Přibližně v tomto období loňského roku společnost NetApp představila několik nových produktů do svého portfolia analytických nástrojů pro velká data. Mezi oznámenými produkty bylo i nejnovější all-flash pole (AFA) společnosti, NetApp EF570. EF570 je AFA střední třídy, které je navrženo pro vysoký výkon, vysokou dostupnost, jednoduchost a silný poměr ceny a výkonu pro systém o velikosti 2U.
NetApp uvádí, že EF570 má „extrémní“ výkon, a ačkoliv nejsme zrovna ti, kteří rádi přehánějí, společnost uvádí velmi působivá čísla. NetApp uvádí, že pole dokáže dosáhnout až jednoho milionu IOPS a sekvenční šířky pásma 21 GB/s, to vše s latencí pod 100 mikrosekund. Veškerý tento výkon je zaměřen speciálně na prostředí se smíšenou zátěží, včetně analýzy velkých dat. Kromě slibovaného výkonu pole podporuje několik vysokorychlostních hostitelských rozhraní, včetně 32Gb Fibre Channel, 25Gb iSCSI, 100Gb InfiniBand, 12Gb SAS a 100Gb NVMe přes InfiniBand. To nejen pomůže dosáhnout uváděných rychlostí, ale také pomůže ochránit investice do úložných sítí v budoucnu.
Stejně jako u mnoha jiných systémů NetApp je vysoká dostupnost nedílnou součástí; v tomto ohledu se EF570 neliší. Pole nemá jediný bod selhání a je dodáváno s plně redundantními I/O cestami a automatickým failoverem. Dodává se také s údajně šesti devítkami dostupnosti. Díky těmto funkcím nabízí EF570 také obvyklé funkce správy dat, včetně snapshotů, kopírování svazků a zrcadlení. Operační systém SANtricity zároveň zajišťuje integritu dat a zároveň chrání před tichým poškozením dat. Pole je schopno detekovat a vyřešit většinu problémů prostřednictvím monitorování na pozadí a rozsáhlých diagnostických dat a analýz.
NetApp EF570 se dodává v modulární konstrukci a je snadno škálovatelný. Systém 2U dokáže podporovat kapacitu až 367 TB a přidáním čtyř rozšiřujících polic lze celkovou kapacitu zvýšit až na 1.8 PB. Prostřednictvím grafického uživatelského rozhraní SANtricity mohou uživatelé škálovat bez zbytečných složitostí správy a přistupovat ke svým datům za méně než 10 minut. Tato snadná škálovatelnost a vysoká kapacita dávají EF570 silný poměr ceny a výkonu. Možnost škálování až na 1.8 PB také činí z pole atraktivní volbu, která může v budoucnu pomoci vyhnout se upgradu vysokozdvižných vozíků.
Specifikace NetApp EF570
| Formální faktor | 2U |
| Maximální systémová paměť | 128GB |
| Maximální počet disků (s rozšířením) | 120 |
| Maximální kapacita | 1.8PB |
| Podporované typy disků | 2.5” SSD disk 800 GB, 1.6 TB, 3.2 TB, 15.3 TB, 1.6 TB, šifrování FIPS |
| Hostitelské I/O porty | |
| Základní porty |
|
| Volitelné přídavné porty |
|
| OS a správa | Správce systému SANtricity 11.40 nebo vyšší |
| Výkon | |
| IOPS | Až do 1M |
| Trvalá propustnost | Až 21 GB/s |
| Průměrná latence |
|
| Fyzický | |
| Rozměry (vx š xh) | 3.47 x 19 x 19.27 cm (8.81 x 48.26 x 48.95 palců) |
| Hmotnost | 51.63lb (23.42kg) |
| Napájení a chlazení | |
| kVA |
|
| Watts |
|
| BTU |
|
Design a budování
Jak již bylo zmíněno, EF570 je 2U AFA. Stejně jako u drtivé většiny produktů NetApp (alespoň těch novějších) vypadají rámečky stejně – stylový kryt z holého kovu, ventilační otvory a logo NetApp na levé straně. Pod rámečkem se nachází dvacet čtyři 2.5" pozic pro disky, které probíhají svisle přes přední část pole. Pravá strana pole nese logo NetApp a levá strana má tlačítka a LED diody pro napájení, upozornění a vyhledávání.
