Violin Windows Flash Array (WFA) je all-flash úložné řešení SMB a NFS, které kombinuje architekturu Flash Fabric od Violin Memory s Windows Storage Server 2012 R2 a nabízí tak přímočaré úložné řešení aplikačního serveru ve stylu zařízení s 10Gb Ethernetem a 56Gb FDR InfiniBand konektivitou. Na vývoji WFA spolupracovaly společnosti Violin a Microsoft, například optimalizace jádra Windows Serveru, které umožňují WFA plně využívat protokol SMB 3.0 s podporou síťových rozhraní SMB Direct přes RDMA.
WFA je postaveno na platformě 3U Violin All Flash Array 6000 s dvěma blade servery, na kterých běží Windows Storage Server jako 2uzlový cluster škálovatelný na hrubou kapacitu 280 TB. Systém se škáluje přidáváním nových zařízení WFA do clusteru Windows v krocích po 35 nebo 70 TB hrubé kapacity, a to až pro 4 pole nebo 8 uzlů. Violin používá model pronájmu serverů a licencování „platba podle růstu“, který je navržen tak, aby využil nerušených možností škálování platformy. To uživatelům umožňuje licencovat menší kapacitu namísto celého pole a postupně zvyšovat využití. Tato recenze je založena na výkonu WFA-64, největšího pole v řadě Windows Flash Array s 64x1TiB Violin Inline Memory Modules (VIMM).
| Model flashového pole Windows | WFA-64 | WFA-48 | WFA-32 | WFA-24 | WFA-16 |
|---|---|---|---|---|---|
| Typ/formát blesku | 3U/MLC | 3U/MLC | 3U/MLC | 3U/MLC | 3U/MLC |
| Hrubá kapacita (TB) | 70 | 52 | 35 | 26 | 17.5 |
| Využitelná kapacita (TB) na úrovni formátu 84 % |
44 | 33 | 22 | 16 | 11 |
| I/O konektivita | 40GbE, 56Gb interní paměť | 40GbE, 56Gb interní paměť | 40GbE, 56Gb interní paměť | 40GbE, 56Gb interní paměť | 40GbE, 56Gb interní paměť |
| Max. 4KB IOPS | 1.1 milionů IOPS | 1.1 milionů IOPS | 800K IOPS | 800K IOPS | 800K IOPS |
| Max. šířka pásma | 4GB / s | 4GB / s | 4GB / s | 4GB / s | 4GB / s |
| Nominální latence | <500 μs | <500 μs | <500 μs | <500 μs | <500 μs |
Jedním z hlavních prodejních argumentů Windows Flash Array je jeho komplexní podpora protokolu SMB 3.0 v systému Windows Server 2012 R2. Například SMB 3.0 zahrnuje podporu více kanálů pro agregaci více síťových portů pro zajištění failoveru a zvýšení výkonu. Na rozdíl od blokového bondingu a agregace portů, které musí zachovat jednotlivé pakety neporušené při jejich rozdělení mezi rozhraními, je SMB Multi-channel schopen rozdělit jednotlivé pakety pro přenos přes více linek. V závislosti na prostředí a pracovní zátěži má tato forma agregace potenciál zlepšit latenci i propustnost.
