SSDに関する検証 その2

<緊急特集!!SSDに関する検証 その2>
ペンネーム: ミラニスタ

磁気ディスクの代わりに半導体メモリにデータを記録するストレージ装置
SSD (Solid State Disk) の検証を行っています。

▼ 前回のおさらい

Linux における Raw デバイスのベンチマークテストを比較的簡単に実施で
きる hdparm というツールを使って、磁気ディスクと SSD の性能比較を行っ
てみました。

磁気ディスク: 35.63 MB/sec
SSD         :318.66 MB/sec

という、約9倍の性能比が得られました。

▼ 検証1:関連ファイルをすべて SSD 上に置いてみる。

それでは、早速最初の検証に取り掛かります。

主に I/O が発生すると思われる以下のファイルを SSD 上に置くことにしま
す。(Config2)

・ユーザ表領域のデータファイル
・UNDO 表領域のデータファイル
・一時表領域のデータファイル
・オンライン REDO ログファイル(SIZE = 100MB)

◆ 環境のおさらい

  Linux 2.4.21-32.EL
  Intel(R) Xeon(TM) CPU 2.80GHz
  実メモリ:8GB
  内蔵ディスク RAID5 SCSIデバイス名: /dev/sda
  外付け SSD         SCSIデバイス名: /dev/sdb
                                      /dev/sdc

SSD は 2台接続していますが、今回は /dev/sdb のみ使用します。
また、比較のために、上記ファイルを /dev/sda に置いた構成も準備しまし
た。(Config1)

◆ 構成のまとめ

ファイル                       Config1       Config2       補足説明
------------------------------ ------------- ------------- --------
SYSTEM 表領域                  磁気ディスク  磁気ディスク
ユーザ表領域                   磁気ディスク  SSD              1
UNDO 表領域                    磁気ディスク  SSD              2
一時表領域                     磁気ディスク  SSD              3
オンライン REDO ログファイル   磁気ディスク  SSD              4

*補足説明

1. ユーザ表領域は、磁気ディスク上、SSD上にそれぞれ作成しておき、テーブ
ル作成時にどちらかを選択します。

2. UNDO 表領域も、磁気ディスク、SSD上にそれぞれ作成しますが、

alter system set undo_tablespace = ;

で必要に応じいずれかに切り替えます。

3. 一時表領域は、Config1 検証用ユーザ、Config2 検証用ユーザをそれぞれ
作成する際に、TEMPORARY TABLESPACE 句で磁気ディスク、SSD上に作成し
た一時表領域を指定します。

例:
create user FXSSD …. temporary tablespace TEMP_SSD …
^^^^^^^^
4. オンライン REDO ログファイルはちょっと面倒です…

現在、REDO ログファイルが、磁気ディスク上に作成されていて(グループ
1 – 3)、SSD に切り替えるという想定で説明します。

4-1. 現在のステータス確認

     select l.group#,l.sequence#,f.member,l.members,l.status 
     from v$log l,v$logfile f where l.group#=f.group# order by 1,3;

         GROUP# SEQUENCE# MEMBER                    MEMBERS STATUS
     ---------- --------- ----------------------- --------- --------
              1      xxxx .........../redo1-1.log         1 INACTIVE
              2      xxxx .........../redo2-1.log         1 INACTIVE
              3      xxxx .........../redo3-1.log         1 CURRENT
 

4-2. SSD 上にグループ 4 – 6 の REDO ログファイルを追加

     alter database 
     add logfile
     group 4 ('/fxssd/fxssd1/log/redo4_1.log') size 100m reuse,
     group 5 ('/fxssd/fxssd1/log/redo5_1.log') size 100m reuse,
     group 6 ('/fxssd/fxssd1/log/redo6_1.log') size 100m reuse;

4-3. グループ 1 – 3 の REDO ログファイルのステータスが「INACTIVE」
になるまで、ログスイッチを繰り返す。

alter system switch logfile;

4-4. ステータスが「INACTIVE」となったグループ 1 – 3 を削除する。

alter database drop logfile group ;

また、本検証は「ノーアーカイブログモード」で実施しました。

◆ 検証用処理

書き込み負荷の高い、バッチを想定した処理を実行させました。

1) Config1 検証用ユーザ、Config2 検証用ユーザのいずれかで接続

例:
sqlplus -s “fxssd/fxssd”

2) レコード長 約1,000バイトのテーブルを作成

create table (
id number,
data1 varchar2(100),
data2 varchar2(100),
………………..
data10 varchar2(100)
) tablespace ;

3) 約1,000バイトのデータを INSERT(1件毎コミット)
ループ回数分繰り返し

for i in 1.. loop
INSERT into values (i,
” — data1
,” — data2
…………………..
,”; — data10
commit;
end loop;

4) テーブル削除

drop table purge;

上記、1) から 4) の処理を1つのスクリプトの中で続けて実行し、これ
を、同時に 10 スクリプト走らせました。つまり 10 同時セッションで 10
個のテーブルにそれぞれ INSERT を行います。

◆ 結果発表!!

ループ回数を 20万回、すなわち約1,000バイトのレコードを 20万回 * 10
セッション = 200万行 の INSERT 処理を、Config1 と Config2 で実行させた
結果は
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

Config1 : 1h 18m 27s

Config2 : 0h 05m 50s

すごい!ベンチマークの結果を上回る約 13.5 倍のスループットを記録しまし
た!!

▼ 速さの理由(わけ)

ただし、単純に所要時間の比較をするだけでは意味がありません。処理デー
タ量が多ければもっと差が開くでしょうし、逆に少なければこんなに差は出な
かったはずです。

そこで iostat を使って両者の違いを客観的に確認してみることにします。

◆ iostat とは?
ディスクのパフォーマンスを確認するには、iostat は最も有用なツールで
す。

$ iostat [オプション] [デバイス名] [インターバル秒数]

で、インターバル秒数毎の各デバイスの統計情報を取得します。

○ オプション

-x : 拡張統計情報 extended statistics の出力
-t : 時間情報の出力

○ 主なカラム

rkB/s    : 1秒あたりの読み込み KB 数
wkB/s    : 1秒あたりの書き込み KB 数
avgqu-sz : 平均 I/O キュー数(この値が高い場合は要注意)
%util    : ディスク使用率?ビジー率?(100 に近いほど性能限界)

○ 使用例(結果をファイルに出力する場合)

$ iostat -x -t sda sdb 2 > iostat_xxxxxx.log
Linux 2.6.9-42.0.0.0.1.ELhugemem (xxxxxxxxx)    2007年06月XX日

CPU平均:  %user   %nice    %sys %iowait   %idle
           0.73    0.00    0.27    0.20   98.79

デバイス: ....  rkB/s    wkB/s .... avgqu-sz  ....  %util
sda       ....   4.91    14.39 ....     0.04  ....  0.53
sdb       ....   0.03     0.00 ....     0.00  ....  0.00

説明が長くなってしまいました。。。

衝撃の検証結果については次回までのお楽しみとさせてください。

今回はここまで!!

リーガ・エスパニョーラはレアル・マドリッドが優勝です!!
バルサは残念でした!

やっと梅雨らしくなってきた茅ヶ崎にて