For et par måneder siden hadde Radix muligheten til å jobbe med de nyeste Seagate EXOS-stasjonene, designet for oppgaver i bedriftsklassen. Deres karakteristiske trekk er hybridstasjonen - den kombinerer teknologiene til konvensjonelle harddisker (for hovedlagring) og solid-state-stasjoner (for hurtigbufring av varme data).
Vi har allerede hatt positiv erfaring med bruk av hybriddisker fra Seagate som en del av systemene våre – for et par år siden implementerte vi en løsning for et privat datasenter sammen med en partner fra Sør-Korea. Deretter ble Oracle Orion benchmark brukt i testene, og resultatene som ble oppnådd var ikke dårligere enn All-Flash-matriser.
I denne artikkelen skal vi se på hvordan Seagate EXOS-disker med TurboBoost-teknologi er designet, evaluere deres evner for oppgaver i bedriftssegmentet og teste ytelsen under blandet belastning.
Oppgaver til bedriftssegmentet
Det er et mer eller mindre stabilt spekter av oppgaver som kan betegnes som datalagringsoppgaver i bedrifts- (eller bedrifts)segmentet. Disse inkluderer tradisjonelt: funksjonen til CRM-applikasjoner og ERP-systemer, drift av e-post- og filservere, sikkerhetskopiering og virtualiseringsoperasjoner. Fra et lagringssystemsynspunkt er implementeringen av slike funksjoner preget av en blandet lastflyt, med en klar overvekt av tilfeldige forespørsler.
I tillegg utvikles ressurskrevende områder som flerdimensjonal analyse OLAP (Online Analytical Processing) og sanntidstransaksjonsbehandling (OLTP, Online Transaction Processing) aktivt i bedriftssegmentet. Deres særegenhet er at de stoler mer på leseoperasjoner enn på skriveoperasjoner. Arbeidsmengden de skaper – intensive datastrømmer med små blokkstørrelser – krever høy ytelse fra systemet.
Rollen til alle disse funksjonene øker raskt. De slutter å være hjelpeblokker i verdiskapingsprosesser og beveger seg inn i delen av nøkkelkomponentene i produktet. For mange forretningsformer blir dette en viktig komponent for å bygge konkurransefortrinn og markedsbærekraft. Dette øker i sin tur kravene til bedriftenes IT-infrastruktur betraktelig: Teknisk utstyr skal gi maksimal gjennomstrømning og minimal responstid. For å sikre den nødvendige ytelsen i slike situasjoner, velg All-Flash-systemer eller hybridlagringssystemer med eller slitsomt.
I tillegg er det en annen faktor som er karakteristisk for bedriftssegmentet - strenge krav til økonomisk effektivitet. Det er ganske åpenbart at ikke alle bedriftsstrukturer har råd til kjøp og vedlikehold av All-Flash-matriser, så mange selskaper må gi opp litt i ytelse, men kjøpe mye mer kostnadseffektive løsninger. Disse forholdene flytter markedsfokuset sterkt mot hybridløsninger.
Hybridprinsipp eller TurboBoost-teknologi
Prinsippet om bruk av hybridteknologi er nå godt kjent for et bredt publikum. Han forteller om muligheten for å bruke ulike teknologier for å oppnå ytterligere fordeler i det endelige resultatet. Hybride lagringssystemer kombinerer styrken til solid-state-disker og klassiske harddisker. Som et resultat får vi en optimalisert løsning, der hver komponent jobber med sin egen oppgave: HDD brukes til å lagre hovedmengden av data, og SSD brukes til midlertidig lagring av «hot data».
Ifølge , i EMEA-regionen består omtrent 45.3 % av markedet av hybridlagringssystemer. Denne populariteten bestemmes av det faktum at, til tross for sammenlignende ytelse, er kostnadene for slike systemer betydelig lavere enn for SSD-baserte løsninger, og prisen for hver IOps henger etter med flere størrelsesordener.
Det samme hybridprinsippet kan implementeres direkte på drivnivå. Seagate var den første som implementerte denne ideen i form av SSHD (Solid State Hybrid Drive) media. Slike plater har fått relativ popularitet i forbrukermarkedet, men de er ikke så vanlige i b2b-segmentet.
Den nåværende generasjonen av denne teknologien hos Seagate går under det kommersielle navnet TurboBoost. For bedriftssegmentet bruker selskapet TurboBoost-teknologi i Seagate EXOS-serien med stasjoner, som har økt pålitelighet og en optimal kombinasjon av ytelse og effektivitet. Et lagringssystem satt sammen på grunnlag av slike disker vil, når det gjelder dets endelige egenskaper, tilsvare en hybridkonfigurasjon, mens caching av "hot" data skjer på stasjonsnivå og utføres ved hjelp av fastvarefunksjonene.
