Prije nekoliko mjeseci, Radix je imao priliku raditi s najnovijim Seagate EXOS diskovima, dizajniranim za poslovne zadatke. Njihova posebnost je hibridni pogonski uređaj - kombinira tehnologije konvencionalnih tvrdih diskova (za glavnu pohranu) i solid-state diskova (za predmemoriju vrućih podataka).
Već imamo pozitivna iskustva s korištenjem hibridnih pogona iz Seagatea kao dijela naših sustava - prije nekoliko godina implementirali smo rješenje za privatni podatkovni centar zajedno s partnerom iz Južne Koreje. Zatim je u testovima korišten Oracle Orion benchmark, a dobiveni rezultati nisu bili lošiji od All-Flash polja.
U ovom ćemo članku pogledati kako su dizajnirani pogoni Seagate EXOS s TurboBoost tehnologijom, procijeniti njihove mogućnosti za zadatke u korporativnom segmentu i testirati performanse pod mješovitim opterećenjima.
Zadaci korporativnog segmenta
Postoji više ili manje stabilan raspon zadataka koji se mogu označiti kao poslovi pohrane podataka u korporativnom (ili enterprise) segmentu. To tradicionalno uključuje: funkcioniranje CRM aplikacija i ERP sustava, rad poslužitelja pošte i datoteka, backup i virtualizacijske operacije. Sa stajališta sustava za pohranu, implementaciju takvih funkcija karakterizira mješoviti tok opterećenja, s jasnom prevlašću slučajnih zahtjeva.
Osim toga, resursno intenzivna područja kao što su višedimenzionalna analitika OLAP (Online Analytical Processing) i obrada transakcija u stvarnom vremenu (OLTP, Online Transaction Processing) aktivno se razvijaju u poslovnom segmentu. Njihova je posebnost što se više oslanjaju na operacije čitanja nego na operacije pisanja. Radno opterećenje koje stvaraju – intenzivni tokovi podataka s malim veličinama blokova – zahtijeva visoke performanse sustava.
Uloga svih ovih funkcija brzo raste. Oni prestaju biti pomoćni blokovi u procesima stvaranja vrijednosti i prelaze u dio ključnih komponenti proizvoda. Za mnoge oblike poslovanja ovo postaje važna komponenta izgradnje konkurentske prednosti i tržišne održivosti. Zauzvrat, to značajno povećava zahtjeve za IT infrastrukturu tvrtki: tehnička oprema mora osigurati maksimalnu propusnost i minimalno vrijeme odziva. Kako biste osigurali potrebne performanse u takvim situacijama, odaberite All-Flash sustave ili hibridne sustave za pohranu s ili zamoran.
Osim toga, postoji još jedan čimbenik karakterističan za segment poduzeća - strogi zahtjevi za ekonomsku učinkovitost. Sasvim je očito da si ne mogu sve korporativne strukture priuštiti kupnju i održavanje All-Flash polja, tako da mnoge tvrtke moraju malo odustati u performansama, ali kupuju puno isplativija rješenja. Ovi uvjeti snažno pomiču fokus tržišta prema hibridnim rješenjima.
Hibridni princip ili TurboBoost tehnologija
Princip korištenja hibridnih tehnologija sada je dobro poznat široj publici. Govori o mogućnosti korištenja različitih tehnologija za dobivanje dodatnih pogodnosti u konačnom rezultatu. Hibridni sustavi za pohranu kombiniraju prednosti solid-state diskova i klasičnih tvrdih diskova. Kao rezultat toga, dobivamo optimizirano rješenje, gdje svaka komponenta radi sa svojim zadatkom: HDD se koristi za pohranjivanje glavne količine podataka, a SSD se koristi za privremeno pohranjivanje "vrućih podataka".
Prema , u regiji EMEA oko 45.3% tržišta čine hibridni sustavi za pohranu. Ovu popularnost određuje činjenica da je, unatoč usporednim performansama, trošak takvih sustava znatno niži od rješenja temeljenih na SSD-u, a cijena za svaki IOps zaostaje za nekoliko redova veličine.
Isti hibridni princip može se implementirati izravno na razini pogona. Seagate je prvi implementirao ovu ideju u obliku SSHD (Solid State Hybrid Drive) medija. Takvi diskovi su stekli relativnu popularnost na potrošačkom tržištu, ali nisu toliko česti u b2b segmentu.
