Společnost Dell PowerScale letos v květnu na konferenci Dell Tech World spustila podporu disků QLC SSD pro své uzly F600 a F900. Podporu pro 15.36TB a 30.72TB SSD si zákazníci PowerScale okamžitě oblíbili a začali tyto extrémně husté uzly PowerScale s přechodem na GA v létě shánět. Tyto nové disky QLC, podporované verzí OneFS 9.4, nabízejí zákazníkům optimální ekonomické využití pro úlohy NAS vyžadující výkon, spolehlivost a kapacitu, což je činí ideálními pro finanční modelování, média a zábavu, umělou inteligenci (AI), strojové učení (ML) a hluboké učení (DL).
Vzhledem k neustálému nárůstu objemu nestrukturovaných dat je uzel F600 s 246 TB raw nebo F900 se 737 TB raw velmi lákavý. Disky QLC rozšiřují datové jezero až o dvojnásobnou kapacitu než předchozí generace při stejném rozměru, což šetří místo v racku a napájení/chlazení.
Tyto disky QLC se stávají součástí celkového systému správy životního cyklu v rámci OneFS, což dává PowerScale oproti konkurenci výhodu v celkových nákladech na vlastnictví (TCO). Bezproblémová integrace uzlů s disky QLC do stávajících clusterů PowerScale umožňuje clusterům zvládat nové úlohy. Systémy PowerScale poskytují zákazníkům možnost výběru, škálovatelnosti a flexibility, aby splnily požadavky na úložnou kapacitu, výkon a optimalizaci nákladů pro dnešní úlohy a byly navrženy pro nepředvídatelné požadavky zítřka.
Vytrvalost a dlouhověkost
Není novinkou, že zájem o technologii SSD a její růst v posledních několika letech vzrostl, ale vždy existovaly obavy, že SSD disky nemají stejnou životnost jako pevné disky. V tomto myšlenkovém procesu dochází k posunu, zejména ve společnosti Dell Technologies. Nedávno jsme zveřejnili podcast s viceprezidentem pro produktový management společnosti Dell, Davidem Noyem, zaměřený na vysokokapacitní SSD disky.
David vysvětlil, že zápis dat na disky QLC v PowerScale se provádí šetrně kvůli delší životnosti a společnost Dell je šetrná k tomu, jak jsou disky používány, v tom smyslu, že data se zapisují do velkých I/O operací a data jsou již zpracována před zápisem na disk. Na základě výsledků společnost Dell očekává přibližně 14 let životnosti bez selhání disku.
QLC umožňuje obrovské zvýšení kapacity PowerScale
Dell PowerScale je známý svou sadou funkcí, která nabízí škálovatelnost, flexibilitu a jednoduchost. Zákazníci mohou začít s jednou úlohou, jako je konsolidace sdílených souborů nebo úložiště smíšených médií, a poté škálovat OneFS pro podporu různých úloh s využitím jednoduché, cloudové architektury úložiště s jedním fondem.
Společnost Dell přidala větší flexibilitu a možnosti výběru, když pro modely PowerScale F900 a F600 s technologií all-flash uvedla na trh 15TB a 30TB flash disky s technologií Quad-level cell (QLC). V závislosti na pracovní zátěži společnost Dell v následné verzi PowerScale OneFS očekává až 25% nebo lepší výkon pro streamované čtení s uzly all-flash. Díky neustálému zlepšování spolehlivosti a výkonu technologie Gen 2 QLC mohou zákazníci dosáhnout vyšších úspor pro rychlé úlohy NAS vyžadující výkon a kapacitu. Podpora 30TB disků QLC umožňuje společnosti Dell zvýšit hustotu v PowerScale F600 a PowerScale F900 a snížit náklady na flash paměť pro zákazníky.
Měniče Solidigm P5316 QLC
Není žádným tajemstvím, že disky QLC použité v all-flash systémech PowerScale F600 a PowerScale F900 jsou disky Solidigm D5-P5316. Model D5-P5316 uvádí rychlost sekvenčního čtení až 7 GB/s, zatímco modely s kapacitou 30.72 TB nabízejí vyšší rychlost zápisu s rychlostí 3.6 GB/s. Při náhodném čtení 4K dat uvádí Solidigm výkon disku 800 000 IOPS u všech modelů. Disk se také vyznačuje rychlostí zápisu 0.41 disku za den (DWPD), 5letou zárukou a řadou vylepšeného zabezpečení, včetně hardwarového šifrování AES-256, sanitizace NVMe a měření firmwaru.
Disky QLC jsou také vybaveny 144vrstvou QLC NAND pamětí, která snižuje náklady a zároveň si zachovává vysokokapacitní modely a solidní výkon. Jsou ideální pro prostředí, která potřebují optimalizovat a zrychlit ukládání dat v rámci úloh datových center, jako jsou sítě pro doručování obsahu (CDN), hyperkonvergovaná infrastruktura (HCI) a velká data. Celkově vzato disky Solidigm QLC poskytují vynikající rovnováhu mezi kapacitou, výkonem a cenou.
