about NetApp

Несколько слов о теме влияния фрагментации данных на скорость доступа к ним, которую я начал в прошлый понедельник заметкой о теоретической модели, показывающей сравнительно малое влияние фрагментации на случайный (random) по характеру доступ.

Однако как обстоят дела с последовательным (sequental) доступом, ведь такой тоже имеет место быть (пример – записи в лог базы данных)? Очевидно, что тут-то и должна проявиться в полный рост проблема фрагментации, и ее влияния на производительность.

В блогах я нашел описание любопытного эксперимента (по ссылке часть 5, смотрите в тексте ссылки на предыдущие 4 части).

Автор создавал сильно фрагментированный, кусками по 2MB и 128KB (5000 и 60000 кусков соответственно), файл, общим размером 10GB, и тестировал на нем последовательные чтения и записи. В качестве дискового хранилища использовались как диски самого сервера (на графиках - DAS), так и раздел на SAN-хранилище EMC Symmetrix DMX-2.

Вот как описывает тестовое оборудование сам автор: The server was a standard DL580 with 4 single-core sockets (2.0GHz Xeon) with 4GB of RAM. The disk array was a DMX2 with 10K rpm 146GB FC drives in a RAID10 config. The test LUN was 96GB in size (with 8GB disk slices from 24 spindles). Two Emulex LP8000 HBAs were load balanced with PowerPath.

Первый результат был обескураживающим. В случае использования высокопроизводительного SAN-стораджа, результаты для фрагментированного и дефрагментированного файла, и тестирования последовательной записи блоками по 1К,  были практически идентичными. Очевидно, что эффективное кэширование и хороший запас быстродействия DMX “съели” возможное снижение быстродействия из за присутствия фрагментов.

Далее автор создал аналогичный раздел на дисках серверов (DAS), и протестировал его.

?? тут мы уже видим значительный эффект от фрагментированности файла при последовательном доступе (почти 30% снижение быстродействия).

Далее автор уменьшил размеры “блоков фрагментации” до 128KB (то есть увеличил количество фрагментов своего 10GB тестового файла), и проверил эффект на последовательном чтении.

?? снова мы видим, что эффект хорошо заметный на DAS, практически отсутствует на высокопроизводительном SAN-массиве.

Проявляется ли хоть как-то эффект от фрагментации вообще? Автор обнаружил лишь один параметр:

На файле размером в 10GB, состоящим из 60 тысяч хаотически разбросанных по диску фрагментов заметно выросло время Latency, задержек чтения. Обратите внимание, что для такого же 10GB-файла с 2MB блоками, разбитого на 5000 таких же разбросанных фрагментов, не было даже и такого эффекта.

??, наконец, автор измерил время ряда операций:

В заключение этого поста я хотел бы особо обратить внимание читателя вот на что. Целью поста является не отрицание влияния фрагментации на производительность чтения-записи при последовательном доступе. Уверен, в любом случае можно подобрать такое сочетание режима доступа, размеров файла и блоков чтения, что этот эффект будет отчетливо проявлен.
Однако я хотел бы привлечь внимание читателей к тому факту, что, зачастую, негативный эффект фрагментации на производительность в реальной жизни, в вашем конкретном случае, и на современных производительных системах хранения, зачастую необъективно переоценивается и ей придается значительно больше значения, чем присутствует на самом деле.
??з приведенных результатов вы видите, например, что даже на последовательном, наиболее страдающем при фрагментации режиме, на высокопроизводительном сторадже влияние фрагментации, в случае конфигурации, тестируемой автором цитированного поста, практически ничтожно.