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René Nyffenegger
Asked: 2024-06-05 03:03:48 +0800 CST

我可以确定使用多少 CPU 来计算 RAID 奇偶校验吗？

  • 772

我有一个 RAID 5 阵列，数据库可以从中读取和写入少量数据。

在正常情况下，包括提交在内的数据库操作会在可接受的时间内运行。但是，当大量数据加载到 RAID 阵列（但未加载到数据库）时，提交（但不是其他操作）会变得慢得令人无法接受。

我当前的假设是提交花费的时间太长，因为需要计算奇偶校验信息和/或将其写入磁盘。

有没有办法可以验证我的假设，即是否有一个工具可以显示计算奇偶校验信息所需的 CPU 数量以及这是否是瓶颈。

此外，我正在考虑将阵列移至 RAID 10 或 RAID 1。但在这样做之前，是否有一种科学的方法可以让我估计是否值得这样做？

我正在运行带有软件 RAID 的 Debian 12（/dev/md/）。

raid

1 个回答

  1. Best Answer

    打开几个终端并留意top或htop。特别注意数据库提交期间 CPU 使用率的峰值。

    top

    或者

    htop

    使用iostat查看 CPU 在 I/O 操作上花费了多少时间：

    iostat -x 1

    sar命令可用于收集、报告或保存系统活动信息，其中包括 CPU 使用率。

    sar -u 1 5

    为您提供 CPU 使用情况的概览，包括系统和 I/O 等待时间

    根据您使用的 RAID 控制器或软件 RAID，可能会有特定的工具或日志可以深入了解 RAID 操作。对于 mdadm，请检查 /proc/mdstat 以了解 RAID 状态。使用iostat -xmd 1获取详细的 RAID I/O 统计信息。

    此外，还分析数据库提交过程。使用 strace跟踪系统调用和信号。这可以帮助确定流程大部分时间都花在哪里。

    strace -c -p <database_pid>

    这将总结系统调用的使用情况，并可能突出显示 I/O 操作所花费的时间。

    使用perf来分析系统并找出瓶颈。

    perf top

    或者

    perf record -a -g

    其次是

    perf report

    我猜你已经做完了这一切。

    RAID 10 可能会显着提高性能，但在发布一些 RFC 之前，我会用经验结果正确记录并对其进行审查。接下来的事情需要付出一些努力，但这绝对是值得的。

    使用基准测试工具来衡量更改前后的性能。fio （Flexible I/O Tester）等工具可用于模拟数据库负载并测量性能。

    重要信息：
    创建一个独立的测试环境来设置 RAID 10 阵列并对其进行基准测试，而不会影响您当前的生产系统。

    在现有 RAID 5 阵列上执行 fio 基准测试：

    fio --name=raid5-test --rw=randwrite --bs=4k --size=1G --numjobs=4 --time_based --runtime=60 --group_reporting --filename=/path/to/raid5/storage

    创建测试 RAID 10 阵列：

    mdadm --create --verbose /dev/md-test --level=10 --raid-devices=4 /dev/sdx /dev/sdy /dev/sdz /dev/sdw

    使用备用或虚拟磁盘进行此测试设置（/dev/sdx、/dev/sdy 等）。

    格式化并安装测试 RAID 10 阵列：

    mkfs.ext4 /dev/md-test
mkdir /mnt/raid10-test
mount /dev/md-test /mnt/raid10-test

    在 RAID 10 上运行 fio 基准测试：

    fio --name=raid10-test --rw=randwrite --bs=4k --size=1G --numjobs=4 --time_based --runtime=60 --group_reporting --filename=/mnt/raid10-test/testfile

    比较 RAID 5 和 RAID 10 基准测试的 fio 结果以评估性能改进。

    评估结果

    CPU Usage and I/O Wait:
Analyze the iostat and strace outputs to identify if CPU usage for parity calculation is a significant bottleneck.

Benchmark Results:
Compare the throughput, latency, and IOPS from the fio tests on RAID 5 and RAID 10.

    要比较的指标：

    IOPS: Higher is better. Compare the IOPS for write operations.
Bandwidth (BW): Higher is better. Compare the throughput in MiB/s.
Latency: Lower is better. Compare the average, min, and max latencies.
Standard Deviation (stdev): Lower is better. Indicates consistency in performance.

    然后决定迁移到 RAID 10 根据您的基准测试和 CPU 使用情况分析，您可以就切换到 RAID 10 是否能够解决性能问题做出明智的决定。

    通过在隔离环境中创建测试 RAID 10 阵列，您可以对其性能进行基准测试并将其与当前的 RAID 5 设置进行比较，而无需中断生产系统。通过这种方式，您可以科学地评估迁移到 RAID 10 是否值得，以及它是否能有效解决您的性能问题。

    祝你好运！

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