Hai un par de meses, Radix tivo a oportunidade de traballar coas unidades EXOS máis recentes de Seagate, deseñadas para tarefas de clase empresarial. A súa característica distintiva reside no dispositivo de unidade híbrida: combina as tecnoloxías dos discos duros convencionais (para o almacenamento principal) e as unidades de estado sólido (para almacenar datos en caché).
Xa tivemos experiencia positiva no uso de unidades híbridas de Seagate como parte dos nosos sistemas: hai un par de anos implementamos unha solución para un centro de datos privado xunto cun socio de Corea do Sur. Despois utilizouse o benchmark de Oracle Orion nas probas e os resultados obtidos non foron inferiores aos de matrices All-Flash.
Neste artigo analizaremos como se deseñan as unidades Seagate EXOS con tecnoloxía TurboBoost, avaliaremos as súas capacidades para tarefas no segmento corporativo e probaremos o rendemento baixo cargas mixtas.
Tarefas do segmento corporativo
Existe unha gama máis ou menos estable de tarefas que se poden designar como tarefas de almacenamento de datos no segmento corporativo (ou empresarial). Estes inclúen tradicionalmente: o funcionamento das aplicacións CRM e dos sistemas ERP, o funcionamento dos servidores de correo e ficheiros, operacións de copia de seguridade e virtualización. Desde o punto de vista do sistema de almacenamento, a implantación destas funcións caracterízase por un fluxo de carga mixto, cun claro predominio de solicitudes aleatorias.
Ademais, no segmento empresarial están a desenvolverse activamente áreas de uso intensivo de recursos, como a analítica multidimensional OLAP (Procesamento analítico en liña) e o procesamento de transaccións en tempo real (OLTP, Procesamento de transaccións en liña). A súa peculiaridade é que dependen máis das operacións de lectura que das operacións de escritura. A carga de traballo que crean (fluxos de datos intensivos con tamaños de bloque pequenos) require un alto rendemento do sistema.
O papel de todas estas funcións está aumentando rapidamente. Deixan de ser bloques auxiliares nos procesos de creación de valor e pasan ao apartado de compoñentes clave do produto. Para moitas formas de negocio, isto convértese nun compoñente importante para crear vantaxes competitivas e sustentabilidade do mercado. Á súa vez, isto aumenta significativamente os requisitos para a infraestrutura informática das empresas: os equipos técnicos deben proporcionar o máximo rendemento e o mínimo tempo de resposta. Para garantir o rendemento necesario en tales situacións, escolla sistemas All-Flash ou sistemas de almacenamento híbridos con ou cansativo.
Ademais, hai outro factor característico do segmento empresarial: requisitos estritos de eficiencia económica. É bastante obvio que non todas as estruturas corporativas poden permitirse a compra e o mantemento de matrices All-Flash, polo que moitas empresas teñen que renunciar un pouco ao rendemento, pero comprar solucións moito máis rendibles. Estas condicións están cambiando fortemente o foco do mercado cara a solucións híbridas.
Principio híbrido ou tecnoloxía TurboBoost
O principio de usar tecnoloxías híbridas é hoxe ben coñecido por un amplo público. Fala da posibilidade de utilizar diferentes tecnoloxías para obter beneficios adicionais no resultado final. Os sistemas de almacenamento híbridos combinan os puntos fortes das unidades de estado sólido e os discos duros clásicos. Como resultado, obtemos unha solución optimizada, onde cada compoñente traballa coa súa propia tarefa: o disco duro úsase para almacenar a cantidade principal de datos e o SSD úsase para almacenar temporalmente "datos quentes".
Conforme , na rexión EMEA preto do 45.3% do mercado está composto por sistemas de almacenamento híbridos. Esta popularidade vén determinada polo feito de que, a pesar do rendemento comparativo, o custo destes sistemas é significativamente inferior ao das solucións baseadas en SSD, e o prezo de cada IOps queda por detrás en varias ordes de magnitude.
O mesmo principio híbrido pódese implementar directamente no nivel de condución. Seagate foi o primeiro en implementar esta idea en forma de medios SSHD (Solid State Hybrid Drive). Tales discos gañaron relativa popularidade no mercado de consumo, pero non son tan comúns no segmento b2b.
