Πριν από μερικούς μήνες, η Radix είχε την ευκαιρία να εργαστεί με τους πιο πρόσφατους δίσκους Seagate EXOS, σχεδιασμένους για εργασίες εταιρικής κατηγορίας. Το χαρακτηριστικό τους χαρακτηριστικό είναι η υβριδική μονάδα δίσκου - συνδυάζει τις τεχνολογίες των συμβατικών σκληρών δίσκων (για κύρια αποθήκευση) και των μονάδων στερεάς κατάστασης (για την προσωρινή αποθήκευση ζεστών δεδομένων).
Έχουμε ήδη θετική εμπειρία χρησιμοποιώντας υβριδικούς δίσκους από τη Seagate ως μέρος των συστημάτων μας - πριν από μερικά χρόνια εφαρμόσαμε μια λύση για ένα ιδιωτικό κέντρο δεδομένων μαζί με έναν συνεργάτη από τη Νότια Κορέα. Στη συνέχεια, το σημείο αναφοράς Oracle Orion χρησιμοποιήθηκε στις δοκιμές και τα αποτελέσματα που προέκυψαν δεν ήταν κατώτερα από τις συστοιχίες All-Flash.
Σε αυτό το άρθρο θα δούμε πώς σχεδιάζονται οι μονάδες δίσκου Seagate EXOS με τεχνολογία TurboBoost, θα αξιολογήσουμε τις δυνατότητές τους για εργασίες στο εταιρικό τμήμα και θα δοκιμάσουμε την απόδοση υπό μικτά φορτία.
Καθήκοντα του εταιρικού τμήματος
Υπάρχει ένα περισσότερο ή λιγότερο σταθερό εύρος εργασιών που μπορούν να χαρακτηριστούν ως εργασίες αποθήκευσης δεδομένων στο εταιρικό (ή εταιρικό) τμήμα. Αυτά παραδοσιακά περιλαμβάνουν: τη λειτουργία εφαρμογών CRM και συστημάτων ERP, τη λειτουργία διακομιστών αλληλογραφίας και αρχείων, λειτουργίες δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας και εικονικοποίησης. Από την άποψη του συστήματος αποθήκευσης, η υλοποίηση τέτοιων λειτουργιών χαρακτηρίζεται από μικτή ροή φορτίου, με σαφή υπεροχή των τυχαίων αιτημάτων.
Επιπλέον, τομείς έντασης πόρων, όπως το πολυδιάστατο analytics OLAP (Online Analytical Processing) και η επεξεργασία συναλλαγών σε πραγματικό χρόνο (OLTP, Online Transaction Processing) αναπτύσσονται ενεργά στον επιχειρηματικό τομέα. Η ιδιαιτερότητά τους είναι ότι βασίζονται περισσότερο σε πράξεις ανάγνωσης παρά σε πράξεις εγγραφής. Ο φόρτος εργασίας που δημιουργούν—εντατικές ροές δεδομένων με μικρά μεγέθη μπλοκ—απαιτεί υψηλή απόδοση από το σύστημα.
Ο ρόλος όλων αυτών των λειτουργιών αυξάνεται ραγδαία. Παύουν να είναι βοηθητικά μπλοκ στις διαδικασίες δημιουργίας αξίας και μετακινούνται στην ενότητα των βασικών συστατικών του προϊόντος. Για πολλές μορφές επιχειρήσεων, αυτό γίνεται ένα σημαντικό συστατικό της δημιουργίας ανταγωνιστικού πλεονεκτήματος και της βιωσιμότητας της αγοράς. Με τη σειρά του, αυτό αυξάνει σημαντικά τις απαιτήσεις για την υποδομή πληροφορικής των εταιρειών: ο τεχνικός εξοπλισμός πρέπει να παρέχει μέγιστη απόδοση και ελάχιστο χρόνο απόκρισης. Για να εξασφαλίσετε την απαιτούμενη απόδοση σε τέτοιες περιπτώσεις, επιλέξτε συστήματα All-Flash ή υβριδικά συστήματα αποθήκευσης με ή κουραστικό.
Επιπλέον, υπάρχει ένας άλλος παράγοντας που χαρακτηρίζει τον επιχειρηματικό τομέα - αυστηρές απαιτήσεις για οικονομική αποδοτικότητα. Είναι προφανές ότι δεν μπορούν όλες οι εταιρικές δομές να αντέξουν οικονομικά την αγορά και συντήρηση συστοιχιών All-Flash, έτσι πολλές εταιρείες πρέπει να εγκαταλείψουν λίγο την απόδοση, αλλά να αγοράσουν πολύ πιο οικονομικές λύσεις. Αυτές οι συνθήκες μετατοπίζουν έντονα την εστίαση της αγοράς προς τις υβριδικές λύσεις.
