Cách đây vài tháng, Radix có cơ hội làm việc với ổ đĩa Seagate EXOS mới nhất, được thiết kế cho các tác vụ cấp doanh nghiệp. Tính năng đặc biệt của chúng là thiết bị ổ đĩa lai - nó kết hợp các công nghệ của ổ cứng thông thường (để lưu trữ chính) và ổ đĩa thể rắn (để lưu trữ dữ liệu nóng).
Chúng tôi đã có trải nghiệm tích cực khi sử dụng ổ đĩa lai của Seagate như một phần trong hệ thống của mình - vài năm trước, chúng tôi đã triển khai giải pháp cho trung tâm dữ liệu tư nhân cùng với một đối tác từ Hàn Quốc. Sau đó, điểm chuẩn Oracle Orion đã được sử dụng trong các thử nghiệm và kết quả thu được không thua kém gì mảng All-Flash.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét cách thiết kế ổ đĩa Seagate EXOS với công nghệ TurboBoost, đánh giá khả năng của chúng cho các tác vụ trong phân khúc doanh nghiệp và kiểm tra hiệu suất ở các tải hỗn hợp.
Nhiệm vụ của bộ phận doanh nghiệp
Có một phạm vi nhiệm vụ ít nhiều ổn định có thể được chỉ định làm nhiệm vụ lưu trữ dữ liệu trong phân khúc công ty (hoặc doanh nghiệp). Theo truyền thống, những điều này bao gồm: hoạt động của các ứng dụng CRM và hệ thống ERP, hoạt động của máy chủ thư và tệp, hoạt động sao lưu và ảo hóa. Từ quan điểm hệ thống lưu trữ, việc triển khai các chức năng như vậy được đặc trưng bởi luồng tải hỗn hợp, với ưu thế rõ ràng là các yêu cầu ngẫu nhiên.
Ngoài ra, các lĩnh vực sử dụng nhiều tài nguyên như phân tích đa chiều OLAP (Xử lý phân tích trực tuyến) và xử lý giao dịch theo thời gian thực (OLTP, Xử lý giao dịch trực tuyến) đang tích cực phát triển trong phân khúc doanh nghiệp. Điểm đặc biệt của chúng là chúng dựa nhiều vào thao tác đọc hơn là thao tác ghi. Khối lượng công việc họ tạo ra—các luồng dữ liệu chuyên sâu với kích thước khối nhỏ—đòi hỏi hiệu suất cao từ hệ thống.
Vai trò của tất cả các chức năng này đang tăng lên nhanh chóng. Chúng không còn là khối phụ trợ trong quá trình tạo ra giá trị và chuyển sang phần cấu thành chính của sản phẩm. Đối với nhiều hình thức kinh doanh, điều này trở thành một phần quan trọng trong việc xây dựng lợi thế cạnh tranh và tính bền vững của thị trường. Đổi lại, điều này làm tăng đáng kể các yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng CNTT của các công ty: thiết bị kỹ thuật phải cung cấp thông lượng tối đa và thời gian phản hồi tối thiểu. Để đảm bảo hiệu suất cần thiết trong những tình huống như vậy, hãy chọn hệ thống All-Flash hoặc hệ thống lưu trữ kết hợp với hoặc mệt mỏi.
Ngoài ra, còn có một yếu tố đặc trưng khác của phân khúc doanh nghiệp - yêu cầu khắt khe về hiệu quả kinh tế. Rõ ràng là không phải tất cả các cơ cấu công ty đều có đủ khả năng mua và bảo trì mảng All-Flash, vì vậy nhiều công ty phải giảm bớt một chút về hiệu suất mà mua các giải pháp tiết kiệm chi phí hơn nhiều. Những điều kiện này đang chuyển hướng mạnh mẽ sự tập trung của thị trường sang các giải pháp lai.
Nguyên lý lai hoặc công nghệ TurboBoost
Nguyên tắc sử dụng công nghệ hybrid hiện nay đã được nhiều người biết đến. Ông nói về khả năng sử dụng các công nghệ khác nhau để đạt được những lợi ích bổ sung trong kết quả cuối cùng. Hệ thống lưu trữ lai kết hợp sức mạnh của ổ đĩa thể rắn và ổ cứng cổ điển. Kết quả là chúng ta có được một giải pháp tối ưu hóa, trong đó mỗi thành phần hoạt động với nhiệm vụ riêng: HDD được sử dụng để lưu trữ lượng dữ liệu chính và SSD được sử dụng để chứa tạm thời “dữ liệu nóng”.
Theo , tại khu vực EMEA, khoảng 45.3% thị trường được tạo thành từ hệ thống lưu trữ kết hợp. Mức độ phổ biến này được xác định bởi thực tế là, mặc dù có hiệu suất tương đối, nhưng giá thành của các hệ thống như vậy thấp hơn đáng kể so với các giải pháp dựa trên SSD và giá cho mỗi IOps tụt lại phía sau vài bậc độ lớn.
Nguyên tắc lai tương tự có thể được thực hiện trực tiếp ở cấp độ truyền động. Seagate là công ty đầu tiên triển khai ý tưởng này dưới dạng phương tiện truyền thông SSHD (Solid State Hybrid Drive). Những đĩa như vậy đã trở nên phổ biến tương đối trên thị trường tiêu dùng, nhưng chúng không quá phổ biến ở phân khúc b2b.
