Giới thiệu

Lưu lượng dữ liệu trong một trung tâm dữ liệu hoặc môi trường đám mây hoạt động rất giống với mạng lưới đường bộ của chúng tôi. Có các quy tắc, quy định và yêu cầu cần thiết để đảm bảo lưu lượng, giống như dữ liệu, an toàn, thông suốt và hiệu quả. Với tư cách là quản trị viên trong PowerStoreOS 4.0, Chất lượng dịch vụ (QoS) đảm bảo rằng bạn là luật pháp!

PowerStoreOS 4.0 có sức mạnh và là giải pháp mạnh mẽ để quản lý khối lượng công việc của bạn, nhờ các lợi ích như hỗ trợ nhiều hơn 2x khối lượng và cung cấp nhiều hơn tới 30% IOPS. Một trong những tính năng chính của PowerStoreOS 4.0 là Chất lượng dịch vụ (QoS), đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý IOPS và băng thông liên quan đến khối lượng và nhóm khối lượng. QoS cho phép đặt giới hạn hiệu suất trên IOPS và băng thông liên quan đến từng khối lượng hoặc nhóm khối lượng. Về cơ bản, bạn đang đặt “luật” vào tay mình. Bằng cách đặt các giới hạn hiệu suất này, QoS có thể giúp ngăn ngừa tình trạng suy giảm hiệu suất và cho phép các mức dịch vụ nhất quán trên tất cả các khối lượng công việc. Điều này đảm bảo rằng không có khối lượng công việc nào có thể độc quyền tài nguyên của hệ thống, dẫn đến việc sử dụng cân bằng và hiệu quả. Việc giới hạn IOPS giúp kiểm soát số lượng hoạt động đọc/ghi mà khối lượng công việc có thể thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định, trong khi giới hạn băng thông kiểm soát tốc độ truyền dữ liệu đến và đi từ hệ thống PowerStore. 

Bằng cách giới hạn IOPS và băng thông, QoS giúp:

• Đảm bảo hiệu suất có thể dự đoán được của các ứng dụng quan trọng 
• Ngăn chặn tranh chấp tài nguyên giữa các khối lượng công việc
• Duy trì sự ổn định của toàn bộ hệ thống 
• Cung cấp sự phân bổ nguồn lực cân bằng.

Các trường hợp sử dụng và ứng dụng

Trong môi trường doanh nghiệp, nơi mà việc quản lý khối lượng công việc đa dạng và đòi hỏi khắt khe là một thách thức hàng ngày, cần phải có giới hạn hiệu suất trong một số trường hợp nhất định. Đây chính là lúc Chất lượng dịch vụ (QoS) chứng tỏ là có lợi ích đặc biệt. 

Ban đầu, ý tưởng này có vẻ trái ngược với trực giác. Về mặt logic, bạn nên luôn phấn đấu để đạt được hiệu suất cao nhất có thể. Mặc dù đây thường là trường hợp, hãy kiên nhẫn và để tôi nấu ăn. Có những trường hợp mà việc cân bằng tài nguyên giữa nhiều khối lượng công việc sẽ có lợi hơn. Đây chính là lúc tính năng QoS thực sự tỏa sáng, cung cấp hiệu suất tối ưu phù hợp với nhu cầu cụ thể của bạn. 

Những trường hợp sử dụng mà bạn có thể muốn giảm hiệu suất là:

• Noisy Neighbor: Điều này đề cập đến tình huống có một ứng dụng đòi hỏi nhiều tài nguyên trong môi trường cơ sở hạ tầng dùng chung và nó độc quyền tài nguyên hệ thống. Nếu điều này không được kiểm tra, nó có thể khiến hệ thống mất cân bằng và ảnh hưởng đến hiệu suất của các ứng dụng hoặc khối lượng công việc khác. Bằng cách triển khai QoS, quản trị viên hệ thống có thể quản lý hiệu quả các môi trường cơ sở hạ tầng dùng chung, đảm bảo sử dụng tài nguyên cân bằng và hiệu suất nhất quán cho tất cả các ứng dụng.
• Nhà cung cấp dịch vụ được quản lý (MSP) : Nhà cung cấp dịch vụ được quản lý (MSP) cung cấp nhiều dịch vụ, bao gồm mạng, ứng dụng, cơ sở hạ tầng và bảo mật, cho các doanh nghiệp. Chất lượng dịch vụ (QoS) cho phép MSP ưu tiên khối lượng công việc dữ liệu dựa trên mức dịch vụ mà khách hàng đã đăng ký. Ví dụ, khách hàng dịch vụ email có thể đăng ký gói đồng cấp thấp hơn, gói này sẽ có nhiều hạn chế hơn về IOPS/băng thông so với dịch vụ hội nghị truyền hình đăng ký gói cấp cao hơn, chẳng hạn như Platinum. Cách tiếp cận này cho phép MSP phân bổ nhiều băng thông và IOP hơn cho người đăng ký cấp Bạch kim cho khối lượng công việc đòi hỏi khắt khe hơn của họ, đồng thời vẫn đảm bảo dịch vụ email hoạt động liền mạch.
• Môi trường thử nghiệm/phát triển và sản xuất : Trong một kịch bản mà cả môi trường thử nghiệm/phát triển và sản xuất đều hoạt động, Chất lượng dịch vụ (QoS) trở nên quan trọng. Môi trường sản xuất trực tiếp có thể được phân bổ các giới hạn cao hơn, trong khi môi trường thử nghiệm/phát triển, được sử dụng để phát triển và thử nghiệm các tính năng mới, có thể được phân bổ các giới hạn thấp hơn. Đây sẽ là một lợi thế đáng kể vì trong một kịch bản mà IOPS hoặc/và băng thông bị hạn chế, bằng cách sử dụng QoS, các giới hạn có thể được đặt trên các môi trường thử nghiệm và cho phép môi trường sản xuất hoạt động tối ưu. Sự sắp xếp này cho phép phát triển và thử nghiệm liên tục mà không ảnh hưởng đến trải nghiệm của người dùng trong môi trường sản xuất.
• Sao lưu và phục hồi dữ liệu: Trong quá trình sao lưu và phục hồi dữ liệu, việc điều tiết có thể giúp đảm bảo rằng các quy trình này không tiêu tốn quá nhiều băng thông, có khả năng ảnh hưởng đến hiệu suất của các ứng dụng quan trọng hơn, thời gian thực. Bằng cách áp dụng các quy tắc QoS, IOP sao lưu và/hoặc băng thông có thể bị giới hạn, đảm bảo rằng mạng vẫn phản hồi cao đối với các tác vụ cấp bách hơn.

