使用基于服务器的存储加速器优化...
使用基于服务器的存储加速器优化企业应用程序
2020-11-20
使用基于服务器的存储加速器优化企业应用程序
数据中心和南加州公路系统的演变有着奇怪的相似之处。在设计和建设之初,高速公路最初的设计是为了支持较少的交通流量,较小的车辆可以在低速时使用。然而,随着城市的逐渐扩张和汽车数量的快速增长,高速公路的空间不能无限扩大,这往往会造成可怕的交通堵塞。
在数据中心,复杂的业务应用和不断增长的存储需求促进了数据中心的快速扩展,同时也给数据中心带来了过大的压力。这和我们当初设计的公路差不多,需要升级。然而,解决数据中心的更新和升级问题将更加复杂。数据中心的房产资源有其局限性,相关设备的价格也非常昂贵。幸运的是,多处理器CPU和虚拟化技术为数据中心提供了必要的计算资源来满足这些苛刻的工作负载需求,但数据流量拥塞仍时有发生,I/ O性能往往会与摩尔定律定义的处理器和内存性能相冲突。
鉴于业务应用程序可以不断向需要的人提供越来越多的可用数据信息,企业不断生成、收集和购买新数据是一种指数级的趋势。所有这些数据为企业创造了提高效率和生产更强大的商业智能应用的机会,同时也解决了应用的性能问题。
输入/输出性能导致应用程序响应缓慢或应用程序失败。存储性能对信息技术效率的负面影响包括最大限度地实现服务器虚拟化和满足服务级别协议。近一半的受访者认为这一因素是他们部署存储加速技术的主要原因。
使企业的相关员工能够及时获得所需的可用数据信息,是企业的关键竞争优势。IT专业人士知道,他们不能让业务应用程序闲置,因为应用程序存储数据和信息的时间几乎会影响业务的每个方面,从客户满意度到整体业务绩效。
闪存作为基于服务器的应用程序加速器
幸运的是,对于信息技术专业人员来说,您不一定需要继续扩展数据中心的房地产。事实上,许多企业在不增加大量投资或扩大数据中心覆盖范围的情况下,提高了信息技术基础架构的性能。目前,提高应用程序性能的一个流行解决方案是使用基于服务器的闪存缓存,这不仅加速了I/O,还通过频繁访问处理器上的数据来减少延迟。借助先进的闪存缓存技术,信息技术专业人员可以使用这些功能来提高数据中心应用的性能。
基于闪存的存储加速器可以用作终端磁盘存储设备,也可以用作与存储相结合的中间缓存设备。该解决方案使用市场上广泛使用的闪存缓存技术,包括基于闪存的存储阵列、电器和基于服务器的固态驱动器。
基于服务器的存储加速解决方案是“最有价值的”。闪存缓存解决方案位于I/O密集型服务器中,因此缓存最靠近应用程序和拥塞敏感位置,从而避免重复的数据创建、处理和传输。然而,基于服务器的闪存缓存解决方案也有其局限性和缺点。用于分析和处理、企业资源规划、供应链管理或业务协作应用程序的商业智能应用程序使企业电子邮件虚拟化,从而优化服务器性能和计算资源。
事实上,虚拟化数据中心已经成为加速应用性能的最大需求,越来越多的客户正在研究可行的解决方案来实现企业缓存。但也有缺点。几乎所有的闪存缓存加速器都有基于服务器的一对一关系,这对于在集群和高度虚拟化环境中运行的企业来说是不合适的。几乎所有企业级闪存加速器实际上都需要额外的软件和系统重新配置,这通常会消耗大量的时间、金钱和资源,这不符合解决方案的潜在优势。
企业级解决方案如何影响基于闪存的存储加速器
基于闪存的存储加速的目的是通过减少输入/输出延迟来提高输入/输出性能和IOPS性能。要成为企业就绪型解决方案,它应该易于部署和维护,能够保护现有的存储区域网络数据,符合相关法规和策略,并为整个企业的应用程序提供最大的好处。为了实现这一点,企业级闪存解决方案的操作系统和应用程序必须完全透明,并且可以为单个服务器和多个服务器集群提供缓存支持,包括对高度虚拟化环境和集群应用程序的缓存支持。
很少有公司能提供真正的企业级闪存解决方案。在数据路径上,它使用成熟的技术结合相关功能,智能地将活动数据传输到缓存,而所有标准的存储区域网络流量都是畅通的。优化的操作需要高性能、低延迟、可扩展的输入/输出来连接集群和虚拟化应用程序中的服务器和共享存储区域网络存储。这种情况没有描述典型SSD闪存厂商的领域,也没有描述大多数数据中心的连接领域。创新的闪存缓存技术和久经考验的数据中心I/O功能的结合似乎是提供真正的企业级闪存缓存存储加速的方法。
缓存存储区域网络适配器是一种新的基于服务器的存储加速,它使用基于闪存的缓存来满足业务关键型应用程序的性能要求。网络连接光纤通道存储的无缝集成,存储区域网络适配器使用传统上由企业存储区域网络部署的缓存的容量、可用性和任务关键型存储管理功能。这种独特的光纤PCIe闪存解决方案通过解除数字数据高速公路的输入/输出阻塞,提高了数据中心所有应用的性能。
今天基于服务器的缓存方案开始打破高性能服务器和速度较慢的机械化磁盘阵列之间的输入/输出性能差距“缓存的存储区域网络适配器最终可以使集群企业应用程序充分利用固态硬盘性能加速,这通常只发生在单个服务器上……”
缓存的存储区域网络适配器结合了特性、功能和性能,以优化应用程序性能。闪存缓存可以与存储区域网络主机总线适配器(HBA)结合,在多台服务器之间创建共享缓存资源,而不是为每台服务器创建单独的缓存。总容量的闪存现在已经成为所有服务器的主要和可扩展的中央资源,消除了孤岛中的闪存容量,降低了成本并提高了性能。
此外,这种新方法使用简单的HBA驱动程序,该驱动程序在主机中显示为标准光纤通道适配器。这项新技术采用基于主机的智能I/O优化引擎,提供集成的存储网络连接、闪存接口和嵌入式处理,使所有闪存和缓存管理任务对主机完全透明。操作所需的唯一主机驻留软件是标准设备驱动程序。所有“复杂任务”都可以通过嵌入式多核处理器缓存SAN适配器透明地呈现在操作面板上。
此外,从多卡缓存可以集群化,以提供大型高性能缓存池,支持应用集群的高I/O要求和高度虚拟化环境。
最后,这种独特的新方法可以通过建立LUN缓存来确保缓存的一致性并消除潜在的缓存损坏。LUN缓存所有者监控每个缓存的状态和更新更改。因为只有一个缓存存储区域网络适配器在主动缓存该LUN,所以所有其他成员都必须通过LUN缓存所有者处理该LUN的输入/输出请求,因此需要所有成员在同一个数据副本中工作。通过这种方式,保证了缓存一致性,并且避免了协调相同数据的多个副本的复杂性和开销。
集群缓存和缓存一致性通过单个LUN缓存实现,解决了传统基于服务器的缓存的所有问题,并提供了真正的企业就绪性和优化的应用程序加速。


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