Exécution de Diskeeper et V-locity sur périphériques SAN

Bulletin
technique
consultatif
Exécution de
Diskeeper et
V-locity sur
périphériques SAN
Gary Quan, SVP Product Strategy
Think Faster.™ Rendez-nous visite sur le site Condusiv.com
Exécution de Diskeeper et V-locity sur périphériques SAN
Ce bulletin technique répond aux inquiétudes liées à l'exécution de Diskeeper® ou V-locity® sur périphériques SAN et à
certaines recommandations de ne pas exécuter de défragmenteur de disque sur périphériques SAN. Je suis assez d'accord
avec le fait que, dans certains cas, il vaut mieux ne pas exécuter de défragmenteur de disque « standard » sur un périphérique
SAN, mais Diskeeper et V-locity ne sont pas des défragmenteurs comme les autres. Ce sont en fait des optimiseurs de
stockage qui contiennent la technologie et les innovations conçues pour ces environnements spécifiques.
J'ai travaillé avec de nombreux clients préoccupés par le même problème, y compris des représentants de VMware et des
fournisseurs de systèmes SAN. Après leur avoir expliqué cette technologie et la manière dont fonctionnent les produits, ils ont
compris les avantages. Les questions s'articulent autour de trois grandes préoccupations :
1.La défragmentation n'améliore pas la performance, car elle ne contrôle pas le placement exact des données
au niveau SAN.
2.La défragmentation entraîne un mouvement de données supplémentaire au niveau du réseau de stockage
SAN.
3.La défragmentation entraîne l'accroissement excessif des données sur les disques à allocation de ressources
à la demande.
Lorsque l'on comprend comment fonctionne la technologie de Diskeeper et de V-locity, on voit pourquoi ces affirmations
ne s'appliquent pas à ces produits et comment ces derniers profitent en fait à ce type d'environnement. Il existe aussi une
quatrième préoccupation à laquelle la plupart des utilisateurs ne pensent pas, mais que traitent les deux produits.
4. Les programmes de défragmentation entraînent des conflits de ressources d'E/S au moment du stockage SAN.
Le reste de ce bulletin approfondit ces préoccupations plus en détail et explique comment y répondent les produits Diskeeper
et comment les systèmes et utilisateurs bénéficient de ces produits.
1.La défragmentation n'améliore pas la performance, car elle ne
contrôle pas le placement exact des données au niveau SAN.
La première partie de cette affirmation est fausse. Les tests en interne et les études de cas de clients ont montré de manière
empirique les avantages significatifs de la défragmentation pour la performance des E/S des systèmes utilisant des réseaux
de stockage SAN. Voici quelques-uns des résultats de ces tests de performance.
Figure a. Test interne sur système Windows Server 2008 R2 avec volume testé sur un réseau de stockage SAN.
Temps de réponse moyen
(ms)
70,00
60,00
63,96
50,00
40,00
30,00
19,93
20,00
10,00
0
Avant défrag.
Après défrag.
Temps de réponse moyen amélioré de 220 %
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Exécution de Diskeeper et V-locity sur périphériques SAN
Nbre total d’E/S par seconde
(Débit de données)
120,00
100,35
100,00
80,00
60,00
31,26
40,00
20,00
0,00
Avant défrag.
Après défrag.
Amélioration de 221 % en E/S par seconde
Ceci montre que la fragmentation dégrade la performance et qu'elle doit être traitée pour rétablir cette performance. Des
résultats et des détails de tests supplémentaires sont disponibles dans le libre blanc Diskeeper sur l'amélioration de la
performance du stockage sur réseaux SAN.
Figure b. Étude de cas d'un client utilisant un système relié à un réseau de stockage SAN. Microsoft Performance Monitor montre la
performance moyenne des E/S avec et sans V-locity sur le système :
Compteur de Performance Monitor
Avant installation de
V-locity
Après installation de
V-locity
% d'amélioration
Requêtes E/S divisées/s*
2,858
0,251
91,22
Moy. disque s./transfert
0,059
0,027
54,24
Moy. disque s./écriture
0,02
0,01
50,00
Moy. disque s./lecture
0,118
0,097
17,80
Moy. longueur file attente disque**
6,037
1,942
67,83
La deuxième partie de l'affirmation indique qu'il n'est pas possible de contrôler le placement exact des données sur le
périphérique SAN, ce qui est correct. Au niveau des E/S, le placement exact des données sur le périphérique SAN est
impossible pour l'instant, car il reviendra au contrôleur du réseau de stockage SAN de déterminer où placer les données.