QoS hoạt động như thế nào

Như chúng ta có thể thấy, QoS có giá trị lớn trong ngành CNTT vì nó đảm bảo các ứng dụng và khối lượng công việc không độc quyền tất cả các tài nguyên hệ thống bằng cách giới hạn IOPS và băng thông khi cần thiết. Giới hạn IOPS và băng thông có thể được đặt trong Quy tắc giới hạn khối IO, trong PowerStoreOS 4.0 có hai loại: Quy tắc đầu tiên là giới hạn tuyệt đối. Loại giới hạn này cho phép quản trị viên chỉ định lượng IO tối đa mà một tài nguyên có thể hoàn thành bất kể kích thước của nó. Quy tắc thứ hai là giới hạn dựa trên mật độ, trong đó quản trị viên có thể chỉ định lượng IOPS hoặc/và băng thông tối đa mà một tài nguyên được phép hoàn thành dựa trên kích thước được cung cấp của tài nguyên. Nếu cả hai giới hạn đều được đặt, giới hạn nào đạt được trước sẽ được ưu tiên.

Ngoài ra còn có tính năng burst có thể áp dụng cho các giới hạn tuyệt đối và dựa trên mật độ, cho phép một số khối lượng công việc vượt quá giới hạn của chúng theo một tỷ lệ phần trăm nhất định trong một khoảng thời gian nhất định. Ví dụ: nếu một cửa hàng bán lẻ đang mong đợi một sự gia tăng đột biến về số lượng người dùng trên mạng trong các sự kiện bán hàng hoặc khuyến mại, người quản trị có thể đặt một tỷ lệ phần trăm burst vượt quá giới hạn IOPS và băng thông hiện tại để đáp ứng lưu lượng truy cập tăng lên. 

Hãy cùng xem xét cách thức hoạt động của burst credit trong 3 giai đoạn:

1. Tích lũy điểm Bursts 

• Khi một tài nguyên sử dụng ít hơn giới hạn được xác định, nó sẽ kiếm được tín dụng burst. Những tín dụng kiếm được này được lưu trữ trong “thùng token” để sử dụng trong tương lai.

2 Sử dụng Burst Credits

• Khi cần, tài nguyên có thể sử dụng số tín dụng đã lưu này để vượt quá giới hạn trong một thời gian ngắn cho đến khi hết tín dụng.

3. Kiểm tra tính nhất quán

• Nếu một nguồn tài nguyên liên tục cần vượt quá giới hạn của nó, nó sẽ không kiếm được tín dụng bùng nổ vì nó luôn vượt quá hoặc ở giới hạn của nó, do đó việc bùng nổ sẽ không thể thực hiện được.

Hình  1 – Tạo chính sách QoS và quy tắc giới hạn khối IO

Giới hạn tuyệt đối và dựa trên mật độ, cùng với các thiết lập burst, được xác định trong quy tắc Block IO Limit và quy tắc này là một phần của chính sách được gọi là QoS Policies. Các chính sách này có thể được áp dụng cho nhiều tài nguyên khác nhau như volume và volume group trong PowerStore Manager.

Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là chính sách QoS có thể được gán cho một nhóm khối lượng hoặc cho từng thành viên của một nhóm khối lượng, nhưng không thể gán cho cả hai cùng lúc. Ngoài ra, chính sách QoS chỉ có thể bao gồm một Quy tắc giới hạn IO.

Khi một chính sách được gán cho một nhóm ổ đĩa, tất cả thành viên của nhóm đó đều tuân theo chính sách đó và chia sẻ giới hạn đã chỉ định.

Hình  2 – Lưu trữ > QoS > Chính sách QoS khối

Hình  3 – Áp dụng Chính sách QoS cho Khối lượng

Hình 4   – Lưu trữ > Ổ đĩa > Ổ đĩa > Hiệu suất

Theo mặc định, các ổ đĩa và nhóm ổ đĩa không được gán chính sách QoS và sau khi chính sách được tạo, bạn có thể nhanh chóng và dễ dàng gán chính sách QoS mới cho các ổ đĩa và nhóm ổ đĩa chỉ trong vài giây bằng PowerStore Manager và có thể xem thông tin này trong tab hiệu suất bên trong ổ đĩa. 

Phần kết luận

Về bản chất, Chất lượng dịch vụ (QoS) trong PowerStoreOS 4.0 có thể được ví như một trung tâm kiểm soát giao thông cho đường cao tốc dữ liệu của bạn. Nó cung cấp cho bạn khả năng kiểm soát và tính linh hoạt để tối ưu hóa cơ sở hạ tầng lưu trữ và duy trì tính ổn định của hệ thống. Không chỉ là cung cấp hiệu suất cao, mà còn là cung cấp hiệu suất phù hợp ở nơi quan trọng nhất. Với QoS, bạn không chỉ là một phần của giao thông – bạn kiểm soát đường cao tốc.