Hrubá kapacita PowerScale F900/F600 QLC
| Konstrukce podvozku (na uzel) | Hrubá kapacita na uzel | Hrubá kapacita pro maximální konfiguraci clusteru (252 uzlů) | |
| F900 | 2U s 24 NVMe SSD disky | 737.28 TB s QLC 30.72 TB
368.6 TB s QLC 15.36 TB |
185.79 PB s QLC 30.72 TB
92.89 PB s QLC 15.36 TB |
| F600 | 1U s 8 NVMe SSD disky | 245.76 TB s QLC 30.72 TB
122.88 TB s QLC 15.36 TB |
61.93 PB s QLC 30.72 TB
30.96 PB s QLC 15.36 TB |
Dell PowerScale OneFS
Když mluvíme o PowerScale, je nezbytné alespoň zmínit OneFS, základní stavební kámen škálovatelné infrastruktury používané k napájení všech úložných řešení Dell PowerScale NAS. OneFS je plně symetrický souborový systém bez jediného bodu selhání. Využívá clustering pro škálování výkonu a kapacity a umožňuje failover typu „any-to-any“ a více úrovní redundance, které přesahují možnosti RAID.
OneFS snižuje zátěž správy úložišť tím, že eliminuje složitost a začleňuje samoopravu. OneFS také zahrnuje paralelismus na hluboké úrovni operačního systému, takže prakticky každá klíčová systémová služba je distribuována mezi více hardwarových jednotek. Tato konstrukce umožňuje OneFS škálovat v každé dimenzi s rozšiřováním infrastruktury. Vzhledem k rychlému růstu hustoty úložišť a zvyšujícímu se výkonu je OneFS navržen tak, aby mohl růst do několika petabajtů a přitom poskytovat větší spolehlivost než tradiční úložné systémy.
OneFS je ideální pro souborové a nestrukturované „velké datové“ aplikace v podnikových prostředích, včetně rozsáhlých domovských adresářů, sdílení souborů, archivů, virtualizace a obchodní analytiky. OneFS je široce používán v mnoha datově náročných odvětvích, jako je energetika, finanční služby, internetové a hostingové služby, business intelligence, strojírenství, výroba, média a zábava, bioinformatika, vědecký výzkum a další vysoce výkonná výpočetní prostředí.
Výkon Dell PowerScale QLC
I když je nárůst kapacity jasný a potřeby zákazníků zřejmé, samotná hustá zástavba nestačí k posunu vpřed. Zákazníci si také chtějí být jisti, že výkon clusteru uspokojí jejich pracovní zátěž. Abychom lépe pochopili, jak si disky SSD QLC vedou v porovnání s tradičními disky SSD TLC v PowerScale, spolupracovali jsme s laboratorním týmem společnosti Dell na pochopení těchto výkonnostních profilů.
Na základě interních testovacích dat společnosti Dell nabízí PowerScale s disky QLC:
- Lepší účinnost s poloviční spotřebou energie a poloviční potřebou prostoru v racku na TB než u současného uzlu s nejvyšší kapacitou.
- Až 2x vyšší hrubá kapacita clusteru ve srovnání se současnými flash disky.
- Až 2x vyšší hustota uzlů v porovnání se současnými flash disky.
- Až o 19 procent nižší cena za TB než u současných flash disků.
Uzly PowerScale složené z disků QLC mohou poskytovat stejnou úroveň výkonu jako disky TLC, a přitom vyžadují pouze poloviční množství energie a poloviční prostor v racku. Disky QLC jsou také o 19 procent levnější na TB, což přináší vynikající ekonomické výsledky a hodnotu. Uzly s podporou QLC si vedly v testech propustnosti a pracovních zátěžích SPEC na úrovni parity nebo o něco lépe než uzly s podporou TLC.
Aby bylo možné co nejpřesněji změřit výkon se zaměřením na samotné disky, testovací prostředí využilo stejné vybavení, pouze došlo k výměně disků. Společnost Dell použila dva uzly F600 se systémem OneFS 9.4.0.007. Ačkoli dva uzly nejsou tradičním ani podporovaným nasazením u zákazníků, podařilo se přesně změřit výkon mezi jednotlivými konfiguracemi.
V testu zaměřeném na sekvenční šířku pásma pro velké bloky byly uzly vystaveny zátěži 128 kB pro měření rychlosti čtení. V tomto případě původní disky QLC SSD nabídly 4.18% nárůst výkonu. S velikostí přenosu 512 kB pro měření výkonu zápisu vykázaly disky QLC SSD zvýšení rychlosti zápisu o 4.56 %. Snížením velikosti přenosu na 4 kB pro zátěž náhodného čtení disky QLC SSD mírně překonaly disky TLC SSD se zlepšením o 0.47 %. Při přechodu na čistou zátěž zápisu a zachování velikosti náhodného přenosu 4 kB se disky TLC a QLC SSD shodovaly s 0.00% změnou.
