För ett par månader sedan fick Radix möjligheten att arbeta med de senaste Seagate EXOS-enheterna, designade för uppgifter i företagsklass. Deras utmärkande särdrag är hybridenheten - den kombinerar tekniken för konventionella hårddiskar (för huvudlagring) och solid-state-enheter (för cachning av heta data).
Vi har redan haft positiva erfarenheter av att använda hybriddiskar från Seagate som en del av våra system – för ett par år sedan implementerade vi en lösning för ett privat datacenter tillsammans med en partner från Sydkorea. Sedan användes Oracle Orion-riktmärket i testerna, och de erhållna resultaten var inte sämre än All-Flash-arrayer.
I den här artikeln kommer vi att titta på hur Seagate EXOS-diskar med TurboBoost-teknik är designade, utvärdera deras kapacitet för uppgifter inom företagssegmentet och testa prestanda under blandade belastningar.
Företagssegmentets uppgifter
Det finns ett mer eller mindre stabilt utbud av uppgifter som kan betecknas som datalagringsuppgifter inom företagssegmentet (eller företagssegmentet). Dessa inkluderar traditionellt: hur CRM-applikationer och ERP-system fungerar, driften av e-post- och filservrar, säkerhetskopiering och virtualiseringsoperationer. Ur lagringssystemsynpunkt kännetecknas implementeringen av sådana funktioner av ett blandat lastflöde, med en tydlig övervikt av slumpmässiga förfrågningar.
Dessutom utvecklas resurskrävande områden som multidimensionell analys OLAP (Online Analytical Processing) och realtidstransaktionsbehandling (OLTP, Online Transaction Processing) aktivt inom företagssegmentet. Deras egenhet är att de förlitar sig mer på läsoperationer än på skrivoperationer. Arbetsbelastningen de skapar – intensiva dataströmmar med små blockstorlekar – kräver hög prestanda från systemet.
Rollen för alla dessa funktioner ökar snabbt. De upphör att vara hjälpblock i värdeskapande processer och flyttar in i sektionen av produktens nyckelkomponenter. För många företagsformer blir detta en viktig komponent för att bygga konkurrensfördelar och marknadshållbarhet. Detta ökar i sin tur avsevärt kraven på företagens IT-infrastruktur: teknisk utrustning måste ge maximal genomströmning och minimal svarstid. För att säkerställa den erforderliga prestandan i sådana situationer, välj All-Flash-system eller hybridlagringssystem med eller tröttsamt.
Dessutom finns det en annan faktor som kännetecknar företagssegmentet - stränga krav på ekonomisk effektivitet. Det är ganska uppenbart att inte alla företagsstrukturer har råd med köp och underhåll av All-Flash-arrayer, så många företag måste ge upp lite i prestanda, men köpa mycket mer kostnadseffektiva lösningar. Dessa förhållanden förskjuter starkt marknadsfokuset mot hybridlösningar.
Hybridprincip eller TurboBoost-teknik
Principen att använda hybridteknik är nu välkänd för en bred publik. Han berättar om möjligheten att använda olika tekniker för att få ytterligare fördelar i slutresultatet. Hybridlagringssystem kombinerar styrkorna hos solid-state-enheter och klassiska hårddiskar. Som ett resultat får vi en optimerad lösning, där varje komponent arbetar med sin egen uppgift: HDD används för att lagra huvudmängden data, och SSD används för att tillfälligt lagra "hot data".
Enligt , i EMEA-regionen består cirka 45.3 % av marknaden av hybridlagringssystem. Denna popularitet bestäms av det faktum att, trots jämförande prestanda, kostnaden för sådana system är betydligt lägre än för SSD-baserade lösningar, och priset för varje IOps släpar efter med flera storleksordningar.
Samma hybridprincip kan implementeras direkt på drivnivån. Seagate var först med att implementera denna idé i form av SSHD (Solid State Hybrid Drive) media. Sådana skivor har vunnit relativ popularitet på konsumentmarknaden, men de är inte så vanliga i b2b-segmentet.
