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1 Article ID: NVSI JP Created: 2005/10/19 Revised: - NetVault 仮想テープ ライブラリのパフォーマンス検証 : dothill SANnetⅡSATA 編 1. 検証の目的 ドットヒルシステムズ株式会社の SANnetll SATA は 安価な SATA ドライブを使用した大容量ストレージで ディスクへのバックアップを行う際の対象デバイスとして最適と言えます この製品と NetVault が持つ仮想テープ ライブラリの機能を組み合わせる事によって魅力的なバックアップ ソリューションが構築できます 本検証では SANnetll SATA に作成した仮想テープ ライブラリのバックアップ パフォーマンスを測定しました 2. 検証環境 FC HP ProLiant ML370 G4 Intel Xeon 3.06GHz 1GB memory Ultra320 36GB 10krpm x 3 dothill SANnetⅡSATA SATA 400GB 7200rpm Disk x12 表 2-1 ハードウェア構成 ( ディスクストレージシステム ) メーカー dothill 機種 SANnetll 200 SATA I/F FC 搭載ディスク SATA 400GB 7200rpm Disk x12 台 表 2-2 ハードウェア構成 [tm04rhel3] メーカー HP 機種 Proliant ML370 CPU Intel Xeon 3.06GHz メモリ 1024MB 内蔵ディスク容量 SCSI 36GB Disk x3 台 SCSI Card Compaq 64-bit/66MHz Wide Ultra 3 SCSI Adapter FC Card QLogic QLA2300 表 2-3 ソフトウェア構成ホスト OS Backup Software tm04rhel3 Red Hat Enterprise Linux ES3 Update5 Windows Server 2003 Standard Edition NetVault R2004OCT27-CHIEF Page(s): 1/11

2 3. 検証方法 3.1 ターゲットデバイス 図 3-1 VTL 作成とバックアップイメージバックアップサーバ バックアップサーバ 内蔵ディスクバックアップ用データ 外部 RAID 装置仮想テープ ライブラリ 内蔵ディスクバックアップ用データ 内蔵ディスク仮想テープ ライブラリ (1) SANnetⅡ に VTL を作成 (2) 参考として 内蔵ディスクに VTL を作成 SANnetⅡSATA は 実用的な構成を想定して 12 本の SATA ハードディスクを RAID5 で構成し その LUN に仮想テープ ライブラリを作成しました 参考までに サーバの内蔵ディスクにも仮想テープ ライブラリを作成し測定しました 内蔵ディスクは バックアップ用データと仮想テープ ライブラリ用にそれぞれ 1 万回転 Wide Ultra320 ハードディスクを用意し I/O が競合しないように配慮しました NetVault の優れた機能の一つである VTL により ディスク ストレージへのバックアップを テープ ライブラリと同様の操作 手順にて検証することが可能です 図 3-2 VTL( 仮想テープ ライブラリ ) Page(s): 2/11

3 3.2 バックアップ対象データ データのファイルサイズによるバックアップ速度の違いを確認するために 種類の異なるデータを用意しました バックアップ対象となるデータは 内蔵ディスクに格納され 外部ストレージはあくまでバックアップ用途で使用した場合のパフォーマンスについて確認を行いました 表 3-1 対象データ [LARGE] 概要項目ディレクトリデータ容量アイテムカウント ( ファイル数とディレクトリ数の合計 ) 平均ファイルサイズデータ作成方法データ容量詳細表 3-2 対象データ [MEDIUM] 概要項目ディレクトリデータ容量アイテムカウント ( ファイル数とディレクトリ数の合計 ) 平均ファイルサイズデータ作成方法データ容量詳細表 3-3 対象データ [SMALL] 概要項目ディレクトリデータ容量アイテムカウント ( ファイル数とディレクトリ数の合計 ) 平均ファイルサイズデータ作成方法データ容量詳細 内容 /data/large 合計約 10GB MB 平均 500MB の iso イメージを 16 ファイル data]# du -s -m./large 9796./LARGE 内容 /data/medium 合計約 10GB KB 1ディレクトリ 110MB 490 ファイルの WAV ファイルを配置 それを合計 100 ディレクトリに拡張 data]# du -s -m./medium /MEDIUM 内容 /data/small 合計約 10GB KB 1ディレクトリ 118MB ファイルのテキストファイルを配置 それを合計 100 ディレクトリに拡張 data]# du -s -m./small /SMALL Page(s): 3/11

