Российская СХД AERODISK: нагрузочное тестирование. Выжимаем IOPS-ы

Всем привет! Как и обещали, публикуем результаты нагрузочного теста системы хранения данных российского производства – AERODISK ENGINE N2.

В прошлой статье мы ломали СХД (т.е. выполняли краш-тесты) и результаты краш-теста были положительными (то есть, СХД мы так и не сломали). С результатами краш-теста можно ознакомиться ЗДЕСЬ.

В комментариях к предыдущей статье были высказаны пожелания о дополнительных – более хитрых краш-тестах. Мы их все зафиксировали и обязательно реализуем в одной из следующих статей. При этом вы в любое время можете посетить нашу лабораторию в Москве (прийти ногами или сделать это удаленно через Интернет) и выполнить эти тесты самостоятельно (можно даже сделать тестирование под конкретный проект :-)). Пишите нам, рассмотрим все сценарии!

Кроме того, если вы не в Москве, вы, тем не менее, тоже можете поближе познакомиться с нашей системой хранения, посетив бесплатное обучающее мероприятие в центре компетенций в ближайшем к вам городе.

Ниже список ближайших мероприятий и даты работы центров компетенций.

• Екатеринбург. 16 мая 2019 года. Обучающий семинар. Зарегистрироваться можно по ссылке: https://aerodisk.promo/ekb/
• Екатеринбург. 20 мая – 21 июня 2019 года. Центр компетенций. Приходите в любое рабочее время на живую демонстрацию СХД AERODISK ENGINE N2. Точный адрес и ссылка на регистрацию будет позднее. Следите за информацией.
• Новосибирск. СЛЕДИТЕ ЗА ИНФОРМАЦИЕЙ НА НАШЕМ САЙТЕ или на ХАБРЕ.
  октябрь 2019 года
• Казань. СЛЕДИТЕ ЗА ИНФОРМАЦИЕЙ НА НАШЕМ САЙТЕ или на ХАБРЕ.
  октябрь 2019 года
• Красноярск. СЛЕДИТЕ ЗА ИНФОРМАЦИЕЙ НА НАШЕМ САЙТЕ или на ХАБРЕ.
  ноябрь 2019 года

Также хотим поделиться еще одной радостной новостью: у нас, наконец, полноценно заработал наш YouTube канал, где можно посмотреть видео с прошедших мероприятий. Там же мы регулярно выкладываем наши обучающие видео.

Тестовый стенд

Итак, возвращаемся к тестам. Мы модернизировали нашу лабораторную СХД ENGINE N2, установив в неё дополнительные SAS SSD диски, а также Front-end адаптеры Fibre Channel 16G. Симметричным образом мы модернизировали сервер, с которого будем пускать нагрузку, добавив туда адаптеры FC 16G.

В итоге у нас в лабе 2-х контроллерная СХД с 24-мя дисками SAS SSD 1,6 TB, 3 DWPD, которая подключена через SAN-коммутаторы к физическому Linux-серверу по FC 16G.
Схема тестового стенда на рисунке ниже.

Методика тестирования

Для самой хорошей производительности на блочном доступе мы будем использовать пулы DDP (Dynamic Disk Pool), которые мы в свое время создавали как раз для ALL-FLASH систем.
Для тестирования мы создали два LUN-а объемом по 1 TB каждый с уровнем защиты RAID-10. Каждый LUN мы «размажем» по 12 дискам (всего 24), чтобы полностью использовать потенциал каждого из установленных дисков в СХД.

LUN-ы презентуем серверу через разные контроллеры, чтобы максимально утилизировать ресурсы СХД.

Каждый из тестов будет длиться один час, а тесты будут выполняться программой Flexible IO (FIO), данные FIO автоматически выгружаются в Excel, в котором уже строятся графики, для наглядности.

Профили нагрузки

Всего мы выполним три теста по одному часу без учета времени прогрева, на которое отводим 15 минут (именно столько нужно чтобы прогреть массив из 24-х ССД дисков). Данные тесты эмулируют самые часто встречаемые нами профили нагрузки, в частности это те или иные СУБД, системы видеонаблюдения, трансляции медиа-контента и резервное копирование.

Также во всех тестах мы сознательно отключили возможность кэширования в оперативную память на СХД и на хосте. Результаты, само собой, это ухудшит, но, на наш взгляд, в таких условиях тест будет более честным.

Результаты тестов

Тест №1. Случайная нагрузка маленькими блоками. Эмуляция работы высоконагруженной транзакционной СУБД.

• Размер блока = 4k
• Чтение/запись = 70%/30%
• Количество работ = 16
• Глубина очереди = 32
• Характер нагрузки = Full Random

Результаты теста:

Итого с младшей mid-range системы Engine N2 мы получили 438k IOPS при задержках 2,6 миллисекунд. Учитывая класс системы, на наш взгляд, результат вполне достойный. Чтобы понять, является ли это пределом для системы, мы посмотрим на утилизацию ресурсов контроллеров СХД.

