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Test IAIT LSI NytroXD V2

Volle Leistung für datenhungrige Anwendungen

Der Test im Detail

Für unseren Test verwendeten wir sysbench in der Version 0.4.12, Nachdem wir diese Software direkt auf dem Testrechner kompiliert hatten, legten wir unter MySQL manuell eine Datenbank namens "sbtest" an, die sysbench verwenden sollte. Um diese Datenbank zu befüllen, erzeugten wir mit Hilfe von sysbench 400.000.000 Einträge, die die Datenbank auf eine Gesamtgröße von etwas mehr als 90 GByte brachten. Damit war unsere Referenzdatenbank fertig und wir sicherten sie, um sie vor jeder Messung neu einspielen zu können.

Jetzt konnten wir uns daran machen, den Benchmark laufen zu lassen. Wir führten dabei mehrere Messungen mit 256 Threads durch, um die Antwortzeiten festzustellen. Dabei kamen wir zu folgenden Ergebnissen: Mit dem X-Server erreichten wir eine Zahl von etwa 50 Transaktionen pro Sekunde, bei der Iomega-Speicherlösung kamen wir auf ungefähr 19 Transaktionen. Das zeigt, dass unsere iSCSI-Implementierungen nicht allzu schnell waren und demzufolge deutlich vom Cachen der Hot Data profitieren sollten. In Bezug auf den Iomega ix2 ist in diesem Zusammenhang noch zu erwähnen, dass er zwar nicht zu den schnellsten Speicherlösungen gehört, dass er die Konfiguration eines iSCSI-Targets aber ganz besonders einfach macht, so dass selbst Anwender ohne iSCSI-Kenntnisse problemlos dazu in der Lage sein sollten, mit dem Produkt zu arbeiten.

Hier die logische Übersicht mit der Cache Group. (©Smartmedia PresSservice)

Der Einsatz von Profiler und Predictor

Nachdem wir unsere Referenzdaten erzeugt hatten, ging es nun daran, mit Hilfe der LSI-Tools "Profiler" und "Predictor" zu analysieren, wie sich der Einsatz von NytroXD wohl auf unsere Umgebung auswirken würde. Dazu ließen wir erneut sysbench laufen und sammelten mit dem Profiler im Hintergrund Informationen über den Datenverkehr. Der Profiler erstellte dann mit Hilfe dieser Informationen eine Trace-Datei, die wir auf unsere Windows-Workstation transferierten und dort mit Hilfe des Predictors auswerteten. Um zu sinnvollen Ergebnissen zu kommen, benötigt der Predictor einen möglichst großen Anteil an Hot Data. Deswegen reicht es nicht, den Profiler nur ein paar Minuten lang laufen zu lassen, es müssen schon einige Stunden sein. LSI sagt dazu, dass die Erkennung von Hot Data von mehreren Faktoren wie der Datengröße, der Arbeitslast, der Leistung der Hardware und ähnlichem abhängt und dass es deswegen unmöglich ist, allgemeingültige Aussagen zur optimalen Messdauer zu treffen. In leistungsfähigen Umgebungen kann es sein, dass bereits Messungen von ein bis zwei Stunden Dauer ausreichen, in den meisten Fällen dürften aber eher drei bis vier Stunden zu nützlichen Erkenntnissen führen. In unserer eher langsamen Umgebung führten wir mehrere Messungen unterschiedlicher Länge durch - zwischen einer halbem Stunde und einem Tag - und kamen dabei auf ein Hot Data-Volumen von 44 GByte. Dabei stellten wir fest, dass sich nach den ersten fünf Stunden nicht mehr viel an den gemessenen Werten änderte, so dass die beste Messdauer für unsere Umgebung wohl zwischen fünf und sechs Stunden lag. Der Predictor bereitete unsere Messergebnisse grafisch auf und zeigte uns, wie die Zahl der Cache-Hits im Lauf der Zeit zunehmen würde.