| Úložný a souborový systém | Přístup k souborům a blokům | networking |
|---|---|---|
| Deduplikace dat Komprese Dostupnost NTFS Přenos dat s odloženým zátěží (ODX) Tenké poskytování Šifrování |
SMB3.0 NFS 3.0 a NFS 4.1 Podpora virtuálních počítačů VMware přes NFS Škálovatelný souborový server (SOFS) VSS pro vzdálené sdílení souborů SMB (snaps) |
SMB Direct (RDMA) Vícekanálový systém pro malé a střední podniky Šifrování Transparentní failover |
| Clustering | Virtualizace | management |
| Sdílené svazky clusteru v2 Replikace DFS |
Migrace živého úložiště Nový standard VHDX |
Microsoft System Center PowerShell |
Plná podpora SMB 3.0 také znamená, že Windows Flash Array může využívat nový přírůstek SMB – funkci RDMA (Remote Direct Memory Access), která je označována jako SMB Direct. SMB Direct umožňuje síťovým rozhraním přímý přístup k systémové paměti RAM, nikoli přes operační systém, čímž se snižuje latence sítě a využití CPU. Podle společnosti Microsoft SMB Direct snižuje spotřebu CPU aplikačního serveru o 30 %, přičemž největší prospěch z toho mají úlohy náročné na I/O. Violin také rychle zdůrazňuje, že tato zvýšená efektivita CPU má finanční výhody pro aplikace, které licenční poplatky vypočítávají na základě počtu jader.
Náš recenzovaný model je Violine WFA-64 s doporučenou maloobchodní cenou kolem 585 000 dolarů.
Specifikace houslí WFA-64
- Typ blesku: MLC
- Hrubá kapacita: 64 TiB / 70 TB
- Maximální využitelná kapacita: 40 TiB / 44 TB
- Maximální počet IOPS 4K: 1 100 000
- Minimální latence: 220 μs
- Počet VIMM (data + Hot Spare): 60+4
- Spolehlivost/odolnost: Vysoce dostupná hardwarová konfigurace; Systémové hardwarové moduly řadičů vRAID Dual nebo Quad vRAID; 2 moduly řadičů polí a paměťové brány; 99.999% dostupnost
- V/Připojení: 8 x 56Gb FDR Infiniband nebo 8 x 40Gb Ethernet
- Výška: 3RU
- Šířka: 17.5 ″
- Hloubka: 27 ″
- Správa kabelů: 6″
- Hmotnost: 92lbs
- Power: 1500W
- Chlazení: 4961 BTU/hod
- Odolnost proti blesku: Kryto 3letou zárukou nebo smlouvou o údržbě, podle toho, která doba je vyšší
Stavět a navrhnout
Flash Array s Windows obsahuje dva blade servery s operačním systémem Windows Server 2012 R2, které jsou umístěny podél levé strany šasi. Díky nasazení bezdrátové fasádní architektury (WFA) s podporou RDMA, která je umístěna hned za blade servery, může pole využívat protokol SMB Direct ke zlepšení výkonu a snížení latence. Přední strana šasi je primárně tvořena obrovskou mřížkou pro velké chladicí ventilátory, robustní rukojetí a stavovými LED diodami.
Paměťové moduly Violin Intelligent Memory Modules (VIMM) od WFA se nacházejí za ventilátory uprostřed šasi. VIMM jsou alternativou Violin k SSD úložištím a spravují sběr odpadu, vyrovnávání opotřebení a správu chyb/poruch pro svá úložná média. VIMM se skládají z logického řadiče flash paměti, procesoru pro správu, paměti DRAM pro metadata a paměti NAND Flash pro ukládání dat. Každý z nich je pro snadnou údržbu vyměnitelný za provozu a je v provedení karty namísto tradičního 2.5″ SSD.
Ze zadní strany šasi vidíme primární napájení a síťové připojení.
Systém pro správu a provoz
Jádrem správy Windows Flash Array je těsná integrace platformy s instancemi Windows Serveru 2012 R2, které běží na duálních blade serverech pole. Nasazení WFA jsou navržena pro správu pomocí Microsoft System Center a PowerShellu, což umožňuje organizacím, které již mají administrativní kapacitu od Microsoftu, zefektivnit své procesy tím, že se vyhnou režijním nákladům spojeným s jiným prostředím pro správu.
Tento přístup umožňuje společnosti Violin získat náskok před konkurenčními poli, která dosud neposkytují podporu pro Microsoft SMB Direct, a zvýšit tak výkon polí a aplikačních serverů. Podle společnosti Violin může WFA s SMB Direct snížit využití procesoru SQL Serveru až o 30 %, čímž se v benchmarkech výrobců dosáhne trvalé propustnosti 1.1 milionu 4K IOPS a šířky pásma 4 GB/s.
