Dell™ PowerVault™ Systems Performance Considerations for Tape Drives and Libraries w w w. d e l l . c o m | s u p p o r t . d e l l .
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Contents Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General Host Backup Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tape Drive and Data Considerations . . . Hard Drive and RAID Array Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General Performance Considerations When Using Multiple Drives in Tape Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SCSI Configurations. SAN Configurations .
Contents
Introduction With recent improvements in tape drive transfer rates, many host-side factors, such as RAID (Redundant Array of Inexpensive [or Independent] Disks) configuration and hard-drive specifications, must be considered when determining whether the host server and tape drive can process data at the same rate. General configurations and attributes that may limit throughput from the host server to the tape drive are discussed in "General Host Backup Considerations.
www.dell.com | support.dell.com Attach tape drives and hard drives on separate controllers (internal or external) on separate host bus adapters (HBAs). This depends somewhat on the performance capabilities of your controller, but best practice is to keep the tape drive HBA separate from the hard drive HBA to ensure maximum throughput. Most onboard dual-mode SCSI/RAID controllers share one processor, which must share bandwidth between the RAID array and tape drive.
General Hard Drive Configuration Considerations Data/operating system (OS) on different LUNs. Backing up data on a logical unit number (LUN) separate from the OS LUN ensures that the hard drive is not splitting access and overhead between OS operations and backup operations. This can be accomplished by having one hard drive or disk array contain the OS and a physically separate hard drive or disk array contain the data to be backed up. Figure 1-1. Single-Channel vs.
www.dell.com | support.dell.com Random access time or seek time. Usually measured in milliseconds, seek time is the length of time a drive's heads take to find a piece of data on the disk. The seek time of a hard disk measures the amount of time required for the read/write heads to move between tracks on the surface of the platters. Because hard disks are random access devices, data can be stored on virtually any sector of the disk.
RAID 0 Commonly known as striping, RAID 0 allows two or more disks to be joined to create one virtual drive in the fashion of a single LUN. It is referred to as striping because data is written across all of the disks in the array, not just to one disk at a time. Thus, the throughput is spread across n channels (n being the number of hard drives in the array) instead of a single channel for a single hard disk. This results in excellent read/write performance, but no fault tolerance.
www.dell.com | support.dell.com RAID 1 Also known as mirroring, RAID 1 means data is written twice across two disks simultaneously. If one drive fails, the system switches to the other drive without losing data. During tape drive backups, the read rate from the RAID 1 array is approximately the same as a single drive because it is reading from the primary drive.
RAID 5 With a RAID 5 array, data is striped across the disk array at the byte level and error correction data, or parity data, is also striped across the disk array. RAID 5 arrays tend to have very good random read performance; this read performance generally improves as the number of disks in the array increases. With the larger disk arrays, read performance can actually outperform RAID 0 arrays because the data is distributed over an additional drive.
www.dell.com | support.dell.com In conclusion, RAID 0 tends to be the best overall configuration for read and write performance, but does not allow for redundancy. RAID 1 is the worst performer overall, as all data written to the array is mirrored and reads come from a single disk. RAID 5 tends to be a good read performer but average write performer; however, RAID 5 improves if more disks are added to the array.
SAN Configurations Fibre Channel (FC) offers many advantages over SCSI. First, it overcomes the distance limitations of SCSI (12 meters for LVD SCSI versus 300 meters for a short-wave 2-Gb FC link) and allows for the transmission of data at higher speeds. As a serial network protocol rather than a bus-based architecture like SCSI, FC has also become the protocol of choice for the implementation of SANs, allowing for the consolidation of data storage resources.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-6. Single vs.
Figure 1-7. Bottlenecked Data Flow vs. Load-Balanced Disk Array HOST HOST Fibre Channel Switch Fibre Channel Switch Fibre Channel Switch Fibre Channel Switch Tape Library Fibre Channel Disk Array Tape Library Fibre Channel Disk Array Finally, FC disk arrays on the SAN can also experience the same performance limiters described in "Hard Drive and RAID Array Configuration.
www.dell.com | support.dell.com Recommended Cabling Configurations SCSI Cabling to the Host Tape Library With up to Six Tape Drives When the tape library is SCSI-attached to a host, ensure that no more than two drives are on a single bus. Additional SCSI controllers are required for libraries with five or six tape drives to ensure that no SCSI bus becomes a barrier to maximizing throughput. Figure 1-8.
Figure 1-9. SCSI Cabling for Library With up to Two Tape Drives terminator Cabling Drives to the Fibre Channel Bridge Figures 1-10 through 1-17 illustrate how a tape library with up to six drives should be configured with a Fibre Channel bridge module in order to optimize tape performance over FC.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-10.
Figure 1-11.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-12.
Figure 1-13. Fibre Channel Bridge Cabling With Four Tape Drives terminator library SCSI interface drive 4 drive 3 terminator drive 2 SCSI 1 drive 1 SCSI 2 Figure 1-14.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-15.
Figure 1-16. Fibre Channel Bridge Cabling With Six Tape Drives terminator drive 6 terminator library SCSI interface drive 5 drive 4 SCSI 3 terminator SCSI 4 drive 3 drive 2 SCSI 1 terminator drive 1 SCSI 2 Figure 1-17.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-18 and Figure 1-19 illustrate how a tape library with up to two tape drives should be configured with a Fibre Channel bridge module in order to optimize tape performance over FC. Figure 1-18. Tape Library With One Drive terminator Figure 1-19.
Dell™ PowerVault™ 系统 磁带驱动器和磁带存储库 性能注意事项 w w w. d e l l . c o m | s u p p o r t . d e l l .
____________________ 本文件中的信息如有更改，恕不另行通知。 © 2005 Dell Inc. 版权所有，翻印必究。 未经 Dell Inc. 书面许可，严禁以任何方式进行复制。 本文中使用的商标：Dell、DELL 徽标和 PowerVault 是 Dell Inc. 的商标； EMC 和 PowerPath 是 EMC Corporation 的注册商标。 本文件中述及的其它商标和产品名称是指拥有相应商标和名称的公司或其制造的产品。Dell Inc.
目录 简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 主机备份一般注意事项. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 磁带驱动器和数据注意事项 . 硬盘驱动器和 RAID 阵列配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 在磁带存储库中使用多个驱动器时的一般性能注意事项 SCSI 配置 . SAN 配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
目录
简介 随着近来磁带驱动器传输速率的提高，在确定主机服务器和磁带驱动器能否以相同速率处理 数据时，必须考虑许多主机方面的因素，如 RAID（廉价 [ 或独立 ] 磁盘冗余阵列）配置和硬 盘驱动器的规格。在“主机备份一般注意事项”中，将讨论可能会限制从主机服务器到磁带 驱动器吞吐量的一般配置和属性。 由于磁带存储库中放入了多个驱动器，因此，为了满足多个磁带驱动器的潜在吞吐量要求， 需要增加主机带宽。“在磁带存储库中使用多个驱动器时的一般性能注意事项”中将讨论有 关多驱动器单元的潜在光纤限制以及建议的布线配置。 主机备份一般注意事项 本节中的注意事项同时适用于 SCSI 和存储区域网络 (SAN) 磁带备份配置。 磁带驱动器和数据注意事项 在评估性能时应考虑以下问题： SCSI 命令所带来的额外开销。SCSI 总线上的命令所带来的额外开销限制了所有 SCSI 设备， 使之无法获得理论上的最大传输速率。磁带备份软件并未说明这一额外开销，而只是测量数 据写入磁带的速率。例如，驱动器可能以 80 MB/ 秒的速度处理数据，但写入数据时的速度仅 为 77 MB/ 秒。后一个速率就是备份软件将报告的速度。 磁带区块大小。
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图 1-1.
