सिंगल होस्ट कनेक्शन में डिस्क ऐरे स्टोरेज सिस्टम का प्रदर्शन

सामान्य तौर पर, एकल होस्ट कनेक्शन परिदृश्य में डिस्क या डिस्क सरणियों का प्रदर्शन सबसे अच्छा होता है। अधिकांश ऑपरेटिंग सिस्टम विशिष्ट फ़ाइल सिस्टम पर आधारित होते हैं, जिसका अर्थ है कि फ़ाइल सिस्टम का स्वामित्व केवल एक ही ऑपरेटिंग सिस्टम के पास हो सकता है। परिणामस्वरूप, ऑपरेटिंग सिस्टम और एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर दोनों अपनी विशेषताओं के आधार पर डिस्क स्टोरेज सिस्टम के लिए डेटा पढ़ने और लिखने को अनुकूलित करते हैं। इस अनुकूलन का उद्देश्य भौतिक खोज समय को कम करना और डिस्क यांत्रिक प्रतिक्रिया समय को कम करना है। प्रत्येक प्रोग्राम प्रक्रिया से डेटा अनुरोधों को ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप डिस्क या डिस्क सरणी के लिए अनुकूलित और व्यवस्थित डेटा पढ़ने और लिखने के अनुरोध होते हैं। इससे इस सेटअप में भंडारण प्रणाली का प्रदर्शन सर्वोत्तम होता है।

डिस्क सरणियों के लिए, हालांकि ऑपरेटिंग सिस्टम और व्यक्तिगत डिस्क ड्राइव के बीच एक अतिरिक्त RAID नियंत्रक जोड़ा जाता है, वर्तमान RAID नियंत्रक मुख्य रूप से डिस्क दोष सहिष्णुता संचालन का प्रबंधन और सत्यापन करते हैं। वे डेटा अनुरोध विलय, पुनः क्रमबद्ध करना या अनुकूलन नहीं करते हैं। RAID नियंत्रकों को इस धारणा के आधार पर डिज़ाइन किया गया है कि डेटा अनुरोध एक ही होस्ट से आते हैं, जो पहले से ही ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा अनुकूलित और सॉर्ट किया गया है। नियंत्रक का कैश अनुकूलन के लिए डेटा को कतारबद्ध किए बिना, केवल प्रत्यक्ष और कम्प्यूटेशनल बफरिंग क्षमताएं प्रदान करता है। जब कैश जल्दी से भर जाता है, तो गति तुरंत डिस्क संचालन की वास्तविक गति से कम हो जाती है।

RAID नियंत्रक का प्राथमिक कार्य एकाधिक डिस्क से एक या अधिक बड़ी दोष-सहिष्णु डिस्क बनाना और प्रत्येक डिस्क पर कैशिंग सुविधा का उपयोग करके समग्र डेटा पढ़ने और लिखने की गति में सुधार करना है। जब समान डेटा को थोड़े समय के भीतर पढ़ा जाता है तो RAID नियंत्रकों का रीड कैश डिस्क सरणी के रीड प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है। संपूर्ण डिस्क सरणी की वास्तविक अधिकतम पढ़ने और लिखने की गति होस्ट चैनल बैंडविड्थ, नियंत्रक सीपीयू की सत्यापन गणना और सिस्टम नियंत्रण क्षमताओं (RAID इंजन), डिस्क चैनल बैंडविड्थ और डिस्क प्रदर्शन (संयुक्त वास्तविक प्रदर्शन) के बीच सबसे कम मूल्य द्वारा सीमित है सभी डिस्क)। इसके अतिरिक्त, ऑपरेटिंग सिस्टम के डेटा अनुरोधों के अनुकूलन आधार और RAID प्रारूप के बीच बेमेल, जैसे I/O अनुरोधों का ब्लॉक आकार RAID खंड आकार के साथ संरेखित नहीं होना, डिस्क सरणी के प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।

