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Wie man physische und virtuelle Maschinen beschleunigt, Teil 1

Ein Halbleiterbauelement bewegt die Rechenzentrums-IT

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Zusätzlich zu einer für eine solche Analyse nötigen, speziellen Expertise ist es sehr wahrscheinlich, dass eine solche statische Datenverteilung den sich ständig ändernden Bedürfnissen vieler Workloads nicht gerecht wird – vor allem in den zufälligen Ein-/Ausgabeströmen, die von konsolidierten und virtualisierten Umgebungen erzeugt werden.

Natürlich geht mit der Notwendigkeit von Datenschutz in solchen Umgebungen noch eine Vielzahl anderer Herausforderungen einher, deren Schilderung im Detail hier den Rahmen sprengen würde. Es genügt wohl, festzuhalten, dass eine solche Konfiguration vor allem in hochgradig spezialisierten, dafür vorgesehenen Anlagen zum Einsatz kommt.

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2. Im Server via PCIe-Attached-Flashtechnik

PCIe-attached-Flashtechnik wird häufig als Cache für Eingaben/Ausgaben (E/A) eingesetzt. Verlangt das Betriebssystem Festplattenzugriffe, dann werden die Daten in diesen Cache geschrieben. Sie verbleiben dort, bis sie überschrieben werden.

Dabei wird der Cache nahezu immer als reiner Lesespeicher konfiguriert, da bei einem Schreibcache die Gefahr eines Datenverlustes bei Unterbrechung der Schreibvorgänge nicht ausgeschlossen werden kann. So verbleibt der Plattenspeicher im inkonsistenten Zustand.

Write-through-Cache muss deshalb auf Bestätigung des Backend-Speichers (gleichgültig, ob DAS oder Shared) warten, was einen Performanz-Nachteil mit sich bringt. Ein Beispiel für eine praktische Anwendung stellt die Dell PowerEdge PCIe Express Flash SSD dar.

Scale-up mit PCIe-Slots

Die Flexibilität einer solchen Lösung ist durch die Einführung von PCIe-kompatiblen Erweiterungsschächten für Wechselmedien noch steigerbar, wie das Beispiel eines Dell PowerEdge R720 12 G Server zeigt.

Ein Nachteil dieser Anwendung: Die Beschleunigung, die dieser Cache ermöglicht, steht nur für Workloads auf dem Server (VM oder physisch) zur Verfügung, in dem der Flashspeicher auch tatsächlich verbaut ist.

Dies verhindert aber, dass einige Vorteile der Virtualisierung wie Dynamic Load Balancing oder die hohe Verfügbarkeit durch die Mobilität virtueller Workloads voll ausgeschöpft werden können. Einen weiteren Nachteil stellt die mangelnde Integration in eine Shared-Storage-Infrastruktur dar.

Die Dateienschutz- und Verwaltungsvorteile, die eine Shared-Storage-Umgebung bietet, stehen nicht für die Daten im PCIe-Cache zur Verfügung. Herkömmliche PCIe-Flash-Speicher kommen also nur lesezugriffintensiven Workloads zugute, die auf einem dedizierten Server laufen.

Schreibbestätigung beschleunigen

Neue Produkte einiger Unternehmen haben sich dieser Problempunkte angenommen, wobei die Einführung von schreibkonsistentem Cache mit Dateischutz eine Verbesserung darstellt: Dieser ermöglicht es, sowohl Lese- als auch Schreibzugriffe zu beschleunigen und dabei Datenverluste im Falle eines Versagens des als Cache dienenden Flashspeichers zu verhindern.

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