Un paio di mesi fa, Radix ha avuto l'opportunità di lavorare con le ultime unità EXOS di Seagate, progettate per attività di classe aziendale. La loro caratteristica distintiva è il dispositivo di unità ibrida: combina le tecnologie dei dischi rigidi convenzionali (per l'archiviazione principale) e delle unità a stato solido (per la memorizzazione nella cache dei dati importanti).
Abbiamo già avuto esperienze positive con l'utilizzo delle unità ibride di Seagate nei nostri sistemi: un paio di anni fa abbiamo implementato una soluzione per un data center privato insieme a un partner della Corea del Sud. Quindi nei test è stato utilizzato il benchmark Oracle Orion e i risultati ottenuti non sono stati inferiori agli array All-Flash.
In questo articolo esamineremo come sono progettate le unità EXOS di Seagate con tecnologia TurboBoost, valuteremo le loro capacità per attività nel segmento aziendale e testeremo le prestazioni in condizioni di carichi misti.
Compiti del segmento aziendale
Esiste una gamma più o meno stabile di attività che possono essere designate come attività di archiviazione dei dati nel segmento aziendale (o impresa). Questi includono tradizionalmente: il funzionamento di applicazioni CRM e sistemi ERP, il funzionamento di mail e file server, operazioni di backup e virtualizzazione. Dal punto di vista del sistema di accumulo, l'implementazione di tali funzioni è caratterizzata da un flusso di carico misto, con una netta predominanza di richieste casuali.
Inoltre, nel segmento enterprise si stanno sviluppando attivamente ambiti ad alta intensità di risorse come l’analisi multidimensionale OLAP (Online Analytical Processing) e l’elaborazione delle transazioni in tempo reale (OLTP, Online Transaction Processing). La loro particolarità è che si basano più sulle operazioni di lettura che su quelle di scrittura. Il carico di lavoro che creano, flussi di dati intensivi con blocchi di piccole dimensioni, richiede prestazioni elevate dal sistema.
Il ruolo di tutte queste funzioni è in rapida crescita. Cessano di essere blocchi ausiliari nei processi di creazione di valore e si spostano nella sezione dei componenti chiave del prodotto. Per molte forme di business, questo diventa una componente importante per costruire un vantaggio competitivo e la sostenibilità del mercato. A sua volta, ciò aumenta notevolmente i requisiti per l’infrastruttura IT delle aziende: le apparecchiature tecniche devono garantire la massima produttività e tempi di risposta minimi. Per garantire le prestazioni richieste in tali situazioni, scegli i sistemi All-Flash o i sistemi di storage ibridi o faticoso.
Inoltre, esiste un altro fattore caratteristico del segmento aziendale: severi requisiti di efficienza economica. È abbastanza ovvio che non tutte le strutture aziendali possono permettersi l'acquisto e la manutenzione di array All-Flash, per cui molte aziende devono rinunciare un po' in termini di prestazioni, ma acquistare soluzioni molto più convenienti. Queste condizioni stanno spostando fortemente l’attenzione del mercato verso soluzioni ibride.
Principio ibrido o tecnologia TurboBoost
Il principio dell'utilizzo delle tecnologie ibride è ormai ben noto a un vasto pubblico. Parla della possibilità di utilizzare diverse tecnologie per ottenere ulteriori benefici nel risultato finale. I sistemi di storage ibridi combinano i punti di forza delle unità a stato solido e dei classici dischi rigidi. Di conseguenza, otteniamo una soluzione ottimizzata, in cui ciascun componente svolge il proprio compito: l'HDD viene utilizzato per archiviare la quantità principale di dati e l'SSD viene utilizzato per archiviare temporaneamente i "dati importanti".
Secondo , nella regione EMEA circa il 45.3% del mercato è costituito da sistemi di storage ibridi. Questa popolarità è determinata dal fatto che, nonostante le prestazioni comparative, il costo di tali sistemi è significativamente inferiore a quello delle soluzioni basate su SSD e il prezzo per ciascun IOps è inferiore di diversi ordini di grandezza.
Lo stesso principio ibrido può essere implementato direttamente a livello di propulsione. Seagate è stata la prima a implementare questa idea sotto forma di supporto SSHD (Solid State Hybrid Drive). Tali dischi hanno guadagnato una relativa popolarità nel mercato consumer, ma non sono così comuni nel segmento b2b.