Seagate EXOS-stasjoner bruker 16 GB innebygd eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) NAND-minne for lokal SSD-cache, som har en betydelig høyere omskrivningsressurs enn forbrukersegment-MLC.
Delt verktøy
Etter å ha mottatt 8 Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB-stasjoner til vår disposisjon, bestemte vi oss for å teste ytelsen deres som en del av systemet vårt basert på RAIDIX 4.7.
Utvendig ser en slik stasjon ut som en standard HDD: et 2,5-tommers metalldeksel med merkeetikett og standardhull for festemidler.
Stasjonen er utstyrt med et 3 Gb/s SAS12-grensesnitt, slik at den kan fungere effektivt med to lagringssystemkontrollere. Det er også verdt å merke seg at dette grensesnittet har en større kødybde enn SATA3.
Merk at fra et administrasjonssynspunkt ser en slik disk i et lagringssystem ut til å være et enkelt medium der lagringsplassen ikke er delt inn i HDD- og SSD-områder. Dette eliminerer behovet for en programvare SSD-cache og forenkler systemkonfigurasjonen.
Som et applikasjonsscenario for en ferdig løsning ble arbeid med belastningen fra typiske bedriftsapplikasjoner vurdert.
Den viktigste forventede fordelen med det opprettede lagringssystemet er effektiviteten ved å jobbe med blandede belastninger med en overvekt av leseoperasjoner. RAIDIX programvaredefinerte lagringssystemer gir høy ytelse for sekvensielle arbeidsbelastninger, mens Seagate-stasjoner med TurboBoost-teknologi bidrar til å optimalisere ytelsen for tilfeldige arbeidsbelastninger.
For det valgte scenariet ser det slik ut: effektiviteten av å jobbe med tilfeldige belastninger fra databaser og andre applikasjonsoppgaver vil bli garantert av SSD-elementer, og spesifikasjonene til programvaren vil tillate å opprettholde en høy hastighet på behandling av sekvensielle belastninger fra databasegjenoppretting eller datainnlasting.
Samtidig ser hele systemet attraktivt ut med tanke på pris og ytelse: Rimelige (i forhold til All-Flash) hybridstasjoner kombinerer godt med fleksibiliteten og kostnadseffektiviteten til programvaredefinerte lagringssystemer bygget på standard servermaskinvare.
Ytelsestesting
Testing ble utført ved hjelp av fio v3.1-verktøyet.
En sekvens av minuttlange fio-tester på 32 tråder med en kødybde på 1.
Blandet arbeidsmengde: 70 % leser og 30 % skriver.
Blokkstørrelse fra 4k til 1MB.
Last på en 130 GB sone.
Serverplattform
AIC HA201-TP (1 stk)
prosessor
Intel Xeon E5-2620v2 (2 stk.)
RAM
128GB
SAS adapter
LSI SAS3008
Lagringsenheter
Seagate EXOS 10E24000 (8 stk.)
Matrisenivå
RAID 6
Testresultater
Et system basert på RAIDIX 4.7 med 8 Seagate EXOS 10e2400-stasjoner viser en total ytelse på opptil 220 000 IOps for lesing/skriving med en 4k-blokk.
Konklusjon
Stasjoner med TurboBoost-teknologi åpner nye muligheter for brukere og produsenter av lagringssystem. Bruk av en lokal SSD-cache øker systemytelsen betydelig med en liten økning i kostnadene ved å kjøpe stasjoner.
Tester av Seagate-stasjoner utført i viste et sikkert høyt ytelsesnivå på et blandet belastningsmønster (70/30), og simulerte de omtrentlige kravene til anvendte oppgaver i bedriftssegmentet. Samtidig ble ytelsen oppnådd 150 ganger høyere enn grenseverdiene for HDD-stasjoner. Det er verdt å merke seg her at kostnaden for å kjøpe lagringssystemer for denne konfigurasjonen er omtrent 60 % av kostnadene for en sammenlignbar All-Flash-løsning.
Nøkkelindikatorer
- Årlig diskfeilfrekvens er mindre enn 0.44 %
- 40 % billigere enn All-Flash-løsninger
- 150 ganger raskere enn HDD
- Opptil 220 000 IOps på 8 stasjoner
Kilde: www.habr.com