דיסקים היברידיים למערכות אחסון ארגוניות. ניסיון בשימוש ב- Seagate EXOS

לפני כמה חודשים הייתה ל-Radix הזדמנות לעבוד עם כונני ה-Seagate EXOS העדכניים ביותר, המיועדים למשימות ברמה ארגונית. המאפיין הייחודי שלהם הוא התקן הכונן ההיברידי - הוא משלב את הטכנולוגיות של כוננים קשיחים קונבנציונליים (לאחסון ראשי) וכונני מצב מוצק (לשמירה במטמון של נתונים חמים).

כבר היה לנו ניסיון חיובי בשימוש בכוננים היברידיים מבית Seagate כחלק מהמערכות שלנו - לפני מספר שנים הטמענו פתרון למרכז נתונים פרטי יחד עם שותף מדרום קוריאה. לאחר מכן נעשה שימוש במדד האורקל אוריון בבדיקות, והתוצאות שהתקבלו לא היו נחותות ממערכי All-Flash.

במאמר זה נבחן כיצד מתוכננים כונני Seagate EXOS עם טכנולוגיית TurboBoost, נעריך את היכולות שלהם עבור משימות בפלח הארגוני, ונבדוק ביצועים בעומסים מעורבים.

משימות של המגזר הארגוני

קיים מגוון יציב פחות או יותר של משימות שניתן להגדיר כמשימות אחסון נתונים במגזר הארגוני (או הארגוני). אלה כוללים באופן מסורתי: תפקוד יישומי CRM ומערכות ERP, תפעול שרתי דואר וקבצים, פעולות גיבוי ווירטואליזציה. מנקודת מבט של מערכת האחסון, היישום של פונקציות כאלה מאופיין בזרימת עומס מעורבת, עם דומיננטיות ברורה של בקשות אקראיות.

בנוסף, תחומים עתירי משאבים כגון ניתוח רב מימדי OLAP (Online Analytical Processing) ועיבוד עסקאות בזמן אמת (OLTP, Online Transaction Processing) מתפתחים באופן פעיל במגזר הארגוני. המוזרות שלהם היא שהם מסתמכים יותר על פעולות קריאה מאשר על פעולות כתיבה. עומס העבודה שהם יוצרים - זרמי נתונים אינטנסיביים עם גדלי בלוקים קטנים - דורש ביצועים גבוהים מהמערכת.

התפקיד של כל הפונקציות הללו גדל במהירות. הם מפסיקים להיות בלוקים עזר בתהליכי יצירת ערך ועוברים לקטע של מרכיבי המפתח של המוצר. עבור צורות רבות של עסקים, זה הופך למרכיב חשוב בבניית יתרון תחרותי וקיימות שוק. בתורו, זה מגדיל באופן משמעותי את הדרישות לתשתית ה-IT של חברות: ציוד טכני חייב לספק תפוקה מקסימלית ומינימום זמן תגובה. כדי להבטיח את הביצועים הנדרשים במצבים כאלה, בחר מערכות All-Flash או מערכות אחסון היברידיות עם אחסון SSD במטמון או מעייף.

בנוסף, ישנו גורם נוסף המאפיין את מגזר הארגונים - דרישות קפדניות ליעילות כלכלית. די ברור שלא כל המבנים הארגוניים יכולים להרשות לעצמם רכישה ותחזוקה של מערכי All-Flash, ולכן חברות רבות צריכות לוותר מעט על ביצועים, אלא לרכוש פתרונות הרבה יותר משתלמים. תנאים אלה מעבירים מאוד את המיקוד בשוק לעבר פתרונות היברידיים.

עקרון היברידי או טכנולוגיית TurboBoost

העיקרון של שימוש בטכנולוגיות היברידיות מוכר כיום היטב לקהל רחב. הוא מדבר על האפשרות להשתמש בטכנולוגיות שונות כדי להשיג יתרונות נוספים בתוצאה הסופית. מערכות אחסון היברידיות משלבות את היתרונות של כוננים מוצקים וכוננים קשיחים קלאסיים. כתוצאה מכך, אנו מקבלים פתרון אופטימלי, שבו כל רכיב עובד עם משימה משלו: HDD משמש לאחסון כמות הנתונים העיקרית, ו-SSD משמש לאחסון זמני של "נתונים חמים".

על פי סוכנויות הבינתחומי, באזור EMEA כ-45.3% מהשוק מורכב ממערכות אחסון היברידיות. הפופולריות הזו נקבעת על ידי העובדה שלמרות ביצועים השוואתיים, העלות של מערכות כאלה נמוכה משמעותית מזו של פתרונות מבוססי SSD, והמחיר עבור כל IOps מפגר בכמה סדרי גודל.

ניתן ליישם את אותו עיקרון היברידי ישירות ברמת הכונן. Seagate הייתה הראשונה ליישם את הרעיון הזה בצורה של מדיה SSHD (Solid State Hybrid Drive). דיסקים כאלה צברו פופולריות יחסית בשוק הצרכנים, אבל הם לא כל כך נפוצים בגזרת ה-b2b.