Windows Flash Array nabízí podrobnou kontrolu nad nasazením datových služeb, což umožňuje selektivní aktivaci deduplikace a dalších funkcí pro uzly a sdílené složky.
WFA funguje jako failover clusteru Windows v konfiguraci aktivní-aktivní a může využívat SMB Multipathing k detekci selhání připojení a přesměrování provozu. Nabízí také replikaci Hyper-V pro asynchronní replikaci virtuálních počítačů spolu s migrací virtuálních počítačů za provozu. Velká část těchto funkcí je zaměřena na protokol SMB; migrace za provozu je k dispozici pouze přes SMB.
Testování výkonu
Důvod použití bezdrátového úložiště Violin v laboratoři byl mnohostranný. Zaprvé, naším cílem byla integrace s mnoha našimi skvělými partnery. Využili jsme zkušenosti společnosti Dell, abychom z testovací platformy PowerEdge R920 vytěžili maximum . Společnost Mellanox přispěla podporou konfigurace Infiniband a společnost Microsoft byla k dispozici, aby zajistila použití osvědčených postupů SMB 3.0. Zadruhé, chtěli jsme v naší laboratoři nasadit intenzivnější benchmark, který by zatížil špičkové konfigurace flash pamětí, jako je bezdrátové úložiště WFA a zbytek řady Violin. Proto jsme se spojili se společností Stream Financial, abychom v naší laboratoři replikovali jejich výkonnostní test DataFusion . A konečně, chtěli jsme být schopni překonat výsledky, které Violin v tomto testu dříve dosáhl, a nastavit tak novou nejvyšší hodnotu pro to, čeho jsou flash úložiště schopna.
DataFusion ve své nejjednodušší podobě je navržena tak, aby demonstrovala zpracování a agregaci více než jednoho bilionu řádků rizikových dat, které obsahují 13 bilionů datových bodů, jeden rizikový bod na řádek. Test se zaměřuje na reálný případ použití velkých dat, kde rozhodování může být ztíženo dobou potřebnou ke zpracování dat. Test napodobuje obchodní prostředí s rizikovými daty obsahujícími rizikové segmenty pro delta, gama, vega a theta pro obchodní portfolia za období 12 let. Pro simulaci typického obchodního pohledu byla data agregována pomocí dotazů SQL „where“, „like“ a „group by“, aby se zobrazila riziková expozice rozdělená do segmentů podle typu rizika, měny a protistrany. Celková velikost vysoce komprimované databáze je něco málo přes 8 TB, v rozbaleném stavu přesahuje 100 TB. Pro účely tohoto testu je databáze spuštěna bez indexování, což nutí server a úložiště zpracovávat všechna data v reálném čase.
Počáteční testování provedené „The Test People“ z Velké Británie bylo ve srovnání s konfigurací R920 v naší laboratoři poněkud skromné. Jejich výsledky byly provedeny s využitím rozhraní Violin WFA-32 s jedním procesorem Intel Xeon E5-2690 v2 s frekvencí 3.00 GHz. Testovací proces trval 4 hodiny a 19 minut. Dále uvedli, že „dobu procesu by bylo možné dále zkrátit škálováním serverů a polí“.
Když jsme byli vystaveni zkoušce a Violin nám poskytl WFA-64 k používání na několik týdnů, snažili jsme se zjistit, jak moc dokážeme využít flash disk Violin, Windows a strukturu Infiniband. Využili jsme Dell PowerEdge R920, abychom zjistili, jak moc můžeme zkrátit dobu zpracování dat pomocí pouze jednoho neuvěřitelně výkonného serveru. Konfigurace našeho R920 nabízela celkový výpočetní výkon CPU 138 GHz oproti 30 GHz, které uváděla původní tisková zpráva.
