सिंगल होस्ट कनेक्शनमध्ये डिस्क ॲरे स्टोरेज सिस्टम्सचे कार्यप्रदर्शन

सर्वसाधारणपणे, डिस्क किंवा डिस्क ॲरेमध्ये एकल होस्ट कनेक्शन परिस्थितीमध्ये सर्वोत्तम कामगिरी असते. बऱ्याच ऑपरेटिंग सिस्टीम अनन्य फाइल सिस्टमवर आधारित असतात, याचा अर्थ फाइल सिस्टम फक्त एकाच ऑपरेटिंग सिस्टमच्या मालकीची असू शकते. परिणामी, ऑपरेटिंग सिस्टीम आणि ऍप्लिकेशन सॉफ्टवेअर दोन्ही डिस्क स्टोरेज सिस्टमसाठी त्याच्या वैशिष्ट्यांवर आधारित डेटा वाचणे आणि लिहिणे ऑप्टिमाइझ करतात. या ऑप्टिमायझेशनचा उद्देश भौतिक शोध वेळ कमी करणे आणि डिस्क यांत्रिक प्रतिसाद वेळ कमी करणे आहे. प्रत्येक प्रोग्राम प्रक्रियेतील डेटा विनंत्या ऑपरेटिंग सिस्टमद्वारे हाताळल्या जातात, परिणामी डिस्क किंवा डिस्क ॲरेसाठी ऑप्टिमाइझ केलेला आणि व्यवस्थित डेटा वाचन आणि लिहिण्याच्या विनंत्या होतात. यामुळे या सेटअपमधील स्टोरेज सिस्टीमची उत्कृष्ट कामगिरी होते.

डिस्क ॲरेसाठी, जरी ऑपरेटिंग सिस्टम आणि वैयक्तिक डिस्क ड्राइव्हमध्ये अतिरिक्त RAID कंट्रोलर जोडले गेले असले तरी, सध्याचे RAID कंट्रोलर प्रामुख्याने डिस्क फॉल्ट टॉलरन्स ऑपरेशन्स व्यवस्थापित आणि सत्यापित करतात. ते डेटा विनंती विलीन करणे, पुनर्क्रमित करणे किंवा ऑप्टिमायझेशन करत नाहीत. RAID कंट्रोलर्सची रचना या गृहितकावर आधारित आहे की डेटा विनंत्या एकाच होस्टकडून येतात, आधीच ऑप्टिमाइझ केलेल्या आणि ऑपरेटिंग सिस्टमद्वारे क्रमवारी लावल्या जातात. कंट्रोलरचे कॅशे ऑप्टिमायझेशनसाठी डेटा रांगेत न ठेवता फक्त थेट आणि संगणकीय बफरिंग क्षमता प्रदान करते. जेव्हा कॅशे त्वरीत भरली जाते, तेव्हा वेग त्वरित डिस्क ऑपरेशन्सच्या वास्तविक वेगापर्यंत कमी होतो.

RAID कंट्रोलरचे प्राथमिक कार्य एकाधिक डिस्क्समधून एक किंवा अधिक मोठ्या फॉल्ट-टॉलरंट डिस्क्स तयार करणे आणि प्रत्येक डिस्कवरील कॅशिंग वैशिष्ट्याचा वापर करून एकूण डेटा वाचणे आणि लेखन गती सुधारणे आहे. RAID कंट्रोलर्सचे रीड कॅशे डिस्क ॲरेचे वाचन कार्यप्रदर्शन लक्षणीयरीत्या वाढवते जेव्हा समान डेटा थोड्या वेळात वाचला जातो. संपूर्ण डिस्क ॲरेची वास्तविक कमाल वाचन आणि लेखन गती होस्ट चॅनेल बँडविड्थ, कंट्रोलर CPU ची पडताळणी गणना आणि सिस्टम नियंत्रण क्षमता (RAID इंजिन), डिस्क चॅनेल बँडविड्थ आणि डिस्क कार्यप्रदर्शन (संयुक्त वास्तविक कार्यप्रदर्शन) मधील सर्वात कमी मूल्याद्वारे मर्यादित आहे. सर्व डिस्क). याव्यतिरिक्त, ऑपरेटिंग सिस्टमच्या डेटा विनंत्यांचा ऑप्टिमायझेशन आधार आणि RAID स्वरूप, जसे की I/O विनंत्यांचा ब्लॉक आकार RAID विभागाच्या आकाराशी संरेखित होत नसल्यामुळे, डिस्क ॲरेच्या कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम होऊ शकतो.

