Преди няколко месеца Radix имаше възможността да работи с най-новите дискове Seagate EXOS, предназначени за задачи от корпоративен клас. Тяхната отличителна черта се крие в хибридното задвижващо устройство - то съчетава технологиите на конвенционалните твърди дискове (за основно съхранение) и твърдотелни дискове (за кеширане на горещи данни).
Вече имаме положителен опит с използването на хибридни дискове от Seagate като част от нашите системи - преди няколко години внедрихме решение за частен център за данни заедно с партньор от Южна Корея. Тогава в тестовете беше използван бенчмаркът Oracle Orion, като получените резултати не отстъпваха на All-Flash масивите.
В тази статия ще разгледаме как са проектирани устройствата Seagate EXOS с технология TurboBoost, ще оценим възможностите им за задачи в корпоративния сегмент и ще тестваме производителността при смесени натоварвания.
Задачи на корпоративния сегмент
Има повече или по-малко стабилен набор от задачи, които могат да бъдат определени като задачи за съхранение на данни в корпоративния (или корпоративния) сегмент. Те традиционно включват: функциониране на CRM приложения и ERP системи, работа на пощенски и файлови сървъри, операции по архивиране и виртуализация. От гледна точка на системата за съхранение, изпълнението на такива функции се характеризира със смесен поток на натоварване, с ясно преобладаване на произволни заявки.
Освен това в корпоративния сегмент активно се развиват ресурсоемки области като многомерен анализ OLAP (онлайн аналитична обработка) и обработка на транзакции в реално време (OLTP, онлайн обработка на транзакции). Тяхната особеност е, че разчитат повече на операции за четене, отколкото на операции за запис. Натоварването, което създават – интензивни потоци от данни с малки размери на блокове – изисква висока производителност от системата.
Ролята на всички тези функции бързо нараства. Те престават да бъдат спомагателни блокове в процесите на създаване на стойност и преминават в раздела на ключовите компоненти на продукта. За много форми на бизнес това се превръща във важен компонент за изграждане на конкурентно предимство и устойчивост на пазара. Това от своя страна значително увеличава изискванията към ИТ инфраструктурата на компаниите: техническото оборудване трябва да осигурява максимална пропускателна способност и минимално време за реакция. За да осигурите необходимата производителност в такива ситуации, изберете All-Flash системи или хибридни системи за съхранение с или уморително.
Освен това има още един характерен фактор за корпоративния сегмент - строги изисквания за икономическа ефективност. Съвсем очевидно е, че не всички корпоративни структури могат да си позволят закупуването и поддръжката на All-Flash масиви, така че много компании трябва да се откажат малко от производителността, но купуват много по-рентабилни решения. Тези условия силно изместват пазарния фокус към хибридни решения.
Хибриден принцип или TurboBoost технология
Принципът на използване на хибридни технологии вече е добре познат на широка публика. Той говори за възможността за използване на различни технологии за получаване на допълнителни ползи в крайния резултат. Хибридните системи за съхранение комбинират силните страни на твърдите дискове и класическите твърди дискове. В резултат на това получаваме оптимизирано решение, при което всеки компонент работи със собствена задача: HDD се използва за съхраняване на основното количество данни, а SSD се използва за временно съхраняване на „горещи данни“.
Според , в региона на EMEA около 45.3% от пазара се състои от хибридни системи за съхранение. Тази популярност се определя от факта, че въпреки сравнителната производителност, цената на такива системи е значително по-ниска от тази на решенията, базирани на SSD, а цената за всеки IOps изостава с няколко порядъка.
Същият хибриден принцип може да се приложи директно на ниво задвижване. Seagate бяха първите, които внедриха тази идея под формата на носители SSHD (Solid State Hybrid Drive). Такива дискове придобиха относителна популярност на потребителския пазар, но не са толкова разпространени в b2b сегмента.
