Recenze iXsystems Titan 316J JBOD

iXsystems Titan iX-316J je rozšiřující úložný prostor JBOD s 16 3.5″ pozicemi. JBOD se stal trvalou součástí laboratoře Storage Review a umožňuje nám přímo připojit disky SATA nebo SAS k hostitelskému výpočetnímu systému prostřednictvím expandéru LSI 9207-8e SAS. iX-316J lze použít v různých případech použití, od přijetí až 64 TB disků SATA až po rychlejší 2.5″ disky s kapacitou 10K a 15K, pokud se uživatel rozhodne pro tuto cestu. V této recenzi se podíváme na tři různé sady pevných disků, které jasně ilustrují kompromisy mezi výkonem a kapacitou, ke kterým dochází u moderních podnikových pevných disků.

Koncept úložné police neboli JBOD je jedním ze základních konceptů úložné architektury. Šasi v podstatě obsahuje disky, které se k hostitelskému počítači připojují pomocí kabelu SAS a HBA v hostiteli. Tento typ uspořádání je i nadále populární v případech, kdy podnikoví uživatelé chtějí udržovat úložiště lokálně na hostiteli, ale možná už vyrostli z dostupných pozic pro disky nebo mají jiné specifické požadavky a nepotřebují plnohodnotnou síť SAN s vlastními řadiči úložiště. Ve skutečnosti si s ohledem na budoucnost ukážeme stejné konfigurace pevných disků ve spojení s řešeními mezipaměti, abychom ukázali, jak flash paměť a software mohou prospět velkým polím pevných disků v podnikovém prostředí. Možnosti použití JBOD se nadále rozšiřují s novými technologiemi a výkonným výpočetním výkonem na straně hostitele.

Specifikace iXsystems Titan iX-316J

• Provedení: 3U úložné šasi s podporou až 16 pevných disků
• Rozměry: 17.2 cm Š x 5.2 cm V x 25.5 cm H
• Ventilátory: 6 x 40×56, 4pinová PWM sestava ventilátorů
• Montážní lišty: Sada lišt, rychlomontáž
• Pozice pro pevné disky: 16 x 3.5” Hot-Swap SAS/SATA – disky SATA vyžadují interpozer, přídavné karty
• Podpora RAID: Podporováno prostřednictvím RAID řadiče hlavní jednotky
• Soulad se standardem SAS2
• Podpora 6 GB
• Připojení SAS: Kompatibilní s jakýmkoli adaptérem hostitelské sběrnice SAS, SAS2.0 nebo SAS3.0
• 2x konektory SFF-8088
• Napájení: Redundantní 720W vysoce účinný zdroj napájení s PMBus

Přehled videa

Stavět a navrhnout

iXsystems Titan iX-316J je 3U racková skříň s 16 3.5" pozicemi pro disky přístupnými zepředu. Nabízí aktivní rozhraní HA SAS pro připojení ke dvěma hostitelům a také rozšiřující port pro propojení více jednotek JBOD. Nativně podporuje 3.5" i 2.5" disky pomocí univerzálních rámečků pro disky. I když jsou podporovány disky SAS i SATA, disky SATA musí používat adaptér, aby mohly mít funkci duálního portování. Přední strana Titanu 316J je vybavena vypínačem a kontrolkami rozhraní, které signalizují aktivní připojení a stav jednotky online. Tato konkrétní skříň byla navržena s ohledem na úlohy JBOD i úložného serveru, přičemž některá světla v naší konfiguraci nebyla připojena.

Zadní strana iXsystems Titan iX-316J je velmi jednoduchá, protože jednotka neobsahuje žádné výpočetní rozhraní, které byste mohli najít v serveru. Jedinými připojeními k této jednotce jsou dva napájecí zdroje a čtyři SAS porty. Hlavním spojením s interním expandérem je 4kanálový port SFF-8088, který jednotce poskytuje maximální přenosovou rychlost přibližně 2 400 MB/s. Jeden port na každé straně je vyhrazen pro připojení k serveru, který jej bude hostovat, zatímco další dva slouží pro připojení 316J k jinému JBOD serveru.

Protože jednotka a základní deska jsou zaměřeny na prostředí vysoké dostupnosti (HA), dodala nám společnost iXsystems adaptéry LSI SATA-SAS, které jsme použili při testování JBOD s pevnými disky SATA. Rámy pro disky byly navrženy s ohledem na tyto adaptéry, takže instalace byla hračka.

Pro rychlou a snadnou instalaci do racku dodává iXsystems s jednotkou Titan iX-316J JBOD sadu posuvných lišt. Instalace trvala jen několik minut, lišty se v našem racku zacvakly bez použití nářadí. Po instalaci vysunete přijímací lišty, nainstalujete montážní lišty na bok šasi a jednotku zasunete na místo.