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图 1-2.
www.dell.com | support.dell.com 图 1-3.
图 1-4.
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在 SAN 中设置磁带存储库时，性能仍然会受到各种因素的影响。包括 FC 链路速度，源与磁 带存储库之间的数据流，以及外部存储阵列的性能限制。随着对解决方案的总体设置和管理 的逐步了解，可以避免其中的许多因素。 即使 SAN 中的 FC 协议提供了很高的数据带宽，也必须适当地考虑磁带驱动器的各个方面， 以避免发生 FC 链路可能限制性能的情况。2 千兆位 (Gb) FC 链路的数据速率为 200 MB ／秒 （即传输链路上数据速率为 200 MB ／秒，而接收链路上的数据速率同样为 200 MB ／秒）。 因此，在同一链路上尝试运行多个磁带驱动器可能会超过该链路的全部带宽。如果主机使用 传统 1 Gb 适配器运行，则在向两个驱动器备份数据时，可能会很明显地暴露出性能限制。 因此，在一条 2 Gb 链路上同时使用三个或更多磁带驱动器时，可能需要将备份工作分配到多 个连接上，而不是依赖于单一链路。这样，您就了解了 SAN 解决方案拓扑结构的优势所在。 了解在备份过程中从源读数据和向磁带写入数据的数据通道，可帮助管理员认识到任何潜在 的瓶颈问题。如果确定了任何瓶颈，则可以根据配置采取适当的措施。例如，如果备份解决
www.dell.com | support.dell.com 图 1-7.
建议的布线配置 SCSI 与主机之间的布线 配有最多六个磁带驱动器的磁带存储库 当磁带存储库通过 SCSI 连接到主机时，应确保单一总线上不超过两个驱动器。对于配有五至 六个磁带驱动器的存储库，需添加其它 SCSI 控制器，以确保 SCSI 总线不会成为障碍，从而 实现最大吞吐量。 图 1-8.
www.dell.com | support.dell.com 图 1-9.
图 1-10.
www.dell.com | support.dell.com 图 1-11.
图 1-12.
www.dell.com | support.dell.com 图 1-13. 采用四个磁带驱动器时的光纤信道桥接器布线 终结处理器 存储库 SCSI 接口 驱动器 4 驱动器 3 终结处理器 驱动器 2 SCSI 1 驱动器 1 SCSI 2 图 1-14.
图 1-15.
www.dell.com | support.dell.com 图 1-16. 采用六个磁带驱动器时的光纤信道桥接器布线 终结处理器 驱动器 6 存储库 SCSI 接口 终结处理器 驱动器 5 驱动器 4 SCSI 3 终结处理器 SCSI 4 驱动器 3 驱动器 2 SCSI 1 终结处理器 驱动器 1 SCSI 2 图 1-17.
图 1-18 和图 1-19 图示说明了如何使用光纤信道桥接器模块配置一个配有最多两个磁带驱动器 的磁带存储库，以便通过 FC 优化磁带性能。 图 1-18. 配有一个驱动器的磁带存储库 终结处理器 图 1-19.
磁带驱动器和磁带存储库性能注意事项 www.dell.com | support.dell.
Systèmes Dell™ PowerVault™ Remarques sur les performances des lecteurs et des bibliothèques de bandes w w w. d e l l . c o m | s u p p o r t . d e l l .
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Sommaire Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Remarques générales sur la sauvegarde du système hôte . . . . . . . . . . . 53 Remarques sur les données et les lecteurs de bande . Configuration des disques durs et des matrices RAID . . . . . . . . . . . 53 55 . . . . . . . . . . Remarques générales sur les performances lors de l'utilisation de bibliothèques de bandes à plusieurs lecteurs . . . . . . . . . Configurations SCSI. Configurations SAN . . .
Sommaire
Présentation Récemment, les vitesses de transfert des lecteurs de bande ont évolué de manière significative. Pour cette raison, un grand nombre de facteurs liés au système hôte, tels que la configuration RAID et les spécifications des disques durs, doivent être pris en compte pour savoir si le serveur et le lecteur de bande peuvent traiter les données à débit équivalent.
www.dell.com | support.dell.com Taille de tampon du logiciel de sauvegarde. Plus la taille des tampons du logiciel de sauvegarde est importante, plus il est possible d'optimiser les performances de sauvegarde. Certaines applications permettent à l'utilisateur de modifier cette taille, ce qui peut aider à assurer un flux constant des données en entrée et en sortie sur le lecteur et augmenter de façon significative les vitesses de transfert, particulièrement pour des fichiers de petite taille.
Vérification des performances du lecteur de bande Certains fabricants de lecteurs de bande intègrent à leurs appareils un mode de diagnostic des performances pouvant être utilisé pour vérifier le débit. Le PowerVault 110T LTO-2 et LTO-3 (version 53XX ou suivante du micro-code) comprend le mode de diagnostic “F,” qui permet d'effectuer un test rapide des performances de lecture/écriture sur le lecteur et le support.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-1. Bande passante simple canal/double canal Unité logique unique partagée Sauvegarde des données et système d'exploitation Unités logiques distinctes Unité logique du système d'exploitation Unité logique de sauvegarde des données Contrôleur SCSI ou RAID Contrôleur SCSI ou RAID Lecteur de bande Lecteur de bande Performances des disques durs Les lecteurs de bande écrivent les données de façon séquentielle.
Vitesses de transfert séquentielles/moyennes (STR). Ce paramètre correspond à la vitesse à laquelle le lecteur lit et écrit les données sur le disque. Si les données à sauvegarder se trouvent dans un seul fichier contigu, la vitesse moyenne est proche de la vitesse maximale de transfert du disque. Cependant, en général, les opérations successives d'écriture et de suppression entraînent une fragmentation des données, qui sont réparties en divers endroits du disque.
www.dell.com | support.dell.com La figure 1-2 montre quatre disques durs configurés en RAID 0. Les données sont réparties sur les quatre disques durs, ce qui permet de disposer de quatre canaux de lecture et d'écriture sur la matrice. Figure 1-2.
Cependant, la vérification ECC (vérification et correction d'erreurs) qui est effectuée lors de l'écriture sur les disques principal et miroir peut réduire les performances observées lors de la restauration de données à partir du lecteur de bande vers la matrice. Ce ralentissement est dû au fait que la mise en miroir s'effectue souvent via le processeur ou le contrôleur RAID. Les capacités supérieures des nouveaux processeurs permettent généralement aux contrôleurs RAID récents d'être plus rapides.
www.dell.com | support.dell.com Plus la matrice contient de disques, plus les performances s'améliorent. Les matrices comprenant un grand nombre de disques peuvent afficher des performances de lecture supérieures à celles des matrices RAID 0, car les données sont réparties sur un lecteur supplémentaire. De plus, les opérations de lecture normales ne requièrent aucune information de parité.
En résumé, la configuration RAID 0 offre généralement les meilleures performances en lecture/ écriture, mais elle a pour défaut de n'offrir aucune fonction de redondance. Le niveau RAID 1 est le moins performant, car toutes les données écrites sur la matrice sont mises en miroir tandis que les lectures sont effectuées à partir d'un seul disque. Le niveau RAID 5 offre généralement de bonnes performances de lecture.
www.dell.com | support.dell.com Configurations SAN La technologie Fibre Channel (FC) présente de nombreux avantages par rapport à l'interface SCSI. Elle est plus performante en termes de distance (12 mètres pour les périphériques SCSI à différentiel basse tension contre 300 mètres pour une liaison FC à onde courte de 2 Gbps) et offre des vitesses de transfert des données plus élevées. Contrairement à l'interface SCSI, la technologie Fibre Channel ne fait pas appel à une architecture basée sur les bus.
