如何在数据库应用中发挥SSD的优势

如何在数据库应用中发挥SSD的优势,第1张

利用固态硬盘(SSD)技术的优势设计数据库应用架构是非常有吸引力的一件事。特别值得注意的是,固态硬盘并行访问数据的能力已经有了很大的提升。这些提升使得固态硬盘对于许多类型的数据库应用几乎能达到了随机访问内存存储的性能,而成本只是其八分之一。

在过去的几年里,固态硬盘的性能得到了突飞猛进的增长,同时相比于传统硬盘和RAM,其成本却在持续降低。但是要利用好这些改进的优势,需要掌握存储特性选择合适的AWS实例大小,理解应用特性并利用合适的编程语言。

掌握AWS选项

AWS IaaS EC2实例可以配置不同级别的存储:

A)内存。对应于传统物理计算机的RAM。

B)实例存储。也称为临时存储。它对应于传统物理计算机的磁盘大小。

C)灵活的持久化补充存储(比如EBS和S3)。基本上可以把它视为物理PC的网络存储。

Amazon现在把SSD作为部署临时存储和通用存储的默认配置,也是EBS的默认配置(早期的实例类型默认不是SSD)。EBS的其它好处是存储系统可以在数据库服务器本身退役以后仍然继续可用。

此外,AWS还提供SSD存储作为Amazon DynamoDB的默认选项。SSD同时也是Amazon RDS和Amazon

Redshift的可选配置。这个配置非常好,它可以降低数据库应用需要的开发代价。但是,如果企业需要部署其它数据库,也有很多其它可配置项可以帮助他

们利用到SSD的并行特性。

并行存储的物理原理

物理计算机通常设置有三种主要存储类型。RAM安装在主板上,紧挨着CPU,它提供最高的性能,成本代价也最高,计算机关闭以后内容不会保存。

SSD和传统硬盘是连接到计算机上的补充存储,通过PCI-e,SCSI和SATA线缆连接,或者在网络上通过eSATA或者光纤通道连接。

传统硬盘包含有一个物理读写头,一次可以跨多个物理盘片读取数据流。如果数据可以顺序读取(比如读取较大的多媒体视频音频文件),或者对于一些

数据库分析应用(比如Hadoop应用),这种模式都非常合适。然而,如果读取数据要搜索盘片的多个扇区,那么传统硬盘读写头的性能会急剧下降。

与此相反,闪存驱动的物理构成就是成百上千个可以随机访问的块,是由分散的许多芯片组成的,读取哪一块的数据不会影响访问性能。闪存盘有两个瓶颈:第一就是计算机处理器和个体芯片储存区之间的存储控制器第二是不能从单个芯片上的不同块区同时读取随机数据。

当今时代的大部分数据库引擎都没有利用闪存盘访问数据随机位的功能优势。其结果是,数据库都比较慢,或者虽然其访问模式可以被缓存,但需要更多

RAM才能实现同样的性能效果。而RAM存储肯定比闪存盘速度快,不过对于相同数量的存储空间,RAM的成本是闪存盘的十倍。在物理层面上,RAM比

SSD有更好的IO处理能力,但是成本也是其大约三到四倍。这些相对成本也被反映到了Amazon Web服务上可用的不同计算机实例相对成本上。

写入队列

利用跨多个芯片并行访问数据能力优势的关键在于编写程序时要考虑到队列深度这一特性。在数据库应用中增加队列深度可以使应用从SSD不同个体芯片中并行读写数据,这对提高数据库性能有直接的效果。

如果队列深度设置过大,访问同一芯片中不同数据位的可能性就增大了,这也会破坏性能。因此,大部分应用的最佳队列深度是每驱动器32到64个并

发请求,尽管驱动器本身支持更多并发请求。通过优化数据库应用访问SSD的队列深度,应用程序可以花更少的代价就能达到用更昂贵RAM才能实现的更佳性能

状态。

在应用层面,开发者需要考虑如何实现应用对存储系统的请求队列化,以实现并行处理。但是,软件方面要获得较好的并行有许多陷阱。要用像

JavaScript、Ruby和Python这样的编程语言实现并行是很困难的,因为这些语言对实现多线程支持的不太好,Java和C#相对更容易一

些。

C和C++是实现高并发系统代码最合适的编程语言,因为它们直接 *** 作 *** 作系统核心功能。例如,互斥扩展(也叫互斥量)就是简化编程生成低级系统并行调用的语言特性。另一种选择是使用自带SSD存储优化方案的商业数据库,比如Aerospike。

