几个月前，Radix 有机会使用专为企业级任务而设计的最新希捷 EXOS 硬盘。 它们的显着特点是混合驱动器设备 - 它结合了传统硬盘驱动器（用于主存储）和固态驱动器（用于缓存热数据）的技术。
我们已经在使用希捷混合硬盘作为我们系统的一部分方面取得了积极的经验 - 几年前，我们与韩国的合作伙伴一起为私人数据中心实施了解决方案。 然后使用Oracle Orion benchmark进行测试，得到的结果并不逊色于全闪存阵列。
在本文中，我们将了解采用 TurboBoost 技术的希捷 EXOS 硬盘的设计方式，评估其在企业领域的任务能力，并测试混合负载下的性能。
公司部门的任务
有一些或多或少稳定的任务可以被指定为公司（或企业）部门中的数据存储任务。 这些传统上包括：CRM 应用程序和 ERP 系统的运行、邮件和文件服务器的运行、备份和虚拟化操作。 从存储系统的角度来看，此类功能的实现特点是混合负载流，随机请求明显占主导地位。
此外，多维分析OLAP（在线分析处理）和实时事务处理（OLTP，在线事务处理）等资源密集型领域也在企业领域积极发展。 它们的特点是它们更多地依赖于读取操作而不是写入操作。 它们创建的工作负载（具有小块大小的密集数据流）需要系统具有高性能。
所有这些功能的作用正在迅速增强。 它们不再是价值创造过程中的辅助模块，而是进入产品的关键组件部分。 对于许多形式的业务来说，这成为建立竞争优势和市场可持续性的重要组成部分。 反过来，这大大提高了对企业IT基础设施的要求：技术设备必须提供最大的吞吐量和最短的响应时间。 为了保证这种情况下所需的性能，请选择全闪存系统或混合存储系统 或累。
此外，企业细分市场还有一个因素特点——对经济效益的严格要求。 很明显，并非所有企业结构都能负担得起全闪存阵列的购买和维护，因此许多公司不得不在性能上放弃一点，但购买更具成本效益的解决方案。 这些条件正在强烈地将市场焦点转向混合解决方案。
混合原理或TurboBoost技术
使用混合技术的原理现在已为广大受众所熟知。 他谈到了使用不同技术在最终结果中获得额外收益的可能性。 混合存储系统结合了固态硬盘和传统硬盘的优点。 由此，我们得到了一个优化的解决方案，其中每个组件都有自己的任务：HDD用于存储主要数据量，SSD用于临时存储“热点数据”。
根据 在 EMEA 地区，混合存储系统约占 45.3% 的市场份额。 这种受欢迎程度是由以下事实决定的：尽管性能相当，但此类系统的成本明显低于基于 SSD 的解决方案，并且每个 IOps 的价格落后几个数量级。
相同的混合原理可以直接在驱动级实现。 希捷是第一个以 SSHD（固态混合硬盘）介质的形式实现这一想法的公司。 此类光盘在消费市场中相对受欢迎，但在 B2B 领域并不常见。
希捷当前这一技术的商业名称为 TurboBoost。 对于企业部门，该公司在 Seagate EXOS 系列硬盘中使用 TurboBoost 技术，该技术提高了可靠性，实现了性能和效率的最佳组合。 基于此类磁盘组装的存储系统就其最终特性而言将对应于混合配置，而“热”数据的缓存发生在驱动器级别并使用固件功能来执行。
希捷 EXOS 硬盘使用 16 GB 内置 eMLC（企业多级单元）NAND 内存作为本地 SSD 缓存，其重写资源明显高于消费级 MLC。
共享实用程序
在收到 8 个希捷 EXOS 10E24000 1.2 TB 硬盘供我们使用后，我们决定测试它们作为我们基于 RAIDIX 4.7 的系统的一部分的性能。
从外观上看，此类驱动器看起来像标准 HDD：2,5 英寸金属外壳，带有品牌标签和标准紧固件孔。
该驱动器配备 3 Gb/s SAS12 接口，使其能够与两个存储系统控制器有效配合。 还值得注意的是，该接口具有比 SATA3 更大的队列深度。
请注意，从管理的角度来看，存储系统中的此类磁盘看起来是单个介质，其中存储空间不分为HDD和SSD区域。 这消除了对软件 SSD 缓存的需求并简化了系统配置。
作为现成解决方案的应用场景，考虑了典型企业应用程序的负载。
创建的存储系统的主要预期好处是在以读取操作为主的混合负载上工作的效率。 RAIDIX 软件定义存储系统为连续工作负载提供高性能，而采用 TurboBoost 技术的希捷硬盘则有助于优化随机工作负载的性能。
对于选定的场景，它看起来像这样：SSD 元素将保证处理来自数据库和其他应用程序任务的随机负载的效率，并且软件的细节将允许保持高速处理来自数据库恢复或其他应用程序任务的顺序负载。数据加载。
同时，整个系统在价格和性能方面看起来很有吸引力：廉价（相对于全闪存）混合驱动器与基于标准服务器硬件构建的软件定义存储系统的灵活性和成本效益完美结合。
性能测试
使用 fio v3.1 实用程序进行测试。
队列深度为 32 的 1 个线程的一分钟长的 fio 测试序列。
混合工作负载：70% 读取和 30% 写入。
块大小从 4k 到 1MB。
在 130 GB 区域上加载。
服务器平台
AIC HA201-TP（1件）
中央处理器
英特尔至强 E5-2620v2（2 颗）
内存
128GB
SAS适配器
大规模集成电路 SAS3008
存储设备
希捷 EXOS 10E24000（8 件）
数组级别
RAID 6
测试结果
基于 RAIDIX 4.7 且配备 8 个希捷 EXOS 10e2400 硬盘的系统显示，220k 块的读/写总性能高达 000 IOps。
结论
采用 TurboBoost 技术的驱动器为用户和存储系统制造商开辟了新的可能性。 使用本地 SSD 缓存可显着提高系统性能，同时略微增加购买驱动器的成本。
希捷硬盘的测试于 在混合负载模式 (70/30) 上表现出自信的高水平性能，模拟了企业部门应用任务的大致要求。 同时，性能比 HDD 驱动器的极限值高出 150 倍。 这里值得注意的是，购买此配置的存储系统的成本约为同类全闪存解决方案成本的 60%。
关键指标
- 年磁盘故障率低于0.44%
- 比全闪存解决方案便宜 40%
- 比 HDD 快 150 倍
- 220 个驱动器上高达 000 IOps
来源： habr.com