Настройка и управление виртуальными дисками CacheCade на RAID-контроллерах Dell PERC H710, H710P и H810

В этой статье представлена информация о настройке и администрировании виртуальных дисков CacheCade на RAID-контроллерах Dell PERC H710, H710P и H810.

Содержание:

1. Обзор
2. Настройка и администрирование CacheCade на PERC H710, H710P и H810
3. Характеристики виртуального диска CacheCade
4. Настройка и администрирование виртуальных дисков CacheCade
5. Управление виртуальными дисками CacheCade
   • A. Создание виртуальных дисков CacheCade
   • B. Удаление виртуальных дисков CacheCade
   • C. Реконфигурирование виртуальных дисков CacheCade
   • D. Автоматическое реконфигурирование виртуальных дисков CacheCade
   • E. Ручное изменение размера виртуальных дисков CacheCade
6. Дополнительная информация

1. Обзор

CacheCade обеспечивает экономичное масштабирование производительности для профилей приложений типа базы данных в инфраструктуре RAID на сервере. Это достигается за счет расширения кэш-памяти RAID-контроллера PERC при добавлении твердотельных накопителей корпоративного класса, сертифицированных корпорацией Dell.

CacheCade выявляет часто используемые области в наборе данных и копирует эти сведения на сертифицированный Dell твердотельный накопитель корпоративного класса (SATA или SAS). Это позволяет сократить время отклика, направляя популярные запросы на произвольное чтение на твердотельный накопитель CacheCade, а не на основной жесткий диск.

Твердотельные накопители CacheCade, поддерживающие до 512 Гбайт расширенной кэш-памяти, должны иметь одинаковый интерфейс (SATA или SAS) и располагаться на сервере или на полке системы хранения, где находится массив RAID. Твердотельные накопители CacheCade не входят в массив RAID.

CacheCade — это стандартная функция RAID-контроллеров PERC H700 и H800 с NVRAM 1 Гбайт и PERC H710, H710P и H810, которая доступна только на этих моделях.

Твердотельные накопители CacheCade можно настроить с помощью утилиты PERC BIOS Configuration Utility или OpenManage.

CacheCade использует твердотельные накопители.
 
Руководство пользователя Dell OpenManage Server Administrator Storage Management доступно в разделе руководств на домашней странице Dell.

CacheCade используется для повышения производительности произвольного чтения виртуальных дисков на основе жестких дисков (HDD). Твердотельный накопитель (SSD) — это устройство хранения данных, которое использует твердотельную память для хранения постоянных данных. Твердотельные накопители значительно повышают IOPS и/или скорость записи (в Мбит/с) с устройства хранения данных. С помощью контроллеров хранилища Dell можно создать кэш-память CacheCade, используя твердотельные накопители. Затем CacheCade используется для повышения производительности операций ввода-вывода системы хранения. Для создания кэш-памяти CacheCade используйте твердотельные накопители SAS или SATA.
 
Создавайте CacheCade с твердотельными накопителями в следующих сценариях:

• Максимальная производительность приложений — создание кэш-памяти CacheCade с использованием твердотельных накопителей (SSD) для достижения более высокой производительности без потерь емкости.
• Максимальная производительность приложений и более высокая емкость — создание кэш-памяти CacheCade с использованием твердотельных накопителей для достижения оптимального баланса между емкостью CacheCade и производительностью твердотельных накопителей.
• Более высокая емкость — если нет пустых слотов для дополнительных жестких дисков, используйте твердотельные накопители и создайте кэш-память CacheCade. Это сокращает количество необходимых жестких дисков и повышает производительность приложений.  

Функция CacheCade имеет следующие ограничения:

• Для создания CacheCade можно использовать только твердотельные накопители с соответствующими идентификаторами Dell.
• При создании CacheCade с использованием твердотельных накопителей свойства SSD сохраняются. Позднее можно использовать этот твердотельный накопитель для создания виртуальных дисков.
• Кэш-память может содержать накопители SAS или SATA, но не оба типа накопителей.
• Твердотельные накопители в кэш-памяти CacheCade не обязательно должны быть одинаковой емкости.
• Размер CacheCade рассчитывается автоматически следующим образом. Размер CacheCade = емкость наименьшего твердотельного накопителя * количество твердотельных накопителей
• Неиспользованная емкость твердотельного накопителя тратится впустую и не может использоваться в качестве дополнительной кэш-памяти CacheCade или виртуального диска на базе твердотельного накопителя.
• Общий объем кэш-пула с кэш-памятью CacheCade составляет 512 Гбайт. Если создается кэш-память CacheCade емкостью более 512 Гбайт, контроллер хранилища данных будет использовать только 512 Гбайт.
• Кэш-память CacheCade поддерживается только на контроллерах Dell PERC H700 и H800 с NVRAM 1 Гбайт и микропрограммой версии 7.2 или выше, а также на контроллерах PERC H710, H710P и H810.
• Общее количество логических устройств на полке системы хранения (включая виртуальные диски и кэш-память CacheCade) не может быть больше 64.

