سنگل ہوسٹ کنکشن میں ڈسک اری سٹوریج سسٹمز کی کارکردگی

عام طور پر، ڈسک یا ڈسک کی صفوں کی واحد میزبان کنکشن کے منظر نامے میں بہترین کارکردگی ہوتی ہے۔ زیادہ تر آپریٹنگ سسٹم خصوصی فائل سسٹم پر مبنی ہوتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ فائل سسٹم صرف ایک آپریٹنگ سسٹم کی ملکیت ہو سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، آپریٹنگ سسٹم اور ایپلیکیشن سوفٹ ویئر دونوں ڈیٹا کو اس کی خصوصیات کی بنیاد پر ڈسک اسٹوریج سسٹم کے لیے پڑھنے اور لکھنے کو بہتر بناتے ہیں۔ اس اصلاح کا مقصد جسمانی تلاش کے اوقات کو کم کرنا اور ڈسک کے مکینیکل ردعمل کے اوقات کو کم کرنا ہے۔ ہر پروگرام کے عمل سے ڈیٹا کی درخواستوں کو آپریٹنگ سسٹم کے ذریعے ہینڈل کیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں ڈسک یا ڈسک سرنی کے لیے مطلوبہ اور ترتیب سے ڈیٹا پڑھنے اور لکھنے کی درخواستیں ہوتی ہیں۔ یہ اس سیٹ اپ میں اسٹوریج سسٹم کی بہترین کارکردگی کا باعث بنتا ہے۔

ڈسک کی صفوں کے لیے، اگرچہ آپریٹنگ سسٹم اور انفرادی ڈسک ڈرائیوز کے درمیان ایک اضافی RAID کنٹرولر شامل کیا جاتا ہے، موجودہ RAID کنٹرولرز بنیادی طور پر ڈسک فالٹ ٹولرنس آپریشنز کا انتظام اور تصدیق کرتے ہیں۔ وہ ڈیٹا کی درخواست کو ضم کرنے، دوبارہ ترتیب دینے، یا اصلاح کو انجام نہیں دیتے ہیں۔ RAID کنٹرولرز کو اس مفروضے کی بنیاد پر ڈیزائن کیا گیا ہے کہ ڈیٹا کی درخواستیں ایک ہی میزبان سے آتی ہیں، پہلے ہی آپریٹنگ سسٹم کے ذریعے آپٹمائز اور ترتیب دی گئی ہیں۔ کنٹرولر کا کیش آپٹیمائزیشن کے لیے ڈیٹا کو قطار میں لگائے بغیر، صرف براہ راست اور کمپیوٹیشنل بفرنگ کی صلاحیتیں فراہم کرتا ہے۔ جب کیشے جلدی سے بھر جاتا ہے، رفتار فوری طور پر ڈسک کے کاموں کی اصل رفتار سے کم ہو جاتی ہے۔

RAID کنٹرولر کا بنیادی کام متعدد ڈسکوں سے ایک یا زیادہ بڑی فالٹ ٹولرنٹ ڈسک بنانا اور ہر ڈسک پر کیشنگ فیچر کا استعمال کرتے ہوئے مجموعی ڈیٹا کو پڑھنے اور لکھنے کی رفتار کو بہتر بنانا ہے۔ RAID کنٹرولرز کا پڑھا ہوا کیش نمایاں طور پر ڈسک سرنی کی پڑھنے کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے جب ایک ہی ڈیٹا کو مختصر وقت میں پڑھا جاتا ہے۔ پوری ڈسک سرنی کی اصل زیادہ سے زیادہ پڑھنے اور لکھنے کی رفتار میزبان چینل بینڈوڈتھ، کنٹرولر CPU کی تصدیقی کیلکولیشن اور سسٹم کنٹرول کی صلاحیتوں (RAID انجن)، ڈسک چینل بینڈوتھ، اور ڈسک کی کارکردگی (مشترکہ اصل کارکردگی) کے درمیان سب سے کم قیمت سے محدود ہے۔ تمام ڈسک)۔ مزید برآں، آپریٹنگ سسٹم کے ڈیٹا کی درخواستوں کی اصلاح کی بنیاد اور RAID فارمیٹ کے درمیان مماثلت نہیں، جیسے کہ I/O درخواستوں کا بلاک سائز RAID طبقہ کے سائز کے ساتھ موافق نہیں ہے، ڈسک سرنی کی کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر کر سکتا ہے۔

