OCZ ZD-XL SQL Accelerator je specifická kombinace hardwaru a softwaru, která je, jak název napovídá, explicitně navržena pro akceleraci SQL databází. ZD-XL využívá aplikační akcelerátor OCZ Z-Drive R4 řady RM PCIe jako vrstvu flash úložiště v kombinaci s hostitelskou aplikací, a to buď pro akceleraci SQL svazku na pevných discích, nebo pro akceleraci SQL databáze umístěním do flash paměti. Jeho největším rozlišovacím znakem je však třetí možnost; pokud to situace vyžaduje, ZD-XL dokáže obojí – akcelerovat SQL svazek na flash kartě a ukládat do mezipaměti velké databáze, které se nacházejí na pevných discích.
Abychom lépe porozuměli ZD-XL, rozdělme si řešení na klíčové hardwarové a softwarové komponenty. Z hardwarové strany, jak již bylo zmíněno, ZD-XL využívá aktuální řadu akcelerátorů aplikací R4 PCIe od OCZ, které mají vestavěné kondenzátory, které zabraňují ztrátě dat při neočekávaném výpadku napájení. Strukturálně existuje několik drobných vylepšení designu, ale celkově je karta víceméně stejná jako v prodávané konfiguraci ZD-XL. Z softwarové strany má karta specializovaný firmware, který spolupracuje s ovladačem hostitelského systému a softwarem ZD-XL pro akceleraci SQL úloh. Čistou výhodou je snadno instalovatelné a nasazovatelné řešení, které funguje do stávajícího nasazení SQL, aniž by bylo nutné nahrazovat to, co aktuálně funguje. ZD-XL lze také nasadit v konfiguraci HA na více hostitelích, pokud by bylo vyžadováno komplexnější řešení.
Pokud jde o konfiguraci řešení pro použití, ZD-XL je jedním z nejflexibilnějších nástrojů pro akceleraci na trhu. Pro zrychlení datové cesty SQL transakcí dělá ZD-XL několik věcí. Zaprvé, na kartě lze vytvořit flash svazky pro uložení tabulek, jako je tempDB a soubory protokolů, aby se dosáhlo co nejvyššího zvýšení výkonu I/O z flash paměti. Jedná se o novou funkci, která obecně není k dispozici v jiných řešeních pro ukládání do mezipaměti. Většina aplikací pro ukládání do mezipaměti vyžaduje využití celého dostupného fondu mezipaměti. Hlavním chlebem ZD-XL je samozřejmě ukládání do mezipaměti aktivních míst v databázích, které jsou buď příliš velké na to, aby se vešly do flash paměti v plném rozsahu, nebo existují jiné problémy, které znemožňují umístění databází výhradně do flash paměti. Algoritmus mezipaměti byl optimalizován pro případy použití OLTP i OLAP a je navržen tak, aby maximalizoval poměr úspěšnosti pro tyto velmi odlišné vzory I/O. ZD-XL může být také proaktivní, správci úložišť mají výhodu možnosti předehřát mezipaměť, když lze očekávat vysokou zátěž. Celkově je řešení flexibilní a lze jej nasadit tak, aby splňovalo potřeby různých prostředí zaměřených na SQL.
ZD-XL je k dispozici ve třech kapacitách, včetně poloviční výšky a poloviční délky s kapacitou 600 GB a plné výšky a ¾ délky s kapacitou 800 GB a 1.6 TB. Řešení je dodáváno s tříletou zárukou a specializovanou podporou FAE/FSE. Náš recenzovaný model má kapacitu 1.6 TB.