Testovací pozadí a srovnatelné materiály

iXsystems Titan 316J JBOD podporuje 3.5″ i 2.5″ pevné disky SATA a SATA. Pro tuto recenzi jsme použili jak velkokapacitní 4TB 7 200 ot./min SATA disky s adaptéry SAS, tak i 2.5″ SAS disky s kapacitou 10K a 15K.

Pevné disky použité v této recenzi:

• Toshiba MK01GRRB (147 GB, 15 000 ot./min, 6.0 Gb/s SAS)
• Toshiba MBF2600RC (600 GB, 10 000 ot./min, 6.0 Gb/s SAS)
• Hitachi Ultrastar 7K4000 (4 TB, 7 200 ot./min, 6.0 Gb/s SATA)

Všechna podniková úložná zařízení jsou testována na naší podnikové testovací platformě nové generace založené na serveru Lenovo ThinkServer RD630 . ThinkServer RD630 je konfigurován s:

• 2x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB mezipaměti)
• Windows Server 2008 R2 SP1 64bitový, Windows Server 2012 64bitový a CentOS 6.3 64bitový
• Čipová sada Intel C602
• Paměť – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrované RDIMM
• Adaptér LSI 9207 SAS/SATA 6.0 Gb/s

Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku

Náš proces benchmarkového testování podnikových úložišť začíná analýzou výkonu disku během důkladné fáze předběžné přípravy. Každé z porovnatelných polí pevných disků je nastaveno v poli RAID10, ponecháno pro plnou synchronizaci a poté testováno při vysoké zátěži 16 vláken s frontou 16 vláken na vlákno až po nízkou zátěž 2 vláken s frontou 2 vláken na vlákno.

Atributy výkonu, které měříme v našich náhodných úlohách:

• Propustnost (agregace IOPS pro čtení a zápis)
• Průměrná latence (zprůměrovaná latence čtení a zápisu)
• Maximální latence (špičková latence čtení nebo zápisu)
• Směrodatná odchylka latence (smíšeně zprůměrovaná směrodatná odchylka čtení a zápisu)

Naše analýza syntetické pracovní zátěže v podniku zahrnuje šest profilů, z nichž některé vycházejí z reálných úloh. Tyto profily byly vyvinuty pro snazší porovnání s našimi minulými benchmarky a také s široce publikovanými hodnotami, jako je maximální rychlost čtení a zápisu 4K a rychlost 8K 70/30, která se běžně používá pro podnikové disky. Zahrnuli jsme také dvě starší smíšené pracovní zátěže, tradiční souborový server a webový server, z nichž každá nabízí širokou škálu velikostí přenosových dat.

• Sekvenční
  • 8K
    • 100% čtení nebo 100% zápis
    • 100 % 8 tisíc
  • 128
    • 100% čtení nebo 100% zápis
    • 100 % 128 tisíc
• Náhodný
  • 4K
    • 100% čtení nebo 100% zápis
    • 100 % 4 tisíc
  • 8K 70/30
    • 70 % čtení, 30 % zápis
    • 100 % 8 tisíc
  • Souborový server
    • 80 % čtení, 20 % zápis
    • 10 % 512b, 5 % 1k, 5 % 2k, 60 % 4k, 2 % 8k, 4 % 16k, 4 % 32k, 10 % 64k
  • Webový server
    • 100% přečteno
    • 22 % 512 tisíc, 15 % 1 tisíc, 8 % 2 tisíce, 23 % 4 tisíce, 15 % 8 tisíc, 2 % 16 tisíc, 6 % 32 tisíc, 7 % 64 tisíc, 1 % 128 tisíc, 1 % 512 tisíc

Prvním testem, na který se při měření výkonu disku iXsystems Titan iX-316J zaměřujeme, je sekvenční čtení a zápis 8K dat. V tomto testu, kde hraje roli jak rychlost vřetena, tak plošná hustota, nabídl disk Hitachi Ultrastar 7K4000 RAID10 s 7 200 ot./min. nejrychlejší rychlost čtení 8K dat s hodnotou 911 MB/s, zatímco disk Toshiba 15K RAID10 naměřil 811 MB/s a disk Toshiba 10K RAID10 612 MB/s. Při porovnání rychlostí zápisu naměřil disk 15K RAID10 186 MB/s, zatímco disk 10K RAID10 178 MB/s a disk 7.2K RAID10 82 MB/s.