Der Performance-Reiter bietet Aufschluss über das Datenvolumen im Cache und die Cache Hits. (©Smartmedia PresSservice)

Der Einsatz der Karte

Jetzt ging es daran, die Karte einzubauen und auf dem Datenbankserver die Treibersoftware und den Dienst zu installieren. LSI liefert ein Skript mit, das diese Aufgabe unter Linux praktisch vollautomatisch erledigt. Danach lief auf unserem System ein Dienst namens "nytroxd", der sich - wie unter Centos üblich - mit dem Befehl "service nytroxd start" beziehungsweise "service nytroxd stop" starten und anhalten lässt. Zusätzlich installiert das Skript auch noch die Tools "Mega RAID Storage Manager" (MSM) und "MegaCli", über die die Verwaltung der Cache-Lösung abläuft. Der MSM stellt eine grafische Verwaltungssoftware dar, während die MegaCli für den Einsatz auf Server ohne grafische Benutzeroberfläche gedacht ist.

Das Hinzufügen unseres iSCSI-Speichers zu der Cache Group. (©Smartmedia PresSservice)

Nachdem wir sichergestellt hatten, dass der nytroxd-Dienst lief, starteten wir den MSM, um die Konfiguration der Cache-Lösung vorzunehmen. Dieser verlangte nach dem ersten Aufruf zunächst eine Seriennummer, um die NytroXD-Funktionalität der Karte freizuschalten. Nachdem wir diese angegeben hatten, konnten wir eine "Cache Group" definieren. Diese enthielt das Cache-Device, also die Karte, und als "Virtual Device" unser iSCSI-Target, also das zu beschleunigende Gerät. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu wissen, dass NytroXD nur das Hinzufügen von Virtual Devices zu einer Cache Group zulässt, wenn diese nicht benutzt werden. Wir mussten also zunächst unseren MySQL-Server anhalten und dann das Datenverzeichnis unmounten. Anschließend konnten wir das zu unserem iSCSI-Target gehörende Device-File zu der Cache Group hinzufügen. Da dieses danach verwendet wurde, bestand keine Möglichkeit mehr, es direkt wieder zu mounten. Deswegen legt NytroXD im Verzeichnis /dev/mapper spezielle Device Nodes an, die den Zugriff auf die zu cachenden Daten ermöglichen. Wir mussten im Test also nach der Definition der Cache Group nicht das Original-iSCSI-Devicefile /dev/sdf zum Mounten benutzen, sondern den neuen Device Node /dev/mapper/nytroxd-iscsi-1IET_00010001p1. Nachdem wir das Datenbankverzeichnis über diesen Node in unser Dateisystem eingebunden hatten, erschienen die darauf befindlichen Dateien wieder und wir konnten MySQL erneut starten. Damit war die Konfiguration der Cache-Lösung abgeschlossen und wir konnten mit den nächsten Messungen beginnen.

Dabei ließen wir die Lösung zunächst einmal zwei Stunden laufen. Danach befanden sich bereits einige Hot Daten im Chache, was sich über den Performance-Reiter des MSM einsehen lässt, und die Zahl der Transaktionen hatte sich bei unserem IBM-basierten iSCSI-Target mit einem Wert von 152,4 pro Sekunde mehr als verdreifacht. Ähnlich sah es bei der Iomega-Lösung aus: der Wert lag mittlerweile bei 57,15 Transaktionen pro Sekunde. Die nächste Auswertung nahmen wir nach weiteren zehn Stunden Arbeit vor. Jetzt hatte sich der Cache zu 15 Prozent gefüllt. Bei diesem Wert blieb es dann. 15 Prozent entsprechen etwa 55 GByte an Hot Data, die Voraussage des Predictors zum Hot Data-Volumen lag also im realistischen Rahmen. Mit gefülltem Cache kamen wir mit unserem IBM-iSCSI-Target auf 191,88 Transaktionen pro Sekunde, bei dem Iomega-Produkt waren es sogar 207,39. Die Leistungssteigerung lag unter dem Strich also bei 282 Prozent beziehungsweise bei dem langsameren Iomega-System bei 997 Prozent. Diese Werte ließen sich ohne Modifikationen an der Speicherumgebung und der Datenbank realisieren.

Nach dem Hinzufügen des Speichers zu der Cache Group stellt NytroXD neue Device-Files für das Einbinden der gecachten Storage-Einheit in den Verzeichnisbaum zur Verfügung. (©Smartmedia PresSservice)

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