4 3.3 パフォーマンス チューニング NetVault では 各ドライブに対して [Media block size] によるメディア ブロック サイズの指定と [Amount of memory to assign to transfer buffers] による共有メモリ使用に関する設定が可能です パフォーマンス オプションの使用にあたっては事前に NetVault7.1.x アドミニストレーターズ ガイド を参照するようにしてください 本検証では 各チューニング項目を変更した際のパフォーマンスについて確認を行いました 図 3-3 メディア ブロック サイズの変更 図 3-4 共有メモリ サイズの変更 3.4 計測方法計測は Job Management から各ジョブの Job Monitor を参照し バックアップ終了後の数値を記録しました 図 3-5 Job Monitor からの確認 Page(s): 4/11

5 4. 検証結果 4.1 Linux バックアップ検証結果 SANnetⅡSATA と内蔵ディスク ( 参考 ) について それぞれブロック サイズと共有メモリの値を変更しながら 3 パターンのテストデータに関するバックアップ速度を計測しました グラフ 4-1 Linux ローカル バックアップの速度比較 ( サマリ ) OS Linux データ 内蔵ディスク SANNETII Test Data Shared Memory SMALL - SMALL MEDIUM - MEDIUM LARGE - LARGE 表 4-1 Linux ローカル バックアップの詳細データ Block Size Shared Memory Test Data Average Peak Time Xfer 内蔵テ ィスク SMALL :45 21:41 内蔵テ ィスク SMALL :50 20:47 内蔵テ ィスク MEDIUM :57 9:52 内蔵テ ィスク MEDIUM :15 9:09 内蔵テ ィスク LARGE :41 6:38 内蔵テ ィスク LARGE :10 6:02 SANNETII SMALL :32 20:32 SANNETII SMALL :21 20:21 SANNETII SMALL :22 20:21 SANNETII MEDIUM :22 7:22 SANNETII MEDIUM :38 7:38 SANNETII MEDIUM :11 7:10 SANNETII LARGE :02 3:02 SANNETII LARGE :42 2:41 SANNETII LARGE :37 2:37 Page(s): 5/11

6 グラフ 4-2 テストデータ別速度比較 SMALL Test Data 内蔵ディスク SANNETII MEDIUM LARGE SMALL MEDIUM Shared Memory ( LARGE テストデータのサイズに着目して内蔵ディスクと SANnetⅡ を比較すると SMALL データのようにサイズの小さいファイルのバックアップを行う場合 システムからのファイル取得がボトルネックになり 内蔵ディスクとあまり差は見られませんが LARGE データのようにサイズが大きいファイルのバックアップを行う場合 ディスクの本来のパフォーマンスが発揮されることがわかります Page(s): 6/11

7 グラフ 4-3 パフォーマンス チューニングの効果 OS: Linux SMALL Test Data MEDIUM Shared Memory (K LARGE 平均転送レートにおけるパフォーマンス チューニングの効果に着目すると SMALL データのようにサイズの小さいファイルのバックアップを行う場合 ブロック サイズ (32~1024K) や共有メモリ (257~32769KB) を変更してもパフォーマンスの向上は見られませんでしたが LARGE データのようにサイズが大きいファイルのバックアップを行う場合 ブロック サイズや共有メモリの設定を変更することでパフォーマンスの向上がされることがわかります 対象データによっては必ずしもブロック サイズを最大限に大きくすることが良いという訳ではなく 適切な値を設定する必要があります Page(s): 7/11