Při pohledu na zadní stranu zařízení je jasně vidět design s vysokou dostupností a redundantní konstrukcí. Pole je zrcadlovým obrazem zleva doprava. Spodní část je vyplněna zdroji napájení. Horní polovina obsahuje dva řadiče. Řadiče byly konfigurovány se čtyřportovými 32Gb HIC (Host Interface Cards), které využívají dva ASICy na řadič. Integrované porty FC nebyly použity, což by poskytlo jednu další cestu ASIC na řadič. Pro naše testování jsme použili osvědčené rozložení na duálních 32Gb přepínačích.
management
V našich předchozích recenzích NetAppu jsme se zabývali operačním systémem ONTAP od této společnosti. Zatímco ONTAP je populárnější a známější operační systém, řada EF je ve skutečnosti poháněna operačním systémem SANtricity.
Domovská obrazovka SANtricity poskytuje administrátorům přehled o celém systému. Snadno si zde lze prohlédnout výkon (který lze rozdělit na IOPS, MB/s a CPU nebo zobrazit v různých časových rámcích), kapacitu a také hierarchii úložiště. Na levé straně obrazovky se nacházejí karty: Domů, Úložiště, Hardware, Nastavení a Podpora.
Na hlavní kartě Úložiště je k dispozici několik možností pro podrobný přehled o tom, co vaše úložiště dělá, včetně: Fondy a skupiny svazků, Svazky, Hostitelé, Výkon, Snímky, Asynchronní zrcadlení a Synchronní zrcadlení.
Kliknutím na Fondy a skupiny svazků si můžeme prohlédnout buď veškerou kapacitu, nebo rezervovanou kapacitu. Odtud mohou uživatelé vytvářet nové fondy nebo skupiny svazků, přidávat do nich kapacitu nebo je upravovat.
V části Svazek mohou uživatelé vytvářet nebo upravovat svazky a také získávat informace o aktuálních svazcích, jako je název, stav, zda je povoleno thin provisioning, kde jsou přiřazeny, kolik LUN, do kterého fondu nebo skupiny svazků patří a kapacita.
Výkon je pro nás vždycky zajímavý. Administrátoři, kteří chtějí vědět, jak si jejich úložiště vede, si mohou v sekci Úložiště prohlédnout sekci Výkon. Zde mají uživatelé k dispozici několik různých zobrazení výkonu založených na určitých metrikách, a to jako logické zobrazení, fyzické zobrazení nebo zobrazení aplikací a úloh. K dispozici je také možnost přejít z celého AFA na pooly a skupiny svazků nebo jen na svazky.
Při podrobnější analýze fyzického výkonu je možné zobrazit výkon na řadičích, kanálech nebo discích.
Karta Hardware zobrazuje, jak se očekávalo, hardware a jeho fungování. Na přední straně si uživatelé mohou zkontrolovat disky, zda vše běží normálně a zda je třeba něco vyměnit (označeno barvou, modrá znamená normální stav).
Zadní strana hardwaru je podobná, jen tentokrát jsou řadiče a zdroje barevně odlišeny, aby se zajistilo, že fungují správně nebo je třeba je opravit.
Karta Nastavení zobrazuje obecné informace o systému a nastavení iSCSI nebo jiná nastavení, která by uživatelé chtěli přidat. Na této kartě jsou také k dispozici různé možnosti konfigurace.
Výkon
Analýza pracovní zátěže aplikací
Benchmarky pracovní zátěže aplikací pro NetApp EF570 se skládají z výkonu MySQL OLTP pomocí SysBench a výkonu Microsoft SQL Server OLTP se simulovanou pracovní zátěží TPC-C. V každém scénáři jsme měli pole nakonfigurované s 26 SSD disky Toshiba PX04SV SAS 3.0 a konfigurované ve dvou 12diskových skupinách disků RAID10, jedna připnutá ke každému řadiči. Zbyly tak 2 SSD disky jako rezervní. Poté byly vytvořeny dva 5TB svazky, jeden na skupinu disků. V našem testovacím prostředí to vytvořilo vyváženou zátěž pro naše úlohy SQL a Sysbench.
Výkon serveru SQL
Každý virtuální počítač SQL Serveru je nakonfigurován se dvěma virtuálními disky: 100GB svazkem pro bootování a 500GB svazkem pro databázi a soubory protokolů. Z hlediska systémových prostředků jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 16 virtuálními procesory (vCPU), 64 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI. Zatímco naše testované úlohy v Sysbenchu dříve přesytily platformu jak v oblasti úložných I/O operací, tak i kapacity, test SQL se zaměřuje na výkon s ohledem na latenci.
