Estrategias de optimización y análisis de performance en sistemas de almacenamiento distribuido

Tesis (Maestría en Redes de Datos) - Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Informática, 2021.

1. INTRODUCCIÓN -- 1.1. Situación y Motivación -- 1.2. Lograr el mejor desempeño -- 1.3. Objetivos -- 2. MARCO TEÓRICO y ESTADO del ARTE -- 2.1. El camino recorrido -- 2.1.1. Los filesystems locales -- 2.1.2. Filesystems Cliente-Servidor -- 2.1.3. Filesystems Distribuidos -- 2.2. Teorema de CAP -- 2.3. De la LAN a la WAN -- 2.4. De Bloques a Objetos -- 2.5. Almacenamiento Definido por Software -- 2.6. El escenario actual -- 2.6.1. HDFS -- 2.6.2. GPFS -- 2.6.3. Lustre -- 2.6.4. GlusterFS -- 2.6.5. Ceph -- 3. ARQUITECTURA de CEPH -- 3.1. Componentes -- 3.2. CRUSH -- 3.3. Replicación -- 3.4. Erasure Coding -- 3.5. Tres servicios, un mismo cluster -- 3.6. Monitoreo -- 4. METODOLOGÍA de ANÁLISIS -- 4.1. Métricas -- 4.2. Herramientas utilizadas -- 4.3. Unas palabras sobre benchmarking -- 4.4. TESTBED -- 4.4.1. Servidores -- 4.4.2. Sistema Operativo -- 4.4.3. Red de Datos -- 4.4.4. Ceph -- 4.4.5. Mapa y reglas CRUSH -- 4.4.6. Pools -- 4.4.7. Placement Groups -- 5. OPTIMIZACIÓN de la RED de DATOS -- 5.1. Las interfaces de red y sus drivers -- 5.2. Monitoreo, análisis y ajuste de parámetros de red en el kernel -- 5.2.1. Pause Frames -- 5.2.2. Interrupt Coalescing -- 5.2.3. Colas de procesamiento -- 5.2.4. Adapter Offloading -- 5.2.5. Jumbo Frames -- 5.2.6. TCP timestamps -- 5.2.7. TCP Selective Acknowledgements -- 5.2.8. Buffers de las Aplicaciones -- 5.3. Finalmente, benchmarking de la red -- 6. BENCHMARK de los DISCOS -- 6.1. Latencia -- 6.2. IOPS -- 6.3. Throughput -- 6.4. Nuevas interfaces -- 6.5. Una pincelada de realidad -- 6.6. Unas palabras sobre buffers y cachés -- 6.7. Benchmarking con FIO -- 6.8. Patrones de acceso, tamaños de bloque y queue_depth -- 6.9. Hard Disk Drives -- 6.10. Solid State Disks -- 6.11. Algunas comparaciones más -- 7. "One backend to rule them all" -- 7.1. Bluestore -- 7.2. Benchmarking de los OSDs -- 8. BENCHMARKING en RADOS y LIBRADOS -- 8.1. RADOS -- 8.2. Cache Tiering -- 8.3. Compresión -- 8.4. Performance de los dispositivos de Bloque -- 9. BENCHMARKING y AJUSTES en los CLIENTES -- 9.1. Optimizar la caché del cliente -- 9.2. Otras features de las imágenes RBD -- 9.3. Impacto del hardware que mapea el RBD -- 9.4. Integración con plataformas de virtualización -- 9.4.1. Xen -- 9.4.2. Kubernetes -- 10. A MODO DE SLA -- 10.1. La red de datos -- 10.2. Los discos SSD -- 10.3. Los OSD -- 10.4. RADOS -- 10.5. Los clientes -- 11. CONCLUSIONES y TRABAJOS FUTUROS -- 12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS -- 13. SIGLAS y NOMENCLATURA