Par exemple, si la solution de sauvegarde nécessite l'utilisation simultanée de plusieurs lecteurs, le fait de répartir les périphériques de sauvegarde sur différentes structures peut permettre de diviser les connexions, et par conséquent d'améliorer les performances. Voir la figure 1-6. Figure 1-6.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-7.
Configurations de câblage recommandées Câblage SCSI vers le système hôte Bibliothèque comportant un maximum de six lecteurs de bande Lorsque la bibliothèque de bandes est connectée à l'hôte via l'interface SCSI, chaque bus doit être connecté à un maximum de deux lecteurs. Des contrôleurs SCSI supplémentaires sont nécessaires pour les bibliothèques de cinq ou six lecteurs de bande, et ce afin d'éviter que la saturation des bus SCSI n'entraîne une dégradation des débits de transfert. Figure 1-8.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-9. Câblage SCSI pour une bibliothèque comportant un maximum de deux lecteurs de bande Terminaison Câblage de lecteurs vers le pont Fibre Channel Les figures 1-10 à 1-17 indiquent comment configurer une bibliothèque comportant un maximum de six lecteurs avec un module de pont Fibre Channel pour optimiser les performances FC.
Figure 1-10.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-11.
Figure 1-12.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-13.
Figure 1-14. Paramètres de division en zones du canal pour une bibliothèque de bandes de un à quatre lecteurs Figure 1-15.
www.dell.com | support.dell.com Figure 1-16. Câblage reliant un pont Fibre Channel à six lecteurs de bande Terminaison Lecteur 6 Interface SCSI de la bibliothèque Terminaison Lecteur 5 Lecteur 4 SCSI 3 SCSI 4 Terminaison Lecteur 3 SCSI 1 Lecteur 2 Terminaison Lecteur 1 SCSI 2 Figure 1-17.
Les figures 1-18 et 1-19 indiquent comment configurer une bibliothèque comportant un maximum de deux lecteurs de bande avec un module de pont Fibre Channel pour optimiser les performances FC. Figure 1-18. Bibliothèque de bandes comportant un lecteur Terminaison Figure 1-19.
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Dell™ PowerVault™-Systeme Hinweise zur Leistungsoptimierung bei Bandlaufwerken und Bandbibliotheken w w w. d e l l . c o m | s u p p o r t . d e l l .
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Inhalt Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine Datensicherungshinweise für Hostserver . Hinweise zu Bandlaufwerken und Daten . . . . Konfiguration von Festplatten und RAID-Arrays . . . . . . . . . . . . 79 . . . . . . . . . . . . . . 79 81 . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine leistungsbezogene Hinweise zum Einsatz mehrerer Laufwerke in Bandbibliotheken . . . . . . . SCSI-Konfigurationen . SAN-Konfigurationen . 79 . . . . . . . . . . . .
Inhalt
Einführung Angesichts der jüngsten Verbesserungen bei den Übertragungsraten für Bandlaufwerke müssen viele Faktoren auf der Hostseite – wie RAID-Konfigurationen und Festplattenspezifikationen – berücksichtigt werden, um zu ermitteln, ob Hostserver und Bandlaufwerk Daten mit der selben Übertragungsrate verarbeiten können.
www.dell.com | support.dell.com Puffergröße der Datensicherungssoftware. Um bei der Datensicherung eine optimale Leistung zu erzielen, sollten die Puffer der Datensicherungssoftware so groß wie möglich sein. Bei einigen Anwendungen kann die Puffergröße durch den Benutzer geändert werden. Dies kann dazu beitragen, einen kontinuierlichen Datenfluss vom und zum Laufwerk zu gewährleisten und die Übertragungsraten – vor allem bei kleinen Dateien – beträchtlich zu erhöhen.
So passt sich etwa das Bandlaufwerk Dell PowerVault 110T (LTO2 und LTO3) beim Beschreiben von LTO-3-Medien an Geschwindigkeiten bis hinunter zu 30 MB/s an. Wenn der Hostserver die Daten nur mit 20 MB/s bereitstellen kann, kommt es zu „Back Hitching“, da das Bandlaufwerk wartet, dass die Datenpuffer wieder gefüllt werden. In dieser Situation liegt der effektive Durchsatz unter 20 MB/s (eher bei 15 MB/s).
www.dell.com | support.dell.com Abbildung 1-1. Single-Channel- vs. Two-Channel-Bandbreite Gemeinsam genutzte LUN Gemeinsame LUN mit zu sichernden Daten und Betriebssystem Getrennte LUNs Betriebssystem-LUN Datensicherungs -LUN SCSI- oder RAIDController SCSI- oder RAIDController Bandlaufwerk Bandlaufwerk Festplattenleistung Bandlaufwerke schreiben Daten konstruktionsbedingt sequentiell. Sie sind auf konstante Datenzufuhr angewiesen, um den sequentiellen Laufwerkbetrieb aufrechtzuerhalten (d.h.
Dieses Merkmal ist von entscheidender Bedeutung, wenn sich auf einem Festplattenlaufwerk viele kleine Dateien befinden. Je kleiner die Dateien sind, desto mehr „Suchvorgänge“ muss das Laufwerk durchführen, um sie auf die Platte zu schreiben oder von ihr zu lesen. Deshalb ist das Lesen und Schreiben von Festplatten in der Regel sehr langsam, wenn viele kleine Dateien übertragen werden müssen.
www.dell.com | support.dell.com RAID 0 RAID 0 ist auch unter der Bezeichnung „Striping“ bekannt. Dabei werden zwei oder mehr Festplatten zu einem virtuellen Laufwerk mit einer einzigen logischen Gerätenummer (LUN) zusammengefasst). Dabei wird zu einem Zeitpunkt nicht jeweils nur auf eine Festplatte geschrieben, sondern die Daten werden auf alle Festplatten im Array verteilt.
RAID 1 RAID 1 wird auch als „Mirroring“ bezeichnet. Bei dieser Konfiguration werden dieselben Daten simultan auf zwei Laufwerke geschrieben. Beim Ausfall eines Laufwerks wechselt das System zum Zweitlaufwerk, ohne dass Daten verloren gehen. Bei Datensicherungen mit Bandlaufwerken entspricht die Lesegeschwindigkeit von einem RAID-1-Array etwa der einer einzelnen Festplatte, da die Daten vom Primärlaufwerk gelesen werden.
www.dell.com | support.dell.com RAID 5 Bei einem RAID-5-Array werden Daten im Striping-Verfahren auf Byte-Ebene auf alle Festplatten im Array verteilt. Dies gilt auch für die Fehlerkorrektur- oder Paritätsdaten. RAID-5-Arrays weisen in der Regel eine sehr hohe Geschwindigkeit beim direkten Lesezugriff auf, die mit der Anzahl der Festplatten im Array zunimmt.
