Fa un parell de mesos, Radix va tenir l'oportunitat de treballar amb les últimes unitats Seagate EXOS, dissenyades per a tasques de classe empresarial. La seva característica distintiva rau en el dispositiu de disc híbrid: combina les tecnologies de discs durs convencionals (per a l'emmagatzematge principal) i unitats d'estat sòlid (per a la memòria cau de dades calentes).
Ja hem tingut una experiència positiva utilitzant unitats híbrides de Seagate com a part dels nostres sistemes: fa un parell d'anys vam implementar una solució per a un centre de dades privat juntament amb un soci de Corea del Sud. A continuació, es va utilitzar el punt de referència Oracle Orion a les proves i els resultats obtinguts no van ser inferiors als matrius All-Flash.
En aquest article veurem com es dissenyen les unitats Seagate EXOS amb tecnologia TurboBoost, avaluarem les seves capacitats per a tasques del segment corporatiu i provarem el rendiment amb càrregues mixtes.
Tasques del segment corporatiu
Hi ha un ventall més o menys estable de tasques que es poden designar com a tasques d'emmagatzematge de dades al segment corporatiu (o empresarial). Aquestes inclouen tradicionalment: el funcionament d'aplicacions CRM i sistemes ERP, el funcionament de servidors de correu i fitxers, operacions de còpia de seguretat i virtualització. Des del punt de vista del sistema d'emmagatzematge, la implementació d'aquestes funcions es caracteritza per un flux de càrrega mixt, amb un clar predomini de peticions aleatòries.
A més, s'estan desenvolupant de manera activa àrees d'anàlisi multidimensional OLAP (Online Analytical Processing) i el processament de transaccions en temps real (OLTP, Online Transaction Processing). La seva particularitat és que es basen més en operacions de lectura que no pas en operacions d'escriptura. La càrrega de treball que creen, fluxos de dades intensius amb mides de bloc petites, requereix un alt rendiment del sistema.
El paper de totes aquestes funcions està augmentant ràpidament. Deixen de ser blocs auxiliars en els processos de creació de valor i passen a la secció de components clau del producte. Per a moltes formes de negoci, això es converteix en un component important per construir un avantatge competitiu i la sostenibilitat del mercat. Al seu torn, això augmenta significativament els requisits de la infraestructura informàtica de les empreses: els equips tècnics han de proporcionar el màxim rendiment i el mínim temps de resposta. Per garantir el rendiment requerit en aquestes situacions, trieu sistemes All-Flash o sistemes d'emmagatzematge híbrids amb o cansat.
A més, hi ha un altre factor característic del segment empresarial: requisits estrictes d'eficiència econòmica. És força obvi que no totes les estructures corporatives es poden permetre la compra i el manteniment de matrius All-Flash, de manera que moltes empreses han de renunciar una mica al rendiment, però comprar solucions molt més rendibles. Aquestes condicions estan canviant fortament l'enfocament del mercat cap a solucions híbrides.
Principi híbrid o tecnologia TurboBoost
El principi d'utilitzar tecnologies híbrides és ara ben conegut per un públic ampli. Parla de la possibilitat d'utilitzar diferents tecnologies per obtenir beneficis addicionals en el resultat final. Els sistemes d'emmagatzematge híbrids combinen els punts forts de les unitats d'estat sòlid i els discs durs clàssics. Com a resultat, obtenim una solució optimitzada, on cada component treballa amb la seva pròpia tasca: el disc dur s'utilitza per emmagatzemar la quantitat principal de dades i el SSD s'utilitza per emmagatzemar temporalment "dades calentes".
Segons , a la regió EMEA al voltant del 45.3% del mercat està format per sistemes d'emmagatzematge híbrids. Aquesta popularitat ve determinada pel fet que, malgrat el rendiment comparatiu, el cost d'aquests sistemes és significativament inferior al de les solucions basades en SSD, i el preu de cada IOps es queda enrere en diversos ordres de magnitud.
El mateix principi híbrid es pot implementar directament a nivell de conducció. Seagate va ser el primer a implementar aquesta idea en forma de suports SSHD (Solid State Hybrid Drive). Aquests discs han guanyat relativa popularitat al mercat de consum, però no són tan habituals en el segment b2b.
La generació actual d'aquesta tecnologia a Seagate passa amb el nom comercial TurboBoost. Per al segment corporatiu, la companyia utilitza la tecnologia TurboBoost a la línia d'accionaments Seagate EXOS, que han augmentat la fiabilitat i una combinació òptima de rendiment i eficiència. Un sistema d'emmagatzematge muntat a partir d'aquests discs, pel que fa a les seves característiques finals, correspondrà a una configuració híbrida, mentre que l'emmagatzematge en memòria cau de dades "calentes" es produeix a nivell de la unitat i es realitza utilitzant les capacitats del microprogramari.
