Symmetrix作為一個多控制器，內部安裝了上千個物理磁盤的巨無霸級存儲陣列，可以同時為幾百臺物理或者虛擬主機提供數據存取服務。而如何保證所有被服務的主機都處于最優的性能狀態，除了在鏈接主機的時候遵循“平衡”分配的原則。實際投入生產以后，Symmetrix自身也存在多種機制，保證陣列端的數據處理資源的“平衡”，Symmetrix Optimizer就是其中之一，本文對Symmetrix Optimizer的作用和工作原理以及配置方法進行介紹，幫助讀者了解高端存儲內部的優化機制。

Symmetrix Optimizer的工作原理:

Symmetrix Optimizer（后文簡稱Optimizer）的主要作用是監控Symmetrix中的邏輯卷（Device）的訪問狀態，然后將邏輯卷在不同的物理磁盤之間進行遷移，從而達到優化性能，實現陣列中分布的物理磁盤之間的性能“平衡”。它解決的問題是顯而易見，即使存儲實施前期有比較好的規劃，但是由于業務變化，可能導致某些邏輯卷的數據訪問量增大，而碰巧這些邏輯卷被創建在相同的物理磁盤上面。這里有必要再提一下Symmetrix中Hyper Volumes的概念，下圖顯示了Symmetrix中創建邏輯卷（Device），也就是通常所說的LUN，Symmetrix的做法是以將物理磁盤切片成Hyper Volume的方式，然后將Hyper Volume根據不同的RAID保護級別，圖中的八個Hyper Volume可以和其他物理磁盤上切割出來的Hyper Volume組成不同RAID級別的邏輯卷（LUN）供主機訪問。Optimizer的作用就是將Hyper Volume在物理磁盤之間進行移動，平衡負載，優化性能。

Optimizer的工作組件包含兩個部分：

•運行與Symmetrix陣列中管理服務器Service Processor中的引擎。

•用來控制Optimizer參數的管理接口，提供給Symmetrix的命令行SYMCLI和GUI的管理工具訪問。

Optimizer的工作方式分為以下幾個步驟：

1. 收集Symmetrix后端的I/O統計信息，并建立數據庫。在這個階段，Optimizer會記錄以下的性能信息：

1.邏輯卷的讀寫數量

2.邏輯卷的預讀數量

3.每秒邏輯卷的數據讀寫KB數量

這個過程中，Optimizer會記錄下所有的物理磁盤的平均服務時間。平均服務時間 = 尋址時間（Seek Time）+ 延遲（Latency）+ 傳輸時間（Transfer Time）。尋址時間（Seek Time）指得是磁頭移動到需要讀取磁道的時間。延遲（Latency）指得是磁盤旋轉所需要的時間。傳輸時間（Transfer Time）則指得是數據磁盤讀取和寫入的時間。

2. 根據上一步收集的數據，Optimizer會對物理磁盤總服務時間進行排序，確定最繁忙的物理磁盤為優先執行的候選。然后，Optimizer算法會根據邏輯卷和對應的后端物理磁盤位置，算法會嘗試通過在不同的物理磁盤上平衡I/O來最小化磁盤平均服務器時間，主要的方法有三種：

•將I/O負載在不同的物理磁盤上進行平衡。

•將負載較高的邏輯卷集中在一起，縮小尋址時間。

•將負載較高的邏輯卷移動到磁盤的外圈，而加快數據傳輸的速度。

3. 確定候選設備以后，開始執行后端的物理磁盤位置的交換。下圖演示了整個交換過程的四個步驟。這個例子中需要將011也1CF這兩個邏輯卷進行交換。第一步，DRV卷會介入，第二步，011被轉換到DRV卷上面。第三步，1CF轉移到原來011的位置。第四步，從DRV卷將011轉移到原先1CF的位置。

4. 當交換完成以后，Optimizer對下一次交換進行分析，反復這個同樣的過程。

Optimizer的配置方法：

用戶可以使用SYMCLI的命令來管理和配置Optimizer，而在這之前，需要有幾個前提：

•Symmetrix陣列內部配置了Dynamic Reallocation Volume（DRV），DRV是一個只限陣列內部使用，用戶不可訪問的邏輯卷。但是用戶可以手動創建這種設備。

•Symmetrix的邏輯卷上有空余的Mirror Position，Mirror Position是Symmetrix Enginuity用來操作邏輯卷的指針，每個邏輯卷默認有四個Mirror Position。

•Optimizer做設備交換的時候，需要加載配置鎖（Configuration Lock）保證設備交換時候的一致性。

用戶可以使用symoptmz命令來配置Optimizer，以下是一些命令的用法：

啟用和禁用Optimizer的命令：

symoptmz enabler/disable

顯示Optimizer的參數使用命令：

symoptmz -sid xxx show -parms –dp

顯示待交換的邏輯卷列表：

symoptmz show -swap_list -sid xxx -v

清除物理磁盤的性能統計信息：

symoptmz -sid xxx clear_stats

使用symoptmz結合配置文件的方式，對Optimizer進行配置，創建opt_config.txt文件，并且在文件內輸入配置命令：

set control_parms [start_mode=AUTO | MANUAL>,] [swap_mode=AUTO | USER_OK,] [min_perf_period=min_perf,] [workload_period=workload,] [max_simult_swaps=max_simult,] [swap_rate=max_swaps];

其中start_mode決定是否Optimizer會在開始以后自動運行，swap_mode指的是交換是否為自動或者用戶確認的模式，min_perf_period決定性能統計信息收集的最短時間，workload_period決定兩次交換的間隔時間，max_simult_swaps決定最大同時運行的交換活動，swap_rate指定每日允許的交換次數。

然后使用symoptmz命令進行提交：

symoptmz –file opt_config.txt commit

為特定的物理磁盤設置交換優先級別，創建opt_config.txt文件，在文件中鍵入，下面的例子中將DEV 020這個邏輯卷的交換優先級設置成HIGH。

set swap_priority HIGH for dev 020

手動進行交換動作，使用命令，比如把DEV 030和040進行交換，opt_config.txt文件中的命令為：

set dev_swap 0030 with 0040;

然后使用symoptmz命令進行提交：

symoptmz –file opt_config.txt commit

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