मल्टिपल होस्ट ऍक्सेसमध्ये पारंपारिक डिस्क ॲरे स्टोरेज सिस्टम्सचे कार्यप्रदर्शन भिन्नता

एकाधिक होस्ट ऍक्सेस परिस्थितींमध्ये, डिस्क ॲरेचे कार्यप्रदर्शन सिंगल होस्ट कनेक्शनच्या तुलनेत कमी होते. स्मॉल-स्केल डिस्क ॲरे स्टोरेज सिस्टीममध्ये, ज्यामध्ये डिस्क ॲरे कंट्रोलर्सची एकल किंवा रिडंडंट जोडी आणि कनेक्ट केलेल्या डिस्क्सची मर्यादित संख्या असते, विविध होस्ट्सकडून अक्रमित डेटा प्रवाहामुळे कार्यप्रदर्शन प्रभावित होते. यामुळे डिस्क शोधण्याची वेळ, डेटा सेगमेंट हेडर आणि टेल माहिती आणि वाचन, विलीनीकरण, पडताळणी गणना आणि पुनर्लेखन प्रक्रियेसाठी डेटा विखंडन वाढते. परिणामी, अधिक होस्ट कनेक्ट केल्यामुळे स्टोरेज कार्यक्षमता कमी होते.

मोठ्या प्रमाणात डिस्क ॲरे स्टोरेज सिस्टीममध्ये, कार्यक्षमतेचे ऱ्हास लहान-स्केल डिस्क ॲरेपेक्षा वेगळे असते. या मोठ्या प्रमाणावरील प्रणाली एकाधिक स्टोरेज उपप्रणाली (डिस्क ॲरे) कनेक्ट करण्यासाठी बस संरचना किंवा क्रॉस-पॉइंट स्विचिंग संरचना वापरतात आणि बस किंवा स्विचिंगमध्ये अधिक होस्टसाठी मोठ्या-क्षमतेचे कॅशे आणि होस्ट कनेक्शन मॉड्यूल (चॅनेल हब किंवा स्विचसारखे) समाविष्ट करतात. रचना कार्यप्रदर्शन मुख्यत्वे ट्रान्झॅक्शन प्रोसेसिंग ऍप्लिकेशन्समधील कॅशेवर अवलंबून असते परंतु मल्टीमीडिया डेटा परिस्थितींमध्ये मर्यादित परिणामकारकता असते. या मोठ्या-प्रमाणातील सिस्टममधील अंतर्गत डिस्क ॲरे उपप्रणाली तुलनेने स्वतंत्रपणे कार्य करत असताना, एकल तार्किक युनिट फक्त एकाच डिस्क सबसिस्टममध्ये तयार केले जाते. अशा प्रकारे, एकल तार्किक युनिटची कार्यक्षमता कमी राहते.

शेवटी, स्मॉल-स्केल डिस्क ॲरे अव्यवस्थित डेटा प्रवाहामुळे कार्यक्षमतेत घट अनुभवतात, तर अनेक स्वतंत्र डिस्क ॲरे सबसिस्टमसह मोठ्या प्रमाणात डिस्क ॲरे अधिक होस्टला समर्थन देऊ शकतात परंतु तरीही मल्टीमीडिया डेटा अनुप्रयोगांसाठी मर्यादांचा सामना करावा लागतो. दुसरीकडे, पारंपारिक RAID तंत्रज्ञानावर आधारित NAS स्टोरेज सिस्टीम आणि इथरनेट कनेक्शनद्वारे बाह्य वापरकर्त्यांसोबत स्टोरेज शेअर करण्यासाठी NFS आणि CIFS प्रोटोकॉलचा वापर केल्याने एकाधिक होस्ट ऍक्सेस वातावरणात कमी कार्यक्षमता कमी होते. NAS स्टोरेज सिस्टम एकाधिक समांतर TCP/IP ट्रान्सफर वापरून डेटा ट्रान्समिशन ऑप्टिमाइझ करतात, एका NAS स्टोरेज सिस्टममध्ये सुमारे 60 MB/s च्या जास्तीत जास्त शेअर्ड स्पीडला अनुमती देतात. इथरनेट कनेक्शनचा वापर ऑपरेटिंग सिस्टम किंवा पातळ सर्व्हरमधील डेटा व्यवस्थापन सॉफ्टवेअरद्वारे व्यवस्थापन आणि पुनर्क्रमित केल्यानंतर डिस्क सिस्टममध्ये डेटा चांगल्या प्रकारे लिहिण्यास सक्षम करतो. त्यामुळे, डिस्क सिस्टीम स्वतःच कार्यक्षमतेत लक्षणीय घट अनुभवत नाही, ज्यामुळे डेटा सामायिकरण आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी NAS स्टोरेज योग्य बनते.