Les unitats Seagate EXOS utilitzen 16 GB de memòria NAND eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) integrada per a la memòria cau SSD local, que té un recurs de reescriptura significativament més gran que l'MLC del segment de consumidors.
Utilitat compartida
Després d'haver rebut 8 unitats Seagate EXOS 10E24000 d'1.2 TB a la nostra disposició, vam decidir provar-ne el rendiment com a part del nostre sistema basat en RAIDIX 4.7.
Externament, aquesta unitat sembla un disc dur estàndard: una caixa metàl·lica de 2,5 polzades amb una etiqueta de marca i forats estàndard per als elements de fixació.
La unitat està equipada amb una interfície SAS3 de 12 Gb/s, que li permet treballar de manera eficaç amb dos controladors de sistema d'emmagatzematge. També val la pena assenyalar que aquesta interfície té una profunditat de cua més gran que SATA3.
Tingueu en compte que, des del punt de vista de la gestió, un disc d'aquest tipus en un sistema d'emmagatzematge sembla ser un únic mitjà en què l'espai d'emmagatzematge no es divideix en àrees HDD i SSD. Això elimina la necessitat d'una memòria cau SSD de programari i simplifica la configuració del sistema.
Com a escenari d'aplicació per a una solució ja feta, es va considerar el treball amb la càrrega d'aplicacions corporatives típiques.
El principal benefici esperat del sistema d'emmagatzematge creat és l'eficiència de treballar en càrregues mixtes amb predomini de les operacions de lectura. Els sistemes d'emmagatzematge definits per programari RAIDIX ofereixen un alt rendiment per a càrregues de treball seqüencials, mentre que les unitats Seagate amb tecnologia TurboBoost ajuden a optimitzar el rendiment per a càrregues de treball aleatòries.
Per a l'escenari seleccionat, es veu així: l'eficiència de treballar amb càrregues aleatòries de bases de dades i altres tasques d'aplicació estarà garantida per elements SSD, i les especificitats del programari permetran mantenir una alta velocitat de processament de càrregues seqüencials des de la recuperació de bases de dades o càrrega de dades.
Al mateix temps, tot el sistema sembla atractiu en termes de preu i rendiment: les unitats híbrides barates (en relació amb All-Flash) es combinen bé amb la flexibilitat i la rendibilitat dels sistemes d'emmagatzematge definits per programari basats en maquinari de servidor estàndard.
Proves de rendiment
Les proves es van dur a terme mitjançant la utilitat fio v3.1.
Una seqüència de proves fio d'un minut de durada de 32 fils amb una profunditat de cua d'1.
Càrrega de treball mixta: 70% lectura i 30% escriptura.
Mida del bloc de 4k a 1 MB.
Carrega en una zona de 130 GB.
Plataforma de servidor
AIC HA201-TP (1 peça)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 peces)
RAM
128GB
Adaptador SAS
LSI SAS3008
Dispositius d'emmagatzematge
Seagate EXOS 10E24000 (8 unitats)
Nivell de matriu
RAID 6
Resultats de la prova
Un sistema basat en RAIDIX 4.7 amb 8 unitats Seagate EXOS 10e2400 mostra un rendiment total de fins a 220 IOps per llegir/escriptura amb un bloc de 000k.
Conclusió
Les unitats amb tecnologia TurboBoost obren noves possibilitats per als usuaris i fabricants de sistemes d'emmagatzematge. L'ús d'una memòria cau SSD local augmenta significativament el rendiment del sistema amb un lleuger augment del cost d'adquisició d'unitats.
Proves de les unitats Seagate realitzades a va mostrar un alt nivell de rendiment amb confiança en un patró de càrrega mixta (70/30), simulant els requisits aproximats de les tasques aplicades al segment corporatiu. Al mateix temps, es va aconseguir un rendiment 150 vegades superior als valors límit de les unitats HDD. Val la pena assenyalar aquí que el cost d'adquisició de sistemes d'emmagatzematge per a aquesta configuració és al voltant del 60% del cost d'una solució All-Flash comparable.
Indicadors clau
- La taxa anual de fallada del disc és inferior al 0.44%
- Un 40% més barat que les solucions All-Flash
- 150 vegades més ràpid que el disc dur
- Fins a 220 IOps en 000 unitats
Font: www.habr.com