Configuração e gerenciamento de discos virtuais CacheCade em um controlador RAID Dell PERC H710, H710P e H810

Este artigo fornece informações sobre a configuração e o gerenciamento de discos virtuais CacheCade em controladores RAID Dell PERC H710, H710P e H810.

Sumário:

1. Visão geral
2. Configuração e gerenciamento do CacheCade no PERC H710, H710P e H810
3. Características do disco virtual CacheCade
4. Configuração e gerenciamento de discos virtuais CacheCade
5. Gerenciamento do disco virtual CacheCade
   • A. Criação de discos virtuais CacheCade
   • B. Exclusão de discos virtuais CacheCade
   • C. Reconfiguração de discos virtuais CacheCade
   • D. Reconfiguração automática de discos virtuais CacheCade
   • E. Redimensionamento manual de discos virtuais CacheCade
6. Informações adicionais

1. Visão geral

O CacheCade oferece dimensionamento de desempenho econômico para perfis de aplicativo do tipo banco de dados, em um ambiente RAID baseado em host, ao estender o cache do controlador RAID PERC com a inclusão de SSDs corporativas qualificadas pela Dell.

O CacheCade identifica as áreas acessadas com frequência dentro de um conjunto de dados e copia esses dados para uma SSD corporativa (SATA ou SAS) qualificada pela Dell, permitindo um tempo de resposta mais rápido ao direcionar consultas de leitura aleatória populares para a SSD do CacheCade, em vez de direcionar para o disco rígido subjacente.

Com suporte para até 512 GB de cache estendido, as SSDs do CacheCade devem ser da mesma interface (SATA ou SAS) e estar contidas no servidor ou no compartimento de armazenamento em que o array RAID está localizado. As SSDs do CacheCade não farão parte do array RAID.

O CacheCade é um recurso padrão dos controladores RAID PERC H700/H800 de 1 GB de cache NV e PERC H710/H710P/H810, estando disponível apenas nesses componentes.

As SSDs CacheCade podem ser configuradas com o utilitário de configuração do BIOS do PERC ou com o OpenManage.

CacheCade usando unidades de estado sólido.
 
O Guia do usuário de gerenciamento de armazenamento do Dell OpenManage Server Administrator está disponível na seção Manuais da home page da Dell.

O CacheCade é usado para melhorar o desempenho da leitura aleatória dos discos virtuais baseados em Disco Rígido (HDD). Uma unidade de estado sólido (SSD) é um dispositivo de armazenamento de dados que usa memória de estado sólido para armazenar dados persistentes. As SSDs aumentam significativamente o desempenho de E/S (IOPS) e/ou a velocidade de gravação em Mbps a partir de um dispositivo de armazenamento. Com os controladores de armazenamento da Dell, você pode criar um CacheCade usando SSDs. Em seguida, o CacheCade é usado para melhorar o desempenho das operações de E/S do armazenamento. Use SSDs Serial Attached SCSI (SAS) ou Serial Advanced Technology Attachment (SATA) para criar um CacheCade.
 
Crie um CacheCade com SSDs nos seguintes cenários:

• Desempenho máximo dos aplicativos: crie um CacheCade usando SSDs para alcançar um maior desempenho sem desperdiçar capacidade.
• Máximo de desempenho de aplicativos e maior capacidade: crie um CacheCade usando SSDs para equilibra a capacidade do CacheCade com SSDs de alto desempenho.
• Maior capacidade: se você não tiver slots vazios para discos rígidos adicionais, use SSDs e crie um CacheCade. Isso reduz o número de discos rígidos necessários e aumenta o desempenho do aplicativo.  

O recurso CacheCade tem as seguintes restrições:

• Somente SSDs com os identificadores adequados da Dell podem ser usadas para criar um CacheCade.
• Se você criar um CacheCade usando SSDs, as propriedades da SSD ainda serão mantidas. Posteriormente, você poderá usar a SSD para criar discos virtuais.
• Um CacheCade pode conter unidades SAS ou SATA, mas não ambas.
• As SSDs no CacheCade não precisam ser do mesmo tamanho.
• O tamanho do CacheCade é calculado automaticamente, da seguinte forma: Tamanho do CacheCade = Capacidade da menor SSD * Número de SSDs
• A porção não utilizada da SSD é desperdiçada e não pode ser usada como um CacheCade adicional ou um disco virtual baseado em SSD.
• A quantidade total de pools de cache com um CacheCade é de 512 GB. Se você criar um CacheCade que seja maior que 512 GB, o controlador de armazenamento ainda utilizará apenas 512 GB.
• O CacheCade é compatível apenas com os controladores Dell PERC H700 e H800 com NVRAM de 1 GB e firmware versão 7.2 ou posterior e PERC H710, H710P, e H810.
• Em um compartimento de armazenamento, o número total de dispositivos lógicos, incluindo discos virtuais e CacheCade(s) não pode exceder 64.

Nota: O recurso CacheCade está disponível desde o primeiro semestre de 2011.

