有效提升存储性能十一招

六、利用SIOC控制虚拟机的I/O负载

VMware vSphere的SIOC(Storage I/O Control)本质上不是一个性能加速技术，而是保证QoS(quality of service)的机制。SIOC可以增加I/O性能的可预测性。SIOC会跟踪VMFS文件系统的响应延迟，通过控制优先级较低的虚拟机的I/O流量来 保证其他虚拟机的I/O性能。实际上，SIOC的作用是减少了虚拟机之间因为I/O资源争用而引起的冲突，从而提升了虚拟机的响应速度。应用程序开发人员和管理者会喜欢这个功能，虽然总体带宽保持不变，但却可以带来更好的性能表现。

七、优化服务器端

今天，采用多核处理器的服务器在CPU处理能力上是过剩的，但网卡和HBA卡通讯处理却仍然只能使用一个处理器内核。RSS(Receive- sidescaling，接收端调节)技术的出现解决了这个问题，I/O卡可以将数据流分给多个CPU内核做并行处理，从而提高性能。

Hypervisors还有一个工作是对I/O进行队列排序，并且将I/O定向给相应虚拟机，这个过程使用到了Intel VMDq(virtual machine device queues)技术。VMDq允许网络适配器与Microsoft Hyper-V或VMware ESX之类的hypervisor进行通讯，可以将发往同一个虚拟机的多个数据包集中在一起处理。

在服务器虚拟化应用环境中使用RSS和VMDq这样的技术有助于实现I/O流量的优化，而且能够产生惊人的加速效果。通过使用这些技术，Microsoft和VMware已经展示了他们的虚拟机产品在性能优化方面的有效性。

八、使用主动多路径(Active Multipathing)技术

在服务器和存储系统之间设置多路径是保证高可用的传统方法，但在使用了高级的主动多路径技术之后，性能也会有提升。

基本的多路径软件只能提供容错功能，当发生连接丢失故障时，执行通道切换操作。而所谓的双活“dual-active”配置能够将不同的I/O负载 分配给每一条链路，虽然提升了利用率，但局限是每一个连接只能走一个通道。有些存储阵列支持将多个连接绑定在一起，或者采用active-active的 配置，多个链路聚合在一起，可以充分发挥多通道带宽的潜力。

新一代的多路径服务框架，比如Microsoft的MPIO和 VMware的PAS，都可以通过添加存储阵列专用的plug-in插件来实现主动多路径功能。用户可以问问自己的存储供应商是否提供这样的插件，但如果它是单独收费或者需要一个特殊的企业级license，也是意料之中的事儿。

九、部署8Gb光纤通道

自从1Gbps的光纤通道产品出现以来，光纤通道的带宽一直是以双倍的速率在增长，不过在增长的同时仍然保持着向后兼容和可互操作的特性。将光纤通道升级到8Gbps带宽是一个加速存储I/O的最简单而且能负担得起的方法。目前，市场上8Gbps光纤交换机和HBA卡的种类非常丰富，而在价格方面与4Gbps的产品也基本没有差异。当我们需要对SAN网络进行扩展，购买新的服务器和存储阵列时，选择8Gbps而不是4Gbps的光纤通道是很自然的事情。而不久之后我们还会看到下一代的16Gbps光纤通道设备。

请记住，吞吐量(通常以字节/秒表示)并不是衡量存储性能的唯一指标，响应延迟也非常关键，通常用IOPS(I/Ooperations per second)或响应时间(以毫秒或微秒为单位)衡量，延迟指标可以衡量单个I/O请求被处理的速度。目前，延迟已经成为描述服务器虚拟化环境性能的关键 指标。当多个虚拟服务器的流量通过一个单独的I/O端口时，该端口需要快速的处理数据包，而不只是能够处理大量的顺序数据流。

每次光纤通道产品升级，不仅仅是带宽翻倍，处理一个I/O操作的时间也会减半。因此，8Gbps光纤通道技术与原来的4Gbps技术相比，不仅仅是实现了双倍的MB/s数值，I/O请求的处理能力也增加了一倍。对服务器虚拟化应用来说，这才是真正有价值的地方。

十、利用10Gbps以太网

光纤通道并不是唯一一个不断升级的通道技术。以太网最近也进行了重大的升级跨入了万兆时代。随着10GbE以太网越来越普及，用户也逐渐能够承受相 关的成本。但是，10GbE的存储阵列的发展速度要落后于万兆网卡和交换机。如果能够将现在的iSCSI或NAS(SMB和NFS)协议存储环境迁移到 10GbE以太网，那么总体性能会有大幅度的提升。

如果没有端到端的10GbE以太网，那么替代方案可以选择在1GbE的链路上使用 LACP(link aggregation control protocol)聚合。用这种方法，我们能够创建一条N个Gbps的带宽聚合通道，在主机、交换机和存储等一系列千兆设备之间实现互联。在没有 10GbE以太网的时候，这个方案能够解决千兆以太网速度太慢的问题。

最新出现的FCoE(Fibre Channel over Ethernet)技术将光纤通道和以太网这两个世界联系到了一起，并且承诺有更好的性能和更大的灵活性。尽管有一种声音认为FCoE使用的10GbE以 太网通道的带宽只比8Gbps光纤通道快了20%，但数据吞吐量的差距却惊人地达到了50%，这都要归功于更加有效编码方式。FCoE还承诺可以减少 I/O延迟，而传统的光纤通道SAN或存储阵列要通过使用桥接器才能做到这一点。以长远的眼光看，FCoE可以提升存储性能，而且现在我们已经能够使用它 了。

十一、增加缓存

虽然最快速的I/O请求永远不会出现，但作为一个提高性能的手段，使用缓存是最直接的方法。在I/O通路的各个环节都可以使用缓存，通过把最近频繁 使用的信息驻留在缓存中，设备可以明显的提高响应速度。这不是什么新技术，但好消息是随着价格的下降，我们现在能用得起更大容量的NAND flashmemory。

总之，改善存储性能有许多的选择，但不会有万能钥匙。尽管存储厂商马上就会反驳说他们的最新技术(从分级存储到FCoE)能够解决数据存储性能的问题，但没有人会傻到只去关注某一个领域。最有效的性能优化策略应该从分析现有系统的瓶颈开始，最终制定相应的计划去解决它们。