Hace un par de meses, Radix tuvo la oportunidad de trabajar con las últimas unidades Seagate EXOS, diseñadas para tareas de clase empresarial. Su característica distintiva es el dispositivo de disco híbrido: combina las tecnologías de discos duros convencionales (para almacenamiento principal) y unidades de estado sólido (para almacenar en caché datos calientes).
Ya hemos tenido una experiencia positiva al utilizar unidades híbridas de Seagate como parte de nuestros sistemas: hace un par de años implementamos una solución para un centro de datos privado junto con un socio de Corea del Sur. Luego se utilizó el punto de referencia Oracle Orion en las pruebas y los resultados obtenidos no fueron inferiores a los de las matrices All-Flash.
En este artículo veremos cómo se diseñan las unidades Seagate EXOS con tecnología TurboBoost, evaluaremos sus capacidades para tareas en el segmento corporativo y probaremos el rendimiento bajo cargas mixtas.
Tareas del segmento corporativo.
Existe una gama más o menos estable de tareas que pueden designarse como tareas de almacenamiento de datos en el segmento corporativo (o empresarial). Estos incluyen tradicionalmente: el funcionamiento de aplicaciones CRM y sistemas ERP, el funcionamiento de servidores de correo y archivos, operaciones de copia de seguridad y virtualización. Desde el punto de vista del sistema de almacenamiento, la implementación de tales funciones se caracteriza por un flujo de carga mixto, con un claro predominio de solicitudes aleatorias.
Además, en el segmento empresarial se están desarrollando activamente áreas que consumen muchos recursos, como el análisis multidimensional OLAP (procesamiento analítico en línea) y el procesamiento de transacciones en tiempo real (OLTP, procesamiento de transacciones en línea). Su peculiaridad es que se basan más en operaciones de lectura que en operaciones de escritura. La carga de trabajo que crean (flujos de datos intensivos con tamaños de bloques pequeños) requiere un alto rendimiento del sistema.
El papel de todas estas funciones está aumentando rápidamente. Dejan de ser bloques auxiliares en los procesos de creación de valor y pasan al apartado de componentes clave del producto. Para muchas formas de negocios, esto se convierte en un componente importante para construir una ventaja competitiva y la sostenibilidad del mercado. A su vez, esto aumenta significativamente los requisitos para la infraestructura de TI de las empresas: el equipo técnico debe proporcionar el máximo rendimiento y el mínimo tiempo de respuesta. Para garantizar el rendimiento requerido en tales situaciones, elija sistemas All-Flash o sistemas de almacenamiento híbridos con o agotador.
Además, existe otro factor característico del segmento empresarial: los estrictos requisitos de eficiencia económica. Es bastante obvio que no todas las estructuras corporativas pueden permitirse la compra y el mantenimiento de matrices All-Flash, por lo que muchas empresas tienen que renunciar un poco al rendimiento y adquirir soluciones mucho más rentables. Estas condiciones están cambiando fuertemente el enfoque del mercado hacia soluciones híbridas.
Principio híbrido o tecnología TurboBoost
El principio de utilizar tecnologías híbridas es ahora bien conocido por una amplia audiencia. Habla de la posibilidad de utilizar diferentes tecnologías para obtener beneficios adicionales en el resultado final. Los sistemas de almacenamiento híbridos combinan los puntos fuertes de las unidades de estado sólido y los discos duros clásicos. Como resultado, obtenemos una solución optimizada, donde cada componente trabaja con su propia tarea: el HDD se usa para almacenar la mayor cantidad de datos y el SSD se usa para contener temporalmente los "datos calientes".
Según , en la región EMEA, alrededor del 45.3% del mercado está formado por sistemas de almacenamiento híbridos. Esta popularidad está determinada por el hecho de que, a pesar del rendimiento comparativo, el costo de dichos sistemas es significativamente menor que el de las soluciones basadas en SSD, y el precio de cada IOps está por detrás en varios órdenes de magnitud.
El mismo principio híbrido se puede implementar directamente en el nivel de propulsión. Seagate fue el primero en implementar esta idea en forma de medio SSHD (Unidad híbrida de estado sólido). Estos discos han ganado relativa popularidad en el mercado de consumo, pero no son tan comunes en el segmento b2b.
