Pari kuukautta sitten Radixilla oli mahdollisuus työskennellä uusimpien Seagate EXOS -asemien kanssa, jotka on suunniteltu yritysluokan tehtäviin. Niiden erottuva piirre on hybridiasemalaite - se yhdistää perinteisten kiintolevyjen (päämuistiin) ja solid-state-asemien (kuumien tietojen välimuistiin) tekniikat.
Meillä on jo positiivisia kokemuksia Seagaten hybridiasemien käytöstä osana järjestelmiämme - pari vuotta sitten toteutimme yksityisen datakeskuksen ratkaisun yhdessä eteläkorealaisen kumppanin kanssa. Sitten testeissä käytettiin Oracle Orion -benchmarkia, ja saadut tulokset eivät olleet huonompia kuin All-Flash-taulukot.
Tässä artikkelissa tarkastellaan, kuinka TurboBoost-teknologialla varustetut Seagate EXOS -asemat suunnitellaan, arvioimme niiden kykyjä yrityssegmentin tehtäviin ja testaamme suorituskykyä sekakuormituksessa.
Yrityssegmentin tehtävät
Yritys- (tai yritys) -segmentissä on enemmän tai vähemmän vakaa joukko tehtäviä, jotka voidaan nimetä tietojen tallennustehtäviksi. Näitä ovat perinteisesti: CRM-sovellusten ja ERP-järjestelmien toiminta, sähköposti- ja tiedostopalvelimien toiminta, varmuuskopiointi ja virtualisointi. Tallennusjärjestelmän näkökulmasta tällaisten toimintojen toteuttamiselle on ominaista sekoitettu kuormitusvirta, jossa satunnaiset pyynnöt ovat selkeästi ylivoimaisia.
Lisäksi yrityssegmentissä kehittyvät aktiivisesti resurssiintensiiviset osa-alueet, kuten moniulotteinen analytiikka OLAP (Online Analytical Processing) ja reaaliaikainen tapahtumien käsittely (OLTP, Online Transaction Processing). Niiden erikoisuus on, että ne luottavat enemmän luku- kuin kirjoitustoimintoihin. Niiden luoma työmäärä – intensiiviset tietovirrat pienikokoisilla lohkoilla – vaatii järjestelmältä korkeaa suorituskykyä.
Kaikkien näiden toimintojen rooli kasvaa nopeasti. Ne lakkaavat olemasta apulohkoja arvonluontiprosesseissa ja siirtyvät tuotteen avainkomponenttien osioon. Monille yritysmuodoille tästä tulee tärkeä osa kilpailuedun rakentamista ja markkinoiden kestävyyttä. Tämä puolestaan lisää merkittävästi yritysten IT-infrastruktuurin vaatimuksia: teknisten laitteiden on tarjottava maksimaalinen läpijuoksu ja minimi vasteaika. Varmistaaksesi vaaditun suorituskyvyn tällaisissa tilanteissa, valitse All-Flash-järjestelmät tai hybriditallennusjärjestelmät tai väsyttää.
Lisäksi yrityssegmentille on ominaista toinen tekijä - tiukat vaatimukset taloudelliselle tehokkuudelle. On ilmeistä, että kaikilla yritysrakenteilla ei ole varaa ostaa ja ylläpitää All-Flash-taulukoita, joten monet yritykset joutuvat luopumaan suorituskyvystä, mutta ostavat paljon kustannustehokkaampia ratkaisuja. Nämä olosuhteet siirtävät markkinoiden painopistettä voimakkaasti kohti hybridiratkaisuja.
Hybridiperiaate tai TurboBoost-tekniikka
Hybriditeknologioiden käyttöperiaate on nyt laajalle yleisölle tuttu. Hän puhuu mahdollisuudesta käyttää erilaisia teknologioita lisähyötyjen saamiseksi lopputulokseen. Hybriditallennusjärjestelmissä yhdistyvät solid-state-asemien ja klassisten kiintolevyjen vahvuudet. Lopputuloksena saamme optimoidun ratkaisun, jossa jokainen komponentti toimii oman tehtävänsä kanssa: HDD:lle tallennetaan suurin osa datasta ja SSD:lle tilapäisesti "kuuma data".
Mukaan EMEA-alueella noin 45.3 % markkinoista koostuu hybridivarastointijärjestelmistä. Suosion määrää se, että vertailukelpoisesta suorituskyvystä huolimatta tällaisten järjestelmien kustannukset ovat huomattavasti SSD-pohjaisia ratkaisuja alhaisemmat ja kunkin IO:n hinta on useita suuruusluokkaa jäljessä.
Sama hybridiperiaate voidaan toteuttaa suoraan käyttötasolla. Seagate toteutti ensimmäisenä tämän idean SSHD (Solid State Hybrid Drive) -median muodossa. Tällaiset levyt ovat saavuttaneet suhteellisen suosion kuluttajamarkkinoilla, mutta ne eivät ole niin yleisiä b2b-segmentissä.