Náš další sekvenční test měřil přenosové rychlosti velkých bloků. V tomto testu naměřilo pole 15K SAS rychlost čtení 1 535 MB/s a zápis 839 MB/s, pole 7.2K SATA rychlost čtení 1 361 MB/s a zápis 912 MB/s a pole 10K SAS skončilo poslední s rychlostí čtení 1 142 MB/s a zápisu 540 MB/s.

U zbývajících benchmarků v této recenzi přecházíme ze sekvenčních na plně náhodné testy. S modelem iX-316J jsme byli schopni dosáhnout 6 162 IOPS při čtení 4K a 3 474 IOPS při zápisu 4K z 15 tisíc disků SAS, 4 379 IOPS při čtení 4K a 2 361 IOPS při zápisu 4K z 10 tisíc disků SAS a 2 218 IOPS při čtení 4K a 1 069 IOPS při zápisu 4K ze 7.2 tisíc disků SATA.

V našem 100% 4K náhodném testu s porovnáním průměrné latence u serveru iXsystems Titan iX-316J s 15K SAS disky byla doba odezvy pouhých 41 ms pro čtení a 73 ms pro zápis. S instalovanými většími 7.2K SATA disky pro hromadné ukládání se latence čtení zvýšila na 115 ms a latence zápisu vzrostla na 239 ms s efektivní hloubkou fronty 256.

Při porovnání maximální latence nabídla pole 10K a 15K nejnižší špičkové doby odezvy, přičemž pole 7.2K mělo nejvyšší.

Při porovnání konzistence latence v našem iX-316J nabídlo pole SAS s kapacitou 15K nejnižší směrodatnou odchylku latence čtení i zápisu. Při poklesu rychlosti vřetena na 10K nebo 7.2K se vyskytovaly lineární nárůsty, což ukazuje, že dává smysl pochopit pracovní zátěž a vybrat disky, které s ohledem na požadavky nejlépe odpovídají daným požadavkům.

Při přechodu na náš profil 8K 70/30 se škálováním pracovní zátěže z 2T/2Q na 16T/16Q jsme naměřili špičkovou rychlost I/O operací 4 803 IOPS u pole 15K SAS RAID10, 3 600 IOPS u pole 10K a 1 673 IOPS u pole 7.2K.

Pokud byl požadavek na udržení latence pod 20 ms, byla u polí SAS 10K i 15K dosažena efektivní hloubka fronty 32 nebo méně. V tomto nastavení byla maximální propustnost u pole SAS 15K naměřena 2 686 IOPS a u pole SAS 10K naměřena 2 055 IOPS. Při zachování stejného požadavku pro pole SATA 7.2K byla jeho ideální hloubka fronty 8 nebo méně, což nabízí maximální propustnost 460 IOPS.

Pro každou rychlost vřetena udržování efektivní hloubky fronty pod 32 udrželo maximální doby odezvy nejnižší, s největším dopadem pozorovaným u pole 7.2K.

Co se týče konzistence latence, disky SAS s kapacitou 10 000 i 15 000 bitů nabízely podobný výkon při nižších hloubkách fronty, přičemž disky SAS s kapacitou 15 000 bitů měly výhodu při nejvyšších efektivních hloubkách fronty.

Při přechodu na naši pracovní zátěž souborového serveru se vliv rychlosti vřetena v našem 16šachtovém iX-316J stal zřetelnějším. Při maximální efektivní hloubce fronty 256 naměřilo pole 15K SAS výkon 4 943 IOPS, zatímco pole 10K SAS výkon 3 652 IOPS. Pole 7.2K nabízelo v nejvyšším výkonu pouze 1 296 IOPS.

Při porovnání průměrné latence mezi jednotlivými typy disků v našem 16pozicovém JBODu nabídly disky SAS s kapacitou 10 000 a 15 000 disků nejlepší výkon v naší úlohě souborového serveru, přičemž pole s kapacitou 7.2 000 disků mělo v této oblasti vyšší latenci. Z hlediska optimálního výkonu a latence nabídla pole SAS nejlepší výkon, aniž by se zasekávala s vysokou latencí při hloubce fronty nižší než 32 u pole s kapacitou 10 000 disků a 64 u pole s kapacitou 15 000 disků.

Při porovnání špičkových dob odezvy dvě pole SAS udržela latenci pod 500 ms při efektivní hloubce fronty 64 a méně. U pole SATA s kapacitou 7.2 K způsobilo efektivní zatížení hloubky fronty nad 32 dramatický nárůst špičkových dob odezvy.

Při porovnání směrodatné odchylky latence v našem profilu souborového serveru jsme zjistili podobný výkon u obou polí 10K i 15K, kde pole 15K mělo výhodu při nejvyšších efektivních hloubkách front. V tomto konkrétním profilu přenosu měly pomalejší pevné disky 7.2K obtížnější čas při udržování konzistentní latence, když se zátěž zvyšovala nad efektivní rychlost 32.

