Хибридни дискови за системе за складиштење података предузећа. Искуство коришћења Сеагате ЕКСОС-а

Пре неколико месеци, Радик је имао прилику да ради са најновијим Сеагате ЕКСОС дисковима, дизајнираним за задатке пословне класе. Њихова карактеристична карактеристика лежи у хибридном уређају - комбинује технологије конвенционалних чврстих дискова (за главну меморију) и ССД уређаја (за кеширање врућих података).

Већ имамо позитивно искуство са коришћењем хибридних дискова компаније Сеагате као дела наших система – пре неколико година смо имплементирали решење за приватни дата центар заједно са партнером из Јужне Кореје. Затим је у тестовима коришћен Орацле Орион бенцхмарк, а добијени резултати нису били инфериорни у односу на Алл-Фласх низове.

У овом чланку ћемо погледати како су дизајнирани Сеагате ЕКСОС дискови са ТурбоБоост технологијом, проценити њихове могућности за задатке у корпоративном сегменту и тестирати перформансе под различитим оптерећењима.

Задаци корпоративног сегмента

Постоји више или мање стабилан опсег задатака који се могу означити као задаци складиштења података у корпоративном (или пословном) сегменту. То традиционално укључује: функционисање ЦРМ апликација и ЕРП система, рад сервера поште и датотека, бацкуп и операције виртуелизације. Са становишта система за складиштење, имплементацију оваквих функција карактерише мешовити ток оптерећења, са јасном превлашћу насумичних захтева.

Поред тога, у сегменту предузећа се активно развијају ресурсно интензивне области као што су мултидимензионална аналитика ОЛАП (Онлине Аналитицал Процессинг) и обрада трансакција у реалном времену (ОЛТП, Онлине Трансацтион Процессинг). Њихова посебност је у томе што се више ослањају на операције читања него на операције писања. Радно оптерећење које они стварају – интензивни токови података са малим величинама блокова – захтева високе перформансе система.

Улога свих ових функција се убрзано повећава. Они престају да буду помоћни блокови у процесима стварања вредности и прелазе у одељак кључних компоненти производа. За многе облике пословања, ово постаје важна компонента изградње конкурентске предности и одрживости тржишта. Заузврат, ово значајно повећава захтеве за ИТ инфраструктуру компанија: техничка опрема мора да обезбеди максималну пропусност и минимално време одзива. Да бисте обезбедили потребне перформансе у таквим ситуацијама, изаберите Алл-Фласх системе или хибридне системе за складиштење са ССД кеширање или заморно.

Поред тога, постоји још један фактор карактеристичан за сегмент предузећа - строги захтеви за економском ефикасношћу. Сасвим је очигледно да не могу све корпоративне структуре да приуште куповину и одржавање Алл-Фласх низова, тако да многе компаније морају мало да одустану у перформансама, али купују много исплативија решења. Ови услови снажно померају фокус тржишта ка хибридним решењима.

Хибридни принцип или ТурбоБоост технологија

Принцип коришћења хибридних технологија сада је добро познат широкој публици. Он говори о могућности коришћења различитих технологија за добијање додатних користи у коначном резултату. Хибридни системи за складиштење комбинују предности ССД уређаја и класичних чврстих дискова. Као резултат, добијамо оптимизовано решење, где свака компонента ради са својим задатком: ХДД се користи за складиштење главне количине података, а ССД се користи за привремено складиштење „врућих података“.

Према ИДЦ агенције, у ЕМЕА региону око 45.3% тржишта чине хибридни системи за складиштење. Ова популарност је одређена чињеницом да је, упркос упоредним перформансама, цена оваквих система знатно нижа од цене решења заснованих на ССД-у, а цена за сваки ИОпс заостаје за неколико редова величине.

Исти хибридни принцип се може применити директно на нивоу погона. Сеагате је први имплементирао ову идеју у облику ССХД (Солид Стате Хибрид Дриве) медија. Такви дискови су стекли релативну популарност на потрошачком тржишту, али нису толико чести у б2б сегменту.

Тренутна генерација ове технологије компаније Сеагате иде под комерцијалним именом ТурбоБоост. За корпоративни сегмент, компанија користи ТурбоБоост технологију у Сеагате ЕКСОС линији драјвова, који имају повећану поузданост и оптималну комбинацију перформанси и ефикасности. Систем за складиштење састављен на основу таквих дискова ће по својим коначним карактеристикама одговарати хибридној конфигурацији, док се кеширање „врућих“ података дешава на нивоу драјва и врши се коришћењем могућности фирмвера.

