Acum câteva luni, Radix a avut ocazia să lucreze cu cele mai recente unități Seagate EXOS, concepute pentru sarcini de clasă enterprise. Caracteristica lor distinctivă constă în dispozitivul de unitate hibrid - combină tehnologiile hard disk-urilor convenționale (pentru stocarea principală) și unităților SSD (pentru stocarea în cache a datelor fierbinți).
Am avut deja o experiență pozitivă în utilizarea unităților hibride de la Seagate ca parte a sistemelor noastre - acum câțiva ani am implementat o soluție pentru un centru de date privat împreună cu un partener din Coreea de Sud. Apoi, în teste a fost folosit benchmark-ul Oracle Orion, iar rezultatele obținute nu au fost inferioare matricelor All-Flash.
În acest articol, vom analiza modul în care sunt proiectate unitățile Seagate EXOS cu tehnologia TurboBoost, vom evalua capacitățile acestora pentru sarcini din segmentul corporativ și vom testa performanța la sarcini mixte.
Sarcinile segmentului corporativ
Există o gamă mai mult sau mai puțin stabilă de sarcini care pot fi desemnate ca sarcini de stocare a datelor în segmentul corporativ (sau întreprindere). Acestea includ în mod tradițional: funcționarea aplicațiilor CRM și a sistemelor ERP, funcționarea serverelor de mail și fișiere, operațiuni de backup și virtualizare. Din punct de vedere al sistemului de stocare, implementarea unor astfel de funcții se caracterizează printr-un flux de încărcare mixt, cu o predominare clară a solicitărilor aleatorii.
În plus, domeniile intensive în resurse, cum ar fi analiza multidimensională OLAP (Online Analytical Processing) și procesarea tranzacțiilor în timp real (OLTP, Online Transaction Processing) se dezvoltă activ în segmentul întreprinderilor. Particularitatea lor este că se bazează mai mult pe operațiuni de citire decât pe operațiuni de scriere. Volumul de lucru pe care îl creează - fluxuri de date intense cu dimensiuni mici de bloc - necesită performanță ridicată din partea sistemului.
Rolul tuturor acestor funcții crește rapid. Ele încetează să mai fie blocuri auxiliare în procesele de creare de valoare și trec în secțiunea componentelor cheie ale produsului. Pentru multe forme de afaceri, aceasta devine o componentă importantă a construirii avantajului competitiv și a durabilității pieței. La rândul său, acest lucru crește semnificativ cerințele pentru infrastructura IT a companiilor: echipamentele tehnice trebuie să ofere un randament maxim și un timp minim de răspuns. Pentru a asigura performanța necesară în astfel de situații, alegeți sisteme All-Flash sau sisteme de stocare hibride cu sau obositor.
În plus, există un alt factor caracteristic segmentului de întreprinderi - cerințe stricte pentru eficiența economică. Este destul de evident că nu toate structurile corporative își permit achiziționarea și întreținerea matricelor All-Flash, așa că multe companii trebuie să renunțe puțin la performanță, dar să achiziționeze soluții mult mai rentabile. Aceste condiții schimbă puternic concentrarea pieței către soluții hibride.
Principiul hibrid sau tehnologia TurboBoost
Principiul utilizării tehnologiilor hibride este acum bine cunoscut unui public larg. El vorbește despre posibilitatea utilizării diferitelor tehnologii pentru a obține beneficii suplimentare în rezultatul final. Sistemele de stocare hibride combină punctele forte ale unităților SSD și ale hard diskurilor clasice. Drept urmare, obținem o soluție optimizată, în care fiecare componentă funcționează cu propria sa sarcină: HDD este folosit pentru a stoca cantitatea principală de date, iar SSD este folosit pentru a stoca temporar „date fierbinți”.
În conformitate cu , în regiunea EMEA aproximativ 45.3% din piață este alcătuită din sisteme hibride de stocare. Această popularitate este determinată de faptul că, în ciuda performanței comparative, costul unor astfel de sisteme este semnificativ mai mic decât cel al soluțiilor bazate pe SSD, iar prețul pentru fiecare IOps rămâne în urmă cu câteva ordine de mărime.
Același principiu hibrid poate fi implementat direct la nivelul conducerii. Seagate a fost primul care a implementat această idee sub formă de media SSHD (Solid State Hybrid Drive). Astfel de discuri au câștigat o relativă popularitate pe piața de consum, dar nu sunt atât de comune în segmentul b2b.