Nota: Para usar o CacheCade para o disco virtual, a política de gravação e leitura do disco virtual baseado em disco rígido deve ser definida como Write Back ou Force Write Back, e a política de leitura deve ser definida como Read Ahead ou Adaptive Read Ahead.

2. Configuração e gerenciamento do CacheCade no PERC H710, H710P e H810

As placas H710, H710P e H810 do controlador RAID Dell PowerEdge (PERC) são compatíveis com o CacheCade, um recurso que pode melhorar o desempenho do aplicativo, aumentando a capacidade de armazenamento em cache da leitura.

O recurso CacheCade utiliza SSDs (unidades de estado sólido) de alto desempenho como uma camada secundária de cache. O CacheCade oferece leituras mais rápidas e maximiza o desempenho da E/S transacional.

Nota: O PERC H310 não é compatível com o CacheCade.

O uso de SSDs para armazenamento em cache permite que uma grande quantidade de dados esteja presente no cache, resultando em melhoria do desempenho em aplicativos com uso intenso de leitura. Alguns exemplos de aplicativos com uso intenso de leitura incluem OLTP (online transaction processing, processamento de transações on-line), servidor de arquivos e cargas de trabalho do servidor Web. O CacheCade permite um aumento no desempenho de E/S dos grupos de discos baseados em disco rígido (HDD) com a assistência da tecnologia SSD.

3. Características do disco virtual CacheCade

Estas são as características dos discos virtuais CacheCade:

• O suporte a discos virtuais CacheCade só existe em controladores que contêm 1 GB de cache não volátil (NV).
• Os discos virtuais CacheCade só podem ser criados com SSDs.
• O tamanho máximo combinado de discos virtuais CacheCade é de 512 GB.

Nota: É possível criar vários discos virtuais CacheCade, mas eles são combinados para funcionar como um só pool de cache até o tamanho máximo.

• Os dados nos discos virtuais que contêm discos com criptografia automática (SEDs) ou SSDs não serão armazenados em cache pelo CacheCade.
• Os discos virtuais CacheCade só armazenam em cache leituras de entrada menores que 64 KB.
• Os discos virtuais CacheCade são cache apenas de leitura.
• Os discos virtuais CacheCade não podem ser migrados para um controlador que não seja compatível com o CacheCade.
• A importação de uma unidade CacheCade pode resultar em um disco virtual RAID 0. Você deve reconfigurar o disco virtual CacheCade depois da importação.
• Os discos virtuais CacheCade não são apresentados ao sistema operacional. 

Nota: Os dados nos VDs com SEDs não protegidas podem ser armazenados em cache usando o CacheCade.

4. Configuração e gerenciamento de discos virtuais CacheCade

Depois que o disco virtual CacheCade é criado com sucesso, ele é listado na tela de gerenciamento do disco virtual no grupo do disco CacheCade e é identificado como um disco virtual CacheCade. O disco virtual tem um estado ideal e todos os aplicativos de gerenciamento permitem a criação e a exclusão de discos virtuais CacheCade.

As seções a seguir descrevem as opções de menu específicas do gerenciamento do disco virtual CacheCade e fornecem instruções detalhadas para executar as tarefas de configuração. O conteúdo da seção a seguir aplica-se ao Utilitário de configuração do BIOS (<Ctrl> <R>). Para obter mais informações sobre os aplicativos de gerenciamento, consulte o tópico aplicativos de gerenciamento de tópico para placas PERC.

5. Gerenciamento do disco virtual CacheCade

A tela Virtual Disk Management é a primeira tela exibida quando você acessa um controlador RAID a partir da tela de menu principal no utilitário de configuração do BIOS.

As ações a seguir são relacionadas ao CacheCade e você pode executá-las por meio do menu de gerenciamento do disco virtual:

• Criar um disco virtual CacheCade
• Atribuir o nome do disco virtual CacheCade
• Excluir o disco virtual

A. Criação de discos virtuais CacheCade

Nota: Somente SSDs podem ser usadas para criar discos virtuais CacheCade.

Nota: Não há suporte para a combinação de SSDs SAS e SATA em um disco virtual CacheCade.

Nota: Para evitar o uso ineficiente do espaço, é recomendável que os volumes do CacheCade sejam criados com unidades do mesmo tamanho. Os tamanhos de disco maiores são truncados para o tamanho do menor disco em uso, semelhante ao RAID 0.

Para criar um disco virtual CacheCade:

1. Durante a inicialização do sistema do host, pressione <Ctrl> <R> quando a tela do BIOS for exibida.
   A tela Virtual Disk Management é exibida. Se houver mais de um controlador, a tela do menu principal é exibida.
2. Selecione um controlador e pressione <Enter>.
   A tela de Gerenciamento de disco virtual é exibida para o controlador selecionado.
3. Use as teclas de seta para realçar o nº do controlador.
4. Pressione <F2>.
   A lista de ações disponíveis é exibida.
5. Selecione Create CacheCade Virtual Disk e pressione <Enter>.
   A tela Create CacheCade Virtual Disk é exibida. O cursor fica na primeira SSD listada na seção Select SSD.
6. Selecione a(s) SSD(s) desejada(s). À medida que cada nova SSD é selecionada, o tamanho do disco virtual CacheCade muda para refletir o novo tamanho.