Další várka dat se zaměřuje na úlohy náhodného čtení a zápisu 32K. Zde opět vidíme minimální rozdíl ve výkonu mezi konfiguracemi TLC a QLC uzlů PowerScale F600. V úlohách náhodného čtení 32K dosáhly disky QLC SSD oproti diskům TLC zisku 1.88 procenta. V úlohách náhodného zápisu 32K vykázaly disky QLC SSD oproti diskům TLC zlepšení o 2.67 procenta. Nakonec dokončíme test souběžné propustnosti 20MB, který měřil výkon čtení a zápisu při přenosu milionů souborů. V tomto případě disky QLC SSD nabídly 1.45% zlepšení výkonu čtení a 2.32% zvýšení výkonu zápisu.
Naše další skupina testů se přesouvá od tradičních rychlostí a do testů SPEC, které pokrývají různé aplikační scénáře, vstupují syntetické zátěže. To zahrnuje SPEC Software Build, SPEC Electronic Design Automation a SPEC Genomics. Toto srovnání výkonu se méně týká rychlosti dvouuzlové sestavy F600 a více rozdílu mezi těmito dvěma typy SSD. Poté se nejprve ponoříme do metrik SPEC 2020 SWB, kde konfigurace QLC SSD zaznamenala pokles výkonu o -2.27 procenta. V testu SPEC 2020 EDA si QLC SSD udržely těsný rozdíl ve výkonu, když klesly pouze o -1.69 procenta. V poslední části věnované SPEC 2020 Genomics se rozdíl QLC SSD nadále zmenšoval a naměřil pouze -1.32 procenta.
Prozkoumáním těchto výkonnostních testů jsme byli schopni ukázat klíčové ponaučení pro zákazníky Dell PowerScale, kteří uvažují o přechodu na systémy založené na QLC. U velkých i malých bloků syntetického výkonu, souběžných úloh a úloh aplikací SPEC je minimální dopad na výkon v závislosti na typu disku. V každé oblasti si disky vedly podobně, ne-li v určitých případech použití mírně převyšovaly disky SSD s technologií TLC.
Poslední oblastí, která se sice netýká výhradně výkonu, ale je měřením rychlosti disku, je rychlost, s jakou se uzel F600 obnoví v případě selhání jednoho disku. V této oblasti společnost Dell naměřila rychlost obnovy uzlu F600 s disky TLC na 681 GB/h, zatímco disky SSD QLC se obnovovaly rychlostí 720 GB/h.
Závěrečné myšlenky
Před několika týdny byla společnost Dell Technologies v Magickém kvadrantu Gartner pro rok 2022 již sedmý rok po sobě jmenována lídrem v oblasti distribuovaných souborových systémů a objektového ukládání. Zpráva navíc udělila společnosti Dell nejvyšší celkové umístění v kvadrantu „lídrů“. Gartner dále odhaduje, že do roku 2026 velké podniky ztrojnásobí svou kapacitu nestrukturovaných dat ve vlastních prostorách. Aby organizace mohly tento neustálý růst zvládnout, potřebují úložná řešení, která jsou škálovatelná, snadno spravovatelná a nabízejí přehled o zákaznických datech.
V tomto článku jsme se zaměřili konkrétně na problém škálovatelnosti. Společnost Dell moudře investovala do systému OneFS a ve svých uzlech F600 a F900 podporuje disky SSD QLC. V uzlu PowerScale F900 to znamená 737.28 TB hrubé flash kapacity na uzel s 30.72TB SSD. Po vyřešení rovnice kapacity a hustoty je další otázkou, zda systémy založené na QLC zvládnou velké pracovní zátěže?
Odpověď zní jednoznačně ano. Při porovnávání systémů Dell PowerScale, jednoho s disky SSD TLC a druhého s disky QLC, nikdy nevidíme rozdíl v pracovní zátěži větší než pět procent. To znamená, že z hlediska výkonu aplikací v podstatě není žádný rozdíl. Ani v situaci obnovy, jako je selhání jednoho disku, u uzlu PowerScale F600 nedošlo k prodloužení doby obnovy. Společnost Dell si vedla dobře při navrhování PowerScale tak, aby se přizpůsobil technologiím úložišť. Dnes mluvíme o diskech SSD QLC, ale zítra by mohla využívat cloudové zdroje v rámci projektu Alpine, což je krok společnosti Dell k přesunu jejího úložného softwaru do cloudu.
Tuto zprávu sponzorovala společnost Solidigm. Veškeré názory a stanoviska vyjádřené v této zprávě vycházejí z našeho nezaujatého pohledu na daný produkt (produkty).
Amazon