Υβριδική αρχή ή τεχνολογία TurboBoost
Η αρχή της χρήσης υβριδικών τεχνολογιών είναι πλέον ευρέως γνωστή σε ένα ευρύ κοινό. Μιλά για τη δυνατότητα χρήσης διαφορετικών τεχνολογιών για την απόκτηση πρόσθετων οφελών στο τελικό αποτέλεσμα. Τα υβριδικά συστήματα αποθήκευσης συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των μονάδων στερεάς κατάστασης και των κλασικών σκληρών δίσκων. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνουμε μια βελτιστοποιημένη λύση, όπου κάθε στοιχείο λειτουργεί με τη δική του εργασία: Ο σκληρός δίσκος χρησιμοποιείται για την αποθήκευση του κύριου όγκου δεδομένων και ο SSD χρησιμοποιείται για να περιέχει προσωρινά "καυτά δεδομένα".
Σύμφωνα με , στην περιοχή EMEA περίπου το 45.3% της αγοράς αποτελείται από υβριδικά συστήματα αποθήκευσης. Αυτή η δημοτικότητα καθορίζεται από το γεγονός ότι, παρά τη συγκριτική απόδοση, το κόστος τέτοιων συστημάτων είναι σημαντικά χαμηλότερο από αυτό των λύσεων που βασίζονται σε SSD και η τιμή για κάθε IOps υστερεί κατά πολλές τάξεις μεγέθους.
Η ίδια υβριδική αρχή μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας στο επίπεδο κίνησης. Η Seagate ήταν η πρώτη που εφάρμοσε αυτή την ιδέα με τη μορφή μέσων SSHD (Solid State Hybrid Drive). Τέτοιοι δίσκοι έχουν κερδίσει σχετική δημοτικότητα στην καταναλωτική αγορά, αλλά δεν είναι τόσο συνηθισμένοι στο τμήμα b2b.
Η τρέχουσα γενιά αυτής της τεχνολογίας στη Seagate φέρει την εμπορική ονομασία TurboBoost. Για τον εταιρικό τομέα, η εταιρεία χρησιμοποιεί τεχνολογία TurboBoost στη σειρά κινητήρων Seagate EXOS, οι οποίοι έχουν αυξημένη αξιοπιστία και βέλτιστο συνδυασμό απόδοσης και αποδοτικότητας. Ένα σύστημα αποθήκευσης που συναρμολογείται βάσει τέτοιων δίσκων θα αντιστοιχεί, όσον αφορά τα τελικά χαρακτηριστικά του, σε μια υβριδική διαμόρφωση, ενώ η προσωρινή αποθήκευση των "καυτών" δεδομένων πραγματοποιείται στο επίπεδο της μονάδας και εκτελείται χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες υλικολογισμικού.
Οι μονάδες EXOS της Seagate χρησιμοποιούν ενσωματωμένη μνήμη NAND 16 GB eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) για τοπική κρυφή μνήμη SSD, η οποία έχει σημαντικά υψηλότερο πόρο επανεγγραφής από το MLC τμήματος καταναλωτή.
Κοινόχρηστο βοηθητικό πρόγραμμα
Έχοντας λάβει στη διάθεσή μας 8 μονάδες Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB, αποφασίσαμε να δοκιμάσουμε την απόδοσή τους ως μέρος του συστήματός μας που βασίζεται στο RAIDIX 4.7.
Εξωτερικά, μια τέτοια μονάδα μοιάζει με τυπικό σκληρό δίσκο: μεταλλική θήκη 2,5 ιντσών με επώνυμη ετικέτα και τυπικές οπές για συνδετήρες.
Η μονάδα είναι εξοπλισμένη με διεπαφή SAS3 12 Gb/s, επιτρέποντάς της να λειτουργεί αποτελεσματικά με δύο ελεγκτές συστήματος αποθήκευσης. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι αυτή η διεπαφή έχει μεγαλύτερο βάθος ουράς από το SATA3.
Σημειώστε ότι από διαχειριστική άποψη, ένας τέτοιος δίσκος σε ένα σύστημα αποθήκευσης φαίνεται να είναι ένα ενιαίο μέσο στο οποίο ο χώρος αποθήκευσης δεν χωρίζεται σε περιοχές HDD και SSD. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για προσωρινή μνήμη SSD λογισμικού και απλοποιεί τη διαμόρφωση του συστήματος.
