Konfigurieren und Verwalten von CacheCade Virtual Disks auf den RAID-Controllern Dell PERC H710, H710P und H810

Dieser Artikel enthält Informationen zur Konfiguration und Verwaltung von CacheCade Virtual Disks auf den RAID-Controllern Dell PERC H710, H710P und H810.

Inhaltsverzeichnis:

1. Übersicht
2. Konfigurieren und Verwalten von CacheCade auf dem PERC H710, H710P und H810
3. Merkmale von CacheCade Virtual Disk
4. Konfigurieren und Verwalten von CacheCade Virtual Disks
5. Verwaltung von CacheCade Virtual Disks
   • A. Erstellen von CacheCade Virtual Disks
   • B. Löschen von CacheCade Virtual Disks
   • C. Neukonfigurieren von CacheCade Virtual Disks
   • D. Automatische Neukonfiguration von CacheCade Virtual Disk
   • E. Manuelle Größenänderung von CacheCade Virtual Disk
6. Zusätzliche Informationen

1. Übersicht

CacheCade bietet eine kostengünstige Performanceskalierung für Datenbanktyp-Anwendungsprofile in einer hostbasierten RAID-Umgebung, indem der PERC-RAID-Controller-Cache durch das Hinzufügen von von Dell qualifizierten Enterprise-SSDs erweitert wird.

CacheCade identifiziert innerhalb eines Datensatzes Bereiche, auf die häufig zugegriffen wird, und kopiert diese Daten auf eine von Dell qualifizierte Enterprise-SSD (SATA oder SAS). Dadurch wird eine schnellere Antwortzeit ermöglicht, da gängige zufällige Leseabfragen an die CacheCade-SSD statt an das zugrundeliegende Festplattenlaufwerk (HDD) weitergeleitet werden.

CacheCade-SSDs unterstützen bis zu 512 GB erweiterten Cache und müssen alle über dieselbe Schnittstelle (SATA oder SAS) verfügen und im Server oder Storage-Gehäuse enthalten sein, auf dem sich das RAID-Array befindet. CacheCade-SSDs sind kein Teil des RAID-Arrays.

CacheCade ist eine Standardfunktion, die nur auf den RAID-Controllern PERC H700/H800 mit 1 GB NV-Cache und PERC H710/H710P/H810 verfügbar ist.

CacheCade-SSDs können mithilfe des PERC-BIOS-Konfigurationsdienstprogramms oder OpenManage konfiguriert werden.

CacheCade verwendet Solid-State-Laufwerke.
 
Das Benutzerhandbuch für Dell OpenManage Server Administrator Storage Management finden Sie im Abschnitt „Handbücher“ auf der Dell Startseite.

CacheCade wird verwendet, um die zufällige Leseperformance der HDD-basierten virtuellen Laufwerke zu verbessern. Ein Solid-State-Laufwerk (SSD) ist ein Datenspeichergerät, das Solid-State-Speicher verwendet, um permanente Daten zu speichern. SSDs erhöhen die E/A-Leistung (IOPS) und/oder die Schreibgeschwindigkeit in Mbit/s von einem Speichergerät deutlich. Mit Dell Storage-Controllern können Sie ein CacheCade unter Verwendung von SSDs erstellen. Das CacheCade wird dann für eine bessere Leistung der Speicher-E/A-Vorgänge verwendet. Verwenden Sie entweder SAS- (Serial Attached SCSI) oder SATA-SSDs (Serial Advanced Technology Attachment), um ein CacheCade zu erstellen.
 
Erstellen Sie ein CacheCade mit SSDs in den folgenden Szenarien:

• Maximale Anwendungsleistung – erstellen Sie ein CacheCade unter Verwendung von SSDs, um eine höhere Leistung ohne Kapazitätsverschwendung zu erreichen.
• Maximale Anwendungsleistung und höhere Kapazität – erstellen Sie ein CacheCade unter Verwendung von SSDs, um die Kapazität des CacheCade mit leistungsfähigen SSDs auszugleichen.
• Höhere Kapazität – Wenn Sie über keine leeren Steckplätze für zusätzliche HDDs verfügen, verwenden Sie SSDs und erstellen Sie ein CacheCade. Dies reduziert die Anzahl der erforderlichen HDDs und steigert die Anwendungsleistung.  

