Технология QoS (Quality of Service) в сетевой инфраструктуре известна достаточно давно. Позже подобные алгоритмы нашли применение и в сфере хранения данных, став фактически стандартом для систем, претендующих на рынок Enterprise. В СХД Qsan данный функционал стал доступен относительно недавно с появлением firmware версии 1.4.0.

Сама идея установки приоритетов для различных задач (а именно в этом заключается суть работы алгоритмов QoS) происходит из-за равного доступа к ресурсам со стороны хостов. Если общей производительности СХД достаточно, то нечастые всплески активности определенных сервисов смогут компенсироваться пониженным требованием к производительности со стороны прочих приложений. Однако в реальной жизни на одной СХД часто располагаются сразу несколько критичных к производительности сервисов. Если полагаться на их равноправный доступ к ресурсам, то вполне может случиться «торможение» как минимум одного из них из-за работы остальных приложений.

Помимо продуктивных приложений, критичных к показателям производительности, на СХД могут располагаться и тестовые среды разработчиков, которые также следует ограничить в производительности, чтобы не мешать основной работе. Плюс всегда имеются плановые и внеплановые работы по обслуживанию систем, которые также требуют определенных ресурсов, отнимая их у главных сервисов. Поэтому ранжирование приложений, расположенных на СХД, в соответствии с их приоритетом доступа к ресурсам с точки зрения производительности будет очень кстати.

С точки зрения настройки QoS можно выделить две основные политики:

Задание максимальных значений (ограничение «сверху»)
Задание минимально желаемых значений (ограничение «снизу»)

Для работы QoS выбирается какая-то одна из них. В случае необходимости всегда можно переключить настройки «на лету». Сами политики QoS применяются к отдельным томам.

В качестве максимальных значений используются параметры IOPS и пропускная способность. По умолчанию используется значение Unlimited (без ограничений). В случае установки конкретных значений производительность будет ограничена именно этими цифрами.

Если использовать ограничение «снизу», то необходимо задать приоритет доступа к ресурсам: низкий, средний или высокий. В случае высокого приоритета также можно задать минимальное желаемое значение параметра Response Time. Данный параметр не зря обозначен как желаемый, т.к. далеко не всегда возможно его достижение из-за конфигурации используемых накопителей и текущей нагрузки на систему.

Проверка в деле

В качестве тестового стенда использовался один сервер, подключенный напрямую к СХД XS5224 через интерфейс Fibre Channel. СХД была заполнена дисками NL-SAS 7.2K, собранными в 3 пула RAID-0. На каждом из пулов был создан один том, итого 3 тома. Нагрузкой выступал тест IOmeter.

Использование приоритета доступа к ресурсам

Настройки QoS

Результаты тестов

Отчетливо видно, что при изменении приоритета производительность перераспределяется в соответствующем порядке.

Использование приоритета доступа к ресурсам с указанием желаемого времени доступа

Настройки QoS

Результаты тестов

При изменении приоритета производительность перераспределяется в соответствующем порядке. Для тома Vol-1 значение Response Time стремится к заданным 25мс, но не достигает его из-за недостатка производительности RAID группы.

Использование ограничения по IOPS

Настройки QoS

Результаты тестов

При ограничении производительности в IOPS для некоторых томов остальные тома получают прибавку в скорости за счет высвободившихся ресурсов.

Использование ограничения по пропускной способности

Настройки QoS

Результаты тестов

При ограничении производительности по пропускной способности также происходит увеличение производительности отдельных томов за счет высвободившихся ресурсов.

Функционал QoS в СХД Qsan является одним из ключевых средств по увеличению производительности за счет балансировки и задания приоритетов. Как показали тесты, алгоритмы работают вполне предсказуемо. Также важно отметить, что функционал QoS является абсолютно бесплатным. И может быть использован не только в новоприобретенных системах, но и в СХД, давно находящимся в эксплуатации, путем обновления встроенного ПО.

Реализация QoS в СХД Qsan