Ως σενάριο εφαρμογής για μια έτοιμη λύση, εξετάστηκε η εργασία με το φορτίο από τυπικές εταιρικές εφαρμογές.
Το κύριο αναμενόμενο όφελος από το δημιουργημένο σύστημα αποθήκευσης είναι η αποτελεσματικότητα της εργασίας σε μικτά φορτία με υπεροχή των λειτουργιών ανάγνωσης. Τα συστήματα αποθήκευσης που ορίζονται από το λογισμικό RAIDIX παρέχουν υψηλή απόδοση για διαδοχικούς φόρτους εργασίας, ενώ οι μονάδες δίσκου Seagate με τεχνολογία TurboBoost συμβάλλουν στη βελτιστοποίηση της απόδοσης για τυχαίους φόρτους εργασίας.
Για το επιλεγμένο σενάριο, μοιάζει με αυτό: η αποτελεσματικότητα της εργασίας με τυχαία φορτία από βάσεις δεδομένων και άλλες εργασίες εφαρμογής θα είναι εγγυημένη από στοιχεία SSD και οι ιδιαιτερότητες του λογισμικού θα επιτρέψουν τη διατήρηση υψηλής ταχύτητας επεξεργασίας διαδοχικών φορτίων από την ανάκτηση βάσης δεδομένων ή φόρτωση δεδομένων.
Ταυτόχρονα, ολόκληρο το σύστημα φαίνεται ελκυστικό όσον αφορά την τιμή και την απόδοση: οι φθηνοί (σε σχέση με το All-Flash) υβριδικοί δίσκοι συνδυάζονται καλά με την ευελιξία και την οικονομική αποδοτικότητα των συστημάτων αποθήκευσης που καθορίζονται από λογισμικό και είναι κατασκευασμένα σε τυπικό υλικό διακομιστή.
Δοκιμή απόδοσης
Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το βοηθητικό πρόγραμμα fio v3.1.
Μια ακολουθία λεπτών δοκιμών fio 32 νημάτων με βάθος ουράς 1.
Μικτός φόρτος εργασίας: 70% ανάγνωση και 30% εγγραφή.
Μέγεθος μπλοκ από 4k έως 1MB.
Φόρτωση σε ζώνη 130 GB.
Πλατφόρμα διακομιστή
AIC HA201-TP (1 τεμάχιο)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 τεμ.)
RAM
128GB
Προσαρμογέας SAS
LSI SAS3008
Δίσκοι
Seagate EXOS 10E24000 (8 τεμ.)
Επίπεδο πίνακα
RAID 6
Αποτελέσματα δοκιμών
Ένα σύστημα που βασίζεται στο RAIDIX 4.7 με 8 μονάδες δίσκου Seagate EXOS 10e2400 δείχνει συνολική απόδοση έως και 220 IOps για ανάγνωση/εγγραφή με μπλοκ 000k.
Συμπέρασμα
Οι μονάδες δίσκου με τεχνολογία TurboBoost ανοίγουν νέες δυνατότητες στους χρήστες και τους κατασκευαστές συστημάτων αποθήκευσης. Η χρήση τοπικής κρυφής μνήμης SSD αυξάνει σημαντικά την απόδοση του συστήματος με μια ελαφρά αύξηση στο κόστος αγοράς μονάδων δίσκου.
Δοκιμές στροφών Seagate που πραγματοποιήθηκαν στο έδειξε ένα αξιόπιστα υψηλό επίπεδο απόδοσης σε ένα μικτό μοτίβο φορτίου (70/30), προσομοιώνοντας κατά προσέγγιση τις απαιτήσεις των εφαρμοζόμενων εργασιών στον εταιρικό τομέα. Ταυτόχρονα, επιτεύχθηκε απόδοση 150 φορές υψηλότερη από τις οριακές τιμές των μονάδων HDD. Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι το κόστος αγοράς συστημάτων αποθήκευσης για αυτήν τη διαμόρφωση είναι περίπου το 60% του κόστους μιας συγκρίσιμης λύσης All-Flash.
Βασικά στοιχεία
- Το ετήσιο ποσοστό αποτυχίας δίσκου είναι μικρότερο από 0.44%
- 40% φθηνότερα από τις λύσεις All-Flash
- 150 φορές πιο γρήγορα από τον σκληρό δίσκο
- Έως 220 IOps σε 000 μονάδες δίσκου
Πηγή: www.habr.com