Insgesamt ist RAID 0 tendenziell die beste Konfiguration für maximale Lese- und Schreibgeschwindigkeit, bietet jedoch keine Datenredundanz. RAID 1 weist generell die niedrigsten Übertragungsraten auf, weil alle auf das Array geschriebenen Daten gespiegelt und die Daten von einer einzigen Festplatte gelesen werden. RAID 5 erreicht gute Werte bei der Lesegeschwindigkeit, aber nur durchschnittliche Werte bei der Schreibgeschwindigkeit.
www.dell.com | support.dell.com SAN-Konfigurationen Fibre-Channel (FC) bietet gegenüber SCSI zahlreiche Vorteile. Zum einen ist es nicht an die für SCSI geltenden Entfernungsbeschränkungen gebunden (LVD-SCSI: 12 m; 2-Gb-FC-Link: 300 m) und ermöglicht höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten. Zum anderen ist FC keine busbasierte Architektur wie SCSI, sondern ein serielles Netzwerkprotokoll, das auch für die Implementierung von Speichernetzwerken (SANs) bevorzugt wird.
Wenn die Datensicherungslösung beispielsweise den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Laufwerke erfordert, lässt sich die Leistung unter Umständen verbessern, indem die Bandlaufwerke auf unterschiedliche Strukturen verteilt und die Verbindungen geteilt werden. Siehe Abbildung 1-6. Abbildung 1-6.
www.dell.com | support.dell.com Abbildung 1-7. Datenübertragungs-Engpass vs. Festplatten-Array mit Lastausgleich HOST Fibre-Channel Switch Bandbibliothek HOST Fibre-Channel Switch Fibre-Channel Switch Fibre-Channel Switch Fibre-Channel Festplatten-Array Bandbibliothek Fibre-Channel Festplatten-Array Schließlich können FC-Festplatten-Arrays im SAN auch den im Abschnitt „Konfiguration von Festplatten und RAID-Arrays“ beschriebenen Leistungsbeeinträchtigungen unterliegen.
Empfehlungen für die Kabelkonfiguration SCSI-Kabelverbindung zum Host Bandbibliothek mit bis zu sechs Bandlaufwerken Wenn die Bandbibliothek über SCSI an einen Host angeschossen ist, sollten maximal je zwei Laufwerke an einem Bus betrieben werden. Für Bandbibliotheken mit fünf oder sechs Bandlaufwerken sind zusätzliche SCSI-Controller erforderlich, um sicherzustellen, dass der maximale Datendurchsatz nicht durch den SCSI-Bus eingeschränkt wird. Abbildung 1-8.
www.dell.com | support.dell.com Datensicherungsanwendung aktivieren, können jedoch bei Bedarf die Überprüfungsleistung verbessern, indem sie die beiden Laufwerke auf zwei verschiedene SCSI-Busse aufteilen. Dies führt bei der Überprüfung zu einer Leistungssteigerung von bis zu 25 Prozent. Abbildung 1-9.
Kabelkonfigurationen für Fibre-Channel-Brücke mit Bandlaufwerken Die Abbildungen 1-10 bis 1-17 zeigen, wie eine Bandbibliothek mit bis zu sechs Laufwerken bei Einsatz eines Fibre-Channel-Brückenmoduls konfiguriert werden sollte, um die Bandleistung über FC zu optimieren. Abbildung 1-10.
www.dell.com | support.dell.com Abbildung 1-11.
Abbildung 1-12.
www.dell.com | support.dell.com Abbildung 1-13. Kabelkonfiguration für Fibre-Channel-Brücke mit vier Bandlaufwerken Abschlusswiderstand SCSI-Schnittstelle der Bibliothek Laufwerk 4 Laufwerk 3 Abschlusswiderstand Laufwerk 2 SCSI 1 Laufwerk 1 SCSI 2 Abbildung 1-14.
Abbildung 1-15.
www.dell.com | support.dell.com Abbildung 1-16. Kabelkonfiguration für Fibre-Channel-Brücke mit sechs Bandlaufwerken Abschlusswiderstand Laufwerk 6 Abschlusswiderstand SCSI-Schnittstelle der Bibliothek Laufwerk 5 Laufwerk 4 SCSI 3 Abschlusswiderstand SCSI 4 Laufwerk 3 Laufwerk 2 SCSI 1 Abschlusswiderstand Laufwerk 1 SCSI 2 Abbildung 1-17.
Die Abbildungen 1-18 bis 1-19 zeigen, wie eine Bandbibliothek mit bis zu zwei Laufwerken bei Einsatz eines Fibre-Channel-Brückenmoduls konfiguriert werden sollte, um die Bandleistung über FC zu optimieren. Abbildung 1-18. Bandbibliothek mit einem Laufwerk Abschlusswiderstand Abbildung 1-19.
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Dell™ PowerVault™ システム テープドライブとライブラリの パフォーマンスに関する考慮事項 w w w. d e l l . c o m | s u p p o r t . d e l l .
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目次 はじめに . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ホストのバックアップに関する一般的な考慮事項 テープドライブとデータに関する考慮事項 ハードドライブと RAID アレイの構成 . . . . . . . . . . . . . 105 . . . . . . . . . . . 105 107 . . . . . . . . . . . テープライブラリで複数のドライブを使用する際のパフォー マンスに関する一般的な考慮事項 . . . . . . . . . . . . . . . SCSI 構成 SAN 構成. 105 . . . . 113 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 114 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
目次
はじめに 最近はテープドライブの転送速度が向上したため、ホストサーバーとテープドライブが同 じ速度でデータを処理できるかどうかを判断する際に、RAID（Redundant Array of Inexpensive [ または Independent] Disks）構成やハードドライブの仕様などのホスト側の 多くの要因を考慮する必要があります。ホストサーバーからテープドライブへのスルー プットを制限する可能性のある一般的な設定と属性については、「ホストのバックアップに 関する一般的な考慮事項」で説明します。 テープライブラリに複数のドライブが設置されているため、複数のテープドライブの潜在 的なスループットに対応するには、ホストの帯域幅を増す必要があります。マルチドライ ブユニットの潜在的なファイバー制限、および推奨するケーブル設定については、「テープ ライブラリでマルチドライブを使用する際のパフォーマンスに関する一般的な考慮事項」 で説明します。 ホストのバックアップに関する一般的な考慮事項 本項に挙げる考慮事項は、SCSI とストレージエリアネットワーク（SAN）の両方のテープ バックアップ構成に適用されま
www.dell.com | support.dell.com ドライバおよびファームウェア。SCSI またはファイバーコントローラとテープドライブに 最新のドライバとファームウェアがインストールされていることを常に確認してください。 support.dell.
