QNAP QTier auto-tiering: Tối ưu hóa các dữ liệu liên tục qua các lớp lưu trữ

Qtier™ Điều Khiển Auto-Tier

Liên tục tối ưu hóa dữ liệu trên các tầng lưu trữ

Công nghệ Qtier™  giải pháp lưu trữ tự động xếp theo bậc (automated-tiering) đó là tự động di chuyển dữ liệu nóng (hot data) để ở lớp lưu trữ có hiệu suất cao và dữ liệu lạnh (cold data) để ở lớp lưu trữ có dung lượng cao, chi phí thấp hơn, cho phép các doanh nghiệp cảm nhận được hiệu năng ngoài mong đợi và mức đầu tư chi phí lưu trữ thấp hơn việc đầu từ thiết bị chuyên dụng cho từng tác vụ riêng biệt.

Câu trả lời cho yêu cầu của bạn về hiệu quả lưu trữ

Giá thành của ổ cứng SSD càng trở nên thuận lợi hơn, nhu cầu về lưu trữ có hiệu suất cao ngày càng tăng. Với những lợi thế về có IOPS cao và thời gian đáp ứng thấp, ổ SSD cải thiện được hiệu suất của các ứng dụng trung tâm dữ liệu đòi hỏi phải thực hiện một cách nhanh chóng và nhất quán – Hot data. Tuy nhiên, như các chi phí cho mỗi gigabyte của ổ cứng rắn (SSD) vẫn còn cao hơn so với ổ cứng thông thường (HDD), nên vẫn còn kinh tế hơn để sử dụng ổ cứng HDD để lưu trữ một lượng lớn dữ liệu lạnh – Cold data (hiếm khi truy cập).

Để trả lời các yêu cầu của doanh nghiệp về lưu trữ, QNAP đã thiết kế (QNAP Auto-tiering) Công nghệ Qtier kết hợp tốc độ của ổ cứng SSD và khả năng dung lượng của ổ HDD trên một hệ thống NAS. Qtier có thể tự động di chuyển dữ liệu dựa trên tần suất dữ liệu đã được truy cập, sử dụng một bộ điều khiển 12GB/s SAS Controller cho hiệu năng tối đa. Nó cải thiện hiệu suất hệ thống tổng thể ở lớp phần cứng,  khối lượng công việc hỗn hợp phức tạp nhất – Hot data và các ứng dụng máy chủ trong khi cần cung cấp khả năng lưu trữ cao cho dữ liệu lạnh – Cold data. Các bạn xem hình dưới đây sẽ rõ hơn.

Hình 2: Di chuyển các dữ liệu dựa trên tần suất truy câp.

Quản lý dữ liệu thông minh và linh hoạt

Qtier, là một hệ thống quản lý lưu trữ nhiều tầng, tự động di chuyển các dữ liệu hoạt động thường xuyên nhất để ở các ổ cứng có hiệu suất cao (SSD) trong khi dữ liệu ít hoạt động được di chuyển sang ổ đĩa dung lượng cao (SAS/NL-SAS). Điều này làm giảm bớt gánh nặng cho các quản trị viên bằng cách hỗ trợ các công việc thực hiện trước khi lập dự toán, thiết kế bố trí, và di chuyển dữ liệu theo hiệu suất và ngân sách. Một lợi thế cho việc quản trị được giảm tải. B

ạn có thể bật Qtier trong Storage & Snapshots trong khi tạo nhóm lưu trữ hoặc nâng cấp nhóm lưu trữ hiện có để sử dụng Qtier bất cứ lúc nào.

Hình 3: Kích hoạt tính năng Auto-tiering khi tạo ra một Storage Pool

Để đạt được mức độ yêu cầu về hiệu suất cũng như lợi ích chi phí, dữ liệu được phân loại dựa trên tần suất truy cập. Các cấp độ của dịch vụ cũng như thời gian đáp ứng (response times) hoặc thời gian chạy (runtime), phải được đo lường và đánh giá trước để quyết định dữ liệu phải được lưu trữ tại một thời điểm nhất định (given time) trong một tầng nhất định (certain tier).

Dễ dàng chuyển đổi SSD từ bộ nhớ đệm sang Qtier

Bạn có thể dễ dàng chuyển đổi SSD từ Tăng tốc bộ nhớ cache SSD sang Qtier mà không cần lấy NAS ngoại tuyến. Chỉ cần vô hiệu hóa bộ đệm SSD, xóa SSD khỏi bộ đệm, sau đó thêm chúng vào nhóm lưu trữ Qtier để mang lại hiệu suất được tăng cường và nhiều không gian lưu trữ hơn.

