设计结构
- RAID1:AFR
- RAID0:unify(scheduler rr)
实验目标
- Server和Client的安装部署
- Client节点本地硬盘I/O能力表现
- RAID1结构的I/O性能与单一节点的对比
- RAID0结构的I/O性能与单一节点的对比
- RAID1+0结构的I/O性能与单一节点的对比
- RAID0+1结构的I/O性能与单一节点的对比
实验环境配置
- 说明：测试用的服务器都是虚拟机，我尽量把他们分布到不同的宿主上，以减少I/O的互相干扰。但毕竟还是会有些资源使用上的交叉，所以测试数据仅供参考和比较。
- Server端：XEN虚拟机（2*VCPU/256MB/10GB SATA）
- Client端：XEN虚拟机（2*VCPU/256MB/10GB SATA）
Client挂载参数：
glusterfs on /mnt/glusterfs type fuse (rw,nosuid,nodev,allow_other,default_permissions,max_read=1048576)
测试软件及方法
- 我们使用标准的Unix命令：dd来进行基本的I/O性能测试，并使用iostat和sar来实时检查各节点的系统负载情况
- 用dd命令在挂载好的glusterfs分区里并行创建5个250MB大小的文件，测试其100%写入性能。
# cd /iscsi
# dd if=/dev/zero of=file1 bs=64K count=4096 &
# dd if=/dev/zero of=file2 bs=64K count=4096 &
# dd if=/dev/zero of=file3 bs=64K count=4096 &
# dd if=/dev/zero of=file4 bs=64K count=4096 &
# dd if=/dev/zero of=file5 bs=64K count=4096 &
# iostat 5
- 随后，在执行如下命令，测试其100%读出性能
# dd if=file1 of=/dev/null bs=64K count=4096 &
- 此种测试方法不使用任何其他测试软件，虽然不十分细致，但iostat的输出表明了各节点网卡和磁盘的处理速度，并且我们使用并行的5个并行的方式，也可以填补处理交互上的空白，使I/O通道能够最大化的利用
- 需要说明的是，这种测试方法不能代表所有类型的I/O，它只能代表有序的100%读和100%写操作，但是也代表了绝大多数Unix类操作。
实验结果
Client节点本地硬盘I/O能力表现：
写入性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
读取性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
两个Server节点RAID1结构I/O能力表现：
写入性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
读取性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
三个Server节点RAID1结构I/O能力表现：
写入性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
读取性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
两个Server节点RAID0结构I/O能力表现：
写入性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
读取性能测试：
- 整体执行时间：46秒，与之前结构的测试效果没有本质差异
三个Server节点RAID0结构I/O能力表现：
写入性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
读取性能测试：
- 整体执行时间：45秒，与之前结构的测试效果没有本质差异
两个Server节点先做RAID1，再加一个Server节点构成1+0结构I/O能力表现：
写入性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
读取性能测试：
- 整体执行时间：52秒，与之前结构的测试效果没有本质差异
两个Server节点先做RAID0，再加一个Server节点构成0+1结构I/O能力表现：
写入性能测试：
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
- iostat输出：
-
- sar输出：
-
读取性能测试：
- 整体执行时间：54秒，与之前结构的测试效果没有本质差异
实验结果对比图
-
实验感想
- 部署比较简单，但管理过于简单，没有web页面，也没有性能和管理监控界面。
- 还不能实现节点动态增加和减少，前端需要重新挂载才生效。并且，自动均衡脚本可能有bug。
- unify有时不能正确处理文件存放，幸好有afr配合保证冗余数据。
- unify和afr的对比，能明显的反映出分布式存储的效果，可以超过本地的IO处理性能，峰值取决于前端服务器的网络IO。
- unify和afr方式都以整体文件进行处理，不切片。如果遇到各节点io性能不一致，整体写操作队列的执行时间将取决于最慢的机器，整体读操作的执行时间将取决于该数据存放的节点。
- RAID1+0结构要比RAID0+1的I/O性能好，因为前一种需要处理的文件拷贝数量相对少，文件数量越多越明显。
- 下一步，有必要进行条带化的统一命名结构的部署测试，理论上要优于本次测试的架构。
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