Como ajustar o ZFS para cargas de trabalho de acesso aleatório (Random access)

• Os parâmetros padrão do ZFS são definidos como um meio-termo entre acesso sequencial e acesso aleatório
  • Se você conhece claramente as características da carga de trabalho, é possível fazer um ajuste mais agressivo
• Explicação da diferença entre acesso sequencial vs acesso aleatório
  • Em HDDs, por causa do movimento da cabeça, o desempenho de acesso aleatório pode ser de dezenas a centenas de vezes mais lento que o acesso sequencial
  • Mesmo em SSDs, o acesso aleatório ficou muito mais rápido, mas o acesso sequencial ainda é mais eficiente
  • Cargas de trabalho que leem arquivos grandes em ordem têm forte tendência a acesso sequencial
  • Cargas de trabalho que leem com frequência vários arquivos pequenos tendem fortemente ao acesso aleatório
• Introdução a métodos de análise da carga de trabalho
  • Inferência lógica com base no código/na estrutura
  • Cálculo do tamanho médio de IO com base em throughput (bps) + número de IOs por segundo (iops)
  • Análise da distribuição de tamanho de IO com base em zpool iostat -r
• Interpretação de zpool iostat -r
  • ind: tamanho de cada requisição lógica individual
  • agg: tamanho do IO real executado após a fusão
  • Se agg for maior que ind, isso significa que a fusão de IOs adjacentes está funcionando bem
• Resultado da análise da carga de trabalho de exemplo
  • Cerca de 76% de participação de leituras síncronas
  • Mais de 99% das leituras têm 32KiB ou menos
  • Nas escritas assíncronas também há alta proporção de IOs pequenos
  • No geral, é uma carga de trabalho com tendência muito forte a acesso aleatório
• zfs_prefetch_disable
  • O ZFS carrega previamente blocos adjacentes no ARC ao detectar um padrão de acesso sequencial
  • Em cargas de trabalho de acesso aleatório, a taxa de acerto da pré-leitura pode ser baixa e acabar apenas aumentando IOs desnecessários
  • É possível medir a eficiência da pré-leitura com base em arc_summary
  • Se a taxa de acerto for baixa, vale considerar zfs_prefetch_disable
• recordsize
  • O valor padrão é 128K
  • Como na carga de trabalho de exemplo a maioria dos IOs é de 32KiB ou menos, pode valer considerar um recordsize menor
• Escolha do valor ideal
  • É importante decidir com base em benchmarks
  • Bancos de dados como MySQL/Postgres já têm muitos casos de ajuste validados
  • Em geral, costuma-se usar um recordsize semelhante ao tamanho de página do banco de dados