Actuala generație a acestei tehnologii la Seagate poartă numele comercial TurboBoost. Pentru segmentul corporate, compania folosește tehnologia TurboBoost în linia de unități Seagate EXOS, care au fiabilitate sporită și o combinație optimă de performanță și eficiență. Un sistem de stocare asamblat pe baza unor astfel de discuri va corespunde, în ceea ce privește caracteristicile sale finale, unei configurații hibride, în timp ce stocarea în cache a datelor „fierbinte” are loc la nivel de unitate și se realizează folosind capacitățile firmware-ului.
Unitățile Seagate EXOS folosesc 16 GB de memorie NAND eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) încorporată pentru cache-ul SSD local, care are o resursă de rescriere semnificativ mai mare decât MLC-ul segmentului de consumatori.
Utilitate comună
După ce am primit 8 unități Seagate EXOS 10E24000 de 1.2 TB la dispoziția noastră, am decis să le testăm performanța ca parte a sistemului nostru bazat pe RAIDIX 4.7.
În exterior, o astfel de unitate arată ca un HDD standard: o carcasă metalică de 2,5 inchi cu o etichetă de marcă și găuri standard pentru elemente de fixare.
Unitatea este echipată cu o interfață SAS3 de 12 Gb/s, permițându-i să funcționeze eficient cu două controlere de sistem de stocare. De asemenea, merită remarcat faptul că această interfață are o adâncime de coadă mai mare decât SATA3.
Rețineți că din punct de vedere al managementului, un astfel de disc dintr-un sistem de stocare pare a fi un singur mediu în care spațiul de stocare nu este împărțit în zone HDD și SSD. Acest lucru elimină necesitatea unui cache SSD software și simplifică configurarea sistemului.
Ca scenariu de aplicație pentru o soluție gata făcută, a fost luată în considerare lucrul cu încărcarea aplicațiilor tipice corporative.
Principalul beneficiu așteptat din sistemul de stocare creat este eficiența lucrului pe sarcini mixte cu predominanța operațiunilor de citire. Sistemele de stocare definite de software RAIDIX oferă performanțe ridicate pentru încărcături de lucru secvenţiale, în timp ce unitățile Seagate cu tehnologia TurboBoost ajută la optimizarea performanței pentru încărcături de lucru aleatorii.
Pentru scenariul selectat, arată astfel: eficiența lucrului cu încărcări aleatorii din baze de date și alte sarcini de aplicație va fi garantată de elementele SSD, iar specificul software-ului va permite menținerea unei viteze mari de procesare a încărcăturilor secvențiale din recuperarea bazei de date sau încărcarea datelor.
În același timp, întregul sistem arată atractiv în ceea ce privește prețul și performanța: unitățile hibride ieftine (față de All-Flash) se combină bine cu flexibilitatea și rentabilitatea sistemelor de stocare definite de software construite pe hardware standard de server.
Test de performanta
Testarea a fost efectuată folosind utilitarul fio v3.1.
O secvență de teste fio de un minut de 32 de fire cu o adâncime de coadă de 1.
Volumul de lucru mixt: 70% citire și 30% scris.
Dimensiunea blocului de la 4k la 1MB.
Încărcați pe o zonă de 130 GB.
Platforma de server
AIC HA201-TP (1 bucată)
Procesor
Intel Xeon E5-2620v2 (2 buc.)
RAM
128GB
Adaptor SAS
LSI SAS3008
Dispozitive de stocare
Seagate EXOS 10E24000 (8 buc.)
Nivelul matricei
RAID 6
Rezultatele testelor
Un sistem bazat pe RAIDIX 4.7 cu 8 unități Seagate EXOS 10e2400 arată o performanță totală de până la 220 IOps pentru citire/scriere cu un bloc 000k.
Concluzie
Unitățile cu tehnologia TurboBoost deschid noi posibilități pentru utilizatori și producători de sisteme de stocare. Utilizarea unui cache SSD local crește semnificativ performanța sistemului cu o ușoară creștere a costului achiziționării unităților.
Testele unităților Seagate au fost efectuate în a arătat un nivel de performanță ridicat cu încredere pe un model de încărcare mixt (70/30), simulând cerințele aproximative ale sarcinilor aplicate în segmentul corporativ. În același timp, performanța a fost atinsă de 150 de ori mai mare decât valorile limită ale unităților HDD. Este de remarcat aici că costul achiziționării sistemelor de stocare pentru această configurație este de aproximativ 60% din costul unei soluții All-Flash comparabile.
Cifre cheie
- Rata anuală de eroare a discului este mai mică de 0.44%
- Cu 40% mai ieftin decât soluțiile All-Flash
- De 150 de ori mai rapid decât HDD
- Până la 220 IOps pe 000 unități
Sursa: www.habr.com