テープドライブのパフォーマンスの確認 テープドライブの製造元が、スループットの確認に使用できるパフォーマンス診断モード をドライブに組み込んでいる場合もあります。PowerVault 110T LTO-2 および LTO-3 （ファームウェア 53XX またはそれ以降）には、診断モード「F」が提供されており、ドラ イブとメディアに対して読み取り / 書き込みのパフォーマンステストをすばやく行うことが できます。パフォーマンステストの結果がドライブの指定最高速度から 6% 以上外れた場 合、テストは失敗してエラーメッセージが表示されます。テストが正常に終了した場合、 エラーメッセージは表示されません。診断モード「F」の詳細については、テープドライブ の『ユーザーズマニュアル』を参照してください。 注意：診断モード「F」を実行するには、診断テストの一部として、安全に上書きできるメ ディアが必要です。重要なデータが保存されているメディアは使用しないでください。診断 テストに使用するメディアに保存されているデータは、すべて失われます。 ハードドライブと RAID アレイの構成 ハードドライブとディスクアレイ（内
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ファイルが小さいほど、ドライブはファイルをディスクとの間で読み取り / 書き込みするた めの「シーク」が多くなります。したがって、多くの小さなファイルを転送する際には、 ディスクの読み取り / 書き込みが非常に遅くなりがちです。 順次的 / 持続的転送速度（STR）。STR は、ドライブが実際にそのプラッターからデータを読 み込んだり、プラッターにデータを書き込んだりする速度を測定したものです。バック アップされるデータが 1 つの大きな連続したファイルである場合、持続的なスループット はドライブの最大 STR に近くなります。ただし、実環境においてはデータの削除と書き込 みが繰り返されるため、データはプラッター内のあちこちに散在しています。ハードドラ イブのデフラグを行うと、速度をそのドライブの最大 STR に近づけることができます。 バッファ（キャッシュ）。バッファとは、直前に書き込みや保存が行われたデータを保持し ておく、ドライブ上のメモリ容量のことです。バッファが大きいほど、保持できるデータ 量は多くなり、ディスク上のデータをシークする時間が短縮されます。 ハードウェア RAID 構成に関する考慮事項
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RAID 1 RAID 1 では、データが 2 つのディスクにまたがって 2 度同時に書き込まれます（「ミラー リング」とも呼ばれます）。1 台のドライブに障害が発生した場合、システムはデータを失 うことなく、もう一方のドライブへの切り替えを行います。テープドライブのバックアッ プ中は、プライマリドライブから読み込むため、RAID 1 のアレイからの読み取り速度はシ ングルドライブの場合とほぼ同じです。ただし、RAID 1 のアレイに書き込むテープドライ ブからの復元パフォーマンスは、プライマリディスクおよびミラーディスクへの書き込み 中に行われるエラーチェックおよび訂正（ECC）のために低下する場合があります。このパ フォーマンス低下の主な原因は、ミラーリングが多くの場合 CPU または RAID コントロー ラ上で行われることにあります。したがって、新しい RAID コントローラは、プロセッサ が新しくて性能も優れているため、速い場合が多いと言えます。 図 1-3 RAID 1 構成の例 D = データバイト M = ミラーリングされたバイト ハードド ライブ 1 ハードド ライブ 2 D1
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結論として、RAID 0 は読み取り / 書き込みのパフォーマンスにとっては総合的に最適な構 成である場合が多いと言えますが、冗長性は提供しません。RAID 1 では、アレイに書き込 まれるすべてのデータがミラーリングされ、読み取りもシングルディスクから行われるた め、総合的にパフォーマンスは最低です。RAID 5 は読み取りのパフォーマンスには優れて いるものの、書き込みのパフォーマンスは標準的です。ただし、アレイにディスクを追加 するとパフォーマンスが向上します。RAID がキャッシャメモリが豊富に搭載されたエンク ロージャ内にある場合、復元動作中のパフォーマンスの制約は軽減されます。バックアッ プ動作はそれでも RAID 構成の制約を受けます。また、アレイの特性は、「ハードドライブ のパフォーマンス」に示されているハードドライブの具体的な特性によって左右されると ころが依然として大きいと言えます。 テープライブラリで複数のドライブを使用する際のパ フォーマンスに関する一般的な考慮事項 テープライブラリなどのデータのバックアップに複数のテープドライブを同時に使用する 場合は、ハードウェア構成に関して考慮
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図 1-6 テープライブラリへのデータフロー：シングルと分割の比較 ホスト ホスト ファイバーチャ ネル スイッチ ファイバーチャ ネル スイッチ テープライブラリ ファイバーチャ ネル ディスクアレイ テープライブラリ ファイバーチャ ネル スイッチ ファイバーチャネル ディスクアレイ 同時に、外付けの FC ディスクアレイから読み取られるデータにボトルネックが存在する場 合は、EMC® PowerPath® などの I/O 管理ソフトウェアを追加のファブリック接続と共に使 用すれば、データが自動的に複数のパスに負荷分散され、パスフェイルオーバーを通じて 可用性が増します。図 1-7 を参照してください。図の左側は、すべてのデータが単一のリ ンクを通るように強制されている SAN ディスクアレイを示したものです。この場合、テー プハードウェアへのデータフローを遅くするボトルネックができます。右側は、データ転 送を 2 つのリンクに分割することで、負荷分散によってアレイからの I/O 帯域幅が 2 倍に なる仕組みを示したものです。 テープドライブとライブラリのパフォーマンスに関する考
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推奨するケーブル設定 ホストへの SCSI ケーブル接続 6 台までのテープドライブを備えたテープライブラリ テープライブラリをホストに SCSI 接続する場合は、シングルバスに 3 台以上のドライブを 接続しないでください。SCSI バスがスループットの最大化を阻害しないようにするには、 5 台または 6 台のテープドライブを備えたライブラリには、追加の SCSI コントローラが必 要です。 図 1-8 6 台までのテープドライブを備えたライブラリの SCSI ケーブル接続 ターミネータ ライブラリとホストを接 続する SCSI ケーブル ターミネータ ライブラリとホストを 接続する SCSI ケーブル ドライブとライブラリ コントローラを接続す る SCSI ケーブル 2 台までのテープドライブを備えたテープライブラリ 完全に設定されたドライブ 2 台のテープライブラリ内のドライブを同一の SCSI バス上のホ ストにケーブル接続し、バックアップパフォーマンスの大幅な低下を招かないようにする ことは可能です。シングル SCSI バスに 2 台のドライブを接続した場合のバックアップ速度 は、別
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図 1-10 テープドライブが 1 台の場合のファイバーチャネルブリッジのケーブル接続 ライブラリ SCSI インタフェース ターミネータ SCSI 1 ドライブ 1 テープドライブとライブラリのパフォーマンスに関する考慮事項 119
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図 1-12 テープドライブが 3 台の場合のファイバーチャネルブリッジのケーブル接続 ライブラリ SCSI インタフェース ターミネータ ドライブ 3 ドライブ 2 SCSI 1 SCSI 2 ターミネータ ドライブ 1 テープドライブとライブラリのパフォーマンスに関する考慮事項 121
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図 1-15 テープドライブが 5 台の場合のファイバーチャネルブリッジのケーブル接続 ターミネータ ライブラリ SCSI インタフェース ドライブ 5 ドライブ 4 SCSI 3 ターミネータ ドライブ 3 SCSI 4 SCSI 1 ドライブ 2 ターミネータ ドライブ 1 SCSI 2 テープドライブとライブラリのパフォーマンスに関する考慮事項 123
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図 1-18 と 図 1-19 は、ファイバーチャネルを介してテープのパフォーマンスを最適化する ために、ファイバーチャネルブリッジモジュールを用いて最大 2 台のドライブを備えた テープライブラリを構成する方法を示したものです。 図 1-18 ドライブ 1 台のテープライブラリ ターミネータ 図 1-19 ドライブ 2 台のテープライブラリ ターミネータ ターミネータ テープドライブとライブラリのパフォーマンスに関する考慮事項 125
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Dell™ PowerVault™ 시스템 테이프 드라이브 및 라이브러리의 성능 고려사항 w w w. d e l l . c o m | s u p p o r t . d e l l .
____________________ 본 설명서에 수록된 정보는 사전 통보 없이 변경될 수 있습니다. © 2005 Dell Inc. All rights reserved. 어떠한 경우에도 Dell Inc.의 사전 승인 없이 무단 복제하는 행위는 엄격하게 금지되어 있습니다. 본 설명서에 사용된 상표인 Dell, DELL 로고 및 PowerVault는 Dell Inc.의 상표입니다. EMC 및 PowerPath는 EMC Corporation의 등록 상표입니다. 본 설명서에서 특정 회사의 표시나 제품 이름을 지칭하기 위해 기타 상표나 상호를 사용할 수도 있습니다. Dell Inc.는 자사가 소유하고 있는 것 이외에 기타 모든 등록 상표 및 상표 이름에 대한 어떠한 소유권도 보유하지 않습니다.