La generación actual de esta tecnología en Seagate lleva el nombre comercial TurboBoost. Para el segmento corporativo, la empresa utiliza la tecnología TurboBoost en la línea de unidades Seagate EXOS, que tienen mayor confiabilidad y una combinación óptima de rendimiento y eficiencia. Un sistema de almacenamiento ensamblado sobre la base de dichos discos corresponderá, en términos de sus características finales, a una configuración híbrida, mientras que el almacenamiento en caché de datos "calientes" se produce a nivel de unidad y se realiza utilizando las capacidades del firmware.
Las unidades Seagate EXOS utilizan 16 GB de memoria NAND eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) integrada para la caché SSD local, que tiene un recurso de reescritura significativamente mayor que el MLC del segmento de consumidores.
utilidad compartida
Habiendo recibido a nuestra disposición 8 unidades Seagate EXOS 10E24000 de 1.2 TB, decidimos probar su rendimiento como parte de nuestro sistema basado en RAIDIX 4.7.
Externamente, una unidad de este tipo parece un disco duro estándar: una carcasa de metal de 2,5 pulgadas con una etiqueta de marca y orificios estándar para sujetadores.
La unidad está equipada con una interfaz SAS3 de 12 Gb/s, lo que le permite trabajar eficazmente con dos controladores de sistemas de almacenamiento. También vale la pena señalar que esta interfaz tiene una mayor profundidad de cola que SATA3.
Tenga en cuenta que desde el punto de vista de la gestión, dicho disco en un sistema de almacenamiento parece ser un medio único en el que el espacio de almacenamiento no está dividido en áreas HDD y SSD. Esto elimina la necesidad de un caché SSD de software y simplifica la configuración del sistema.
Como escenario de aplicación para una solución ya preparada se consideró el trabajo con la carga de aplicaciones corporativas típicas.
El principal beneficio esperado del sistema de almacenamiento creado es la eficiencia de trabajar con cargas mixtas con predominio de operaciones de lectura. Los sistemas de almacenamiento definidos por software RAIDIX brindan un alto rendimiento para cargas de trabajo secuenciales, mientras que las unidades Seagate con tecnología TurboBoost ayudan a optimizar el rendimiento para cargas de trabajo aleatorias.
Para el escenario seleccionado, se ve así: la eficiencia de trabajar con cargas aleatorias de bases de datos y otras tareas de la aplicación estará garantizada por elementos SSD, y las características específicas del software permitirán mantener una alta velocidad de procesamiento de cargas secuenciales desde la recuperación de la base de datos o carga de datos.
Al mismo tiempo, todo el sistema parece atractivo en términos de precio y rendimiento: las unidades híbridas económicas (en comparación con All-Flash) se combinan bien con la flexibilidad y rentabilidad de los sistemas de almacenamiento definidos por software integrados en hardware de servidor estándar.
Pruebas de rendimiento
Las pruebas se realizaron utilizando la utilidad fio v3.1.
Una secuencia de pruebas fio de un minuto de duración de 32 subprocesos con una profundidad de cola de 1.
Carga de trabajo mixta: 70% lectura y 30% escritura.
Tamaño de bloque de 4k a 1MB.
Carga en una zona de 130 GB.
plataforma de servidor
AIC HA201-TP (1 pieza)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 uds.)
RAM
128GB
Adaptador SAS
LSI SAS3008
Dispositivos de almacenamiento
Seagate EXOS 10E24000 (8 uds.)
nivel de matriz
6 RAID
Resultados de la prueba
Un sistema basado en RAIDIX 4.7 con 8 unidades Seagate EXOS 10e2400 muestra un rendimiento total de hasta 220 IOps para lectura/escritura con un bloque de 000k.
Conclusión
Las unidades con tecnología TurboBoost abren nuevas posibilidades para los usuarios y fabricantes de sistemas de almacenamiento. El uso de una caché SSD local aumenta significativamente el rendimiento del sistema con un ligero aumento en el costo de compra de unidades.
Pruebas de unidades Seagate realizadas en mostró con confianza un alto nivel de rendimiento en un patrón de carga mixto (70/30), simulando los requisitos aproximados de las tareas aplicadas en el segmento corporativo. Al mismo tiempo, se logró un rendimiento 150 veces superior a los valores límite de las unidades HDD. Vale la pena señalar aquí que el costo de comprar sistemas de almacenamiento para esta configuración es aproximadamente el 60% del costo de una solución All-Flash comparable.
Indicadores clave
- La tasa anual de fallos del disco es inferior al 0.44%
- 40% más barato que las soluciones All-Flash
- 150 veces más rápido que el HDD
- Hasta 220 IOps en 000 unidades
Fuente: habr.com