Die CacheCade-Funktion verfügt über die folgenden Einschränkungen:

• Nur SSDs mit den richtigen Dell Kennungen können verwendet werden, um eine CacheCade zu erstellen.
• Wenn Sie ein CacheCade mit SSDs erstellen, werden die SSD-Eigenschaften beibehalten. Zu einem späteren Zeitpunkt können Sie die SSD zum Erstellen von virtuellen Festplatten verwenden.
• Ein CacheCade kann entweder SAS- oder SATA-Laufwerke enthalten, aber nicht beides.
• Die SSDs im CacheCade müssen nicht dieselbe Größe haben.
• Die CacheCade-Größe wird automatisch wie folgt berechnet: CacheCade-Größe = Kapazität der kleinsten SSD * die Anzahl der SSDs
• Der ungenutzte Teil der SSD bleibt ungenutzt und kann nicht als zusätzliches CacheCade oder als SSD-basiertes virtuelles Laufwerk verwendet werden.
• Die Gesamtmenge des Cache-Pools eines CacheCade beträgt 512 GB. Wenn Sie ein CacheCade erstellen, das größer als 512 GB ist, verwendet der Speicher-Controller trotzdem nur 512 GB.
• Das CacheCade wird nur auf den Controllern Dell PERC H700 und H800 mit 1 GB NVRAM und Firmware-Version 7.2 oder höher und PERC H710, H710P und H810 unterstützt.
• In einem Speichergehäuse darf die Gesamtanzahl der logischen Geräte, einschließlich virtueller Festplatten und CacheCade(s), 64 nicht überschreiten.

Hinweis: Die CacheCade-Funktion ist seit dem ersten Halbjahr 2011 verfügbar.

Hinweis: Zur Verwendung von CacheCade für das virtuelle Laufwerk muss die Schreib- und Lese-Policy des HDD-basierten virtuellen Laufwerks auf „Zurückschreiben“ oder „Zurückschreiben erzwingen“ und die Lese-Policy auf „Vorauslesen“ oder „Adaptives Vorauslesen“ eingestellt sein.

2. Konfigurieren und Verwalten von CacheCade auf dem PERC H710, H710P und H810

Die Dell PowerEdge RAID-Controllerkarten (PERC) H710, H710P und H810 unterstützen CacheCade, eine Funktion, die die Anwendungsleistung durch die Erhöhung der Lese-Caching-Kapazität verbessern kann.

Die CacheCade-Funktion nutzt leistungsfähige Solid-State-Festplatten (SSDs) als sekundäres Cache-Tier. CacheCade bietet schnellere Lesevorgänge und maximiert die Transaktions-E/A-Leistung.

Hinweis: Der PERC H310 bietet keine Unterstützung für CacheCade.

Durch die Verwendung von SSDs für das Caching kann eine große Menge an Daten im Cache vorhanden sein. Dies führt zu einer Verbesserung der Leistung in leseintensiven Anwendungen. Einige Beispiele für leseintensive Anwendungen umfassen Online Transaction Processing (OLTP), Dateiserver- und Webserver-Workloads. CacheCade ermöglicht eine Steigerung der E/A-Leistung von Festplattengruppen auf Festplattenlaufwerken (HDD) unter Verwendung der SSD-Technologie.

3. Merkmale von CacheCade Virtual Disk

Im folgenden sind die Eigenschaften der virtuellen CacheCade-Festplatte aufgeführt:

• Die Unterstützung für CacheCade Virtual Disk bieten nur Controller, die 1 GB nicht flüchtigen (NV) Cache enthalten.
• Virtuelle CacheCade-Festplatten können nur mit SSDs erstellt werden.
• Die maximale kombinierte Größe von virtuellen CacheCade-Laufwerken beträgt 512 GB.

