Modelarea sistemelor RAID i msurarea performanelor Lucrare de

Modelarea sistemelor RAID și măsurarea performanțelor Lucrare de licență 2014 Conducător științific: Conf. Dr. Ing. Ștefan Stăncescu Absolvent: Dragoș – Alexandru Bălăucă

Cuprins � Prezentare teoretică a principalelor arhitecturi RAID � Rebuilding � Prezentare Disk. Sim � Partea practică – Disk. Sim. Aplicație. Simulări � Partea practică – Iometer. Analiză reală � Considerente economice

CAPITOLUL 1 � Noțiuni generale despre tehnologia RAID ◦ Istoric ◦ Clasificare � Implementarea tehnologiei RAID ◦ Implementarea hardware ◦ Implementarea software ◦ Implementarea hibridă

CAPITOLUL 2 � Niveluri RAID standard � Niveluri RAID hibrid � Avantaje și Dezavantaje

CAPITOLUL 3 � Proceduri de rebuilding ◦ Probleme logice ◦ Probleme fizice �Firmware �Mecanice �Electrice

CAPITOLUL 4 � Prezentarea simulatorului Disk. Sim � Utilizarea simulatorului Disk. Sim � Parametrii și comenzi de utilizare Disk. Sim <parfile> <outfile> <tracetype> <tracefile> <synthgen> [par_override]

Disk. Sim <parfile> <outfile> <tracetype> <tracefile> <synthgen> � disksim - numele fişierului executabil. � parfile - numele fişierului cu parametrii de configurare a arhitecturii simulate. � outfile - numele fişierului de ieşire a rezultatelor simulării. � tracetype - identifică tipul de trace (ascii, validate). � tracefile - numele fişierului de trace-uri (workload) care va fi folosit la intrare. � synthgen - specifică dacă generatorul de workload este activ sau nu (orice valoare diferită de "0" activează generatorul).

CAPITOLUL 5 � Interfața aplicației ◦ Generatorul de workload-uri ◦ Simulatorul � Configurarea simulatorului � Rezultate experimentale � Extragerea rezultatelor experimentale cu managerul dedicat de text � Concluzii

CAPITOLUL 6 � Programul de analiză și diagnoză a arhitecturilor RAID – Iometer � Interfața programului � Rezultate experimentale � Concluzii

CAPITOLUL 7 � Considerente economice ◦ Influența utilizării tehnologiei asupra economiei ◦ Avantaje economice

Partea practică

Aplicația practică � Intefața grafică: ◦ Generatorul de workload-uri ◦ Simulatorul � Simulare manuală pe baza workload-ului � Simulare automată

Generatorul de workload-uri

Structura fișierului de workload Coloana 1 - reprezintă timpul la care sosește cererea față de momentul 0. � Coloana 2 - reprezintă numărul organizării de disk -uri care se simulează � Coloana 3 - indică numărul blocului accesat � Coloana 4 - indică numărul de blocuri accesate în acea etapă � Coloana 5 - reprezintă tipul cererii. 1 pentru citire și 0 pentru scriere �

Conexiunea cod sursă – interfață grafică

Conexiunea cod sursă – interfață grafică

Aplicația practică � Intefața grafică: ◦ Generatorul de workload-uri ◦ Simulatorul � Simulare manuală pe baza workload-ului � Simulare automată

Managerul de text

Rezultate experimentale Pentru realizarea simulărilor s-a folosit o configurație ce specifică următorii parametrii: Număr de cereri – 3. 000 Timp între cereri – 0. 5 Medie – 100 × 106 Varianță – 2 × 106 Rezoluție parcurgere – 5 × 106

Rezultate experimentale - Disk. Sim Latența rotațională medie Timp [ms] 2, 15 2, 1 2, 05 2 1, 95 1, 9 1, 85 1, 8 1 6 11 16 RAID 10 21 RAID 0 26 31 RAID 1 36 RAID 5 41 46 Blocuri mem. [ x 1 mil]

Rezultate experimentale - Disk. Sim Timpu de căutare pe disc Timp [ms] 3, 5 3 2, 5 2 1, 5 1 0, 5 0 1 6 11 16 RAID 1 21 RAID 5 26 RAID 0 31 36 RAID 10 41 46 Blocuri mem. [ x 1 mil]

Rezultate experimentale - Disk. Sim Timpul mediu de răspuns Timp [ms] 700 600 500 400 300 200 100 0 1 6 11 16 RAID 1 21 RAID 5 26 RAID 0 31 36 RAID 10 41 46 Blocuri mem. [ x 1 mil]

Rezultate experimentale - Disk. Sim Timpul mediu de acces la disk Timp [ms] 6 5 4 3 2 1 0 1 6 11 16 21 RAID 1 26 RAID 5 31 RAID 0 36 RAID 10 41 46 Blocuri mem. [ x 1 mil]

Rezultate experimentale - Disk. Sim Latența rotațională Timp [ms] 1, 2 1 0, 8 0, 6 0, 4 0, 2 0 1 6 11 16 RAID 10 21 26 RAID 0 31 RAID 1 36 RAID 5 41 46 Blocuri mem. [ x 1 mil]

Rezultate experimentale - Disk. Sim Timpul de căutare pe disk Timp [ms] 1, 8 1, 6 1, 4 1, 2 1 0, 8 0, 6 0, 4 0, 2 0 1 6 11 16 RAID 1 21 RAID 5 26 RAID 0 31 36 RAID 10 41 46 Blocuri mem. [ x 1 mil]

Rezultate experimentale - Disk. Sim Timpul mediu de răspuns Timp [ms] 550 450 350 250 150 50 -50 1 6 11 16 RAID 1 21 RAID 5 26 RAID 0 31 36 RAID 10 41 46 Blocuri mem. [ x 1 mil]

Rezultate experimentale - Disk. Sim Timpul mediu de acces Timp [ms] 3 2, 5 2 1, 5 1 0, 5 0 1 6 11 16 RAID 1 21 RAID 5 26 RAID 0 31 36 RAID 10 41 46 Blocuri mem. [ x 1 mil]

Rezultate experimentale - Iometer RAID 5 – 1 Worker – All-in-One

Rezultate experimentale - Iometer Recovery Mode

Rezultate experimentale - Iometer RAID 5 – 1 worker – Recovery Mode

Rezultate experimentale - Iometer

Rezultate experimentale - Iometer RAID 5 – Rebuilding – 1 worker – Normal Prio

Rezultate experimentale - Iometer RAID 5 – Rebuilding – 4 workeri – Normal Prio

Rezultate experimentale - Iometer RAID 5 – Rebuilding – 1 worker – Low Prio

Rezultate experimentale - Iometer 5 – Rebuilding – 1 worker – High Prio