A xeración actual desta tecnoloxía en Seagate leva o nome comercial TurboBoost. Para o segmento corporativo, a compañía utiliza a tecnoloxía TurboBoost na liña de unidades Seagate EXOS, que teñen unha maior fiabilidade e unha combinación óptima de rendemento e eficiencia. Un sistema de almacenamento ensamblado en base a tales discos corresponderá, en canto ás súas características finais, a unha configuración híbrida, mentres que o almacenamento en caché de datos "quentes" ocorre a nivel de unidade e realízase utilizando as capacidades do firmware.
As unidades EXOS de Seagate usan 16 GB de memoria NAND eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) integrada para a caché SSD local, que ten un recurso de reescritura significativamente maior que o MLC do segmento consumidor.
Utilidade compartida
Tras recibir 8 unidades Seagate EXOS 10E24000 de 1.2 TB á nosa disposición, decidimos probar o seu rendemento como parte do noso sistema baseado en RAIDIX 4.7.
Externamente, tal unidade parece un disco duro estándar: unha caixa metálica de 2,5 polgadas cunha etiqueta de marca e buratos estándar para fixadores.
A unidade está equipada cunha interface SAS3 de 12 Gb/s, o que lle permite traballar eficazmente con dous controladores de sistemas de almacenamento. Tamén vale a pena sinalar que esta interface ten unha profundidade de fila maior que SATA3.
Teña en conta que, desde o punto de vista da xestión, un disco deste tipo nun sistema de almacenamento parece ser un único medio no que o espazo de almacenamento non está dividido en áreas HDD e SSD. Isto elimina a necesidade dunha caché SSD de software e simplifica a configuración do sistema.
Como escenario de aplicación para unha solución preparada, considerouse traballar coa carga das aplicacións corporativas típicas.
O principal beneficio esperado do sistema de almacenamento creado é a eficiencia de traballar en cargas mixtas con predominio das operacións de lectura. Os sistemas de almacenamento definido por software RAIDIX ofrecen un alto rendemento para cargas de traballo secuenciais, mentres que as unidades de Seagate con tecnoloxía TurboBoost axudan a optimizar o rendemento para cargas de traballo aleatorias.
Para o escenario seleccionado, ten o seguinte aspecto: a eficiencia de traballar con cargas aleatorias de bases de datos e outras tarefas de aplicacións estará garantida por elementos SSD, e as características específicas do software permitirán manter unha alta velocidade de procesamento de cargas secuenciais a partir da recuperación de bases de datos ou carga de datos.
Ao mesmo tempo, todo o sistema parece atractivo en termos de prezo e rendemento: as unidades híbridas baratas (en relación ao All-Flash) combínanse ben coa flexibilidade e a rendibilidade dos sistemas de almacenamento definidos por software construídos en hardware de servidor estándar.
Probas de rendemento
As probas realizáronse mediante a utilidade fio v3.1.
Unha secuencia de probas fio dun minuto de duración de 32 fíos cunha profundidade de cola de 1.
Carga de traballo mixta: 70% lectura e 30% escritura.
Tamaño do bloque de 4k a 1 MB.
Carga nunha zona de 130 GB.
Plataforma de servidor
AIC HA201-TP (1 peza)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 unidades)
RAM
128GB
Adaptador SAS
LSI SAS 3008
Dispositivos de almacenamento
Seagate EXOS 10E24000 (8 unidades)
Nivel de matriz
6 RAID
Resultados da proba
Un sistema baseado en RAIDIX 4.7 con 8 unidades Seagate EXOS 10e2400 mostra un rendemento total de ata 220 IOps para ler/escritura cun bloque 000k.
Conclusión
As unidades con tecnoloxía TurboBoost abren novas posibilidades para os usuarios e os fabricantes de sistemas de almacenamento. Usar unha caché SSD local aumenta significativamente o rendemento do sistema cun lixeiro aumento do custo de compra de unidades.
Probas de unidades de Seagate realizadas en mostrou un alto nivel de rendemento con confianza nun patrón de carga mixta (70/30), simulando os requisitos aproximados das tarefas aplicadas no segmento corporativo. Ao mesmo tempo, o rendemento alcanzouse 150 veces superior aos valores límite das unidades HDD. Paga a pena sinalar aquí que o custo de compra de sistemas de almacenamento para esta configuración é de aproximadamente o 60% do custo dunha solución All-Flash comparable.
Indicadores clave
- A taxa anual de falla do disco é inferior ao 0.44 %
- Un 40 % máis barato que as solucións All-Flash
- 150 veces máis rápido que o HDD
- Ata 220 IOps en 000 unidades
Fonte: www.habr.com