Политики кэширования Write-Back и Write-Throuhg в FVP (FVP, часть 3)

Устойчивое к отказам ускорение записей является одной из ключевых возможностей FVP. После выбора виртуальной машины, которая будет ускоряться FVP, вы можете выбрать политику Write-Throuhg ("сквозной") или Write-Back ("отложенной") записи с любым количеством реплик кэша виртуальной машины на других хостах. Прежде чем углубиться в реплики, давайте посмотрим на основы политики сквозной и отложенной записи.

Политики записи
Обратите внимание, что само флеш-устройство не выступает в роли долгосрочного хранилища, оно является репозиторием активных операций ввода-вывода. Когда приложение проводит операцию записи, данные записываются на флеш-устройство, однако данные всегда должны быть записаны в систему хранения данных. Время операции записи на систему хранения определяется политикой записи данных.

Политика сквозной записи Write-Throuhg
Когда виртуальная машина инициирует операцию ввода-вывода, FVP определяет, может ли она быть обработана из флеш-устройства. В случае операции записи, данные отправляются напрямую на систему хранения данных и одновременно копируются на флеш-устройство. FVP подтверждает приложение завершение операции записи после получения подтверждения от системы хранения данных.

Операции записи не ускоряются флеш-устройством при выборе такой политики записей, однако все последующие операции чтения этих данных будут производиться из флеш-устройства. Конечно, операции записи получат в конечном счете ускорение за счет того, что операции чтения из флеш-кэша не будут передаваться по сети на систему хранения данных. Это снижает число запросов к системе хранения данных, уменьшает загрузку сети передачи данных и, как результат, следует ожидать уменьшения показателей латентности в виртуальной инфраструктуре для смешанных типов нагрузок; исключением может служить шаблон нагрузок с интенсивными операциями записи.

Первичное чтение / ложная запись
Не все данные записываются виртуальной машиной до их первого чтения: операция чтения может произойти до операции записи, например, загрузка операционной системы или открытие файла. Эта операция называется "ложная запись". Ложная запись сама по себе не может быть ускорена какой-либо из политик записи и время доступа для этой операции первичного чтения определяется производительностью системы хранения данных. Однако FVP копирует весь входящий трафик чтения от системы хранения на флеш-устройство, обеспечивая ускорение последующих операций чтения.

Политика отложенной записи Write-Back
Политика отложенной записи ускоряет операции как чтения, так и записи. Когда приложение инициирует операцию записи, FVP перенаправляет эти данные на флеш-устройство. Флеш-устройство сначала подтверждает запись для приложения и в фоновом режиме производит запись данных на систему хранения. В итоге, приложение получает латентность уровня флеш-устройства, в то время как FVP работает с латентностью и производительностью системы хранения данных.

Флеш-реплики для защиты отложенных записей
При использовании политики отложенных записей возникают данные, запись которых на систему хранения отложена. Отложенные записи находятся на флеш-устройстве, но не перенесены на систему хранения данных. Во временном промежутке между подтверждением записи данных от флеш-устройства до их фактической записи на систему хранения данных существует риск в случае отказа ESXi-хоста или флеш-устройства. Проблема в том, что виртуальная машина, запущенная на другом хосте, ожидает, что все даные будут доступны, так как до отказа она получила подтверждение о выполнении всех операций записи.

Для защиты от таких отказов и создания среды, в которой все данные находятся в корректном состоянии, FVP использует флеш-реплики. Политика отложенной записи предоставляет варианты с 0, 1 или 2 репликами на виртуальную машину. Так как FVP позволяет управлять политиками записи на уровне отдельных виртуальных машин, то у вас может быть среда, в которой часть машин будут работать с политикой сквозной записи, тогда как другие будут иметь 0, 1 или 2 реплики.

Когда виртуальная машина сконфигурирована с политикой отложенной записи с 1 репликой, FVP направляет операции записи на локальное флеш-устройство и на удаленное флеш-устройство. После того, как локальное и удаленное флеш-устройство подтверждают запись, FVP подтверждает операцию записи приложению.

Задача хоста, на котором работает виртуальная машина, - перенести отложенные записи на систему хранения. Если флеш-устройство, подключенное к cистеме хранения, или хост целиком отключаются, то один из хостов, содержащих реплику, принимает на себя задачу переноса отложенных записей. Если вам интересно, то FVP использует сеть vMotion для передачи данных на хост с репликой.

Кластерные технологии необходимы
Хотя это может быть не очевидным, но ускорение записей в виртуальной инфраструктуре является сложной задачей. Решение должно обеспечивать ускорение работы с данными виртуальных машин при работе с кластерной файловой системой, в которой данные могут быть изменены любым из хостов, подключенных к датастору. Кроме того, решение должно работать с кластерными операциями, такими как vMotion, в то же время гарантируя, что данные всегда доступны и корректны. Для решения этой задачи FVP является полностью кластерным решением, обеспечивающим доступность флеш-кэша виртуальной машины с любого из задействованных хостов. Удаленный флеш-кэш и кластерные технологии FVP будут подробно освещены в следующей статье.