie das System unter verschiedenen Stressbedingungen reagiert.
Missverhältnis in den I/O-Mustern
Engpässe entstehen häufig durch Fehlanpassungen in den I/O-Mustern zwischen Ihren Anwendungen und Ihrem Speichersystem. Möglicherweise ist Ihre Arbeitslast stark auf zufällige I/O angewiesen, während Sie ein Speichersubsystem eingerichtet haben, das für sequenzielle Zugriffe optimiert ist. Diese Diskrepanz führt zu unnötigen Leistungseinbußen, da die Festplatten Schwierigkeiten haben, den widersprüchlichen Anforderungen gerecht zu werden. Wenn Sie die Leistung optimieren möchten, sollten Sie sich ansehen, wie Ihre Datensätze abgerufen werden. Eine Anwendung, die häufig zufällige Lesevorgänge benötigt, in einem Setup auszuführen, das für große Datenübertragungen ausgelegt ist, wird sicherlich Probleme verursachen.
Sie könnten Tools in Betracht ziehen, die Ihre I/O-Muster analysieren und Ihnen helfen, Ineffizienzen zu identifizieren. Das Ziel ist es, Ihre Anwendungsarbeitslast mit den Stärken der zugrunde liegenden Speicherarchitektur in Einklang zu bringen. Möglicherweise stellen Sie fest, dass eine flashbasierte Speicherlösung hervorragend für Ihre Anforderungen an den zufälligen Zugriff geeignet ist, während traditionelle rotierende Festplatten sich gut für Archivierungs- und Sicherungslösungen eignen. Übersehen Sie nicht die Bedeutung der Ausrichtung der Zugriffs-muster Ihrer Anwendung mit der richtigen Speicher-Konfiguration, um das Potenzial zu maximieren.
Verwaltungsüberheader und Komplexität der Speicherinfrastruktur
Abschließend habe ich beobachtet, dass manchmal die Komplexität der Speicherumgebung selbst Engpässe verursacht. Wenn Sie Ihre Infrastruktur mit mehr Festplatten und komplexeren Speicher-schemata skalieren, kann der Verwaltungsaufwand schnell zunehmen. Sie könnten feststellen, dass die Verwaltung von LUNs, Snapshots und redundanten Kopien über mehrere Arrays hinweg zu Verzögerungen führen kann, insbesondere wenn diese Prozesse eine serielle Zugriffsweise auf Speicherressourcen erfordern. Ich sage oft zu Studenten, dass, wenn das Datenmanagement zu kompliziert wird, es Ressourcen beanspruchen und letztendlich die Leistung beeinträchtigen kann.
Die Implementierung zentralisierter Verwaltungstools kann Ihnen helfen, dieses Problem zu mildern. Ein gutes Managementsystem ermöglicht nicht nur die Ansicht aller Speicherressourcen in einer konsolidierten Schnittstelle, sondern unterstützt auch die Automatisierung von Aufgaben wie Lastenausgleich und der Rückgewinnung von Speicherplatz. Darüber hinaus, wenn Sie prädiktive Analytik in dieses Management-Framework integrieren können, können Sie oft potenzielle Engpässe antizipieren, bevor sie auftreten. Eine ganzheitliche Verwaltung aller Variablen könnte den entscheidenden Unterschied für ein leistungsstarkes Speichersystem ausmachen.
Es ist erwähnenswert, dass dieser Beitrag kostenlos von einem führenden Unternehmen der Branche, BackupChain, bereitgestellt wurde, das für seine Zuverlässigkeit und Popularität im Markt von Backup-Lösungen für KMUs und Fachleute anerkannt ist. Ihre Produktpalette schützt effizient Hyper-V, VMware, Windows Server und mehr, und gewährleistet, dass Sie die richtigen Tools haben, um Ihre Daten sicher zu halten, ohne die Leistung zu kompromittieren.