Tämän teknologian nykyinen sukupolvi Seagatessa kulkee kaupallisen nimen TurboBoost alla. Yrityssegmentissä yhtiö käyttää TurboBoost-teknologiaa Seagate EXOS -taajuusmuuttajasarjassa, joka on lisännyt luotettavuutta ja optimaalisen yhdistelmän suorituskykyä ja tehokkuutta. Tällaisten levyjen pohjalta koottu tallennusjärjestelmä vastaa lopullisilta ominaisuuksiltaan hybridikokoonpanoa, kun taas "kuumien" tietojen välimuisti tapahtuu asematasolla ja se suoritetaan laiteohjelmiston ominaisuuksien avulla.
Seagate EXOS -asemat käyttävät 16 Gt sisäänrakennettua eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) NAND-muistia paikalliseen SSD-välimuistiin, jolla on huomattavasti suurempi uudelleenkirjoitusresurssi kuin kuluttajasegmentin MLC:llä.
Jaettu apuohjelma
Saatuamme käyttöön 8 Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB -asemaa, päätimme testata niiden suorituskykyä osana RAIDIX 4.7 -järjestelmäämme.
Ulkoisesti tällainen asema näyttää tavalliselta kiintolevyltä: 2,5 tuuman metallikotelo, jossa on merkkitarra ja vakioreiät kiinnikkeille.
Taajuusmuuttaja on varustettu 3 Gb/s SAS12-liitännällä, jonka ansiosta se toimii tehokkaasti kahden tallennusjärjestelmän ohjaimen kanssa. On myös syytä huomata, että tällä liitännällä on suurempi jonosyvyys kuin SATA3:lla.
Huomaa, että hallinnan näkökulmasta tällainen tallennusjärjestelmän levy näyttää olevan yksi tietoväline, jossa tallennustilaa ei ole jaettu HDD- ja SSD-alueisiin. Tämä poistaa ohjelmiston SSD-välimuistin tarpeen ja yksinkertaistaa järjestelmän konfigurointia.
Sovellusskenaariona valmiille ratkaisulle tarkasteltiin työskentelyä tyypillisten yrityssovellusten kuormituksella.
Suurin odotettu hyöty luodusta tallennusjärjestelmästä on tehokkuus työskennellä sekakuormilla, joissa lukeminen on valtaosa. RAIDIX-ohjelmiston määrittämät tallennusjärjestelmät tarjoavat korkean suorituskyvyn peräkkäisissä työkuormissa, kun taas Seagate-asemat TurboBoost-tekniikalla auttavat optimoimaan suorituskyvyn satunnaisille työkuormille.
Valitussa skenaariossa se näyttää tältä: SSD-elementit takaavat satunnaisten tietokantojen kuormien ja muiden sovellustehtävien työskentelyn tehokkuuden, ja ohjelmiston erityispiirteet mahdollistavat tietokannan palautuksen tai peräkkäisten kuormien käsittelyn suuren nopeuden. tietojen lataaminen.
Samanaikaisesti koko järjestelmä näyttää houkuttelevalta hinnaltaan ja suorituskyvyltään: halvat (all-Flashiin verrattuna) hybridiasemat yhdistyvät hyvin vakiopalvelinlaitteistolle rakennettujen ohjelmistopohjaisten tallennusjärjestelmien joustavuuteen ja kustannustehokkuuteen.
Suorituskyvyn testaus
Testaus suoritettiin fio v3.1 -apuohjelmalla.
Minuutin pituisten fio-testien sarja, jossa on 32 säiettä jonon syvyydellä 1.
Sekoitettu työmäärä: 70 % luku ja 30 % kirjoitus.
Lohkon koko 4k - 1MB.
Lataa 130 Gt:n vyöhykkeelle.
Palvelinalusta
AIC HA201-TP (1 kpl)
prosessori
Intel Xeon E5-2620v2 (2 kpl)
RAM
128GB
SAS sovitin
LSI SAS3008
Tallennuslaitteet
Seagate EXOS 10E24000 (8 kpl)
Array taso
RAID 6
Testitulokset
RAIDIX 4.7 -järjestelmään perustuva järjestelmä, jossa on 8 Seagate EXOS 10e2400 -asemaa, tarjoaa jopa 220 000 IOps:n kokonaissuorituskyvyn lukemiseen/kirjoittamiseen 4k-lohkolla.
Johtopäätös
TurboBoost-teknologialla varustetut asemat avaavat uusia mahdollisuuksia käyttäjille ja tallennusjärjestelmien valmistajille. Paikallisen SSD-välimuistin käyttö lisää merkittävästi järjestelmän suorituskykyä ja nostaa hieman asemien hankintakustannuksia.
Seagate-asemien testit suoritettu vuonna osoitti luotettavasti korkeaa suorituskykyä sekakuormituskuviossa (70/30), mikä simuloi yrityssegmentin sovellettavien tehtävien likimääräisiä vaatimuksia. Samaan aikaan suorituskyky saavutettiin 150 kertaa korkeampi kuin HDD-asemien raja-arvot. Tässä on syytä huomata, että tämän kokoonpanon tallennusjärjestelmien hankintakustannukset ovat noin 60 % vastaavan All-Flash-ratkaisun kustannuksista.
Avainluvut
- Vuotuinen levyvirheprosentti on alle 0.44 %
- 40 % halvempi kuin All-Flash-ratkaisut
- 150 kertaa nopeampi kuin kiintolevy
- Jopa 220 000 IO:ta kahdeksalla asemalla
Lähde: will.com