For et par måneder siden havde Radix muligheden for at arbejde med de nyeste Seagate EXOS-drev, designet til opgaver i virksomhedsklassen. Deres karakteristiske træk er hybriddrevenheden - den kombinerer teknologierne fra konventionelle harddiske (til hovedlager) og solid-state-drev (til cachelagring af hot data).
Vi har allerede haft positive erfaringer med at bruge hybriddrev fra Seagate som en del af vores systemer - for et par år siden implementerede vi en løsning til et privat datacenter sammen med en partner fra Sydkorea. Derefter blev Oracle Orion benchmark brugt i testene, og de opnåede resultater var ikke ringere end All-Flash arrays.
I denne artikel vil vi se på, hvordan Seagate EXOS-drev med TurboBoost-teknologi er designet, evaluere deres evner til opgaver i virksomhedssegmentet og teste ydeevne under blandede belastninger.
Virksomhedssegmentets opgaver
Der er et mere eller mindre stabilt udvalg af opgaver, der kan betegnes som datalagringsopgaver i virksomheds- (eller virksomheds)segmentet. Disse omfatter traditionelt: funktion af CRM-applikationer og ERP-systemer, drift af mail- og filservere, backup- og virtualiseringsoperationer. Fra et lagersystemsynspunkt er implementeringen af sådanne funktioner karakteriseret ved et blandet belastningsflow med en klar overvægt af tilfældige anmodninger.
Derudover er ressourcekrævende områder som multidimensionel analyse OLAP (Online Analytical Processing) og real-time transaktionsbehandling (OLTP, Online Transaction Processing) aktivt under udvikling i virksomhedssegmentet. Deres ejendommelighed er, at de stoler mere på læseoperationer end på skriveoperationer. Den arbejdsbyrde, de skaber – intensive datastrømme med små blokstørrelser – kræver høj ydeevne fra systemet.
Alle disse funktioners rolle er hurtigt stigende. De holder op med at være hjælpeblokke i værdiskabelsesprocesser og bevæger sig ind i sektionen af produktets nøglekomponenter. For mange virksomhedsformer bliver dette en vigtig del af opbygningen af konkurrencefordele og markedsbæredygtighed. Det øger til gengæld kravene til virksomhedernes it-infrastruktur markant: Teknisk udstyr skal give maksimal gennemstrømning og minimal svartid. For at sikre den nødvendige ydeevne i sådanne situationer skal du vælge All-Flash-systemer eller hybrid-lagringssystemer med eller trættende.
Derudover er der en anden faktor, der er karakteristisk for virksomhedssegmentet - strenge krav til økonomisk effektivitet. Det er helt indlysende, at ikke alle virksomhedsstrukturer har råd til at købe og vedligeholde All-Flash arrays, så mange virksomheder må give lidt op i ydeevne, men købe meget mere omkostningseffektive løsninger. Disse forhold flytter markant markedsfokus mod hybridløsninger.
Hybridprincip eller TurboBoost-teknologi
Princippet om at bruge hybridteknologier er nu velkendt for et bredt publikum. Han fortæller om muligheden for at bruge forskellige teknologier for at opnå yderligere fordele i det endelige resultat. Hybride lagringssystemer kombinerer styrkerne ved solid state-drev og klassiske harddiske. Som et resultat får vi en optimeret løsning, hvor hver komponent arbejder med sin egen opgave: HDD bruges til at lagre hovedmængden af data, og SSD bruges til midlertidigt at gemme “hot data”.
Ifølge , i EMEA-regionen udgøres omkring 45.3 % af markedet af hybride lagringssystemer. Denne popularitet er bestemt af det faktum, at prisen på sådanne systemer på trods af sammenlignende ydeevne er væsentligt lavere end for SSD-baserede løsninger, og prisen for hver IOps halter flere størrelsesordener bagud.
Det samme hybridprincip kan implementeres direkte på drevniveau. Seagate var den første til at implementere denne idé i form af SSHD (Solid State Hybrid Drive) medier. Sådanne diske har vundet relativ popularitet på forbrugermarkedet, men de er ikke så almindelige i b2b-segmentet.