为应用选择合适的架构

不是所有的数据库应用都需要闪存存储功能来并行访问随机数据。处理大量并发用户Web请求的数据库很容易看到闪存存储的最大优势。

与此相反,像Hadoop这种分析应用在某种意义上是并行的,但是通常这些应用最后都需要访问存储驱动器上的大量数据流来完成数据访问。例如,

处理一个月的用户日志来分析其行为或者分析用户,本质上都要按顺序提取数据,因此迁移到SSD并不能带来太多益处。在这两种极端场景之间,还有一些实时分

析类型的应用,它们既需要一定的随机搜索和也需要数据流处理。

专家建议,充分利用各种层次成本差异的一种方式是,配置数据库利用临时存储读取数据以获得最佳性能。这一点可以通过存储在EBS持久化数据层的数据进行备份。这种方案提供了AWS上价格和性能的最佳平衡组合。

后台进程也需要考虑

数据库应用架构师还应该考虑其它细微特征。要理解数据库软件如何利用RAM,如何把数据刷到磁盘,这些对于优化SSD应用配置非常重要。这对于

评估数据库与文件系统交互的各种方式也非常重要。最明显的读负载繁重会有大量后台IO竞争。而其他进程像报表系统、日志文件生成是需要后台维护的。

要想找到合适的平衡点,专家建议以真实世界部署的强大指标为基准进行参考。这样可以帮助企业判断部署和优化SSD系统有多大益处。不过,在RAM和SSD之间选择,最重要的考虑因素是深刻掌握要处理的数据集大小。

配置合适的SSD和RAM容量有许多种组合,会增加数据库更高的复杂度。更多的是传统数据库系统,它们会部署一台主服务器和许多备用服务器用于

故障恢复,除了在磁盘级别的情况它们的配置都很简单。另一方面,分布式数据库系统根据节点数量不同,RAM数量和网络设置的不同会有更多的变化。

尽管在大多数情况下,如果你关注技术的力量和数据库系统的可 *** 作性作为选择硬件驱动器的考虑因素,那么你需要比较评估的系统应该相对不会很多。

众所周知电脑升级SSD后,速度和性能都有大幅度提升。可是,有的用户升级SSD后,速度和性能提升却不明显。原因在于没有正确使用SSD,下面我就为大家介绍一下如何正确使用SSD硬盘的 方法 吧,欢迎大家参考和学习。

对于普通用户甚至是普通 DIY 玩家来说,不需要去深入了解4K对齐、开启Trim等深奥的理论知识,只要懂得使用SSD要熟悉的几个基本 *** 作即可。只要按照一定的方法使用SSD,就可以充分发挥SSD最大潜能。

我们就以神舟A480Ni3D2 笔记本 电脑为基础,来详析介绍SSD安装后的初始化、分区格式化,以及系统安装。

一、金速F8240GSSD初始化、分区格式化详解

1、SSD初始化。绝大部分新磁盘第一次使用都要经过一个初始化过程,当然少数磁盘出厂时就已经初始化,也就不需要进行另外的初始化工作了。金速 F8240GSSD就是已经初始化并分区格式化好的磁盘,可以直接使用。不过,240G只分成一个区不太合适,需要重新分区:

对于没有初始化的SSD,可以先挂到任何一台电脑上进行初始化,系统会自动选择MBR模式,只要点击确定即可初始化:

分区格式化过程

2、SSD分区与格式化。SSD初始化后,就可以分区与格式化了。需要注意的是,SSD分区与格式化主要有以下三种方式,只要是通过这三种方式分区和格式化的,SSD都具有4K对齐特性。

硬盘初始化

第一种方法、WIN7、WIN8系统分区与格式化。将金速F8240GSSD挂在任何一台安装了WIN7或WIN8系统的电脑上,通过系统中的控制面板进入磁盘管理系统,在这里直接对SSD进行分区和格式化即可。分区与格式化中,系统会自动选择最佳方式分区和格式化,用户只需一路确认即可。金速 F8240GSSD由于已经分成一个区,可以删除后重新分配,也可以采用压缩原分区,对压缩后的空间再分区也一样。

硬盘调整的方式

第二种方法、使用WIN7、WIN8系统安装盘启动,在安装系统过程中分区与格式化。在安装系统过程中,使用系统安装盘启动,在安装系统过程中选择驱动器高级选项,就可以对未分区磁盘进行分区与格式化。

安装过程中也可分区

第三种方法、使用磁盘工具分区与格式化。同样,将金速F8240GSSD挂在任何一台电脑上,下载磁盘管理工具,就可以使用磁盘工具对SSD进行分区与格式化。目前最简单最好用的就是DiskGenius,运行软件后,选择需要分区的金速F8240GSSD,点击工具栏的分区,或右键点击空闲部分,在d出的菜单中点击建立新分区。然后在d出的分区设置窗口中勾选“对齐到下列扇区数的整数倍”,选择2048作为扇区数,点击确定即可。最后点击保存更改,再对新的分区进行格式化就行。