ایک سے زیادہ میزبان رسائی میں روایتی ڈسک اری سٹوریج سسٹمز کی کارکردگی میں تغیرات

متعدد میزبان تک رسائی کے منظرناموں میں، واحد میزبان کنکشن کے مقابلے میں ڈسک کی صفوں کی کارکردگی میں کمی آتی ہے۔ چھوٹے پیمانے پر ڈسک ارے سٹوریج سسٹمز میں، جن میں عام طور پر ڈسک اری کنٹرولرز کا ایک یا بے کار جوڑا اور منسلک ڈسکوں کی ایک محدود تعداد ہوتی ہے، کارکردگی مختلف میزبانوں سے غیر ترتیب شدہ ڈیٹا کے بہاؤ سے متاثر ہوتی ہے۔ یہ ڈسک کی تلاش کے اوقات میں اضافہ، ڈیٹا سیگمنٹ ہیڈر اور ٹیل کی معلومات، اور پڑھنے، انضمام، تصدیقی حسابات، اور دوبارہ لکھنے کے عمل کے لیے ڈیٹا کے ٹکڑے کرنے کا باعث بنتا ہے۔ نتیجتاً، سٹوریج کی کارکردگی کم ہو جاتی ہے کیونکہ زیادہ میزبان منسلک ہوتے ہیں۔

بڑے پیمانے پر ڈسک سرنی سٹوریج کے نظام میں، کارکردگی کی کمی چھوٹے پیمانے پر ڈسک صفوں سے مختلف ہوتی ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر سسٹمز ایک سے زیادہ سٹوریج سب سسٹمز (ڈسک اری) کو جوڑنے کے لیے بس ڈھانچہ یا کراس پوائنٹ سوئچنگ ڈھانچہ استعمال کرتے ہیں اور بس کے اندر مزید میزبانوں کے لیے بڑی صلاحیت والے کیشز اور ہوسٹ کنکشن ماڈیولز (چینل ہب یا سوئچز کی طرح) شامل کرتے ہیں۔ ساخت کارکردگی کا زیادہ تر انحصار ٹرانزیکشن پروسیسنگ ایپلی کیشنز میں موجود کیشے پر ہوتا ہے لیکن ملٹی میڈیا ڈیٹا کے منظرناموں میں اس کی تاثیر محدود ہے۔ جب کہ ان بڑے پیمانے پر نظاموں میں اندرونی ڈسک سرنی کے ذیلی نظام نسبتاً آزادانہ طور پر کام کرتے ہیں، ایک واحد منطقی اکائی صرف ایک ہی ڈسک سب سسٹم کے اندر بنائی جاتی ہے۔ اس طرح، واحد منطقی یونٹ کی کارکردگی کم رہتی ہے۔

آخر میں، چھوٹے پیمانے پر ڈسک اریوں کو غیر ترتیب شدہ ڈیٹا کے بہاؤ کی وجہ سے کارکردگی میں کمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جبکہ ایک سے زیادہ آزاد ڈسک سرنی سب سسٹمز کے ساتھ بڑے پیمانے پر ڈسک اری زیادہ میزبانوں کو سپورٹ کر سکتی ہیں لیکن پھر بھی ملٹی میڈیا ڈیٹا ایپلی کیشنز کے لیے حدود کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ دوسری طرف، روایتی RAID ٹیکنالوجی پر مبنی NAS سٹوریج سسٹمز اور NFS اور CIFS پروٹوکولز کا استعمال کرتے ہوئے ایتھرنیٹ کنکشنز کے ذریعے بیرونی صارفین کے ساتھ سٹوریج کا اشتراک کرنے سے متعدد میزبان رسائی والے ماحول میں کارکردگی میں کمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ NAS اسٹوریج سسٹم متعدد متوازی TCP/IP ٹرانسفرز کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا ٹرانسمیشن کو بہتر بناتے ہیں، جس سے ایک NAS سٹوریج سسٹم میں تقریباً 60 MB/s کی زیادہ سے زیادہ مشترکہ رفتار ہو سکتی ہے۔ ایتھرنیٹ کنکشنز کا استعمال آپریٹنگ سسٹم یا پتلے سرور میں ڈیٹا مینجمنٹ سوفٹ ویئر کے ذریعے مینجمنٹ اور دوبارہ ترتیب دینے کے بعد ڈیٹا کو بہترین طریقے سے ڈسک سسٹم میں لکھنے کے قابل بناتا ہے۔ لہذا، ڈسک سسٹم خود کارکردگی میں نمایاں کمی کا تجربہ نہیں کرتا ہے، جس سے NAS اسٹوریج کو ڈیٹا شیئرنگ کی ضرورت والی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتا ہے۔