Den nuværende generation af denne teknologi hos Seagate går under det kommercielle navn TurboBoost. Til virksomhedssegmentet bruger virksomheden TurboBoost-teknologi i Seagate EXOS-serien af drev, som har øget pålidelighed og en optimal kombination af ydeevne og effektivitet. Et lagersystem, der er samlet på basis af sådanne diske, vil, hvad angår dets endelige karakteristika, svare til en hybrid konfiguration, mens caching af "varme" data sker på drevniveau og udføres ved hjælp af firmwarefunktionerne.
Seagate EXOS-drev bruger 16 GB indbygget eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) NAND-hukommelse til lokal SSD-cache, som har en markant højere omskrivningsressource end forbrugersegment-MLC.
Fælles nytte
Efter at have modtaget 8 Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB-drev til vores rådighed, besluttede vi at teste deres ydeevne som en del af vores system baseret på RAIDIX 4.7.
Udvendigt ligner et sådant drev en standard HDD: en 2,5-tommer metalkasse med et mærkemærke og standardhuller til fastgørelseselementer.
Drevet er udstyret med et 3 Gb/s SAS12-interface, hvilket gør det muligt at arbejde effektivt med to lagersystemcontrollere. Det er også værd at bemærke, at denne grænseflade har en større kødybde end SATA3.
Bemærk, at fra et ledelsessynspunkt ser sådan en disk i et lagersystem ud til at være et enkelt medie, hvor lagerpladsen ikke er opdelt i HDD- og SSD-områder. Dette eliminerer behovet for en software SSD-cache og forenkler systemkonfigurationen.
Som et applikationsscenario for en færdiglavet løsning blev arbejdet med belastningen fra typiske virksomhedsapplikationer overvejet.
Den største forventede fordel ved det oprettede lagersystem er effektiviteten ved at arbejde på blandede belastninger med en overvægt af læseoperationer. RAIDIX softwaredefinerede lagersystemer giver høj ydeevne til sekventielle arbejdsbelastninger, mens Seagate-drev med TurboBoost-teknologi hjælper med at optimere ydeevnen til tilfældige arbejdsbelastninger.
For det valgte scenarie ser det sådan ud: effektiviteten af at arbejde med tilfældige belastninger fra databaser og andre applikationsopgaver vil blive garanteret af SSD-elementer, og softwarens specifikationer vil tillade opretholdelse af en høj hastighed for behandling af sekventielle belastninger fra databasegendannelse eller indlæsning af data.
Samtidig ser hele systemet attraktivt ud med hensyn til pris og ydeevne: Billige (i forhold til All-Flash) hybriddrev kombinerer godt med fleksibiliteten og omkostningseffektiviteten af softwaredefinerede lagersystemer bygget på standard serverhardware.
Præstationstest
Test blev udført ved hjælp af fio v3.1-værktøjet.
En sekvens af minutlange fio-tests af 32 tråde med en kødybde på 1.
Blandet arbejdsbyrde: 70 % læser og 30 % skriver.
Blokstørrelse fra 4k til 1MB.
Indlæs på en 130 GB zone.
Server platform
AIC HA201-TP (1 stk)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 stk.)
RAM
128GB
SAS adapter
LSI SAS3008
Lagringsenheder
Seagate EXOS 10E24000 (8 stk.)
Array niveau
RAID 6
Testresultater
Et system baseret på RAIDIX 4.7 med 8 Seagate EXOS 10e2400-drev viser en samlet ydeevne på op til 220 IOps til læsning/skrivning med en 000k-blok.
Konklusion
Drev med TurboBoost-teknologi åbner nye muligheder for brugere og producenter af lagersystemer. Brug af en lokal SSD-cache øger systemets ydeevne betydeligt med en lille stigning i omkostningerne ved at købe drev.
Test af Seagate-drev udført i viste et sikkert højt præstationsniveau på et blandet belastningsmønster (70/30), hvilket simulerede de omtrentlige krav til anvendte opgaver i virksomhedssegmentet. Samtidig blev ydeevnen opnået 150 gange højere end grænseværdierne for HDD-drev. Det er værd at bemærke her, at omkostningerne ved køb af lagersystemer til denne konfiguration er omkring 60 % af omkostningerne ved en sammenlignelig All-Flash-løsning.
Nøgleindikatorer
- Den årlige diskfejlsrate er mindre end 0.44 %
- 40 % billigere end All-Flash-løsninger
- 150 gange hurtigere end HDD
- Op til 220 IOps på 000 drev
Kilde: www.habr.com