Hinweis: Es können mehrere virtuelle CacheCade-Laufwerke erstellt werden. Sie werden jedoch kombiniert, um als einzelner Cache-Pool mit maximaler Größe verwendet zu werden.

• Daten auf virtuellen Festplatten, die gesicherte selbst verschlüsselnde Laufwerke (SEDS) oder SSDs enthalten, werden von CacheCade nicht zwischengespeichert.
• CacheCade Virtual Disk gibt nur Lesevorgänge in den Cache ein, die kleiner als 64 KB sind.
• CacheCade Virtual Disks bieten nur schreibgeschützten Cache.
• CacheCade Virtual Disks können nicht zu einem Controller migriert werden, der CacheCade nicht unterstützt.
• Das Importieren eines CacheCade-Laufwerks kann zu einem RAID-0-VD führen. Sie müssen die CacheCade-VD nach dem Importieren neu konfigurieren.
• CacheCade Virtual Disks werden dem Betriebssystem nicht angezeigt. 

Hinweis: Daten auf virtuellen Laufwerken mit ungesicherten SEDs können mithilfe von CacheCade zwischengespeichert werden.

4. Konfigurieren und Verwalten von CacheCade Virtual Disks

Nachdem CacheCade Virtual Disk erfolgreich erstellt wurde, wird es im Bildschirm „Virtual Disk Management“ (Verwaltung virtueller Laufwerke) unter der CacheCade-Laufwerksgruppe aufgeführt und als CacheCade Virtual Disk gekennzeichnet. Die virtuelle Festplatte verfügt über einen optimalen Zustand und alle Verwaltungsanwendungen ermöglichen das Erstellen und Löschen von CacheCade Virtual Disks.

In den folgenden Abschnitten werden die speziellen Menü-Optionen für die Verwaltung von CacheCade Virtual Disk beschrieben und detaillierte Anweisungen zur Durchführung der Konfigurationsaufgaben bereitgestellt. Der Inhalt des folgenden Abschnitts gilt für das BIOS-Konfigurationsdienstprogramm (<Strg> <R>). Weitere Informationen zu den Verwaltungsanwendungen finden Sie im Thema Verwaltungsanwendungen für PERC-Karten.

5. Verwaltung von CacheCade Virtual Disks

Der Bildschirm Virtual Disk Management (Verwaltung virtueller Laufwerke) ist der erste Bildschirm, der angezeigt wird, wenn Sie über den Hauptmenübildschirm im BIOS-Konfigurationsdienstprogramm auf einen RAID-Controller zugreifen.

Im folgenden sind CacheCade-bezogene Aktionen aufgeführt, die Sie über das Menü „Virtual Disk Management“ (Verwaltung virtueller Laufwerke) durchführen können:

• Erstellen einer CacheCade Virtual Disk
• Namen der CacheCade Virtual Disk zuweisen
• Virtuelle Festplatte löschen

A. Erstellen von CacheCade Virtual Disks

Hinweis: Es können nur SSDs verwendet werden, um virtuelle CacheCade-Laufwerke zu erstellen.

Hinweis: Die Kombination von SAS- und SATA-SSDs in einem virtuellen CacheCade-Laufwerk wird nicht unterstützt.

Hinweis: Um eine ineffiziente Nutzung von Speicherplatz zu vermeiden, wird empfohlen, dass CacheCade-Volumes mit Laufwerken derselben Größe erstellt werden. Größere Festplattengrößen werden auf die Größe der kleinsten enthaltenen Festplatte reduziert, ähnlich wie bei RAID 0.