Примечание. Функция CacheCade доступна с первой половины 2011 года.

Примечание. Чтобы можно было использовать CacheCade для виртуального диска, для политики записи и чтения виртуального диска на основе жесткого диска должно быть установлено значение «Write Back» или «Force Write Back», а для политики чтения должно быть установлено значение «Read Ahead» или «Adaptive Read Ahead».

2. Настройка и администрирование CacheCade на PERC H710, H710P и H810

Платы Dell PERC H710, H710P и H810 поддерживают функцию CacheCade, которая может повысить производительность приложений за счет увеличения емкости кэширования чтения.

Функция CacheCade использует для этого высокопроизводительные твердотельные диски (SSD) в качестве вторичного уровня кэш-памяти. Кэш-память CacheCade обеспечивает более высокую скорость чтения и максимальную производительность операций ввода-вывода.

Примечание. PERC H310 не поддерживает CacheCade.

Использование твердотельных накопителей для кэширования позволяет хранить в кэш-памяти большое количество данных, что приводит к повышению производительности приложений с интенсивным чтением. К числу приложений с интенсивным использованием операций чтения относятся, например, рабочие нагрузки OLTP, файлового сервера и веб-сервера. Кэш-память CacheCade позволяет повысить производительность операций ввода-вывода для групп дисков на базе жестких дисков с помощью технологии SSD.

3. Характеристики виртуального диска CacheCade

Ниже приведены характеристики виртуального диска CacheCade.

• Поддержка виртуальных дисков CacheCade доступна только на контроллерах с энергонезависимой (NV) кэш-памятью 1 Гбайт.
• Виртуальные диски CacheCade можно создавать только на основе твердотельных накопителей (SSD).
• Максимальный совокупный размер виртуальных дисков CacheCade составляет 512 Гбайт.

Примечание. Можно создать несколько виртуальных дисков CacheCade, но они объединяются для работы в качестве одного пула кэш-памяти максимального размера.

• Данные на виртуальных дисках, содержащих защищенные самошифрующиеся диски (SED) или твердотельные накопители (SSD), не кэшируются CacheCade.
• Виртуальные диски CacheCade кэшируют только входные данные, размер которых меньше 64 Кбайт.
• Виртуальные диски CacheCade предназначены только для кэша при чтении.
• Виртуальные диски CacheCade невозможно перенести на контроллер, который не поддерживает CacheCade.
• Импорт диска CacheCade может привести к созданию виртуального диска RAID 0. После импорта необходимо выполнить реконфигурирование виртуального диска CacheCade.
• Виртуальные диски CacheCade не представлены в операционной системе. 

Примечание. Данные на виртуальных дисках с незащищенными SED можно кэшировать с помощью CacheCade.

4. Настройка и администрирование виртуальных дисков CacheCade

После успешного создания виртуального диска CacheCade он отображается на экране «Virtual Disk Management» в группе дисков CacheCade и помечается как виртуальный диск CacheCade. Виртуальный диск имеет оптимальное состояние, и все приложения управления позволяют создавать и удалять виртуальные диски CacheCade.

В следующих разделах описываются параметры меню, относящиеся к управлению виртуальным диском CacheCade, и приводятся подробные инструкции по выполнению задач настройки. Содержание следующего раздела относится к утилите настройки BIOS (Ctrl+R). Дополнительные сведения о приложениях управления см. в разделе Приложения управления для плат PERC.

5. Управление виртуальными дисками CacheCade

Экран «Virtual Disk Management» — это первый экран, который отображается при доступе к RAID-контроллеру из главного меню утилиты настройки BIOS.

Ниже перечислены действия, связанные с кэш-памятью CacheCade, которые можно выполнить с помощью меню управления виртуальными дисками.

• Создание виртуального диска CacheCade
• Назначение имени виртуальному диску CacheCade
• Удаление виртуального диска

A. Создание виртуальных дисков CacheCade

Примечание. Для создания виртуальных дисков CacheCade можно использовать только твердотельные накопители (SSD).

Примечание. Сочетание твердотельных накопителей SAS и SATA в виртуальном диске CacheCade не поддерживается.

Примечание. Во избежание неэффективного использования пространства рекомендуется создавать тома CacheCade с дисками одинакового размера. Диски большего размера усекаются до размера наименьшего диска (так же, как в RAID 0).

Создание виртуального диска CacheCade:

1. Во время загрузки хост-системы нажмите Ctrl+R во время отображения экрана BIOS.
   Отобразится экран «Virtual Disk Management». Если доступно несколько контроллеров, отобразится экран главного меню.
2. Выберите контроллер и нажмите < Enter>.
   Для выбранного контроллера отобразится экран управления виртуальными дисками.
3. С помощью клавиш со стрелками выделите № контроллера.
4. Нажмите <F2>.
   Отобразится список доступных действий.
5. Выберите «Create CacheCade Virtual Disk» и нажмите ENTER.
   Отобразится экран «Create CacheCade Virtual Disk». Курсор находится на первом твердотельном накопителе (SSD), указанном в разделе «Select SSD».
6. Выберите один или несколько SSD-накопителей. При выборе каждого нового твердотельного накопителя размер виртуального диска CacheCade изменяется, отражая внесенные изменения.