Сегашното поколение на тази технология в Seagate е под търговското наименование TurboBoost. За корпоративния сегмент компанията използва технологията TurboBoost в линията дискове Seagate EXOS, които имат повишена надеждност и оптимална комбинация от производителност и ефективност. Система за съхранение, сглобена на базата на такива дискове, по отношение на крайните си характеристики ще съответства на хибридна конфигурация, докато кеширането на „горещи“ данни се извършва на ниво устройство и се извършва с помощта на възможностите на фърмуера.
Дисковете Seagate EXOS използват 16 GB вградена eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) NAND памет за локален SSD кеш, който има значително по-висок ресурс за презапис от MLC в потребителския сегмент.
Споделена полезност
След като получихме на наше разположение 8 диска Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB, решихме да тестваме тяхната производителност като част от нашата система, базирана на RAIDIX 4.7.
Външно такова устройство изглежда като стандартен HDD: 2,5-инчов метален корпус с марков етикет и стандартни отвори за крепежни елементи.
Устройството е оборудвано с 3 Gb/s SAS12 интерфейс, което му позволява да работи ефективно с два контролера на системата за съхранение. Също така си струва да се отбележи, че този интерфейс има по-голяма дълбочина на опашката от SATA3.
Обърнете внимание, че от гледна точка на управление такъв диск в система за съхранение изглежда като единичен носител, в който пространството за съхранение не е разделено на HDD и SSD области. Това елиминира нуждата от софтуерен SSD кеш и опростява конфигурацията на системата.
Като сценарий на приложение за готово решение беше разгледана работа с натоварването от типични корпоративни приложения.
Основната очаквана полза от създадената система за съхранение е ефективността на работа при смесени натоварвания с преобладаване на операции за четене. Софтуерно дефинираните системи за съхранение на RAIDIX осигуряват висока производителност за последователни работни натоварвания, докато дисковете Seagate с технология TurboBoost помагат за оптимизиране на производителността за произволни работни натоварвания.
За избрания сценарий изглежда така: ефективността на работа с произволни зареждания от бази данни и други приложни задачи ще бъде гарантирана от SSD елементи, а спецификата на софтуера ще позволи поддържане на висока скорост на обработка на последователни зареждания от възстановяване на база данни или зареждане на данни.
В същото време цялата система изглежда привлекателна по отношение на цена и производителност: евтините (в сравнение с All-Flash) хибридни устройства се комбинират добре с гъвкавостта и рентабилността на софтуерно дефинираните системи за съхранение, изградени върху стандартен сървърен хардуер.
Тестване на производителността
Тестването беше извършено с помощната програма fio v3.1.
Поредица от едноминутни fio тестове от 32 нишки с дълбочина на опашката 1.
Смесено натоварване: 70% четене и 30% запис.
Размер на блока от 4k до 1MB.
Зареждане на 130 GB зона.
Сървърна платформа
AIC HA201-TP (1 брой)
процесор
Intel Xeon E5-2620v2 (2 бр.)
RAM
128GB
SAS адаптер
LSI SAS3008
Устройства за съхранение
Seagate EXOS 10E24000 (8 бр.)
Ниво на масив
RAID 6
Резултати от теста
Система, базирана на RAIDIX 4.7 с 8 устройства Seagate EXOS 10e2400, показва обща производителност до 220 000 IOps за четене/запис с 4k блок.
Заключение
Дисковете с TurboBoost технология отварят нови възможности за потребителите и производителите на системи за съхранение. Използването на локален SSD кеш значително увеличава производителността на системата с леко увеличение на разходите за закупуване на устройства.
Тестове на дискове Seagate, проведени през показа уверено високо ниво на производителност при смесен модел на натоварване (70/30), симулирайки приблизителните изисквания на приложените задачи в корпоративния сегмент. В същото време е постигната производителност 150 пъти по-висока от граничните стойности на HDD устройствата. Тук си струва да се отбележи, че цената за закупуване на системи за съхранение за тази конфигурация е около 60% от цената на сравнимо All-Flash решение.
Ключови индикатори
- Годишният процент на повреда на диска е по-малък от 0.44%
- 40% по-евтино от решенията All-Flash
- 150 пъти по-бърз от HDD
- До 220 000 IOps на 8 диска
Източник: www.habr.com