Nota: Não é possível especificar o tamanho do disco virtual.

7. Pressione <Tab> para mover o cursor para o campo CacheCade Virtual Disk Name. Digite um nome se necessário.
8. Depois de especificar o nome do disco virtual, selecione OK para salvar a seleção ou selecione Cancel para cancelar a seleção.
   Depois que o disco virtual CacheCade é criado com sucesso, ele é listado na tela de gerenciamento do disco virtual no grupo do disco CacheCade e é identificado como um disco virtual CacheCade. O disco virtual tem um estado ideal e o nível de RAID é RAID 0.

Nota: Você só pode excluir ou renomear um disco virtual CacheCade. As operações de inicialização em segundo plano, inicialização rápida, inicialização completa e verificação de consistência não são aplicáveis aos discos virtuais CacheCade.

B. Exclusão de discos virtuais CacheCade

• Para excluir discos virtuais CacheCade, execute as seguintes etapas no utilitário de configuração do BIOS:

1. 1. Pressione <Ctrl> <N> para acessar a tela Virtual Disk Management.
2. 2. Use as teclas de seta para mover o cursor para o título CacheCade Disk Group or Virtual Disks.
3. 3. Pressione <F2>. O menu Action é exibido.
4. 4. Selecione Delete VD e pressione .

Nota: Nos aplicativos de gerenciamento de sistema operacional, a exclusão ou remoção de um disco virtual CacheCade pode ser feita sem interromper as E/Ss. O controlador interrompe o armazenamento em cache por meio do cache secundário, mas todas as E/S's pendentes são concluídas.

C. Reconfiguração de discos virtuais CacheCade

Em aplicativos de gerenciamento do sistema operacional, o redimensionamento de discos virtuais CacheCade ocorre sem interromper as E/S's existentes. A criação de um novo disco virtual CacheCade ou a adição de uma ou mais SSDs a um disco virtual CacheCade existente aumenta o tamanho total do cache. Os novos recursos são usados imediatamente após a adição.

Há dois métodos para reconfigurar discos virtuais CacheCade:

• Reconfiguração automática de discos virtuais CacheCade

• Reconfiguração manual de discos virtuais CacheCade

D. Reconfiguração automática de discos virtuais CacheCade

Um disco virtual CacheCade composto por mais de uma SSD é automaticamente reconfigurado após uma remoção ou falha de uma SSD membro. O disco virtual mantém um estado ideal e ajusta seu tamanho para refletir o número restante de discos membros. Se a reconstrução automática estiver ativada no controlador, quando uma SSD removida anteriormente for inserida novamente no sistema ou substituída por uma nova SSD compatível, o CacheCade automaticamente reconfigura e ajusta seu tamanho para refletir a adição da SSD membro.

O número de SSDs a serem removidas de um disco virtual CacheCade não pode ser igual ao número total de SSDs atualmente no disco virtual CacheCade.

Depois da reconfiguração e do redimensionamento automáticos de um disco virtual CacheCade, o novo tamanho do disco virtual é exibido tanto no utilitário de configuração do BIOS quanto no aplicativo de gerenciamento de armazenamento do OpenManage.

Nota: Se um disco for removido de um disco virtual CacheCade, o slot associado a esse disco será um slot ativo do volume do CacheCade. Qualquer disco compatível inserido nesse slot será automaticamente adicionado ao disco virtual CacheCade. Todos os dados preexistentes nessa unidade serão perdidos.

Nota: Em aplicativos de gerenciamento de sistema operacional, a exclusão ou remoção de um disco virtual CacheCade pode fazer com que os discos inseridos em um slot ativo do CacheCade sejam iguais ou maiores que o menor disco em uso no disco virtual.

E. Redimensionamento manual de discos virtuais CacheCade

Em aplicativos de gerenciamento do sistema operacional, um redimensionamento manual de um disco virtual CacheCade ocorre devido à adição ou remoção de unidades. Não é necessário reinicializar.  

• Qualquer número de SSDs pode ser adicionado a um disco virtual CacheCade.
• A combinação de SAS e SATA não é permitida em um disco virtual CacheCade; portanto, SSDs SATA não podem ser adicionadas a um disco virtual SAS CacheCade e vice-versa.
• Discos rígidos não podem ser adicionados a um disco virtual CacheCade.

Nota: A capacidade das unidades adicionadas a um volume do CacheCade deve ser igual ou maior do que a menor unidade em uso no disco virtual. O redimensionamento manual de um disco virtual CacheCade não pode ser iniciado no utilitário de configuração do BIOS. Ele só pode ser iniciado no aplicativo de gerenciamento de armazenamento do OpenManage.

6. Informações adicionais:

Artigos e white papers relacionados:

• Open Manage Storage Services (OMSS).
• Exemplo de aumento do desempenho do banco de dados usando o Dell PERC H700 com a tecnologia CacheCade.