मल्टीपल होस्ट एक्सेस में पारंपरिक डिस्क ऐरे स्टोरेज सिस्टम के प्रदर्शन में बदलाव

एकाधिक होस्ट एक्सेस परिदृश्यों में, एकल होस्ट कनेक्शन की तुलना में डिस्क सरणियों का प्रदर्शन कम हो जाता है। छोटे पैमाने के डिस्क ऐरे स्टोरेज सिस्टम में, जिसमें आमतौर पर डिस्क ऐरे नियंत्रकों की एक एकल या अनावश्यक जोड़ी और सीमित संख्या में कनेक्टेड डिस्क होते हैं, प्रदर्शन विभिन्न होस्ट से अव्यवस्थित डेटा प्रवाह से प्रभावित होता है। इससे डिस्क खोज समय, डेटा सेगमेंट हेडर और टेल जानकारी, और पढ़ने, मर्ज, सत्यापन गणना और पुनर्लेखन प्रक्रियाओं के लिए डेटा विखंडन में वृद्धि होती है। परिणामस्वरूप, जैसे-जैसे अधिक होस्ट जुड़े होते हैं, भंडारण प्रदर्शन कम हो जाता है।

बड़े पैमाने के डिस्क ऐरे स्टोरेज सिस्टम में, प्रदर्शन में गिरावट छोटे पैमाने के डिस्क ऐरे से भिन्न होती है। ये बड़े पैमाने के सिस्टम कई स्टोरेज सबसिस्टम (डिस्क एरे) को जोड़ने के लिए बस संरचना या क्रॉस-पॉइंट स्विचिंग संरचना का उपयोग करते हैं और बस या स्विचिंग के भीतर अधिक होस्ट के लिए बड़ी क्षमता वाले कैश और होस्ट कनेक्शन मॉड्यूल (चैनल हब या स्विच के समान) शामिल करते हैं। संरचना। प्रदर्शन काफी हद तक लेनदेन प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में कैश पर निर्भर करता है लेकिन मल्टीमीडिया डेटा परिदृश्यों में इसकी प्रभावशीलता सीमित है। जबकि इन बड़े पैमाने के सिस्टम में आंतरिक डिस्क सरणी उपप्रणाली अपेक्षाकृत स्वतंत्र रूप से काम करती है, एक एकल तार्किक इकाई केवल एक एकल डिस्क उपप्रणाली के भीतर ही बनाई जाती है। इस प्रकार, एकल तार्किक इकाई का प्रदर्शन कम रहता है।

निष्कर्ष में, छोटे पैमाने के डिस्क ऐरे अव्यवस्थित डेटा प्रवाह के कारण प्रदर्शन में गिरावट का अनुभव करते हैं, जबकि कई स्वतंत्र डिस्क ऐरे सबसिस्टम वाले बड़े पैमाने के डिस्क ऐरे अधिक होस्ट का समर्थन कर सकते हैं लेकिन फिर भी मल्टीमीडिया डेटा अनुप्रयोगों के लिए सीमाओं का सामना करते हैं। दूसरी ओर, पारंपरिक RAID तकनीक पर आधारित NAS स्टोरेज सिस्टम और ईथरनेट कनेक्शन के माध्यम से बाहरी उपयोगकर्ताओं के साथ स्टोरेज साझा करने के लिए NFS और CIFS प्रोटोकॉल का उपयोग करने से कई होस्ट एक्सेस वातावरण में कम प्रदर्शन में गिरावट का अनुभव होता है। एनएएस स्टोरेज सिस्टम कई समानांतर टीसीपी/आईपी ट्रांसफर का उपयोग करके डेटा ट्रांसमिशन को अनुकूलित करते हैं, जिससे एकल एनएएस स्टोरेज सिस्टम में लगभग 60 एमबी/एस की अधिकतम साझा गति की अनुमति मिलती है। ईथरनेट कनेक्शन का उपयोग पतले सर्वर में ऑपरेटिंग सिस्टम या डेटा प्रबंधन सॉफ़्टवेयर द्वारा प्रबंधन और पुन: व्यवस्थित करने के बाद डेटा को डिस्क सिस्टम पर बेहतर ढंग से लिखने में सक्षम बनाता है। इसलिए, डिस्क सिस्टम स्वयं महत्वपूर्ण प्रदर्शन गिरावट का अनुभव नहीं करता है, जिससे एनएएस स्टोरेज डेटा साझाकरण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।