Dell PowerEdge R920
- Čtyři procesory Intel E7-4870 v2 (2.3 GHz, 15 jader, 30 MB mezipaměti)
- 512 GB RAM (8 GB x 64 DDR3, 128 GB na procesor)
- 2 x 300GB 10K SAS RAID1 Boot
- 4 x adaptéry Mellanox ConnectX-3 Dual-Port InfiniBand
S naší novou testovací platformou zvolenou a nakonfigurovanou s Windows Serverem 2012 R2 jsme byli schopni během benchmarku R920 zcela vytížit. Využití CPU bylo v průběhu testu 90-100 % s přenosem dat 2-3 GB/s. Celkově jsme dokončili test s neuvěřitelně nízkým časem 56 minut a 16 sekund. To je o 80 % méně než původní doba zpracování, což ukazuje výhody čtyřprocesorového serveru, jako je Dell PowerEdge R920, při výpočetně náročných úlohách v kombinaci s rychlým propojením, jako je naše síťová struktura Mellanox Infiniband. I když se čas v benchmarku dramaticky zlepšil, WFA-64 měl stále volný prostor na obou řadičích a dostupnou šířku pásma.
Závěr
Úložná pole typu all-flash jsou v podstatě cvičením v dosahování maximálního možného výkonu z jediné platformy. Violin Windows Flash Array volí velmi specifický přístup k maximalizaci výkonu platformy polí typu all-flash od Violinu tím, že se zaměřuje na vylepšení a integrace pro organizace, které potřebují úložiště pro úlohy aplikačních serverů založených na Windows a protokol SMB. Argument společnosti Violin bude pro mnoho administrátorů znít přesvědčivě: díky plnému závazku k funkcím a paradigmatu správy Windows Serveru bude nasazení a správa Windows Flash Array jednodušší a levnější. Pro obchody s Windows to pravděpodobně platí a pro ty, kteří používají jiné platformy, je tradičnějším polem Violin 7000 Flash Storage Platform, které by se tam hodilo lépe.
Naše testování v této recenzi je poněkud omezeno na dobu potřebnou k nastavení nového testovacího prostředí a obecně na přístup k poli. I když se nejedná o vyčerpávající test, získaná data jsou povzbudivá vzhledem k výsledkům, které jsme zjistili. Náš test, i když s podstatně vylepšeným hardwarem, zkrátil dobu potřebnou k dokončení benchmarku o necelých 80 %. To je vzhledem k celkové hustotě pole a R920 dohromady docela působivé. S určitým zbývajícím prostorem na WFA-64 by rychlejší nebo novější výpočetní hardware mohl dosáhnout ještě lepších výsledků. Vzhledem k novým čtyřprocesorovým platformám, jako je R930, bychom očekávali, že z Violin WFA, která ani nepoužívá nejnovější procesory Intel Haswell, by se dalo vymáčknout ještě většího výkonu.
WFA není bez kompromisů, procesory nebyly aktualizovány na nejnovější nabídku Intelu a kromě hardwarových výhod, které Violin nabízí, není na softwarové stránce mnoho „speciálních vylepšení“, které by Microsoft neposkytoval. To nemusí být nutně problém a v prostředí Windows je to pravděpodobně výhoda. Otázkou je jednoduše to, jak moc podnik potřebuje tuto úroveň výkonu oproti tradičnějším nabídkám SAN. Z toho, co jsme v této omezené interakci viděli, je však patrné, že WFA skutečně křičí, pokud máte dostatek výpočetní energie a aplikaci, která je vysoce citlivá na latenci. U jiných zařízení s Windows nebo dokonce u all-flash DIY řešení jsme neviděli nic, co by nás vedlo k domněnce, že v této kategorii existuje lepší možnost.
Produktová stránka pro housle s Windows Flash Array
Diskutujte o této recenzi
Amazon