L'attuale generazione di questa tecnologia presso Seagate va sotto il nome commerciale TurboBoost. Per il segmento aziendale, l'azienda utilizza la tecnologia TurboBoost nella linea di unità Seagate EXOS, che offre una maggiore affidabilità e una combinazione ottimale di prestazioni ed efficienza. Un sistema di archiviazione assemblato sulla base di tali dischi corrisponderà, in termini di caratteristiche finali, a una configurazione ibrida, mentre la memorizzazione nella cache dei dati “caldi” avviene a livello di unità e viene eseguita utilizzando le funzionalità del firmware.
Le unità EXOS di Seagate utilizzano 16 GB di memoria NAND eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) integrata per la cache SSD locale, che dispone di una risorsa di riscrittura significativamente più elevata rispetto all'MLC del segmento consumer.
Utilità condivisa
Avendo a nostra disposizione 8 unità Seagate EXOS 10E24000 da 1.2 TB, abbiamo deciso di testare le loro prestazioni come parte del nostro sistema basato su RAIDIX 4.7.
Esternamente, un'unità del genere assomiglia a un HDD standard: una custodia in metallo da 2,5 pollici con un'etichetta con marchio e fori standard per gli elementi di fissaggio.
L'unità è dotata di un'interfaccia SAS3 da 12 Gb/s, che le consente di funzionare in modo efficace con due controller del sistema di storage. Vale anche la pena notare che questa interfaccia ha una profondità di coda maggiore rispetto a SATA3.
Si noti che da un punto di vista gestionale, tale disco in un sistema di archiviazione sembra essere un unico supporto in cui lo spazio di archiviazione non è suddiviso in aree HDD e SSD. Ciò elimina la necessità di una cache SSD software e semplifica la configurazione del sistema.
Come scenario applicativo per una soluzione già pronta, è stato considerato il lavoro con il carico delle tipiche applicazioni aziendali.
Il principale vantaggio atteso dal sistema di storage creato è l'efficienza di lavorare su carichi misti con predominanza di operazioni di lettura. I sistemi di archiviazione definiti dal software RAIDIX forniscono prestazioni elevate per carichi di lavoro sequenziali, mentre le unità Seagate con tecnologia TurboBoost aiutano a ottimizzare le prestazioni per carichi di lavoro casuali.
Per lo scenario selezionato, appare così: l'efficienza di lavorare con carichi casuali da database e altre attività applicative sarà garantita da elementi SSD e le specifiche del software consentiranno di mantenere un'elevata velocità di elaborazione dei carichi sequenziali dal ripristino del database o caricamento dei dati.
Allo stesso tempo, l’intero sistema appare interessante in termini di prezzo e prestazioni: le unità ibride economiche (rispetto all’All-Flash) si combinano bene con la flessibilità e il rapporto costo-efficacia dei sistemi di storage definiti dal software costruiti su hardware server standard.
Test delle prestazioni
Il test è stato effettuato utilizzando l'utilità fio v3.1.
Una sequenza di test fio della durata di un minuto di 32 thread con una profondità di coda pari a 1.
Carico di lavoro misto: 70% lettura e 30% scrittura.
Dimensione del blocco da 4k a 1MB.
Carica su una zona da 130 GB.
Piattaforma server
AIC HA201-TP (1 pezzo)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 pezzi)
RAM
128GB
Adattatore SAS
LSI SAS3008
Dispositivi di memoria
Seagate EXOS 10E24000 (8 pz.)
Livello di matrice
RAID 6
Risultati del test
Un sistema basato su RAIDIX 4.7 con 8 unità Seagate EXOS 10e2400 mostra una prestazione totale fino a 220 IOps in lettura/scrittura con un blocco da 000k.
conclusione
Le unità con tecnologia TurboBoost aprono nuove possibilità per gli utenti e i produttori di sistemi di storage. L'utilizzo di una cache SSD locale aumenta significativamente le prestazioni del sistema con un leggero aumento del costo di acquisto delle unità.
Test delle unità Seagate effettuati in ha mostrato un livello di prestazioni con sicurezza elevato su un modello di carico misto (70/30), simulando i requisiti approssimativi delle attività applicate nel segmento aziendale. Allo stesso tempo, le prestazioni sono state raggiunte 150 volte superiori ai valori limite delle unità HDD. Vale la pena notare che il costo di acquisto dei sistemi di storage per questa configurazione ammonta a circa il 60% del costo di una soluzione All-Flash comparabile.
Indicatori chiave
- Il tasso annuale di guasto del disco è inferiore allo 0.44%
- 40% più economico rispetto alle soluzioni All-Flash
- 150 volte più veloce dell'HDD
- Fino a 220 IOps su 000 unità
Fonte: habr.com