Specifikace OCZ ZD-XL
- Kapacity
- ZD-XL Poloviční výška, poloviční délka
- 600GB
- 300GB
- ZD-XL Plná výška, 3/4 délka
- 800GB
- 1.6TB
- ZD-XL Poloviční výška, poloviční délka
- NAND: Víceúrovňová buňka (MLC)
- Rozhraní: PCI Express Gen. 2 x 8
- Spotřeba energie
- HHHL
- V klidovém stavu: 14.5 W
- Aktivní: 16 W
- FH 3/4L
- V klidovém stavu: 23 W
- Aktivní: 26 W
- HHHL
- Provozní teplota: 0 ° C ~ 70 ° C
- Skladovací teplota: -45 ° C ~ 85 ° C
- Požadavek na průtok vzduchu: 300 lineárních stop/minutu (LFM)
- Ochrana proti výpadku napájení: Technologie DataWrite Assurance (záložní kapacitní napájení pro zajištění odolnosti dat)
- Obnova dat po selhání: Obnovuje data až z jednoho bloku NAND flash na řadič NAND
- Ochrana datové cesty: ECC: Až 55 bitů opravitelných na 512bajtový sektor; Ochrana parity datové cesty
- Spolehlivost dat: Míra chybovosti čtených neobnovitelných bitů (UBER) 10e-17
- Šifrování dat: 128bitové AES-kompatibilní
- Napájení: PCI Express 12V a 3.3V
- Služby a podpora: 3letá záruka; Vyhrazená podpora FAE/FSE (zahrnuje podporu PM/technika během ověřovacího cyklu)
Design a budování
Akcelerátor OCZ ZD-XL využívá osvědčený Z-Drive R4 s přepracovaným designem, který zvyšuje jeho pevnost a zlepšuje chlazení. ZD-XL i Z-Drive R4 používají stejný design se dvěma deskami, ačkoli ZD-XL nyní obsahuje robustní kovový kryt pro zvýšení tuhosti a zároveň odvedení tepla z desky do proudění vzduchu serveru. To také produktu dodává výrazný facelift, což ukazuje větší pozornost k detailům, jelikož PCIe Application Accelerator od svého prvního uvedení na trh vyzrál.
Vnitřní konstrukce OCZ ZD-XL zahrnuje osm řadičů LSI SandForce SF-2500, MLC NAND paměť s výdrží až 40 PB a kondenzátory pro ochranu proti výpadku napájení, které v případě výpadku napájení ukládají data do NAND paměti. 1.6TB karta, kterou recenzujeme, má plnou výšku a ¾ délky, zatímco 300GB a 600GB verze jsou k dispozici v kompaktnějším provedení HHHL.
management
Po instalaci softwaru je karta okamžitě identifikována a uživatelé jsou vedeni průvodcem k konfiguraci ZD-XL. Konfigurační proces je navržen tak, aby jej mohli nasadit správci databází, kteří rozumí SQL a jeho používání v jejich prostředí. Terminologie je proto přizpůsobena tomuto publiku a správci databází SQL se mohou více zajímat o zrychlení výkonu než o to, aby byli experty na flash úložiště a ladění mezipaměti.
Uživatelé jsou vedeni rozdělením karty na část flash svazku a část mezipaměti. Tento proces je velmi unikátní v PCIe Application Accelerator, který tradičně fungoval jako „všechno nebo nic“, kdy SSD nelze použít pro oba účely současně.
Po rozdělení karty jsou uživatelé vedeni krokem, ve kterém vyberou svazek disku, který chtějí ukládat do mezipaměti, a vyberou profil aktivity databáze pro zdokonalení algoritmu ukládání do mezipaměti mezi OLTP a OLAP.
ZD-XL nabízí funkci předběžného zahřívání, která umožňuje administrátorovi vytvořit pro každý svazek analytický soubor, který může sledovat aktivitu v určitém časovém období. Při spuštění rutiny předběžného zahřívání se mezipaměť zahřeje potenciálními aktivními daty ještě předtím, než jsou data skutečně aktivní, což okamžitě mírně zvýší výkon svazku, aniž by se čekalo na to, až se projeví algoritmy na pozadí.
I když je funkce předběžného zahřívání příjemná, trochu zaostává na straně správy, neexistuje možnost plánování a není možné spustit více než jednu zahřívací rutinu na svazku. I když to zatím není oficiální, OCZ sdělilo, že si je těchto požadavků na funkce vědomo a že v nadcházejících revizích pravděpodobně uvidíme aktualizovaný nástroj pro předběžné zahřívání, který bude robustnější. Uživatelé si také mohou vybrat možnost „zahřívacího svazku“, což je širší přístup k ukládání celého svazku do mezipaměti, aniž by museli čekat na analýzu aktivity databáze.
Testovací pozadí
Testovací laboratoř StorageReview Enterprise nám umožňuje poskytovat relevantní a nezaujaté srovnávací testy podnikových úložných zařízení vytvořením testovacího prostředí srovnatelného s tím, s čím se IT administrátoři setkávají v reálných datových centrech a terénních nasazeních. Testovací laboratoř Enterprise Test Lab zahrnuje řadu serverů, sítí, napájecích systémů a další infrastruktury pro návrh reálných konfigurací, které přesně odrážejí výkon úložných zařízení během testů.