Den nuvarande generationen av denna teknik hos Seagate går under det kommersiella namnet TurboBoost. För företagssegmentet använder företaget TurboBoost-teknologi i Seagate EXOS-serien med drivenheter, som har ökad tillförlitlighet och en optimal kombination av prestanda och effektivitet. Ett lagringssystem som är sammansatt på basis av sådana diskar kommer, vad gäller dess slutliga egenskaper, att motsvara en hybridkonfiguration, medan cachning av "heta" data sker på enhetsnivå och utförs med hjälp av den fasta programvaran.
Seagate EXOS-enheter använder 16 GB inbyggt eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) NAND-minne för lokal SSD-cache, som har en betydligt högre omskrivningsresurs än MLC för konsumentsegment.
Gemensamt verktyg
Efter att ha fått 8 Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB-enheter till vårt förfogande, bestämde vi oss för att testa deras prestanda som en del av vårt system baserat på RAIDIX 4.7.
Externt ser en sådan enhet ut som en vanlig hårddisk: ett 2,5-tums metallhölje med en märkesetikett och standardhål för fästelement.
Enheten är utrustad med ett 3 Gb/s SAS12-gränssnitt, vilket gör att den kan arbeta effektivt med två lagringssystemkontroller. Det är också värt att notera att detta gränssnitt har ett större ködjup än SATA3.
Observera att ur förvaltningssynpunkt verkar en sådan disk i ett lagringssystem vara ett enda medium där lagringsutrymmet inte är uppdelat i hårddisk- och SSD-områden. Detta eliminerar behovet av en mjukvaru-SSD-cache och förenklar systemkonfigurationen.
Som ett applikationsscenario för en färdig lösning övervägdes arbete med belastningen från typiska företagsapplikationer.
Den största förväntade fördelen med det skapade lagringssystemet är effektiviteten av att arbeta på blandade belastningar med en övervägande del av läsoperationer. RAIDIX mjukvarudefinierade lagringssystem ger hög prestanda för sekventiella arbetsbelastningar, medan Seagate-enheter med TurboBoost-teknik hjälper till att optimera prestanda för slumpmässiga arbetsbelastningar.
För det valda scenariot ser det ut så här: effektiviteten av att arbeta med slumpmässiga belastningar från databaser och andra applikationsuppgifter kommer att garanteras av SSD-element, och detaljerna i programvaran kommer att tillåta upprätthålla en hög hastighet för bearbetning av sekventiella belastningar från databasåterställning eller data laddas.
Samtidigt ser hela systemet attraktivt ut vad gäller pris och prestanda: billiga (i förhållande till All-Flash) hybridenheter kombineras väl med flexibiliteten och kostnadseffektiviteten hos mjukvarudefinierade lagringssystem byggda på standard serverhårdvara.
Prestandatester
Testning utfördes med hjälp av verktyget fio v3.1.
En sekvens av minutlånga fio-tester av 32 trådar med ett ködjup på 1.
Blandad arbetsbelastning: 70 % läser och 30 % skriver.
Blockstorlek från 4k till 1MB.
Ladda på en 130 GB-zon.
Serverplattform
AIC HA201-TP (1 st)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 st.)
RAM
128GB
SAS adapter
LSI SAS3008
Lagringsenheter
Seagate EXOS 10E24000 (8 st.)
Arraynivå
RAID 6
Testresultat
Ett system baserat på RAIDIX 4.7 med 8 Seagate EXOS 10e2400-enheter visar en total prestanda på upp till 220 000 IOps för läsning/skrivning med ett 4k-block.
Slutsats
Drivsystem med TurboBoost-teknik öppnar nya möjligheter för användare och tillverkare av lagringssystem. Att använda en lokal SSD-cache ökar systemets prestanda avsevärt med en liten ökning av kostnaden för att köpa enheter.
Tester av Seagate-enheter utförda i visade en tillförlitlig hög prestandanivå på ett blandat belastningsmönster (70/30), vilket simulerade de ungefärliga kraven för tillämpade uppgifter inom företagssegmentet. Samtidigt uppnåddes prestanda 150 gånger högre än gränsvärdena för hårddiskar. Det är värt att notera här att kostnaden för att köpa lagringssystem för denna konfiguration är cirka 60 % av kostnaden för en jämförbar All-Flash-lösning.
Nyckelfigurer
- Den årliga diskfelfrekvensen är mindre än 0.44 %
- 40 % billigare än All-Flash-lösningar
- 150 gånger snabbare än hårddisken
- Upp till 220 000 IOps på 8 enheter
Källa: will.com