Tento test využívá SQL Server 2014 spuštěný na hostovaných virtuálních počítačích Windows Server 2012 R2 a je zatížen testem Quest Benchmark Factory for Databases. Zatímco naše tradiční využití tohoto benchmarku spočívalo v testování velkých databází o rozsahu 3 000 databází na lokálním nebo sdíleném úložišti, v této iteraci se zaměřujeme na rovnoměrné rozložení čtyř databází o rozsahu 1 500 databází na NetApp EF570 (dva virtuální počítače na řadič).
Konfigurace testování SQL Serveru (na virtuální počítač)
- Windows Server 2012 R2
- Úložná stopa: 600 GB přiděleno, 500 GB využito
- SQL Server 2014
- Velikost databáze: škálování 1 500
- Zatížení virtuálních klientů: 15 000
- Vyrovnávací paměť RAM: 48 GB
- Délka testu: 3 hodiny
- 2.5 hodiny předběžné přípravy
- 30minutový vzorek
Zařízení pro tovární nakládání s LoadGen pro benchmark OLTP serveru SQL Server
- Dell EMC PowerEdge R740xd Virtualizovaný SQL cluster se 4 uzly
- 8 procesorů Intel Xeon Gold 6130 pro 269 GHz v clusteru (dva na uzel, 2.1 GHz, 16 jader, 22 MB mezipaměti)
- 1 TB RAM (256 GB na uzel, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
- 4 x Emulex 16GB dvouportový FC HBA
- 4 x dvouportová síťová karta Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE
- VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8 procesory
V případě SQL Serveru si NetApp EF570 vedl rychle a konzistentně, naměřil 3 160 TPS a změn napříč všemi čtyřmi virtuálními počítači, což nám dává souhrn 12 642 245 TPS.
Co se týče latence, všechny virtuální počítače dosáhly konzistentní doby odezvy 3 ms.
Výkon Sysbench
Každý virtuální počítač Sysbench je nakonfigurován se třemi virtuálními disky (vDisky), jedním pro bootování (~92 GB), jedním s předpřipravenou databází (~447 GB) a třetím pro testovanou databázi (270 GB). Z hlediska systémových zdrojů jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 16 virtuálními procesory (vCPU), 60 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI. Systémy pro generování zátěže jsou servery Dell R740xd.
Dell PowerEdge R740xd Virtualizovaný cluster MySQL se 4 uzly
- 8 procesorů Intel Xeon Gold 6130 pro 269 GHz v clusteru (dva na uzel, 2.1 GHz, 16 jader, 22 MB mezipaměti)
- 1 TB RAM (256 GB na uzel, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
- 4 x Emulex 16GB dvouportový FC HBA
- 4 x dvouportová síťová karta Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE
- VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8 procesory
Konfigurace testování Sysbench (na virtuální počítač)
- CentOS 6.3 64bitový
- Úložná kapacita: 1 TB, z toho 800 GB použito
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Databázové tabulky: 100
- Velikost databáze: 10 000 000
- Vlákna databáze: 32
- Vyrovnávací paměť RAM: 24 GB
- Délka testu: 3 hodiny
- 2 hodiny předběžné přípravy 32 vláken
- 1 hodina 32 vláken
V Sysbench jsme otestovali několik sad virtuálních strojů, včetně 8, 16 a 32 virtuálních strojů. Účelem těchto testů je ukázat, jak dobře si dané pole vede při střední až plné saturaci. Ne všechny recenze nás ohromují, pokud jde o výsledky výkonu, ale NetApp EF570 to dokázal přesně tak. Při zátěži 8 virtuálních strojů naměřil EF570 22 951 TPS, čímž překonal většinu polí v jejich vrcholu. Při nárůstu výkonu na 16 virtuálních strojů EF570 nevykazoval žádné známky zpomalení a vyskočil na neuvěřitelných 39 635 TPS. Při 32 virtuálních strojích byl však EF570 prostě monstrum, dosáhl vrcholu 57 347 TPS a zastavil se ne kvůli nedostatku I/O, ale kvůli úplnému saturaci CPU na našich 8 hostitelích. Říct, že EF570 je rychlý, je mírně řečeno; je to monstrum.
