Live Optics | Prime Óptico | Tamanho da fila: Um olhar mais aprofundado

A fila de discos geralmente é considerada o primeiro indicador de baixo desempenho do aplicativo, mas frequentemente é atribuída como culpa muito cedo. A explicação a seguir é um guia rápido e sujo para entender algumas abordagens básicas para desmistificar o Disk Que.

Vamos dividir isso em duas partes. O guia básico de sobrevivência para aqueles que não têm tempo para ler e uma compreensão mais aprofundada de por que a fila de discos tem que ser um ponto focal em primeiro lugar. 

O Guia de Sobrevivência:

Um projeto Optical Prime mostra o número de IOs pendentes da perspectiva do sistema operacional para cada amostra durante o período de gravação. Se a fila de discos for o problema, ela deverá ser fortemente associada à latência no mesmo período. Então, do bem ao pior:

- Baixa fila de discos e baixa latência = Uma provável experiência feliz do aplicativo e do usuário

- High Disk Queue e Low Latency = Se a latência permanecer desejável, isso deve ser OK.

- Baixa fila de discos e alta latência = Precisa de atenção, mas é improvável que seja o seu armazenamento.

- Alto disco e alta latência = Deve olhar para o seu armazenamento como um possível gargalo.

Este último deve ser investigado e é aqui que o valor do Optical Prime representando o desempenho ao longo do tempo é importante. Se a fila de discos estiver causando a latência, deverão ser observados padrões fortemente correlacionados entre os dois valores.  

Esta é uma entrada que mostra um exemplo de uma boa correlação entre latência e fila de discos.

Para entender os conceitos básicos do comprimento da fila de discos, pense em uma fila de check-out no "Food-Mart" local. Todo mundo conhece a broca... Você seleciona seus itens, entra na fila para ser conferido, quando é a sua vez você paga, e finalmente você possui o item.

Todo mundo também esteve lá no feriado ou tarde da noite, quando a fila é longa e o pobre atendente de check-out tem uma fila de pessoas chateadas dizendo: "Por que a gerência não abre mais filas de check-out!"

Em um nível básico de definição, fila de discos é o número de operações de disco pendentes que estão "aguardando na fila" e, portanto, o motivo pelo qual ela é frequentemente analisada para indicar problemas de armazenamento.

Todos sabemos que adicionar mais balconistas de check-out na Food-Mart tornaria a fila mais rápida e está fazendo isso porque aumentamos nosso grau de trabalho paralelo. Os mesmos princípios básicos podem ser aplicados às solicitações de E/S. Se eu tivesse apenas um disco no meu servidor tentando fazer todo esse trabalho ou mesmo, digamos, um pequeno RAID 5 tentando fazer esse trabalho. Em seguida, podemos conceber que o aplicativo geraria uma demanda de carga de trabalho em que a linha de check-out para E/Ss seria submetida a backup. Esse fenômeno de fila de discos alta é chamado de "Spindle Bound". Simples e simplesmente, os discos não conseguem acompanhar a demanda, então uma linha é formada e isso se manifesta como latência para o sistema operacional.

A diretriz básica é que uma fila de discos de mais de 2 a 4 é ruim.

Fácil, né? Bem, fica mais complicado, infelizmente.

A regra é que uma fila de discos de mais de 2 a 4 por disco é defeituosa... a razão pela qual fica difícil é que o Optical Prime não diz quantos discos compõem esse "F: Dirija."

Parece trivial o suficiente, por que não pegamos o número de discos e chamamos de dia? Bem, nem sempre podemos fazer isso. Algumas unidades são realmente partições e uma unidade E: e F: pode estar no mesmo disco. Uma máscara melhor da verdade vem dos próprios storage arrays.

Qualquer array de discos externos que possa representar um volume ou uma LUN para um sistema operacional pode estar mascarando qualquer número de unidades do sistema operacional. Por exemplo, um array pode ter um grupo RAID de 4 ou 9 discos que compõem a LUN representada para o sistema operacional Windows como o "F: Dirija"... então se temos uma fila de disco de 15 é ruim ... ou está tudo bem?

Interferência
do aplicativoAlguns aplicativos podem gerenciar a fila de discos ou responder a ela. Um aplicativo de técnica de gerenciamento, como o SQL Server, pode reduzir a E/S para não criar muitas E/Ss pendentes. Se eles virem a fila de discos subindo, isso poderá mascarar o problema, não permitindo que ele saia do controle.

Padrões
de dadosDe volta ao balcão de check-out no Food-Mart... Quando o gerente finalmente acorda e abre três novas faixas de check-out, as pessoas podem se espalhar e passar pelas filas porque suas compras não estão relacionadas. Eles são como E/S aleatórias. Cada pessoa passa pela linha independente de qualquer outra pessoa. A E/S aleatória é a mesma. Cada operação quer terminar o mais rápido possível e realmente não se importa com ninguém.

Dados sequenciais são o oposto e podem ser pensados mais como um filme. Um filme é uma série de fotos estáticas que são reproduzidas "em sequência" para dar a você o efeito de um filme. Para que o filme faça sentido, esses quadros devem ser jogados em ordem e dependem dessa ordem para que o filme faça sentido. (menos qualquer filme de Quentin Tarantino, claro)

Muitas vezes, a E/S sequencial não pode ser dividida em atividade paralela. Dependendo da natureza do programa que executa a carga de trabalho sequencial, você pode ou não ver um aumento na Fila de Disco e na Latência, mas pode ver uma correlação semelhante se estendendo para o tamanho da Transferência de E/S. Para saber mais sobre isso, leia a postagem sobre como o tamanho da transferência de E/S pode afetar a latência.

Resumo
Hoje, com SSDs e armazenamento virtualizado, as chances de ter discos como o gargalo não são as mesmas de quando as unidades de 15.000 RPM eram o nível mais alto. No entanto, é algo que vale a pena analisar toda vez que você está procurando um problema de latência.  

É quase mais fácil descartar que o disco esteja causando a latência do que descobrir a causa da latência. Mas pelo menos você pode ter um lugar a menos para olhar :).

Em caso de dúvidas, entre em contato com o suporte do Live Optics em liveoptics.support@dell.com.