차례 도입 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 일반적인 호스트 백업 고려사항 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 테이프 드라이브 및 데이터 고려사항 하드 드라이브 및 RAID 배열 구성 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 테이프 라이브러리에서 다중 드라이브 사용 시 일반적인 성능 고려사항 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SCSI 구성 SAN 구성. 131 131 131 132 . . . . . . . 138 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 139 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
차례
도입 최근 테이프 드라이브의 전송률 향상으로 인해 호스트 서버와 테이프 드라이브에서 동일한 속도 로 데이터를 처리할 수 있는지의 여부를 결정할 때 RAID 구성과 하드 드라이브 사양과 같은 많은 호스트 측 요소들이 고려되어야 합니다. 호스트 서버에서 테이프 드라이브의 처리량을 제한할 수 있는 일반적인 구성과 속성에 대해서는 "일반적인 호스트 백업 고려사항"에서 다룹니다. 여러 개의 드라이브가 테이프 라이브러리에 위치해 있으므로 다중 테이프 드라이브의 잠재적 인 처리량을 수용하기 위해서는 더 큰 호스트 대역폭이 필요합니다. 권장되는 케이블 연결 구 성뿐만 아니라 다중 드라이브 장치의 잠재적인 Fibre 제한은 "테이프 라이브러리에서 다중 드 라이브 사용 시 일반적인 성능 고려사항"에서 논의합니다. 일반적인 호스트 백업 고려사항 여기에서 다루는 고려사항은 SCSI 및 SAN (Storage Area Network) 테이프 백업 구성 모두에 적 용됩니다.
www.dell.com | support.dell.com 테이프 드라이브와 하드 드라이브를 별도의 HBA(호스트 버스 어댑터)의 개별 컨트롤러(내부 또는 외부)에 연결하십시오. 이 사항은 컨트롤러의 성능에 다소 영향을 미치지만 가장 좋은 방 법은 처리량의 극대화를 위해 테이프 드라이브 HBA를 하드 드라이브 HBA로부터 분리하는 것 입니다. 대부분의 온보드 이중 모드 SCSI/RAID 컨트롤러는 하나의 프로세서를 공유하며 이로 인해 RAID 배열과 테이프 드라이브 간 대역폭을 공유해야 합니다. 따라서 하나의 컨트롤러에 서 하드 디스크와 테이프 드라이브 사이의 읽기 및 쓰기를 처리하고 필요한 패리티 정보를 계 산하여 하드 드라이브에 쓰는 작업을 수행합니다. RAID 배열과 패리티 바이트에 관한 자세한 정보는 "하드웨어 RAID 구성 고려사항"을 참조하십시오. 지저분한 드라이브 헤드 또는 오래된 매체. 지저분한 테이프 드라이브나 오래된 매체는 에러율 을 높이고 쓰기/읽기 속도를 떨어뜨릴 수 있습니다.
일반적인 하드 드라이브 구성 고려사항 여러 LUN에서의 데이터/운영 체제(OS). OS LUN(Logical Unit Number)과는 별도로 LUN 상의 데이터를 백업하면 하드 드라이브에서 OS 작업과 백업 작업 간의 액세스와 오버헤드를 분할하 지 않도록 합니다. 이것은 OS가 포함된 하나의 하드 드라이브 또는 디스크 배열과 백업될 데이 터가 포함되는 물리적으로 분리된 하드 드라이브 또는 디스크 배열로 가능합니다. 그림 1-1. 단일 채널과 2 채널 대역폭 단일 공유 LUN 백업 데이트와 OS 가 포함된 단일 LUN 개별 LUN 백업 데이터 LUN OS LUN SCSI 또는 RAID 컨트롤러 SCSI 또는 RAID 컨트롤러 테이프 드라이브 테이프 드라이브 하드 드라이브 성능 설계상 테이프 드라이브는 순차적으로 데이터를 쓰고 드라이브 작동이 순차적으로 유지되도 록(백 히칭 방지) 일정한 데이터 공급이 이루어져야 합니다. 반대로 하드 드라이브는 임의 액세 스 장치입니다.
www.dell.com | support.dell.com 임의 액세스 시간 또는 탐색 시간. 일반적으로 밀리초로 측정되는 탐색 시간은 드라이브 헤드 가 디스크상의 데이터를 찾는 데 걸리는 시간을 의미합니다. 하드 디스크의 탐색 시간은 읽기/ 쓰기 헤드가 플래터 표면의 트랙 사이를 이동하는 데 소요되는 시간의 양을 측정합니다. 하드 디스크는 임의 액세스 장치이기 때문에 데이터는 사실상 임의의 디스크 섹터에 저장될 수 있습 니다. 데이터를 액세스하는 데 더 많은 시간이 소요되면 드라이브의 전체 처리 속도는 느려집 니다. 하드 드라이브에 작은 파일이 많을 경우에 이 속성은 매우 중요해집니다. 파일 크기가 작 을수록 디스크에 파일을 읽거나 쓰기 위해 드라이브를 "탐색"하는 횟수가 늘어납니다. 따라서 많은 소형 파일들을 전송할 때에는 읽기 또는 쓰기 속도가 매우 느려지는 경향이 있습니다. STR (Sequential/Sustained Transfer Rates - 장기적 연속적으로 전송할 때의 속도).
RAID 0 흔히 스트라이핑이라고 하는 RAID 0은 두 개 이상의 디스크를 연결하여 단일 LUN 방식으로 하나의 가상 드라이브를 생성할 수 있습니다. RAID 0을 스트라이핑이라고 일컫는 이유는 데이 터가 한번에 하나의 디스크가 아닌 배열의 모든 디스크에 걸쳐 쓰여질 수 있기 때문입니다. 따 라서 처리량은 단일 하드 디스크의 단일 채널 대신에 n 채널(여기서 n은 배열을 구성하는 하드 드라이브의 수)에 걸쳐 분산됩니다. 이로 인해 읽기/쓰기 성능이 향상됩니다만 결함 허용 기능 은 제공하지 않습니다. 그림 1-2는 4개의 하드 드라이브로 이루어진 RAID 0 구성을 보여줍니다. 데이터는 4개의 하드 드라이브에 걸쳐 분산되어 저장되며 그로 인해 배열에 대한 읽기/쓰기가 4채널로 구현됩니다. 그림 1-2.
www.dell.com | support.dell.com RAID 1 미러링이라고도 하는 RAID 1은 데이터가 두 개의 디스크에 동시에 두 번에 걸쳐 쓰여집니다. 하나의 드라이브에 오류가 있으면 시스템은 다른 드라이브로 전환하므로 데이터가 유실되지 않습니다. 테이프 드라이브 백업 동안 RAID 1 배열의 읽기 속도는, 주 드라이브에서 읽기를 수 행하기 때문에, 단일 드라이브와 거의 동일합니다. 그러나 RAID 1 배열로 쓰기 작업을 하는 테 이프 드라이브로부터의 복원 성능은 주 디스크 및 미러 디스크에 대한 쓰기 작업에 통합된 ECC(오류 확인/수정) 때문에 느려질 수 있습니다. 이러한 비효율성의 상당 부분은 미러링이 CUP나 RAID 컨트롤러에서 자주 수행되기 때문입니다. 따라서 최신 RAID 컨트롤러는 고기능 의 최신 프로세서 덕분에 더욱 빨라지는 추세입니다. 그림 1-3.