Нас, в первую очередь, интересует CPU, поскольку, как указано выше, RAM-кэш мы сознательно отключили, чтобы не искажать результаты тестов.

На обоих контроллерах СХД мы видим примерно одну и ту же картину.

То есть нагрузка на CPU 50%. Это говорит о том, что это ещё далеко не предел данной системы хранения и можно ещё спокойно её масштабировать. Забежим немного вперед: все следующие тесты также показали нагрузку на процессоры контроллеров в районе 50%, поэтому приводить их повторно не будем.

Исходя из наших лабораторных тестов, комфортным пределом системы AERODISK Engine N2, если считать случайные IOPS-ы при блоках 4k является значение ~700 000 IOPS. Если этого недостаточно и нужно стремиться к миллиону, то у нас есть старшая модель ENGINE N4.

То есть история про миллионы IOPS — это ENGINE N4, а если миллион для вас слишком много, то спокойно используйте N2.

Возвращаемся к тестам.

Тест №2. Последовательная запись большими блоками. Эмуляция систем видеонаблюдения, загрузки данных в аналитическую СУБД или запись резервных копий.

В этом тесте нас уже не интересуют IOPS-ы, поскольку при последовательной нагрузке большими блоками они не имеют никакого смысла. Нам, в первую очередь, интересны: поток записи (мегабайты в секунду) и задержки, которые при больших блоках, само собой, будут выше, чем при маленьких.

• Размер блока = 128k
• Чтение/запись = 0%/100%
• Количество работ = 16
• Глубина очереди = 32
• Характер нагрузки – Sequential

Итого: имеем запись пять с половиной гигабайт в секунду при задержках в одиннадцать миллисекунд. Если сравнивать с ближайшими зарубежными конкурентами, то результат, на наш взгляд, отличный, и также не является пределом системы ENGINE N2.

Тест №3. Последовательное чтение большими блоками. Эмуляция трансляции медиа-контента, генерации отчетов из аналитической СУБД или восстановления данных из бэкапов.

Как и в прошлом тесте нам интересны поток и задержки.

• Размер блока = 128k
• Чтение/запись = 100%/0%
• Количество работ = 16
• Глубина очереди = 32
• Характер нагрузки – Sequential

Показатели потокового чтения прогнозируемо чуть лучше показателей потоковой записи.

Интересно, что показатель задержек во всем тесте идентичен (прямая линия). Это не ошибка, при последовательном чтении большими блоками в нашем случае это обычная ситуация.

Конечно, если оставить систему в таком виде на пару недель, мы в итоге увидим на графиках периодические скачки, которые будут связаны с внешними факторами. Но, в целом, на картину они не повлияют.

Выводы

С двухконтроллерной системы AERODISK ENGINE N2 мы смогли выжать достаточно серьезные показатели (~438 000 IOPS и ~5-6 гигабайт в секунду). Нагрузочные тесты показали, что за нашу СХД нам точно не стыдно. Наоборот, показатели очень достойные и соответствуют хорошей СХД.

Хотя, как мы писали выше, Engine N2 — это младшая модель, и к тому же показанные в этой статье результаты не являются её пределом. Позже мы опубликуем аналогичный тест с нашей старшей системы ENGINE N4.

Естественно, в рамках одной статьи мы не можем охватить все возможные тесты, поэтому повторно призывам читателей делиться пожеланиями к будущим тестам в комментариях, мы обязательно будем учитывать их при следующих публикациях.

Кроме того, напоминаем, в этом году мы активно занимаемся обучением, поэтому приглашаем вас в наши центры компетенции, где вы сможете пройти обучение по СХД AERODISK, ну и заодно интересно и весело провести время.

Дублирую информацию о ближайших обучающих мероприятиях.

• Екатеринбург. 16 мая 2019 года. Обучающий семинар. Зарегистрироваться можно по ссылке: https://aerodisk.promo/ekb/
• Екатеринбург. 20 мая – 21 июня 2019 года. Центр компетенций. Приходите в любое рабочее время на живую демонстрацию СХД AERODISK ENGINE N2. Точный адрес и ссылка на регистрацию будет позднее. Следите за информацией.
• Новосибирск. СЛЕДИТЕ ЗА ИНФОРМАЦИЕЙ НА НАШЕМ САЙТЕ или на ХАБРЕ.
  октябрь 2019 года
• Казань. СЛЕДИТЕ ЗА ИНФОРМАЦИЕЙ НА НАШЕМ САЙТЕ или на ХАБРЕ.
  октябрь 2019 года
• Красноярск. СЛЕДИТЕ ЗА ИНФОРМАЦИЕЙ НА НАШЕМ САЙТЕ или на ХАБРЕ.
  ноябрь 2019 года

Источник: habr.com