利用软件进行分区

以上三种方法是目前最常用最简便的磁盘分区与格式化方法,通过以上三种方法分区和格式化的SSD,都具有4K对齐特质。

有些用户通过正确的分区与格式化后,经ASSSD检测却是这样的:

AHCI开启、4k对齐

没有开启AHCI、4k对齐

开启AHCI很容易

这种现象比较普遍,这并不是磁盘问题,而是你的电脑设置有问题。一般情况下,有两种原因:一是磁盘模式没有设置成AHCI模式,这需要进入电脑的 BIOS ,将磁盘模式更改为AHCI模式二是电脑SATA3.0接口是非原生而且没有安装驱动,只要安装驱动或将SSD数据线插到原生SATA3.0接口上就可以解决问题。这里再一次提醒朋友,在笔记本电脑上升级SSD,切忌一定要把SSD换装到原来的磁盘位置。光驱位往往都是SATA2.0接口或非原生SATA3.0接口

二、金速F8240GSSD系统安装详解

要充分发挥金速F8240GSSD的所有潜能,系统安装非常重要。很多用户拿到SSD安装后,到网上下载一个GHOST版的系统,几分钟就完成安装。系统安装速度倒是飞快,可惜系统运行速度总是上不去,而且经常出现各种问题,最后 总结 原因:这块SSD不好,与原来的机械硬盘相比差别不大!

制作系统盘的过程

其实这是对SSD的最大误解。SSD与机械盘完全不同,需要正确的安装系统才能发挥SSD的最大性能。因此,在SSD上安装系统,必须采用原版 WIN7、WIN8 *** 作系统 ,并使用光盘或U盘制作成系统盘后,再使用系统盘启动安装。在系统安装过程中,系统会针对SSD做优化配置,而GHOST版系统往往都是在机械盘上安装制作,没有针对SSD做相应优化,自然就不适合SSD。系统安装完成后,还要全部安装电脑各种配件的原版驱动程序,才能打造一个完美而又简洁的SSD *** 作系统。

开始制作过程

下载后,使用工具制作系统安装光盘或者系统安装U盘。使用U盘,考虑到WIN7、WIN8系统镜像都有3G左右,所以U盘要4G以上最好是8G才行。

系统安装过程

下载安装后,右键点击软件,选择以管理员身份运行。然后在打开的窗口中依次继续试用-选择镜像存放目录-点击镜像文件-写入硬盘镜像。然后在d出的窗口中,注意刻录的硬盘驱动器和映像文件分别是U盘和系统镜像,再点击写入。系统就会自动写入镜像,写入完成退出软件即可。

正是开始安装系统

使用打造的系统U盘启动电脑,根据安装程序提示一路点击下一步,注意过程中选择高级安装,在安装分区中选择主分区,就可以顺利完成系统安装。在SSD上安装系统超快,比GHOST版安装慢不了多少:

系统安装完成后,切忌还要全部安装所有原版驱动。驱动最好不用驱动精灵工具选择安装,只有最后个别驱动无法安装情况下,再用驱动精灵补齐。因为原版系统是厂房经过测试的完美驱动,而驱动精灵推荐的驱动就没有经过本机测试。当然,个别驱动无法安装,再用驱动精灵补齐,也是不得以的办法。

全部安装完成,使用磁盘工具检测,完好! 三、金速F8240GSSD使用中几个需要注意的事项

与其他SSD相同,金速F8240GSSD在使用中同样也要注意几个常见的共性问题:

(1)建议使用WIN7、WIN8 *** 作系统。因为只有WIN7、WIN8 *** 作系统,才完美支持SSD,才支持Trim技术(系统默认开启Trim,不需要专门设置)

(2)电脑一定要开启AHCI模式。有些朋友至今还坚持使用IDE模式,这会直接影响SSD速度和性能

(3)分区与格式化SSD要确保4K对齐。这同样很重要,4K不对齐也会影响SSD速度和性能。不过,只要按照本文介绍的三种方法分区和格式化,就一定是4K对齐的

(4)系统与驱动安装必须使用原版。其他系统垃圾太多或删减不全,驱动不一定兼容

(5)关闭节能和开启高性能。在BIOS中关闭节能模式,在控制面板电源选项中开启高性能模式,这可以极大的提升SSD速度和性能。

(6)务必将SSD连接在原生SATA3.0接口。前面已经详细阐述,SSD连接在SATA2.0是暴殄天物,不是原生SATA3.0接口注意安装驱动。

全网最低价

当然,其他还有很多技巧,不过设计复杂一些,效果也不明显,可以不用:

1、关闭Windows使用索引服务

2、关闭系统还原,使用定期备份取代

3、更新芯片驱动,提升磁盘管理性能

4、关闭磁盘整理计划

5、关闭Prefetch(预取)和Superfetch(超级预取)

6、关闭windows搜索

7、开启快速启动系统。


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原文地址: http://outofmemory.cn/sjk/9565521.html

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