Примечание. Невозможно указать размер виртуального диска.

7. Нажмите клавишу <Tab>, чтобы переместить курсор в поле «CacheCade Virtual Disk Name». При необходимости введите имя.
8. После указания имени виртуального диска нажмите «OK», чтобы сохранить выбор, или «Отмена», чтобы отменить выбор.
   После успешного создания виртуального диска CacheCade он отображается на экране «Virtual Disk Management» в группе дисков CacheCade и помечается как виртуальный диск CacheCade. Виртуальный диск имеет оптимальное состояние и уровень RAID — RAID 0.

Примечание. Виртуальный диск CacheCade можно только удалить или переименовать. Операции фоновой инициализации, быстрой инициализации, полной инициализации и проверки согласованности не применимы к виртуальным дискам CacheCade.

B. Удаление виртуальных дисков CacheCade

• Чтобы удалить виртуальные диски CacheCade, выполните следующие действия в программе настройки BIOS:

1. 1. Нажмите Ctrl+N, чтобы открыть экран «Virtual Disk Management».
2. 2. С помощью клавиш со стрелками переместите курсор на заголовок «CacheCade Disk Group» или «Virtual Disks».
3. 3. Нажмите <F2>. Отобразится меню «Action».
4. 4. Выберите «Delete VD» и нажмите.

Примечание. В приложениях для управления операционной системой удаление виртуального диска CacheCade может быть выполнено без прерывания операций ввода-вывода. Контроллер останавливает кэширование через вторичный кэш, но все надлежащие операции ввода-вывода завершаются.

C. Реконфигурирование виртуальных дисков CacheCade

В приложениях для управления операционной системой изменение размера виртуальных дисков CacheCade происходит без прерывания текущих операций ввода-вывода. Создание нового виртуального диска CacheCade или добавление одного или нескольких твердотельных накопителей к существующему виртуальному диску CacheCade увеличивает общий размер кэш-памяти. Новые ресурсы используются сразу после добавления.

Существует два способа реконфигурирования виртуальных дисков CacheCade:

• Автоматическое реконфигурирование виртуальных дисков CacheCade

• Ручное реконфигурирование виртуальных дисков CacheCade

D. Автоматическое реконфигурирование виртуальных дисков CacheCade

Виртуальный диск CacheCade, состоящий из нескольких твердотельных накопителей, автоматически реконфигурируется после удаления или сбоя какого-либо из них. Виртуальный диск сохраняет оптимальное состояние и корректирует свой размер в соответствии с оставшимся количеством дисков. Если на контроллере с включенной функцией автоматической перестройки ранее извлеченный твердотельный накопитель (SSD) вставляется обратно в систему или заменяется на новый совместимый твердотельный накопитель (SSD), CacheCade автоматически перенастраивает и изменяет свой размер отражая изменения при добавлении накопителя.

Количество твердотельных накопителей (SSD), которые можно удалить из виртуального диска CacheCade, не может быть равно общему количеству твердотельных накопителей (SSD), которые в данный момент входят в виртуальный диск CacheCade.

После автоматического реконфигурирования и изменения размера виртуального диска CacheCade новый размер виртуального диска отображается как в утилите настройки BIOS, так и в приложении управления хранилищами OpenManage.

Примечание. Если диск удален из виртуального диска CacheCade, соответствующий разъем для этого диска является «горячим» разъемом для тома CacheCade. Любой совместимый диск, вставленный в этот слот, автоматически добавляется в виртуальный диск CacheCade. Все существующие на этом диске данные будут потеряны.

Примечание. Емкость дисков, добавляемых в «горячий» разъем CacheCade, должна быть не меньше емкости наименьшего диска в составе виртуального диска.

E. Ручное изменение размера виртуальных дисков CacheCade

В приложениях управления операционной системой изменение размера виртуального диска CacheCade вручную производится при добавлении или удалении дисков. Перезагрузка не требуется.  

• В виртуальный диск CacheCade можно добавить любое количество твердотельных накопителей.
• В виртуальном диске CacheCade не допускается комбинирование накопителей SAS и SATA, поэтому добавление твердотельных накопителей SATA в виртуальный диск SAS CacheCade невозможно (и наоборот).
• Жесткие диски нельзя добавлять в виртуальный диск CacheCade.

Примечание. Емкость дисков, добавляемых в том CacheCade, должна быть не меньше емкости наименьшего диска в составе виртуального диска. Изменение размера виртуального диска CacheCade вручную невозможно запустить с помощью утилиты настройки BIOS. Это можно сделать только в приложении OpenManage Storage Management.

6. Дополнительная информация

Статьи и публикации по теме:

• Open Manage Storage Services (OMSS).
• Пример повышения производительности базы данных за счет использования Dell PERC H700 с технологией CacheCade.