Při pohledu na průměrnou latenci v našich zátěžích s 8, 16 a 32 virtuálními počítači nás NetApp EF570 i nadále ohromoval. Při 8 virtuálních počítačích naměřil nízkých 11.15 ms, které se při nárůstu zátěže na 16 virtuálních počítačích zvýšily na pouhých 12.98 ms. Při 32 virtuálních počítačích, kde většina polí začíná ztrácet výkon, se EF570 zrychlil na pouhých 17.98 ms.
Při pohledu na latenci 99. percentilu se skutečné barvy NetApp EF570 začaly projevovat. Nejenže si dokázal udržet vysokou propustnost, ale také to dokázal s velmi nízkou špičkovou latencí. To dokazuje, že i když toto pole drtí I/O operace, dělá to předvídatelným a konzistentním způsobem.
Analýza pracovní zátěže VDBench
Pokud jde o benchmarking úložných polí, nejlepší je testování aplikací a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných pracovních zátěží, pomáhají stanovit základní parametry úložných zařízení s faktorem opakovatelnosti, který usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto pracovní zátěže nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, běžných testů velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI. Všechny tyto testy využívají běžný generátor pracovních zátěží vdBench se skriptovacím enginem k automatizaci a zachycení výsledků v rámci velkého clusteru výpočetního testování. To nám umožňuje opakovat stejné pracovní zátěže napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Na straně polí používáme náš cluster serverů Dell PowerEdge R740xd:
Profily:
- Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 4K Náhodný zápis: 100% zápis, 64 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- 64K sekvenční čtení: 100% čtení, 16 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 64K sekvenční zápis: 100% zápis, 8 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- Syntetická databáze: SQL a Oracle
- Trasování úplného klonu VDI a propojených klonů
Při maximálním výkonu čtení 4K dat začal EF570 s latencí pod milisekundu, krátce překročil 1 ms kolem 510 000 IOPS a poté klesl pod 1 ms až na téměř 1 milion IOPS. Pole dosáhlo vrcholu kolem 1.03 milionu IOPS a latence 2 ms, než došlo k určitému poklesu.
Pokud jde o výkon náhodného zápisu 4K, dosáhl EF570 rychlosti něco málo přes 200 K IOPS, než překonal hranici 1 ms. EF570 poté dosáhl vrcholu přibližně 223 K IOPS s latencí 4 ms, než mírně poklesl.
Při přechodu na sekvenční úlohy s 64K frekvencí dosahoval model EF570 latence pod milisekundu až do přibližně 190K IOPS neboli 12 GB/s, než dosáhl vrcholu 247 692 IOPS neboli 15.5 GB/s s latencí 2.1 ms.
Pro zápis rychlostí 64 tisíc operací (64K) měla AFA latenci submilisekund až do konce, tj. 80 tisíc IOPS (5 GB/s). Vrcholu pole dosáhlo 80 675 IOPS neboli 5.04 GB/s s latencí 3.2 ms.
Co se týče našich SQL úloh, EF570 dokázal dosáhnout maxima 1 029 910 IOPS s latencí 818 μs.
Pro SQL90-10 dosáhlo pole vrcholu 876 833 IOPS s latencí 957 μs.
SQL 80-20 byl prvním SQL testem, který překročil 1 ms blízko vrcholu, s maximálním výkonem 740 691 IOPS a latencí 1.2 ms.
Další na řadě byly naše úlohy Oracle. EF570 opět překročil 1 ms v blízkosti špičky s maximálním výkonem 721 615 IOPS a latencí 1.35 ms.
Oracle 90-10 dosáhl latence pod milisekundu, s maximálním skóre 875 567 IOPS a latencí 675 μs.
Oracle 80-20 pokračoval s latencí pod milisekundu s maximálním skóre 738 238 IOPS a latencí 808 μs.
Dále jsme přešli k našemu testu klonování VDI, Full and Linked. V režimu VDI Full Clone Boot dosáhl EF570 zhruba 835 000 IOPS pod 1 ms a vrcholu dosáhl 841 945 IOPS s latencí 1.2 ms.
S počátečním přihlášením do VDI FC dosáhl EF570 hodnoty 250 000 IOPS, než překonal hranici 1 ms. Vrcholu dosáhl na 262 141 IOPS s latencí 3.3 ms.
Pro přihlášení do VDI FC Monday Login měl EF570 latenci submilisekund až do přibližně 300 000 IOPS, přičemž vrchol dosáhl 331 146 IOPS s latencí 1.5 ms.
Pro VDI LC Boot měl EF570 latenci submilisekundovou s maximálním skóre 519 975 IOPS a latencí 980 μs.