RAID 5 RAID 5 배열에서 데이터는 바이트 레벨에서 디스크 배열 전체에 걸쳐 저장되며 오류 수정 데이 터, 즉 패리티 데이터 또한 디스크 배열 전체에 저장됩니다. RAID 5 배열은 매우 양호한 임의 읽 기 성능을 가지는 경향이 있으며 이 읽기 성능은 일반적으로 배열의 디스크 수가 증가함에 따 라 향상됩니다. 규모가 더욱 큰 디스크 배열에서 읽기 성능은 RAID 0 배열보다 사실 더 뛰어난 데, 이는 데이터가 추가 드라이브상에 분산되기 때문입니다. 또는 정상 읽기 중에 패리티 정보 는 필요하지 않습니다. 테이프에서 RAID 5 배열로의 복원은, 패리티 정보의 계산과 쓰기 작업으로 인한 추가 오버헤 드가 유발되므로, 대체로 부족합니다. 그림 1-4.
www.dell.com | support.dell.com 요약하면 RAID 0은 전체적으로 읽기 및 쓰기 성능 측면에서 최상의 구성이지만 중복성을 허용 하지 않습니다. RAID 1은 전체적인 성능에서는 가장 뒤떨어지지만 배열에 기록되는 모든 데이 터가 미러링되고 단일 디스크에서 읽기가 실행됩니다. RAID 5는 읽기 성능은 양호하지만 쓰기 성능은 평균 수준입니다. 그러나 배열에 더 많은 디스크가 추가될 경우 RAID 5는 향상됩니다. RAID가 상당한 수준의 캐쉬 메모리를 제공하는 인클로저 내에 위치한 경우 복원 작업 중의 성 능 제한은 상당 부분 완화됩니다. 그러나 백업 작업은 계속 RAID 구성 제한의 제약을 받습니다. 또한 배열의 특성은 "하드 드라이브 성능"에 나와 있는 특정 하드 드라이브 특성에 크게 의존합 니다.
SAN 구성 Fibre Channel(FC)은 SCSI에 비해 많은 이점을 제공합니다. 우선 FC는 SCSI의 거리 제약을 극 복하고(LVD SCSI의 12미터 vs. 단파 2Gb FC 링크의 300미터) 고속 데이터 전송을 가능하게 합 니다. SCSI와 같은 버스 기반 아키텍처가 아닌 직렬 네트워크 프로토콜로서 FC는 또한 SAN의 구현을 위한 프로토콜로 선택되어 데이터 스토리지 리소스의 통합을 허용합니다. 그리고 각 FC 연결은 전송 링크와 수신 링크로 구성되어 전이중(full-duplex) 작동이 가능합니다. 따라서 데이터는 양방향으로 동시에 전송이 가능합니다. 그러므로 단일 FC 연결을 통해 백업 작업을 수행하는 동안 데이터를 소스에서 읽어 통신 방향을 바꾸지 않고 테이프에 쓸 수 있어 연결 대 역폭을 효과적으로 배가시켜 줍니다. 그림 1-5를 참조하십시오. 그림 1-5.
www.dell.com | support.dell.com 그림 1-6. 테이프 라이브러리로의 단일 및 분할 데이터 흐름 호스트 호스트 Fibre Channel 스위치 테이프 라이 브러리 Fibre Channel 디스크 배열 Fibre Channel 스위치 Fibre Channel 스위치 테이프 라이 브러리 Fibre Channel 디스크 배열 또한, 외부 FC 디스크 배열에서 읽는 데이터에 병목이 존재하는 경우, 추가적인 구조 연결과 함 께 EMC® PowerPath®와 같은 I/O 관리 소프트웨어를 사용하면 다중 경로에서 데이터의 부하를 자동으로 조정하고 경로 장애 조치로 가용성을 증가시킵니다. 그림 1-7을 참조하십시오. 그림 의 왼쪽은 SAN 디스크 배열을 나타냅니다. 여기에서 모든 데이터는 단일 링크를 통해서만 강 제로 전송되기 때문에 테이프 하드웨어로의 데이터 흐름을 느리게 하는 병목이 발생합니다.
그림 1-7. 병목 상태의 데이터 흐름 vs. 부하 조정된 디스크 배열 호스트 호스트 Fibre Channel 스위치 Fibre Channel 스위치 Fibre Channel 스위치 테이프 라이 브러리 Fibre Channel 디스크 배열 테이프 라이 브러리 Fibre Channel 스위치 Fibre Channel 디스크 배열 마지막으로 SAN의 FC 디스크 배열 또한 "하드 드라이브 및 RAID 배열 구성"에서 설명하는 동 일한 성능 제한 현상을 경험할 수 있습니다. 따라서 마찬가지로 디스크 배열의 성능 특성을 개 선하면 SAN에서의 백업 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 라이브러리 Fibre Channel 브릿지를 사용하는 SAN 구성 일부 테이프 라이브러리는 Fibre Channel 브릿지 모듈이라는 방법을 통해 SAN에 연결될 수 있 습니다.
www.dell.com | support.dell.com 권장 케이블 연결 구성 호스트에 SCSI 케이블 연결 최대 6개의 테이프 드라이브로 구성된 테이프 라이브러리 테이프 라이브러리가 호스트에 SCSI로 연결된 경우, 단일 버스에 두 개의 드라이브만 있도록 해야 하며, 처리량을 최대화하기 위해 어떠한 SCSI 버스도 장애가 되지 않도록 5개 또는 6개 테 이프 드라이브로 구성된 라이브러리에 대해 추가 SCSI 컨트롤러가 필요합니다. 그림 1-8. 최대 6 개 테이프 드라이브로 구성된 라이브러리의 SCSI 케이블 연결 라이브러리 - 호스 트 SCSI 케이블 터미네이터 터미네이터 라이브러리 - 호 스트 SCSI 케이블 드라이브 - 라이 브러리 컨트롤러 SCSI 케이블 최대 2개의 테이프 드라이브로 구성된 테이프 라이브러리 완전 구성된 2개의 드라이브 테이프 라이브러리의 드라이브들은 백업 성능의 심각한 제한 없 이 동일 SCSI 버스의 호스트에 케이블로 연결될 수 있습니다.
그림 1-9. 최대 2 개 테이프 드라이브로 구성된 라이브러리의 SCSI 케이블 연결 터미네이터 드라이브를 Fibre Channel 브릿지에 연결 그림 1-10부터 1-17까지는 FC 상에서의 테이프 성능을 최적화하기 위해 최대 6개의 드라이브 로 구성된 테이프 라이브러리를 Fibre Channel 브릿지 모듈로 구성하는 방법을 보여줍니다.
www.dell.com | support.dell.com 그림 1-10.
그림 1-11.
www.dell.com | support.dell.com 그림 1-12.
그림 1-13. Fibre Channel 브릿지를 4 개 테이프 드라이브에 연결 터미네이터 라이브러리 SCSI 인터페이스 드라이브 4 드라이브 3 터미네이터 드라이브 2 SCSI 1 드라이브 1 SCSI 2 그림 1-14.
www.dell.com | support.dell.com 그림 1-15.