8 4.2 パラレル バックアップ検証結果 仮想テープ ライブラリを使用した場合には 複数の仮想ドライブによりパラレル バックアップが可能です Linux のバックアップ サーバ上の 2 台のドライブを使用し 2 つのバックアップジョブを同時に実行することによって トータルでの速度の向上が可能か確認しました データは LARGE を複数用意し ジョブを分けて実行しました グラフ 4-4 パラレル バックアップの速度比較 Test Data LARGE データ パラレル 1 パラレル 2 パラレル合計値シングル Shared Memory ( 表 4-2 Linux パラレル バックアップの詳細データ Block Size Shared Memory Test Data Average Peak Time Xfer シングル LARGE :42 2:41 パラレル合計 LARGE N/A N/A パラレル LARGE :07 6:07 パラレル LARGE :08 6:07 ( 注 : パラレル合計について AverageXfer はパラレル1とパラレル2の合算 PeakXfer はパラレル1 パラレル2の最大値としました) 1 台の仮想ドライブを使用した速度 (61716KB/s) の方が 2 台の仮想ドライブに分散して書き込みを行った場合 ( =54443KB/s) よりも早いことがわかります 今回の構成では データの転送先である SANnetⅡ のディスク構成が 12 本で 1 つの RAID5 ボリュームであり このような場合にはあえて分散せず単独のシーケンシャル I/0 の方が良いことが確認できます 物理的に I/O を分けるように複数の RAID ボリュームを構成し 複数の仮想テープ ライブラリを用意すれば 複数クライアントからのパラレル バックアップに有効であると推測されます Page(s): 8/11

9 4.3 Windows バックアップ サーバ検証結果 バックアップ サーバの OS が Linux である場合と Windows である場合のパフォーマンスの違いを確認するために 同一ハードウェア環境で OS を Windows に変更して検証を実施しました グラフ 4-5 Windows ローカル バックアップの速度比較 ( サマリ ) OS Windows データ 内蔵ディスク SANNETII Test Data Shared Memory SMALL - SMALL MEDIUM - MEDIUM LARGE - LARGE 表 4-3 Windows ローカル バックアップの詳細データ Block Size Shared Memory Test Data Average Peak Time Xfer 内蔵テ ィスク SMALL :53 32:53 内蔵テ ィスク SMALL :19 24:18 内蔵テ ィスク MEDIUM :57 5:56 内蔵テ ィスク MEDIUM :58 5:58 内蔵テ ィスク LARGE :26 4:25 内蔵テ ィスク LARGE :07 4:07 SANNETII SMALL :03 28:03 SANNETII SMALL :37 24:37 SANNETII MEDIUM :11 3:09 SANNETII MEDIUM :17 3:14 SANNETII LARGE :14 2:14 SANNETII LARGE :25 2:25 Page(s): 9/11

10 グラフ 4-6 Linux と Windows の比較 Test Data LARGE Server データ 内蔵ディスク SANNETII Linux Windows Linux Windows Shared Memory ( 表 4-1 表 4-3 より Linux と Windows のパフォーマンスを比較してみると Windows では内蔵ディスク SANnetⅡ とも Linux 以上のパフォーマンスという結果となりました Page(s): 10/11

11 5. まとめ 仮想テープ ライブラリを使用した際に最大で 68.60MB/sec という高速なバックアップを行えました 平均ファイル サイズが大きい場合 ブロック サイズおよび共有メモリをチューニングすることでパフォーマンスの向上が可能です 今回の環境では Linux と Windows において Windows で Linux 以上の性能が確認できました ディスクの構成によっては複数のジョブを並行してバックアップすることは 必ずしもパフォーマンスの向上をもたらすとは限らないことがわかりました 本資料のデータは 検証環境でのデータであり 環境によってはパフォーマンス等の値が異なる場合があります 以上 Page(s): 11/11

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