Náš poslední profil zahrnující simulovanou aktivitu webového serveru je kompletně pouze pro čtení. V tomto nastavení si pevné disky s rychlostí 7 200 ot./min. poradily lépe než v předchozích testech s přimíšenou aktivitou zápisu. Při nejvyšším počtu vláken a front jsme naměřili maximální rychlost I/O 5 786 IOPS s naším 15K SAS polem, 4 068 IOPS s naším 10K SAS polem a 2 081 IOPS s 7.2K SATA polem.

Pole SAS 10K a 15K od iXsystems Titan iX-316J, která byla navržena na základě principu „inside out“, dokázala udržet průměrnou latenci pod kontrolou při efektivní hloubce fronty pod 64, přičemž pole 7.2K mělo spodní limit 32, než se průměrná latence výrazně zvýšila.

Maximální latence v našem testu webového serveru měla podobné výsledky jako sekce s průměrnou latencí, kde byly špičkové doby odezvy udržovány na minimu při efektivní hloubce fronty pod 64 nebo 32 (pro pole SAS 10/15K a pole SATA 7.2K).

Bez zápisové aktivity mělo pole SAS s kapacitou 15K nejlepší směrodatnou odchylku latence v celém rozsahu úrovní vláken a front, následované poli s kapacitou 10K a poté 7.2K. Totéž platilo pro optimální hodnotu, kde byla nejlepší konzistence pod EQD64 pro rychlejší vřetena a EQD32 pro pole s kapacitou 7.2K.

Závěr

Existuje mnoho případů, kdy headless JBOD dává perfektní smysl pro rostoucí potřeby úložiště. iXsystems Titan iX-316J nabízí snadno konfigurovatelné 3U šasi, které s 4TB pevnými disky dokáže podpořit celkovou kapacitu 64 TB. Samozřejmě, jak jsme ukázali, se snadno přizpůsobí 2.5″ diskům, i když v tomto případě ztrácíte výhody hustoty ve srovnání s iXsystems 2U 24-šachtovými SFF možnostmi. Pokud jde o kompatibilitu, Titan iX-316J se může připojit k HBA i RAID kartám prostřednictvím standardního připojení SFF-8088. Jedinou nevýhodou, která by platila pouze v případě, že byste do tohoto pole nainstalovali SSD disky, je jedno 4kanálové připojení SAS, které je omezeno na 2 400 MB/s oproti SAS 6.0 Gb/s. Toto omezení nezabrání diskům s plotnami, ale flash disky, které dosahují maximální rychlosti 500 MB/s+, by pro využití svého plného potenciálu vyžadovaly více miniSAS připojení.

Pole pevných disků s kapacitou 10 000 a 15 000 úložných prostorů nabídla v našich smíšených úlohách s náhodnou aktivitou největší propustnost a nejnižší latenci. V sekvenčních úlohách nabídlo pole 7.2K RAID10 nejvyšší rychlost čtení 8 000 úložných prostorů a rychlost zápisu 128 000 úložných prostorů. Podnikoví kupující, kteří se rozhodují pro nejlepší pevný disk pro konkrétní aplikaci, musí zvážit požadavky na kapacitu oproti potřebám výkonu a poté zohlednit cenu. Disky s kapacitou 7.2K nabízejí nejlepší poměr kapacity k vynaloženému kapitálu, ale nemohou se rovnat výkonu I/O rychlejších disků s kapacitou 10 000 a 15 000 úložných prostorů. Pro určité potřeby, jako jsou zálohy nebo hromadné úložiště, není náhodný přístup tak důležitý, takže pevné disky s kapacitou 7.2K úložných prostorů jsou atraktivnější. V obou situacích však disk iXsystems Titan iX-316J fungoval docela dobře bez ohledu na velikost disku nebo rozhraní.

Klady

• Snadné nasazení do infrastruktury vysoké dostupnosti
• Funguje s pevnými disky SAS i SATA
• Kompatibilní se vším, co podporuje JBOD přes SFF-8088
• Včetně duálních napájecích zdrojů

Nevýhody

• Nedostatečná podpora propustnosti pro SSD disky v určitých scénářích

Závěrem

iXsystems Titan iX-316J je snadno nasaditelný bezhlavý úložný systém, který má širokou škálu využití pro podniky. I když přímo připojené úložiště nemusí být složité, musí fungovat spolehlivě, což systém iX-316J splnil se třemi sadami pevných disků SATA a SAS.

Product Page

Diskutujte o této recenzi