그림 1-16. Fibre Channel 브릿지를 6 개 테이프 드라이브에 연결 터미네이터 드라이브 6 터미네이터 라이브러리 SCSI 인터페이스 드라이브 5 드라이브 4 SCSI 3 터미네이터 SCSI 4 드라이브 3 드라이브 2 SCSI 1 터미네이터 드라이브 1 SCSI 2 그림 1-17.
www.dell.com | support.dell.com 그림 1-18 및 1-19는 FC 상에서의 테이프 성능을 최적화하기 위해 최대 2개의 드라이브로 구성 된 테이프 라이브러리를 Fibre Channel 브릿지 모듈로 구성하는 방법을 보여줍니다. 그림 1-18. 단일 드라이브로 구성된 테이프 라이브러리 터미네이터 그림 1-19.
Sistemas Dell™ PowerVault™ Consideraciones sobre el rendimiento de las unidades de cinta y las bibliotecas de cintas w w w. d e l l . c o m | s u p p o r t . d e l l .
____________________ La información contenida en este documento puede modificarse sin previo aviso. © 2005 Dell Inc. Reservados todos los derechos. Queda estrictamente prohibida la reproducción de este documento en cualquier forma sin la autorización por escrito de Dell Inc. Marcas comerciales utilizadas en este texto: Dell, el logotipo de DELL y PowerVault son marcas comerciales de Dell Inc.; EMC y PowerPath son marcas comerciales registradas de EMC Corporation.
Índice Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Consideraciones generales sobre la copia de seguridad en el host . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Consideraciones sobre la unidad de cinta y los datos . . . Configuración de la unidad de disco duro y la matriz RAID 155 . . . . . . . 155 157 . . . . . . . . 164 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Índice
Introducción Con la reciente introducción de mejoras en la velocidad de transferencia de las unidades de cinta, ahora es importante tener en cuenta algunos factores del lado del host, como la configuración RAID (matriz redundante de discos independientes [o económicos]) y las especificaciones de las unidades de disco duro, para determinar si el servidor host y la unidad de cinta pueden procesar datos a la misma velocidad.
www.dell.com | support.dell.com Cuanto mayor sea el búfer, más datos podrá contener y menos tiempo empleará el disco en buscar los datos, aunque ello puede afectar a la memoria y al rendimiento de la CPU. Consulte la Guía del usuario de la aplicación de copia de seguridad en cinta para obtener detalles específicos. Controladores y firmware. Asegúrese de que la unidad de cinta y la controladora SCSI o de fibra tengan siempre instalados los controladores y el firmware más recientes. Vaya a support.dell.
Confirmación del rendimiento de la unidad de cinta Algunos fabricantes de unidades de cinta incorporan un modo de diagnóstico del rendimiento en las unidades que puede utilizarse para confirmar su rendimiento. La unidad PowerVault 110T LTO-2 y LTO-3 (firmware 53XX o posterior) incluye un modo de diagnóstico “F” que realiza una prueba rápida de rendimiento de lectura/escritura en la unidad y en el soporte.
www.dell.com | support.dell.com Figura 1-1.
Este atributo es muy significativo cuando una unidad de disco duro contiene muchos archivos pequeños. Cuanto menores son los archivos, más “búsquedas” debe hacer la unidad para leer o grabar el archivo en el disco; por lo tanto, los discos suelen leer o grabar muy lentamente cuando se están transfiriendo muchos archivos pequeños. Velocidad de transferencia sostenida/constante (STR). STR mide la velocidad real a la que una unidad lee o graba datos en el soporte físico del disco.
www.dell.com | support.dell.com RAID 0 RAID 0, conocida también como configuración por bandas, permite que dos o varios discos se unan para crear una unidad virtual al estilo de una única LUN. Se denomina configuración por bandas porque los datos se graban en todos los discos de la matriz, no sólo en uno cada vez. De esta manera, el rendimiento se reparte entre n canales (siendo n el número de unidades de disco duro de la matriz) en lugar de un solo canal para un solo disco duro.
RAID 1 RAID 1, conocida también como duplicación, consiste en que los datos se graban dos veces en dos discos simultáneamente. Si una unidad falla, el sistema cambia a la otra unidad sin que se pierdan datos. Durante las copias de seguridad en unidades de cinta, la velocidad de lectura desde la matriz RAID 1 es aproximadamente la misma que la de una única unidad, porque la lectura se realiza desde la unidad principal.
www.dell.com | support.dell.com Figura 1-3.
Las restauraciones de una cinta a una matriz RAID 5 tienden a ser nominales, porque implican una sobrecarga adicional para calcular y grabar la información de paridad. Figura 1-4.
www.dell.com | support.dell.com Las operaciones de copia de seguridad seguirán estando sujetas a las limitaciones de la configuración RAID. Además, las características de la matriz seguirán dependiendo en gran medida de las características específicas de las unidades de disco duro que se indican en “Rendimiento de la unidad de disco duro”.
Configuraciones de SAN Fibre Channel (FC) presenta muchas ventajas respecto a SCSI. En primer lugar, supera las limitaciones de distancia de SCSI (12 metros para SCSI LVD frente a los 300 metros para un enlace FC de onda corta de 2 Gb) y permite la transmisión de datos a mayor velocidad.
www.dell.com | support.dell.com Cuando se identifica un cuello de botella, pueden tomarse medidas de acuerdo con la configuración. Por ejemplo, si la solución de copia de seguridad requiere que haya varias unidades en funcionamiento a simultáneamente, la división del hardware de cinta en varias redes Fabric puede mejorar el rendimiento al dividir las conexiones. Consulte la figura 1-6. Figura 1-6.
Figura 1-7.
www.dell.com | support.dell.com Configuraciones de cableado recomendadas Cableado SCSI al host Biblioteca de cintas con hasta seis unidades de cinta Si la biblioteca de cintas está conectada mediante SCSI a un host, procure no haya más de dos unidades en un solo bus. En las bibliotecas con cinco o seis unidades de cinta, se requieren controladoras SCSI adicionales para garantizar que ningún bus se convierta en un obstáculo para maximizar el rendimiento. Figura 1-8.
Biblioteca de cintas con hasta dos unidades de cinta Las unidades de una biblioteca de cintas con dos unidades completamente configurada pueden cablearse a un host del mismo bus SCSI sin que el rendimiento de la copia de seguridad encuentre limitaciones importantes. La velocidad de copia de seguridad correspondiente a dos unidades en un único bus SCSI coincidirá con la de dos unidades en buses distintos.
www.dell.com | support.dell.com Cableado de las unidades al puente Fibre Channel En las figuras de la 1-10 a la 1-17 se muestra cómo debe configurarse una biblioteca de cintas con hasta seis unidades de cinta y un módulo de puente Fibre Channel para optimizar el rendimiento de la cinta en FC. Figura 1-10.
Figura 1-11.
www.dell.com | support.dell.com Figura 1-12.
Figura 1-13.
www.dell.com | support.dell.com Figura 1-14. Configuración de la agrupación por zonas Fibre Channel para una biblioteca de cintas con entre una y cinco unidades Figura 1-15.
Figura 1-16. Cableado del puente Fibre Channel con seis unidades de cinta Terminador Unidad 6 Terminador Interfaz SCSI de biblioteca Unidad 5 Unidad 4 SCSI 3 Terminador SCSI 4 Unidad 3 Unidad 2 SCSI 1 Terminador Unidad 1 SCSI 2 Figura 1-17.
www.dell.com | support.dell.com En las figuras 1-18 y 1-19 se muestra cómo debe configurarse una biblioteca de cintas con entre una y dos unidades de cinta y un módulo de puente Fibre Channel para optimizar el rendimiento de la cinta en FC. Figura 1-18. Biblioteca de cintas con una unidad Terminador Figura 1-19.