הדור הנוכחי של טכנולוגיה זו בסיגייט עובר תחת השם המסחרי TurboBoost. עבור הפלח הארגוני, החברה משתמשת בטכנולוגיית TurboBoost בקו הכוננים של Seagate EXOS, בעלי אמינות מוגברת ושילוב אופטימלי של ביצועים ויעילות. מערכת אחסון המורכבת על בסיס דיסקים כאלה תתאים, מבחינת המאפיינים הסופיים שלה, לתצורה היברידית, בעוד שמטמון של נתונים "חמים" מתרחש ברמת הכונן ומתבצע באמצעות יכולות הקושחה.

כונני Seagate EXOS משתמשים ב-16 GB של זיכרון NAND eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) מובנה עבור מטמון SSD מקומי, בעל משאב שכתוב גבוה משמעותית מ-MLC מגזרי צרכנים.

שירות משותף

לאחר שקיבלנו לרשותנו 8 כונני Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB, החלטנו לבדוק את הביצועים שלהם כחלק מהמערכת שלנו המבוססת על RAIDIX 4.7.

חיצונית, כונן כזה נראה כמו כונן קשיח רגיל: מארז מתכת בגודל 2,5 אינץ' עם תווית ממותגת וחורים סטנדרטיים עבור מחברים.

הכונן מצויד בממשק 3 Gb/s SAS12, המאפשר לו לעבוד ביעילות עם שני בקרי מערכת אחסון. ראוי גם לציין שלממשק זה יש עומק תור גדול יותר מ-SATA3.

שימו לב שמבחינת ניהול, דיסק כזה במערכת אחסון נראה כמדיום בודד בו שטח האחסון אינו מחולק לאזורי HDD ו-SSD. זה מבטל את הצורך במטמון SSD תוכנה ומפשט את תצורת המערכת.

כתרחיש יישומים לפתרון מוכן, נשקללה עבודה עם העומס מיישומים ארגוניים טיפוסיים.

היתרון העיקרי הצפוי ממערכת האחסון שנוצרה הוא היעילות של עבודה על עומסים מעורבים עם דומיננטיות של פעולות קריאה. מערכות אחסון מוגדרות תוכנה של RAIDIX מספקות ביצועים גבוהים לעומסי עבודה עוקבים, בעוד שכונני Seagate עם טכנולוגיית TurboBoost עוזרים לייעל את הביצועים עבור עומסי עבודה אקראיים.

עבור התרחיש הנבחר, זה נראה כך: יעילות העבודה עם עומסים אקראיים מבסיסי נתונים ומשימות יישומים אחרות תובטח על ידי רכיבי SSD, והפרטים של התוכנה יאפשרו לשמור על מהירות גבוהה של עיבוד עומסים עוקבים משחזור מסד נתונים או טעינת נתונים.

יחד עם זאת, המערכת כולה נראית אטרקטיבית מבחינת מחיר וביצועים: כוננים היברידיים זולים (ביחס ל-All-Flash) משתלבים היטב עם הגמישות והחסכוניות של מערכות אחסון מוגדרות בתוכנה הבנויות על חומרת שרת סטנדרטית.

בדיקת ביצועים

הבדיקה בוצעה באמצעות כלי השירות fio v3.1.

רצף של בדיקות fio באורך דקה של 32 שרשורים עם עומק תור של 1.
עומס עבודה מעורב: 70% קוראים ו-30% כותבים.
גודל בלוק מ-4k עד 1MB.
טען על אזור 130 GB.

פלטפורמת שרת
AIC HA201-TP (חתיכה אחת)

CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 יחידות)

RAM
128GB

מתאם SAS
LSI SAS3008

התקני אחסון
Seagate EXOS 10E24000 (8 יחידות)

רמת מערך
RAID 6

תוצאות הבדיקה

מערכת המבוססת על RAIDIX 4.7 עם 8 כונני Seagate EXOS 10e2400 מציגה ביצועים כולל של עד 220 IOps לקריאה/כתיבה עם בלוק 000k.

מסקנה

כוננים עם טכנולוגיית TurboBoost פותחים אפשרויות חדשות עבור משתמשים ויצרני מערכות אחסון. שימוש במטמון SSD מקומי מגדיל משמעותית את ביצועי המערכת עם עלייה קלה בעלות רכישת הכוננים.

בדיקות של כונני Seagate בוצעו ב מערכת אחסון מנוהלת על ידי RAIDIX הראה רמת ביצועים גבוהה בביטחון בדפוס עומס מעורב (70/30), המדמה את הדרישות המשוערות של משימות יישומיות במגזר הארגוני. במקביל, הביצועים הושגו גבוהים פי 150 מערכי הגבול של כונני HDD. כאן המקום לציין כי עלות רכישת מערכות אחסון עבור תצורה זו היא כ-60% מעלות פתרון All-Flash מקביל.

דמויות מפתח

• שיעור כשל שנתי בדיסק נמוך מ-0.44%
• זול ב-40% מפתרונות All-Flash
• מהיר פי 150 מ- HDD
• עד 220 IOps ב-000 כוננים

מקור: www.habr.com