I had VDEV Layouts all WRONG! ...and you probably do too!

Summary

In diesem Video testet Rich verschiedene ZFS VDEV-Layouts und deren Auswirkungen auf die Leistung von NAS-Systemen. Er vergleicht unterschiedliche Layouts wie Stripes, Mirrors und RAID-Z mit verschiedenen Caching-Optionen, um herauszufinden, welches Setup die besten Ergebnisse liefert. Überraschenderweise zeigen die Tests, dass zusätzliche Lese- und Schreib-Caches nur bei bestimmten Workloads einen echten Leistungsunterschied machen. Chris Paradon von IX Systems erklärt, dass RAM und die Art der Workloads entscheidend sind, um die richtige Konfiguration zu wählen. Für die meisten Benutzer bietet ein RAID-Z2-Layout die beste Kombination aus Leistung und Datensicherheit.

Takeaways

• 😀 Die Auswahl des besten VW-Layouts für eine NAS-Umgebung ist kompliziert, und es gibt nicht immer signifikante Unterschiede in der Performance zwischen verschiedenen Layouts.
• 😀 Es gibt mehrere VDEV-Typen, die in einem ZFS-Pool kombiniert werden können: Datavdevs, Cachevdevs und Logvdevs. Jeder hat eine spezifische Funktion für Performance und Zuverlässigkeit.
• 😀 Die Wahl des richtigen Caching-Typs, wie L2ARC (Lesecache) und SLOG (Schreibcache), hängt von den spezifischen Workloads ab, wie etwa Virtualisierung oder Datenbankanwendungen.
• 😀 RAM spielt eine entscheidende Rolle in ZFS, da es sowohl für Lese- als auch für Schreiboperationen verwendet wird. Mehr RAM kann die Leistung erheblich verbessern.
• 😀 Die Resultate der Tests, die nur Datavdevs enthalten, zeigten keine signifikanten Unterschiede in der Leseleistung, aber in der Schreibleistung gab es Vorteile für das 4x Mirror-Layout.
• 😀 Das Hinzufügen eines Schreib-Caches (4x Mirror) brachte keine signifikante Leistungssteigerung in den Tests, was teilweise auf das ZFS-Puffersystem zurückzuführen ist, das schon viel in RAM speichert.
• 😀 Die Zugriffsarten und die Größe der Daten beeinflussen, welche VDEV-Layouts am besten geeignet sind. Für kleine zufällige Dateien sind Mirror-Layouts vorteilhafter, für größere sequentielle Dateien eignet sich RAIDZ2.
• 😀 Für einfache SMB-Dateifreigaben ist ein einfaches RAIDZ2-Layout meist ausreichend, ohne dass Caching die Leistung wesentlich verbessert.
• 😀 Caching macht besonders dann Sinn, wenn große Datenmengen wiederholt abgerufen werden, wie es bei Virtualisierungen und einigen NFS-Workloads der Fall ist.
• 😀 Der Einsatz von Caching-VDEVs (insbesondere für NFS und Virtualisierung) ist für Workloads mit hoher I/O-Last wichtig, da sie schnelle Schreibvorgänge garantieren können.
• 😀 Die optimale RAM-Größe hängt vom Arbeitsaufwand ab: Für einfache NAS-Operationen reichen 16 GB aus, während für intensivere Workloads mit mehreren VMs mehr RAM erforderlich ist.

Q & A

Was ist das Hauptziel des Videos?

Das Hauptziel des Videos ist es, verschiedene VW-Layouts in TrueNAS zu testen und herauszufinden, welches Layout die beste Leistung für SMB-Dateifreigaben bietet.

Was sind die verschiedenen VDev-Typen in OpenZFS?

In OpenZFS gibt es verschiedene VDev-Typen, wie Data VDevs (Daten), Cache VDevs (Lese-Cache), Log VDevs (Schreib-Cache) und weitere wie Metadata VDevs und Dedupe VDevs.

Welches Problem wird in Bezug auf die Leistung bei den getesteten VW-Layouts diskutiert?

Es wird diskutiert, dass es trotz verschiedener VDev-Layouts keine signifikanten Leistungsunterschiede bei den Leseoperationen und nur geringe Unterschiede bei den Schreiboperationen gibt, wenn keine Caches verwendet werden.

Warum führen Schreib-Caches zu einem Leistungseinbruch?

Die Verwendung von Schreib-Caches führte zu einem Leistungseinbruch, da ZFS bei der Speicherung von Daten im Cache und der späteren Übertragung an die Festplatten anscheinend unerwartete Verzögerungen verursacht hat.

Was beeinflusst die Leistung von Leseoperationen in den Tests?

Die Leistung von Leseoperationen wird in den Tests stark durch die RAM-Größe beeinflusst, da ZFS häufig Daten direkt aus dem RAM liest, bevor es auf Festplatten zugreift.

Was ist der Unterschied zwischen den verschiedenen VDev-Layouts bei TrueNAS?

Der Hauptunterschied liegt in der Redundanz und der Toleranz gegenüber Festplattenausfällen. Ein RAIDZ1 kann eine Festplatte verlieren, RAIDZ2 zwei Festplatten und RAIDZ3 bis zu drei Festplatten. Spiegel-Layouts bieten ebenfalls hohe Redundanz.

Wie wirkt sich die Cache-Nutzung auf die Leistung von TrueNAS aus?

Die Cache-Nutzung hat eine positive Auswirkung auf die Leistung, wenn häufige Lesezugriffe stattfinden. Für kleinere Datenmengen oder Media-Server-Anwendungen ist jedoch kein großer Vorteil zu erwarten, da die Daten direkt im RAM abgelegt werden können.

Wann sind Log VDevs (Schreib-Cache) besonders nützlich?

Log VDevs sind besonders nützlich, wenn synchronisierte Schreiboperationen erforderlich sind, wie zum Beispiel bei Datenbanken oder Virtualisierungen, da sie sicherstellen, dass die Daten auf stabilen Festplatten gespeichert werden.

Was ist der ideale RAM-Wert für TrueNAS und warum?

Die ideale RAM-Größe hängt vom Workload ab. Für einfache Anwendungen wie Medienserver reichen 16 GB aus, während für latenzempfindliche Workloads wie Virtualisierung oder Datenbanken mehrere hundert GB RAM vorteilhaft sein können.

Was ist der empfohlene VDev-Layout für SMB-Dateifreigaben?

Für einfache SMB-Dateifreigaben mit wenigen Nutzern sind RAIDZ2-Layouts ideal, da sie eine gute Leistung für sequenzielle Lese- und Schreiboperationen bieten und eine hohe Redundanz gewährleisten.