ONTAP QoSによるパフォーマンス管理
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複数のOracleデータベースを安全かつ効率的に管理するには、効果的なQoS戦略が必要です。その理由は、最新のストレージシステムのパフォーマンス機能が絶えず向上していることです。
特に、オールフラッシュストレージの採用が増えたことで、ワークロードの統合が実現しました。回転式メディアに依存するストレージアレイでは、古い回転式ドライブテクノロジではIOPS機能が制限されているため、I/O負荷の高いワークロードの数が限られていました。1つまたは2つの高アクティブデータベースでは、ストレージコントローラが制限に達するずっと前に基盤となるドライブがいっぱいになります。これは変更されました。SSDドライブの数が比較的少ないパフォーマンス機能は、最も強力なストレージコントローラでさえ飽和状態になる可能性があります。つまり、回転式メディアのレイテンシが急激に低下することなく、コントローラのすべての機能を活用できます。
参考例として、シンプルな2ノードHA AFF A800システムでは、レイテンシが1ミリ秒を超える前に最大100万IOPSのランダムIOPSを処理できます。このレベルに達すると予想される単一のワークロードはほとんどありません。このAFF A800システムアレイをフルに活用するには、複数のワークロードをホストする必要がありますが、予測可能性を確保しながら安全にこれを行うには、QoS制御が必要です。
ONTAPには、IOPSと帯域幅の2種類のサービス品質（QoS）があります。QoS制御は、SVM、ボリューム、LUN、およびファイルに適用できます。
IOPS QoS
IOPS QoS制御は、特定のリソースの合計IOPSに基づいていることは明らかですが、IOPS QoSには直感的でない側面がいくつかあります。当初、一部のお客様は、IOPSのしきい値に達したときにレイテンシが明らかに上昇したことに困惑していました。レイテンシの増加は、IOPSが制限されることによる当然の結果です。論理的には、トークンシステムと同様に機能します。たとえば、データファイルが格納されている特定のボリュームに10、000 IOPSの制限がある場合、受信した各I/Oは、処理を続行するために最初にトークンを受信する必要があります。1秒間に10Kを超えるトークンが消費されない限り、遅延は発生しません。IO処理がトークンの受信を待機する必要がある場合、この待機は追加のレイテンシとして表示されます。ワークロードがQoS制限に押し上げられにくくなると、各IOが処理されるまでキューで待機する時間が長くなり、レイテンシが高くなります。
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データベースのトランザクション/ REDOログデータにQoS制御を適用する場合は注意が必要です。通常、Redoログに必要なパフォーマンスはデータファイルよりもはるかに低くなりますが、Redoログのアクティビティはバースト性が高くなります。IOは短時間のパルスで発生し、平均REDO IOレベルに適したQoS制限が実際の要件に対して低すぎる可能性があります。その結果、RedoログのバーストごとにQoSが適用されるため、パフォーマンスが大幅に制限される可能性があります。一般に、REDOログとアーカイブログはQoSによって制限されるべきではありません。 |
帯域幅QoS
すべてのI/Oサイズが同じではありません。たとえば、あるデータベースが大量の小さなブロック読み取りを実行していて、IOPSのしきい値に達しているとします。 一方、データベースがテーブルのフルスキャン処理を実行している場合もあります。この処理では、大量のブロック読み取りが非常に少なく、大量の帯域幅を消費しますが、IOPSは比較的低くなります。
同様に、VMware環境ではブート時に非常に多くのランダムIOPSが発生する可能性がありますが、外部バックアップ時に実行されるI/Oは少なくても大きくなります。
パフォーマンスを効果的に管理するために、IOPSまたは帯域幅のQoS制限、あるいはその両方が必要になる場合があります。
最小/保証されたQoS
多くのお客様が、QoS保証付きの解決策を求めていますが、これは見た目よりも達成が難しく、無駄になる可能性があります。たとえば、10個のデータベースを10K IOPS保証で配置する場合、10個のデータベースすべてが同時に10K IOPSで実行され、合計で100Kになるようにシステムをサイジングする必要があります。
QoS管理を最小限に抑えるには、重要なワークロードを保護するのが最適です。たとえば、最大IOPSが500Kで、本番ワークロードと開発ワークロードが混在しているONTAPコントローラについて考えてみましょう。特定のデータベースがコントローラを独占しないように、開発ワークロードに最大QoSポリシーを適用する必要があります。次に、最小限のQoSポリシーを本番環境のワークロードに適用して、必要なIOPSを必要なときに常に利用できるようにします。
アダプティブ QoS
アダプティブQoSとは、ONTAPの機能のことで、ストレージオブジェクトの容量に基づいてQoS制限が設定されます。通常、データベースのサイズとそのパフォーマンス要件との間にリンクがないため、データベースで使用されることはほとんどありません。大規模なデータベースはほとんど不活性になる可能性がありますが、小規模なデータベースはIOPS負荷が最も高くなる可能性があります。
アダプティブQoSは、仮想化データストアで非常に役立ちます。このようなデータセットのIOPS要件は、データベースの合計サイズに相関する傾向があるためです。1TBのVMDKファイルを格納した新しいデータストアでは、2TBデータストアの約半分のパフォーマンスが必要になる可能性があります。アダプティブQoSを使用すると、データストアにデータが入力されたときに、QoS制限を自動的に増やすことができます。