Thế hệ hiện tại của công nghệ này tại Seagate có tên thương mại là TurboBoost. Đối với phân khúc doanh nghiệp, công ty sử dụng công nghệ TurboBoost trong dòng ổ đĩa Seagate EXOS, giúp tăng độ tin cậy và sự kết hợp tối ưu giữa hiệu suất và hiệu quả. Một hệ thống lưu trữ được lắp ráp trên cơ sở các đĩa như vậy, về các đặc điểm cuối cùng của nó, sẽ tương ứng với cấu hình kết hợp, trong khi việc lưu vào bộ nhớ đệm dữ liệu “nóng” diễn ra ở cấp ổ đĩa và được thực hiện bằng cách sử dụng các khả năng của phần sụn.
Ổ đĩa Seagate EXOS sử dụng bộ nhớ NAND eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) 16 GB tích hợp cho bộ nhớ đệm SSD cục bộ, có tài nguyên ghi lại cao hơn đáng kể so với MLC phân khúc người tiêu dùng.
Tiện ích chia sẻ
Sau khi nhận được 8 ổ Seagate EXOS 10E24000 1.2 TB tùy ý sử dụng, chúng tôi đã quyết định kiểm tra hiệu suất của chúng như một phần trong hệ thống của chúng tôi dựa trên RAIDIX 4.7.
Bên ngoài, ổ đĩa như vậy trông giống như một ổ cứng HDD tiêu chuẩn: vỏ kim loại 2,5 inch có nhãn hiệu và các lỗ tiêu chuẩn để gắn chặt.
Ổ đĩa được trang bị giao diện SAS3 12 Gb/s, cho phép nó hoạt động hiệu quả với hai bộ điều khiển hệ thống lưu trữ. Điều đáng chú ý là giao diện này có độ sâu hàng đợi lớn hơn SATA3.
Lưu ý rằng từ quan điểm quản lý, đĩa như vậy trong hệ thống lưu trữ dường như là một phương tiện duy nhất trong đó không gian lưu trữ không được chia thành các khu vực HDD và SSD. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu về bộ đệm SSD phần mềm và đơn giản hóa cấu hình hệ thống.
Là một kịch bản ứng dụng cho một giải pháp làm sẵn, công việc với tải từ các ứng dụng điển hình của công ty đã được xem xét.
Lợi ích chính được mong đợi từ hệ thống lưu trữ được tạo ra là hiệu quả làm việc trên các tải hỗn hợp với ưu thế là các hoạt động đọc. Hệ thống lưu trữ được xác định bằng phần mềm RAIDIX cung cấp hiệu suất cao cho khối lượng công việc tuần tự, trong khi ổ đĩa Seagate với công nghệ TurboBoost giúp tối ưu hóa hiệu suất cho khối lượng công việc ngẫu nhiên.
Đối với kịch bản đã chọn, có vẻ như sau: hiệu quả làm việc với tải ngẫu nhiên từ cơ sở dữ liệu và các tác vụ ứng dụng khác sẽ được đảm bảo bởi các phần tử SSD và các đặc tính cụ thể của phần mềm sẽ cho phép duy trì tốc độ cao khi xử lý tải tuần tự từ khôi phục cơ sở dữ liệu hoặc đang tải dữ liệu.
Đồng thời, toàn bộ hệ thống trông hấp dẫn về mặt giá cả và hiệu suất: ổ đĩa lai rẻ tiền (so với All-Flash) kết hợp tốt với tính linh hoạt và hiệu quả chi phí của hệ thống lưu trữ được xác định bằng phần mềm được xây dựng trên phần cứng máy chủ tiêu chuẩn.
Kiểm tra năng suất
Việc thử nghiệm được thực hiện bằng tiện ích fio v3.1.
Một chuỗi các bài kiểm tra fio kéo dài một phút gồm 32 luồng với độ sâu hàng đợi là 1.
Khối lượng công việc hỗn hợp: 70% đọc và 30% ghi.
Kích thước khối từ 4k đến 1MB.
Tải trên vùng 130 GB.
Nền tảng máy chủ
AIC HA201-TP (1 cái)
CPU
Intel Xeon E5-2620v2 (2 chiếc.)
RAM
128GB
Bộ chuyển đổi SAS
LSI SAS3008
Thiêt bị lưu trư
Seagate EXOS 10E24000 (8 chiếc.)
Cấp độ mảng
RAID 6
Kết quả kiểm tra
Một hệ thống dựa trên RAIDIX 4.7 với 8 ổ Seagate EXOS 10e2400 cho thấy tổng hiệu suất lên tới 220 IOps để đọc/ghi với khối 000k.
Kết luận
Ổ đĩa có công nghệ TurboBoost mở ra những khả năng mới cho người dùng và nhà sản xuất hệ thống lưu trữ. Sử dụng bộ nhớ đệm SSD cục bộ giúp tăng đáng kể hiệu suất hệ thống với chi phí mua ổ đĩa tăng nhẹ.
Các thử nghiệm ổ đĩa Seagate được thực hiện trong cho thấy mức hiệu suất cao đáng tin cậy trên mô hình tải hỗn hợp (70/30), mô phỏng các yêu cầu gần đúng của các tác vụ được áp dụng trong phân khúc doanh nghiệp. Đồng thời, hiệu suất đạt được cao hơn 150 lần so với giá trị giới hạn của ổ HDD. Điều đáng chú ý ở đây là chi phí mua hệ thống lưu trữ cho cấu hình này bằng khoảng 60% chi phí của giải pháp All-Flash tương đương.
Số liệu quan trọng
- Tỷ lệ lỗi đĩa hàng năm nhỏ hơn 0.44%
- Rẻ hơn 40% so với giải pháp All-Flash
- Nhanh hơn 150 lần so với ổ cứng
- Lên tới 220 IOps trên 000 ổ đĩa
Nguồn: www.habr.com