Kiến trúc của QNAP Auto-Tiering

Di chuyển dữ liệu (Data migration) trên cơ sở Cập nhập dựa trên giao dịch (Transaction-based)

Hình 4: Mô tả dị chuyển dữ liệu của Auto-tiering

Dựa trên kết quả phân loại tính toán đó được phát triển bởi QNAP, NAS sẽ tự động di chuyển các khối dữ liệu (data blocks) với trọng lượng cao hơn (higher weights) đến tier cao hơn (higher tier) (ví dụ như di chuyển các khối dữ liệu (data blocks) từ HDD RAID Group sang SSD RAID Group). Ở đây dữ liệu di chuyển (data migration) và cập nhật siêu dữ liệu (metadata) sẽ không can thiệp với IO vẫn bình thường. Do đó, những cập nhật dựa trên giao dịch (Transaction-based) sẽ tránh vấn đề với tính toàn vẹn dữ liệu (data integrity).

Bạn có thể nhận được số liệu thống kê của tất cả các dữ liệu để được xử lý cũng như xử lý dữ liệu trong giai đoạn này. Nếu các nhà quản trị cần phải làm các nhiệm vụ quản trị hoặc có yêu cầu băng thông (bandwidth) cho các kết nối bên ngoài (external connections), họ có thể ngừng di chuyển dữ liệu trong giai đoạn này. Hơn nữa, những sự phân bố trọng tải (assigning weights) có thể giúp điều chỉnh phân bổ băng thông (bandwidth allocation) hoặc giảm bớt tắc nghẽn (alleviate congestion) giữa IO bên ngoài (external IO) và di chuyển dữ liệu nội bộ (internal data migration).

Lợi ích của việc sử dụng công nghệ Qtier

Điểm nổi bật của Qtier

Kích hoạt Qtier trong QNAP NAS

Ba cấp độ lưu trữ theo tầng

Qtier cung cấp 3 tầng lưu trữ cho các ổ đĩa khác nhau: tầng tốc độ cực cao (SSD), tầng tốc độ cao (SAS) và tầng dung lượng cao (SATA / NL-SAS).

Thống kê trực quan để phân tích hiệu suất

Dữ liệu lịch sử hỗ trợ người dùng điều chỉnh hiệu suất và cung cấp lưu trữ, cho phép điều chỉnh chính xác các chính sách tự động phân tầng.

Cải thiện hiệu quả tự động điều chỉnh với các chính sách do người dùng xác định

Tự động định nghĩa chính sách cho phép phân bổ lại dữ liệu động dựa trên các yêu cầu về hiệu suất của dữ liệu hoặc ứng dụng, đồng thời lên lịch và ưu tiên di chuyển dữ liệu.

Linh hoạt loại bỏ hoặc thay đổi SSD

Bạn có thể thay đổi linh hoạt các ổ SSD trong tầng SSD để thêm hoặc xóa SSD trong nhóm RAID, thay đổi loại RAID của nhóm hoặc thay đổi loại SSD (SATA, M.2, QM2).

Tăng tốc hiệu năng Qtier xuyên suốt với SSD cache

Qtier hỗ trợ đầy đủ sắp xếp theo lớp (tiering) và SSD caching. Trong mode này, Qtier liên tục giám sát hoạt động của I/O và giữ hoạt động dữ liệu đòi hỏi phải nhỏ, chủ yếu là ngẫu nhiên, các hoạt động Read/Write trong bộ nhớ cache SSD Read-only hoặc Read-write và dữ liệu khác trong storage đã được xếp tầng tự động chuyển dữ liệu giữa các tầng thích hợp. QNAP hợp nhất tất cả và bao gồm cả lưu trữ đa tầng (tired storage) là một hệ thống lưu trữ thông minh, tự động để quản lý từng vị trí của  dữ liệu để giúp tối ưu hóa hiệu suất và chi phí yêu cầu trong các cấu hình đa tầng (muilti-tier).

Hình 9: SSD Cache + tiering trong QNAP Qtier

So sánh toàn diện các công nghệ lưu trữ:

* Lưu ý: Qtier khả dụng trên mọi kiểu máy NAS có QTS 4.4.1 trở lên. QNAP khuyến nghị bộ nhớ 2GB trở lên khi sử dụng Qtier. Để biết chi tiết đầy đủ về khả năng tương thích Qtier, xem thông số kỹ thuật NAS của bạn.