Сеагате ЕКСОС дискови користе 16 ГБ уграђене еМЛЦ (Ентерписе Мулти-Левел Целл) НАНД меморије за локални ССД кеш, који има знатно већи ресурс поновног писања од МЛЦ сегмента потрошача.

Заједнички услужни програм

Пошто смо добили на располагању 8 Сеагате ЕКСОС 10Е24000 1.2 ТБ дискова, одлучили смо да тестирамо њихове перформансе као део нашег система заснованог на РАИДИКС 4.7.

Споља, такав диск изгледа као стандардни ХДД: метално кућиште од 2,5 инча са брендираном етикетом и стандардним рупама за причвршћиваче.

Диск је опремљен 3 Гб/с САС12 интерфејсом, што му омогућава ефикасан рад са два контролера система за складиштење података. Такође је вредно напоменути да овај интерфејс има већу дубину реда од САТА3.

Имајте на уму да са тачке гледишта управљања, такав диск у систему за складиштење изгледа као један медиј у којем простор за складиштење није подељен на ХДД и ССД области. Ово елиминише потребу за софтверском ССД кеш меморијом и поједностављује конфигурацију система.

Као сценарио апликације за готово решење разматран је рад са оптерећењем типичних корпоративних апликација.

Главна очекивана корист од креираног система складиштења је ефикасност рада на мешовитим оптерећењима са превагом операција читања. РАИДИКС софтверски дефинисани системи за складиштење обезбеђују високе перформансе за узастопна радна оптерећења, док Сеагате дискови са ТурбоБоост технологијом помажу у оптимизацији перформанси за насумична радна оптерећења.

За одабрани сценарио, то изгледа овако: ефикасност рада са насумичним учитавањима из база података и другим задацима апликације гарантоваће ССД елементи, а специфичности софтвера ће омогућити одржавање велике брзине обраде секвенцијалних оптерећења од опоравка базе података или учитавање података.

Истовремено, цео систем изгледа атрактивно у смислу цене и перформанси: јефтини (у односу на Алл-Фласх) хибридни дискови добро се комбинују са флексибилношћу и економичношћу софтверски дефинисаних система за складиштење података изграђених на стандардном серверском хардверу.

Тестирање перформанси

Тестирање је обављено помоћу услужног програма фио в3.1.

Низ минутних фио тестова од 32 нити са дубином реда од 1.
Мешовито оптерећење: 70% читања и 30% писања.
Величина блока од 4к до 1МБ.
Учитајте зону од 130 ГБ.

Серверска платформа
АИЦ ХА201-ТП (1 комад)

Процесор
Интел Ксеон Е5-2620в2 (2 ком.)

РАМ-
КСНУМКСГБ

САС адаптер
ЛСИ САС3008

Уређаји за складиштење
Сеагате ЕКСОС 10Е24000 (8 ком.)

Ниво низа
РАИД КСНУМКС

Резултати испитивања

Систем заснован на РАИДИКС 4.7 са 8 Сеагате ЕКСОС 10е2400 диск јединица показује укупне перформансе до 220 ИОпс за читање/писање са 000к блоком.

Закључак

Дискови са ТурбоБоост технологијом отварају нове могућности корисницима и произвођачима система за складиштење података. Коришћење локалног ССД кеша значајно повећава перформансе система уз незнатно повећање трошкова куповине диск јединица.

Тестови Сеагате дискова су спроведени у Систем за складиштење којим управља РАИДИКС показао поуздано висок ниво перформанси на мешовитом обрасцу оптерећења (70/30), симулирајући приближне захтеве примењених задатака у корпоративном сегменту. Истовремено, перформансе су постигнуте 150 пута веће од граничних вредности ХДД дискова. Овде је вредно напоменути да је цена куповине система за складиштење података за ову конфигурацију око 60% цене упоредивог Алл-Фласх решења.

Кључни индикатори

• Годишња стопа отказивања диска је мања од 0.44%
• 40% јефтиније од Алл-Фласх решења
• 150 пута бржи од ХДД-а
• До 220 ИОпс на 000 дискова

Извор: ввв.хабр.цом