Do recenzí zahrnujeme podrobnosti o našem laboratorním prostředí a testovacích protokolech, aby správci úložišť a osoby odpovědné za pořízení zařízení mohly spravedlivě posoudit podmínky, za kterých jsme dosáhli publikovaných výsledků. Žádná z našich recenzí není placena ani dohlížena výrobcem zařízení, které testujeme. Další podrobnosti o testovací laboratoři StorageReview Enterprise a přehled jejích síťových možností jsou k dispozici na příslušných stránkách.
- 2 x Intel Xeon E5-2690 (2.9 GHz, 20 MB mezipaměti, 2 jader)
- Čipová sada Intel C602
- Paměť – 256 GB (16 x 16 GB) 1333 MHz Micron DDR3 registrované RDIMM
- Windows Server Standard 2012
- 100GB Micron RealSSD P400e Spuštění SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA (pro bootovací SSD)
- Adaptér Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0
Analýza výkonu aplikací
Na podnikovém trhu je obrovský rozdíl mezi tím, jak produkty údajně fungují na papíře, a jak fungují v produkčním prostředí. Chápeme důležitost vyhodnocení úložiště jako součásti větších systémů, a především to, jak rychle úložiště reaguje při interakci s klíčovými podnikovými aplikacemi. Za tímto účelem jsme provedli testy aplikací; v této recenzi jsme zahrnuli náš nový benchmark SQL Server OLTP.
Pro měření výkonu mezipaměti a nezpracované flash paměti disku OCZ ZD-XL jsme vytvořili test SQL Serveru, který využíval databázi SQL Serveru o velikosti 1.1 TB (škálování 5 000) a měřil výkon od nízkého zatížení 250 virtuálních uživatelů (VU) až po vysoké zatížení 20 000 VU. Výchozím číslem v tomto testu je pole 16 900GB disků WD Xe 10K SAS v poli RAID6, které se škálovalo od 51.8 TPS při 250 VU do 719 TPS při 15 000 VU, než klesl na 592 TPS při 20 000 VU. Po uvedení ZD-XL do prostředí s 1.2 TB disku alokovaného pro mezipaměť se výkon škáloval z 51.8 TPS při 250 VU do 1 244 TPS při 20 000 VU. Ukládání do mezipaměti se skutečně začalo projevovat při zátěži 2 500 VU, kde se výkon zvýšil o 13 % a dále se zvýšil o 109 % při zátěži 20 000 VU. Při měření výkonu databáze kompletně uložené v paměti flash jsme naměřili nárůst výkonu od 52.7 TPS při 250 VU do 4 205 TPS při 20 000 VU.
Když jsme se zaměřili na průměrnou latenci našeho základního pole pevných disků, zvýšila se z 9.4 ms při 250 VU na 29 sekund při 20 000 VU. Po uvedení OCZ ZD-XL klesla průměrná latence na 9.1 ms při 250 VU a zvýšila se na 11.3 sekundy při 20 000 VU. Vzhledem k tomu, že databáze byla kompletně uložena uvnitř flash paměti, latence zůstala mnohem, mnohem rychlejší, s 0.3 ms při 250 VU a vzrostla na pouhých 1.4 ms při 20 000 VU.
Syntetické benchmarky pro podniky
Před zahájením každého z našich podnikových syntetických benchmarků testovací laboratoř StorageReview Enterprise Test Lab připraví zařízení do ustáleného stavu při vysokém zatížení 16 vlákny s frontou 16 vláken na vlákno. Poté jsou zařízení testována v nastavených intervalech s více profily hloubky vláken/front, aby se prokázal výkon při lehkém i náročném využití.
Předběžné testy a primární testy v ustáleném stavu:
- 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 OCZ ZD-XL SQL Accelerator jako flash zařízení zahrnuje tři profily srovnatelné s našimi minulými benchmarky pro podnikové úložiště.
- 4k Náhodné
- 100% čtení a 100% zápis
- 8k sekvenční
- 100% čtení a 100% zápis
- 128k sekvenční
- 100% čtení a 100% zápis
OCZ ZD-XL SQL Accelerator nabízí několik unikátních výhod ve srovnání s jinými produkty pro ukládání do mezipaměti na trhu, které uživatelům umožňují konfigurovat celý PCIe SSD disk pouze jako flash disk nebo jako mezipaměťový disk, nikoli obojí současně. Společnost OCZ dokázala do ZD-XL začlenit tuto dvojí funkci, která správcům umožňuje část disku využít k ukládání do mezipaměti určitých databází a zároveň uživateli umožňuje alokovat část disku na flash disk. Abychom ukázali, jak dobře si ZD-XL v tomto ohledu vede, změřili jsme výkon 400GB sekce disku pomocí našeho generátoru syntetických úloh.