Počáteční přihlášení k VDI LC opět zaznamenalo latenci pod 1 ms s maximálním skóre 269 995 IOPS s latencí 944 μs.
Pro přihlášení do VDI LC v pondělí byl EF570 schopen udržet latenci pod 1 ms až do zhruba 270 000 IOPS a dosáhl vrcholu 299 663 IOPS s latencí 1.7 ms.
Závěr
NetApp EF570 je 2U all-flash pole určené pro střední třídu. EF570 se vyznačuje modulární konstrukcí, která mu zaručuje vysokou dostupnost a snadné škálování. Velmi zajímavým aspektem pole je jeho výkon. NetApp uvádí, že EF570 dokáže dosáhnout až milionu IOPS a sekvenční šířky pásma až 21 GB/s. Společnost dále uvádí, že to vše lze zvládnout za méně než 100 μs. Tento vysoký výkon v kombinaci s vysokou dostupností a jednoduchostí správy i škálování z něj činí atraktivní volbu z hlediska poměru ceny a výkonu.
Pokud jde o výkon aplikací, NetApp EF570 dosahoval v našem testu vynikajícího výkonu až po nové rekordy. Výkon SQL Serveru ukázal, že EF570 je schopen velmi plynulého a konzistentního výkonu, když naměřil 3 ms napříč našimi čtyřmi SQL virtuálními počítači, měřeno v Benchmark Factory. V našem škálovaném benchmarku Sysbench dosáhl EF570 tak vysokého skóre, že jsme nasytili náš výpočetní cluster dříve, než pole vyčerpalo dostupné I/O operace. Při 8 virtuálních počítačích jsme naměřili 22.9K TPS, což je zhruba hodnota, kde většina flash polí, která jsme testovali, začíná vyčerpávat. Při 16 virtuálních počítačích se EF570 posunul na 39.6K TPS, čímž překonal předchozí nejvyšší rekord v našem testu Sysbench měřený na flash poli RAID0 NVMe-oF. Při 32 virtuálních počítačích jsme dosáhli vrcholu našeho testovacího clusteru s rekordním výsledkem 57.3K TPS. Napříč všemi těmito hodnotami byla průměrná latence a latence 99. percentilu nízká a plynulá. Netřeba dodávat, že jsme byli ohromeni.
V našich VDBench výsledcích si EF570 vedl dobře, když v několika benchmarkech, včetně čtení 4K (1.03 milionu s latencí pouhých 2 ms) a SQL (1 029 910 IOPS s pouhými 818 μs), překonal hranici 1 milionu IOPS. V sekvenčním režimu dokázal EF570 dosáhnout rychlosti čtení 15.5 GB/s a zápisu 5.04 GB/s s latencí 2.1 ms, respektive 3.2 ms. Pole mělo i několik dalších čísel s vysokým výkonem a nízkou latencí, která stojí za zmínku. V SQL 90-10 dosáhla hodnota 877 tisíc IOPS (957 μs), v SQL 80-20 741 tisíc IOPS (1.2 ms), v Oracle 722 tisíc IOPS (1.35 ms), v Oracle 90-10 876 tisíc IOPS (675 μs), v Oracle 80-20 738 tisíc IOPS (808 μs), v VDI FC Boot 842 tisíc IOPS (1.2 ms) a v VDI LC Boot 520 tisíc IOPS (980 μs).
NetApp cílí na EF570 pro střední trh, ale to je z velké části kvůli škálovatelnosti. Když si představíme střední trh, tento termín obvykle evokuje představu ceny, hodnoty a výkonu, který je „dostatečně dobrý“ pro splnění dané úlohy. Ujasněme si to; EF570 sice může mít střední cenu, ale nabízí výkonnostní profil na podnikové úrovni, který předčí vše, co jsme dosud viděli v laboratoři. Navíc jsme v některých testech (32VM Sysbench) dosáhli vrcholu našeho výpočetního clusteru, což znamená, že je pravděpodobně k dispozici ještě vyšší výkon. Pokud jde o náročné úlohy blokového úložiště, jako je analytika a nově vznikající případy použití ve stylu umělé inteligence, kde latence a dostupnost znamenají peníze, je důležité mít úložný nástroj, který je pro tuto práci navržen. NetApp EF570 je pro tyto úlohy perfektním řešením, které dokáže náročné databáze odeslat a poskytnout informace nejrychlejším způsobem, jaký jsme dosud viděli.
Přihlaste se k odběru newsletteru StorageReview
Amazon