So erstellen Sie eine CacheCade Virtual Disk:

1. Drücken Sie während des Host-Systemstarts <Strg> <R> wenn der BIOS-Bildschirm angezeigt wird.
   Der Bildschirm Virtual Disk Management (Verwaltung der virtuellen Laufwerke) wird angezeigt. Sind mehrere Controller vorhanden, wird der Bildschirm mit dem Hauptmenü angezeigt.
2. Wählen Sie einen Controller aus und drücken Sie die <Eingabetaste>.
   Der Bildschirm Virtual Disk Management (Verwaltung der virtuellen Laufwerke) für den ausgewählten Controller wird angezeigt.
3. Markieren Sie mit den Pfeiltasten Controller #.
4. Drücken Sie <F2>.
   Die Liste verfügbarer Aktionen wird angezeigt.
5. Wählen Sie „Create CacheCade Virtual Disk“ (CacheCade Virtual Disk erstellen) aus und drücken Sie die <Eingabetaste>.
   Der Bildschirm „Create CacheCade Virtual Disk“ wird angezeigt. Der Cursor befindet sich auf der ersten SSD, die im Abschnitt „Select SSD“ (SSD auswählen) aufgeführt wird.
6. Wählen Sie die gewünschte(n) SSD(s) aus. Wenn die einzelnen SSD-Laufwerke ausgewählt werden, ändert sich die Größe der CacheCade Virtual Disk, um die neue Größe widerzuspiegeln.

Hinweis: Sie können die Größe des virtuellen Laufwerks nicht festlegen.

7. Drücken Sie die <Tabulatortaste>, um den Cursor in das Feld „CacheCade Virtual Disk Name“ zu verschieben. Geben Sie einen Namen ein, falls erforderlich.
8. Nachdem Sie den Namen der virtuellen Festplatte festgelegt haben, wählen Sie „OK“, um die Auswahl zu speichern, oder wählen Sie „Abbrechen“ aus, um die Auswahl abzubrechen.
   Nachdem CacheCade Virtual Disk erfolgreich erstellt wurde, wird es im Bildschirm „Virtual Disk Management“ (Verwaltung virtueller Laufwerke) unter der CacheCade-Laufwerksgruppe aufgeführt und als CacheCade Virtual Disk gekennzeichnet. Die virtuelle Festplatte hat einen optimalen Status und Ihre RAID-Stufe ist RAID 0.

Hinweis: Sie können ein virtuelles CacheCade-Laufwerk nur löschen oder umbenennen. Hintergrundinitialisierung, schnelle Initialisierung, Vollinitialisierung und Konsistenzprüfvorgänge sind nicht für virtuelle CacheCade-Laufwerke anwendbar.

B. Löschen von CacheCade Virtual Disks

• Um virtuelle CacheCade-Laufwerke zu löschen, führen Sie die folgenden Schritte im BIOS-Konfigurationsdienstprogramm aus:

1. 1. Drücken Sie <Strg> <N>, um den Bildschirm „Virtual Disk Management“ (Verwaltung virtueller Laufwerke) aufzurufen.
2. 2. Verwenden Sie die Pfeiltasten, um den Cursor auf die Überschrift „CacheCade Disk Group“ (CacheCade-Laufwerksgruppe) oder „Virtual Disks“ (virtuelle Datenträger) zu verschieben.
3. 3. Drücken Sie <F2>. Das Menü „Action“ (Aktionen) wird angezeigt.
4. 4. Wählen Sie „Delete VD“ (VD löschen) aus und drücken Sie auf

Hinweis: Bei Betriebssystem-Managementanwendungen kann das Löschen oder Entfernen eines virtuellen CacheCade-Laufwerks ohne Unterbrechung der I/O erfolgen. Der Controller beendet die Zwischenspeicherung über den sekundären Cache, allerdings sind alle ausstehenden E/A-Vorgänge abgeschlossen.

C. Neukonfigurieren von CacheCade Virtual Disks

In Betriebssystem-Managementanwendungen wird die Größenänderung von CacheCade Virtual Disks ohne Beendigung der vorhandenen E/A-Vorgänge ausgeführt. Durch das Erstellen einer neuen CacheCade Virtual Disk oder das Hinzufügen eines oder mehrerer SSDs zu einer vorhandenen CacheCade Virtual Disk wird die gesamte Cachegröße erhöht. Die neuen Ressourcen werden unmittelbar nach dem Hinzufügen verwendet.