Po dlouhém období předběžné přípravy jsme naměřili náhodnou rychlost čtení 4K dat 171 984 IOPS a rychlost zápisu 140 778 IOPS s vysokou zátěží 16T/16Q. Průměrná latence během tohoto testu byla pouhých 1.5 ms pro čtení a 1.8 ms pro zápis. Při sekvenční zátěži 8k dat jsme naměřili 161 070 IOPS pro čtení a 92 962 IOPS pro zápis. V sekvenční zátěži s velkými bloky 128k dat jsme zaznamenali přenosové rychlosti přesahující 2.1 GB/s pro čtení a 1.1 GB/s pro zápis.
Závěr
Akcelerátor SQL ZD-XL od společnosti OCZ nabízí jedinečný přístup k akceleraci velmi specifické úlohy. V tomto případě se jedná o SQL, ale dlouhodobě by software mohl být přizpůsoben pro akceleraci řady aplikací. ZD-XL má dvě komponenty, PCIe flash kartu a software. Zatímco flash karta R4 je sama o sobě velmi výkonná, klíčovým rozlišovacím prvkem je integrace softwaru ZD-XL. Software je dostatečně flexibilní, aby umožnil správcům úložišť vytvářet svazky přímo na kartě pro akceleraci a zároveň akcelerovat SQL databáze, které jsou umístěny na pevných discích s vyšší kapacitou, ale mnohem pomalejšími.
Grafické uživatelské rozhraní umožňuje administrátorům rychle se rozhodnout, jak nakonfigurovat ZD-XL pro jejich specifické potřeby. V našem prostředí jsme software několikrát nastavili a podařilo se nám s ním poměrně rychle pracovat, aniž bychom museli žádat o podporu. Jakmile je ZD-XL nakonfigurován, není nutné grafické uživatelské rozhraní pravidelně navštěvovat, s výjimkou spuštění pokročilých funkcí, jako je předběžné zahřívání databáze. Celkově je grafické uživatelské rozhraní funkční, ale trochu neohrabané, jak to bývá, dokud se uživatel nějakou dobu nepřihlásí do systému. Společnost OCZ si nedostatky uvědomuje a ukázala nám náhled na to, co nás čeká z hlediska nových funkcí a vlastností. Mnoho z těchto aktualizací se zabývá uživatelským rozhraním a vylepšuje stávající funkce, jako je možnost předběžného zahřívání.
Pokud jde o výkon SQL, který je u ZD-XL jednoznačně klíčový, v našem OLTP prostředí jsme zaznamenali zlepšení oproti poli WD 10K SAS o více než 100 %. Vzhledem k tomu, že uvedení do provozu z běžných disků trvá méně než 30 minut, mají administrátoři SQL důvod k nadšení z toho, co ZD-XL nabízí. Naše testování ukázalo, že zisky se zvyšují i při zátěži, což zdůrazňuje výhody vložení jen malého množství flash paměti v případech, kdy pevné disky začínají vykazovat známky selhání pod tíhou SQL transakcí. Samozřejmě v případech, kdy zdvojnásobení výkonu nestačí, ZD-XL umožňuje přesunout databázi kompletně v rámci flash paměti na kartě PCIe, kde je nárůst výkonu exponenciálně vyšší než u pouhého pole pevných disků.
Klady
- Snadná konfigurace
- Může ukládat databázi do mezipaměti i ukládat ji kompletně do flash paměti.
- Zdvojnásobení výkonu SQL díky ZD-XL
Nevýhody
- Uživatelské rozhraní je trochu neohrabané
- Funkce předehřívání potřebuje větší flexibilitu
Závěrem
Akcelerátor SQL OCZ ZD-XL firmám nabízí výrazné zvýšení výkonu SQL s mírnými změnami v jejich stávajícím prostředí. Zvýšení výkonu SQL se zdvojnásobuje u více než 10 000 pevných disků a databáze, které vyžadují vyšší výkon, lze přenést na PCIe flash. Vzhledem ke snadnému nasazení a flexibilitě konfigurace je ZD-XL cenným společníkem pro ty, kteří chtějí ze svých SQL prostředí založených na pevných diskech vytěžit maximum.
Amazon