Toutefois, il est possible de contrôler le nombre de requêtes d'E/S au niveau du système d'exploitation, et c'est précisément
ce qu'optimisent Diskeeper et V-locity. Comme l'indique la figure c, en diminuant le nombre de requêtes d'E/S au niveau du
système d'exploitation, il est possible de diminuer le nombre de requêtes d'E/S au niveau du réseau SAN, d'où l'amélioration
de la performance.
* Requêtes E/S divisées/s. – Taux de division des requêtes d'E/S en requêtes multiples. Cela peut se produire après fragmentation, puisque de multiples
requêtes sont alors nécessaires pour satisfaire à la requête d'origine. Un chiffre le plus bas possible est préférable.
** Moy. longueur file attente disque - Nombre moyen de requêtes émises et en d'attente de traitement. Un chiffre bas indique une meilleure performance,
puisque moins de requêtes doivent être traitées.
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Figure c.
Fichiers fragmentés
Fichier optimisé
E/S
E/S
Chemin E/S
le plus court
E/S
E/S
E/S
E/S
E/S
E/S
E/S
Débit de transfert
de données le
plus rapide
E/S
E/S
E/S
E/S
E/S
Stockage
2.La défragmentation entraîne un mouvement de données
supplémentaire au niveau du réseau de stockage SAN.
Cette affirmation est exacte dans de nombreux cas, lorsqu'une technologie de « défragmentation standard » est utilisée,
en particulier dans les environnements de réseaux SAN utilisant des technologies spécifiquement adaptées à ces
environnements, comme les copies instantanées, la protection continue des données ou la déduplication. Lorsque le système
détecte des changements dans les données, ces technologies SAN doivent consigner ou copier les nouvelles données
modifiées, entraînant ainsi un mouvement de données supplémentaire.
Les méthodes de défragmentation standard défragmentent normalement les fichiers après fragmentation et nombre d'entre
elles tentent de défragmenter des fragments qui n'apportent pas de gains de performance significatifs, comme dans le cas
d'un gros fichier (500 Mo, par exemple) qui est coupé en deux gros morceaux. Le problème du déplacement des données à
défragmenter est que ces technologies SAN estiment que les données ont été modifiées, alors qu'elles ont simplement bougé
vers un nouvel emplacement, et elles exécutent alors le processus de consignation ou de copie.
C'est à ce niveau qu'excelle véritablement la technologie IntelliWrite® au cœur de Diskeeper et de V-locity. Cette technologie
prévient la majeurs partie de la fragmentation, ce qui prévient le déplacement ultérieur des données. L'utilisateur bénéficie
d'un volume optimisé, dans ce mouvement supplémentaire de données. Par ailleurs, parmi les données qui n'ont pas besoin
d'être déplacées, cette technologie ne déplace que les données causant une dégradation significative de la performance.
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3.La défragmentation entraîne l'accroissement excessif des données
sur les disques à allocation de ressources à la demande.
Ici encore, cette affirmation est vraie des technologies de « défragmentation standard » qui ne prennent pas en compte
l'espace libre à utiliser pour défragmenter les fichiers. En plus d'IntelliWrite qui prévient la majeure partie du phénomène
de fragmentation, Diskeeper et V-locity contiennent plus de 20 moteurs spécialisés, y compris les moteurs qui, lorsque
des données de fichiers doivent être déplacées, tentent de libérer l'espace déjà alloué, ce qui minimise la propagation des
données sur les disques à allocation de ressources à la demande.
Non seulement Diskeeper et V-locity minimisent la propagation des données sur les volumes à allocation de ressources à
la demande, mais V-locity 3.0 contient également une fonction qui aide à récupérer les blocs de données non utilisés. Pour
ce faire, cette fonction remet automatiquement à zéro l'espace libre, ce qui permet d'augmenter l'efficacité de l'utilitaire de
compactage de données. Le schéma ci-dessous, à la figure d, montre l'efficacité de cette fonction.
Figure d.
Récupération de l’espace VMWare ESXi
(le plus bas préférable)
12,18
5,4
1,42
Test 40 Go
Test 10 Go
Taille initiale du
volume
Après récupération de
l’espace
4.Les programmes de défragmentation entraînent des conflits de
ressources d'E/S au moment du stockage SAN.
Prenez le cas de 10 machines virtuelles, toutes dotées de numéros d'unités logiques, et correspondant toutes au même
réseau de stockage SAN. Si toutes ces machines virtuelles optimisent le volume sans savoir quelles ressources utilisent
les autres machines virtuelles, applications système et applications utilisateur, un conflit d'usage de ressources peut se
produire. V-locity contient une nouvelle technologie, CogniSAN, qui détecte l'usage de ressources externes dans un système
de stockage partagé, comme un réseau SAN, et qui permet l'optimisation transparente, en interdisant la concurrence pour
les ressources utilisées par d'autres machines virtuelles sur la même infrastructure de stockage.
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