Кэшировать всегда, кэшировать везде!

Уже во время анонса системы IBM XIV Gen3 было объявлено о скорой поддержке SSD внутри модулей. “Скоро” уже настало и вот теперь можно не только заказать новый XIV Gen3 с установленными SSD дисками, но и установить SSD в уже инсталлированную систему XIV Gen3 (процедура не требует остановки – только обновления микрокода). В каждый узел XIV можно установить по одному диску SSD 400GB (суммарно это даст от 2.4ТБ до 6ТБ на систему, размер немного занизили – изначально обещали диски по 500GB). Почему так мало? Потому что это пространство может быть использовано только как кэш чтения, а не для хранения самих данных, а 6ТБ кэш памяти это не так уж и мало. Кэшируются только операции чтения – для кэширования операций записи используется оперативная память узлов XIV (суммарный объем которой достигает 360GB). Чтобы обеспечить для SSD модулей долгое и безоблачное существование под высокой нагрузкой используется специальный механизм оптимизации: изначально в оперативной памяти узла формируются блоки размером по 512КБ и уже именно эти блоки последовательно и циклично записываются на SSD. Таким образом, операции записи на SSD всегда идут последовательно, а ячейки используются равномерно. Обещают неплохой прирост в производительности:

Решение, предложенное в XIV безусловно не является технологическим прорывом – всем уже вспомнился и EMC FastCache, и NetApp FlashCache. Каждое из этих решений имеет и свои плюсы, и свои минусы. От EMC FastCache заказчик получает не только кэширование при чтении, но и кэширование операций записи. Платой за это является существенное сокращение кэша в оперативной памяти SP и сравнительно небольшой объем – для “топового” VNX7500 он составляет 2.1ТБ (при использовании 100GB дисков). В случае с NetApp FlashCache кэшируется только чтение, но зато кэш является дедублицированным и может достигать 16ТБ. Кроме того, FlashCache является PCI-e платой, поэтому “дорога” от кэша до процессора (а значит и до хоста) гораздо короче, чем при использовании SSD дисков. А это, в свою очередь, потенциально позволяет получить довольно низкую латентность. С другой стороны, если мы захотим получить 16ТБ кэша, то на придется задействовать 16 слотов расширения из 24х возможных, что существенно ограничит возможности расширения (как по дискам, так и по используемым протоколам подключения хостов).

EMC тоже отметились и с шумом выкатили свое решение для кэширования VFCache (Very Fast Cache). Что это и как “привязано” к дисковой системе? По факту VFCache это обычная PCI-e плата (как и аналоги у FusionIO, LSI и пр.) 300GB (производства Micron), которая используется не как супер-быстрый диск в операционной системе, но как кэш для операций чтения.

В принципе (насколько я понял из прочитанного/найденного), никто не мешает использовать VFCache с любой дисковой системой (и без нее в т.ч.). Можно даже часть VFCache “отрезать” и использовать как жесткий диск. Среди явных минусов – пока поддерживается только одна карта в сервере, так что использование части VFCache как DAS, не может обеспечить отказоустойчивость. Кроме того, поддержка в VMware серьезно ограничивает такой функционал как vMotion (а точнее он просто не поддерживается). В данном случае решение EMC тоже уникальным не назовешь. Один из пионеров в выпуске PCI-e SSD карт – FusionIO уже некоторое время предлагает аналогичный продукт ioCache (который, кстати, vMotion как раз поддерживает). Есть надежда, что в последующих релизах VFCache будет существенным образом доработан и появится не только более тесная интеграция с VMware, но и с собственными продуктами (FAST Cache/ FAST VP).

Читать дальше ...