Sadašnja generacija ove tehnologije u Seagateu ide pod komercijalnim nazivom TurboBoost. Za korporativni segment, tvrtka koristi TurboBoost tehnologiju u Seagate EXOS liniji pogona, koji imaju povećanu pouzdanost i optimalnu kombinaciju performansi i učinkovitosti. Sustav za pohranu sastavljen na temelju takvih diskova će, u smislu svojih konačnih karakteristika, odgovarati hibridnoj konfiguraciji, dok se keširanje "vrućih" podataka događa na razini pogona i izvodi se korištenjem mogućnosti firmvera.
Seagate EXOS diskovi koriste 16 GB ugrađene eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) NAND memorije za lokalnu SSD predmemoriju, koja ima znatno veći resurs prepisivanja od MLC-a potrošačkog segmenta.
Zajednički komunalni program
Dobivši na raspolaganje 8 Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB diskova, odlučili smo testirati njihove performanse u sklopu našeg sustava baziranog na RAIDIX 4.7.
Izvana takav pogon izgleda kao standardni HDD: metalno kućište od 2,5 inča s markiranom oznakom i standardnim rupama za pričvršćivače.
Pogon je opremljen SAS3 sučeljem od 12 Gb/s, što mu omogućuje učinkovit rad s dva kontrolera sustava za pohranu podataka. Također je vrijedno napomenuti da ovo sučelje ima veću dubinu čekanja od SATA3.
Imajte na umu da se sa stajališta upravljanja takav disk u sustavu za pohranu čini kao jedan medij u kojem prostor za pohranu nije podijeljen na HDD i SSD područja. To eliminira potrebu za softverskom SSD predmemorijom i pojednostavljuje konfiguraciju sustava.
Kao scenarij primjene za gotovo rješenje razmatran je rad s opterećenjem iz tipičnih korporativnih aplikacija.
Glavna očekivana korist od stvorenog sustava za pohranu je učinkovitost rada na mješovitim opterećenjima s prevladavanjem operacija čitanja. RAIDIX softverski definirani sustavi za pohranu podataka pružaju visoke performanse za sekvencijalna radna opterećenja, dok Seagate diskovi s TurboBoost tehnologijom pomažu optimizirati performanse za nasumična radna opterećenja.
Za odabrani scenarij to izgleda ovako: učinkovitost rada s nasumičnim učitavanjima iz baza podataka i drugim aplikacijskim zadacima bit će zajamčena elementima SSD-a, a specifičnosti softvera omogućit će održavanje visoke brzine obrade sekvencijalnih učitavanja iz oporavka baze podataka ili učitavanje podataka.
U isto vrijeme, cijeli sustav izgleda atraktivno u smislu cijene i performansi: jeftini (u odnosu na All-Flash) hibridni pogoni dobro se kombiniraju s fleksibilnošću i isplativošću softverski definiranih sustava za pohranu podataka izgrađenih na standardnom poslužiteljskom hardveru.
Testiranje performansi
Testiranje je provedeno pomoću uslužnog programa fio v3.1.
Niz minutnih fio testova od 32 niti s dubinom čekanja od 1.
Mješovito radno opterećenje: 70% čitanja i 30% pisanja.
Veličina bloka od 4k do 1MB.
Učitaj zonu od 130 GB.
Poslužiteljska platforma
AIC HA201-TP (1 komad)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 kom.)
RAM
128GB
SAS adapter
LSI SAS3008
Uređaji za pohranu
Seagate EXOS 10E24000 (8 kom.)
Nivo razine
RAID 6
Rezultati ispitivanja
Sustav temeljen na RAIDIX 4.7 s 8 diskova Seagate EXOS 10e2400 pokazuje ukupne performanse do 220 IOps za čitanje/pisanje s 000k blokom.
Zaključak
Pogoni s TurboBoost tehnologijom otvaraju nove mogućnosti korisnicima i proizvođačima sustava za pohranu podataka. Korištenje lokalne predmemorije SSD-a značajno povećava performanse sustava uz blago povećanje troškova nabave pogona.
Testovi Seagate diskova provedeni u pokazao je pouzdano visoku razinu performansi na uzorku mješovitog opterećenja (70/30), simulirajući približne zahtjeve primijenjenih zadataka u korporativnom segmentu. U isto vrijeme, performanse su postignute 150 puta više od graničnih vrijednosti HDD pogona. Ovdje je vrijedno napomenuti da je cijena kupnje sustava za pohranu za ovu konfiguraciju oko 60% cijene usporedivog All-Flash rješenja.
Ključni pokazatelji
- Godišnja stopa kvarova diska manja je od 0.44%
- 40% jeftinije od All-Flash rješenja
- 150 puta brži od HDD-a
- Do 220 IOps na 000 diskova
Izvor: www.habr.com