Es gibt zwei Methoden, um CacheCade Virtual Disks neu zu konfigurieren:

• Automatische Neukonfiguration von CacheCade Virtual Disks

• Manuelle Neukonfiguration von CacheCade Virtual Disks

D. Automatische Neukonfiguration von CacheCade Virtual Disk

Eine CacheCade Virtual Disk, die aus mehr als einer SSD besteht, wird automatisch neu konfiguriert, wenn eine Mitglied-SSD entfernt wird oder ausgefallen ist. Die Virtual Disk behält einen optimalen Status bei und passt ihre Größe an, um die verbleibende Anzahl von Mitgliedsfestplatten widerzuspiegeln. Wenn die automatische Neuerstellung auf dem Controller aktiviert ist und ein zuvor entferntes SSD-Laufwerk wieder in das System eingesetzt oder durch ein neues kompatibles SSD-Laufwerk ersetzt wird, wird das CacheCade automatisch neu konfiguriert und seine Größe angepasst, um das Hinzufügen der Mitglieds-SSD widerzuspiegeln.

Die Anzahl der SSDs, die von einer CacheCade Virtual Disk entfernt werden sollen, darf nicht der Gesamtanzahl der SSDs entsprechen, die sich derzeit in der CacheCade Virtual Disk befinden.

Nach der automatischen Neukonfiguration und Größenänderung einer CacheCade Virtual Disk wird die neue Größe des virtuellen Laufwerks sowohl im BIOS-Konfigurationsdienstprogramm als auch in der Anwendung OpenManage Storage Management angezeigt.

Hinweis: Wenn eine Festplatte aus einem virtuellen CacheCade-Laufwerk entfernt wird, ist der zugehörige Steckplatz für diese Festplatte ein Hot-Slot für das CacheCade-Volume. Alle kompatiblen Festplatten, die in diesen Steckplatz eingesetzt werden, werden automatisch zur CacheCade Virtual Disk hinzugefügt. Alle bereits vorhandenen Daten auf diesem Laufwerk gehen verloren.

Hinweis: In Betriebssystem-Managementanwendungen müssen Festplatten, die in einen CacheCade-Steckplatz eingesetzt werden, gleich oder größer als die kleinste enthaltene Festplatte des virtuellen Laufwerks sein, wenn ein virtuelles CacheCade-Laufwerk gelöscht oder entfernt werden soll.

E. Manuelle Größenänderung von CacheCade Virtual Disk

In Betriebssystem-Managementanwendungen erfolgt eine manuelle Größenänderung einer CacheCade Virtual Disk aufgrund des Hinzufügens oder Entfernens von Laufwerken. Ein Neustart ist nicht erforderlich.  

• Eine beliebige Anzahl von SSDs kann zu einer CacheCade Virtual Disk hinzugefügt werden.
• Es dürfen keine SAS und SATA in einer CacheCade Virtual Disk kombiniert werden, sodass SATA-SSDs nicht zu einer CacheCade Virtual Disk mit SAS-Laufwerken hinzugefügt werden können und umgekehrt.
• HDD-Festplatten können nicht zu einer CacheCade Virtual Disk hinzugefügt werden.

Hinweis: Die Kapazität der Laufwerke, die einem CacheCade-Volume hinzugefügt werden, muss gleich oder größer der der kleinsten enthaltenen Festplatte des virtuellen Laufwerks sein. Die manuelle Größenänderung einer CacheCade Virtual Disk kann nicht im BIOS-Konfigurationsdienstprogramm initiiert werden. Sie kann nur in der Anwendung OpenManage Storage Management initiiert werden.

6. Weitere Informationen:

Zugehörige Artikel und Whitepaper:

• Open Manage Storage Services (OMSS).
• Beispiel für die Steigerung der Datenbankleistung mithilfe der Dell PERC H700 mit CacheCade-Technologie.