Společnost X-IO si proslavila podnikové úložiště SAN tím, že přišla na způsob, jak zajistit, aby pevné disky a v případě hybridních konfigurací SSD disky nikdy nepotřebovaly servis během pětileté záruční doby. Aby tohoto cíle dosáhla, používá X-IO dva DataPacy, které se vkládají a uzamykají v plně redundantním šasi, čímž poskytují úložiště typu „nastav a zapomeň“. V březnu letošního roku se společnost X-IO rozrostla do rodiny pevných disků a hybridních polí o novou řadou konfigurací all-flash a aktualizovanou architekturu třetí generace (G3). Řada polí all-flash ISE 800 G3 zahrnuje tři modely s hrubou kapacitou od 6.4 TB do 51.2 TB. Každý z nich s sebou přináší slib dramatického snížení frekvence servisních volání spolu s výkonem až 400 000 IOPS, šířkou pásma 5 GB/s a jedním z robustnějších QoS modulů.
Společnost X-IO je v tuto chvíli na trhu dostatečně dlouho na to, aby mnoho jejích zákazníků dosáhlo pětileté záruční doby, což alespoň do určité míry potvrzuje klíčové poselství jednoduchosti správy. U konfigurací typu all-flash jsou však výzvy trochu jiné. Společnost X-IO zmírnila obavy ohledně odolnosti zavedením konceptu vyrovnávání opotřebení na úrovni pole. To v podstatě spravuje stav každého SSD disku na úrovni systému a zajišťuje, že se na disky zapisují relativně rovnoměrně. Koncový uživatel se nemusí starat o jednotlivé disky, protože systém bude spravovat opotřebení. Ve skutečnosti X-IO ani nezpřístupňuje disky prostřednictvím svého grafického rozhraní; uživatelé pouze spravují svazky vyčleněné z dostupného poolu.
X-IO je jedním z mála zařízení v oblasti flashových polí, které nabízí QoS. V ISE Manageru mohou administrátoři pro každou LUN specifikovat minimální, maximální a burstové IOPS. Proces trvá jen pár kliknutí a pravidla se aplikují automaticky. To umožňuje kritickým obchodním svazkům garantovaný výkon, aniž by se musely starat o hlučného souseda. Řada ISE 800 navíc podporuje thin provisioning a integraci s VMware VASA, vSphere Web Client, vCOP a OpenStackem prostřednictvím ovladače Cinder.
Tato recenze se zaměřuje na ISE 860 G3, přičemž omezená podmnožina dat byla shromážděna také pomocí datových pamětí 820 ve stejném šasi. Flashová pole ISE řady 800 G3 se nyní dodávají za katalogovou cenu 124 900 USD za ISE 820, 320 500 USD za ISE 850 a 575 000 USD za ISE 860.
Specifikace X-IO Technologies ISE 800 Series G3
- Kapacita
- ISE 820 G3
- Před RAID: 6.4 TB (20 x 200 GB SSD na DataPac)
- Kapacita RAID 10: 2.7 TB
- Kapacita RAID 5: 4.3 TB
- ISE 850 G3 (10×1.6TB SSD na DataPac)
- Před RAID: 25.6 TB
- Kapacita RAID 10: 11.4 TB
- Kapacita RAID 5: 18.3 TB
- ISE 860 G3 (20×1.6TB SSD disků na DataPac)
- Před RAID: 51.2 TB
- Kapacita RAID 10: 22.9 TB
- Kapacita RAID 5: 36.6 TB
- ISE 820 G3
- 2.2 GHz, 6jádrový procesor Intel, 16 GB DRAM na řadič
- Výkon na plný výkon
- Až 400,000 IOPS
- Šířka pásma až 5 GB/s
- Inteligentní algoritmy mezipaměti ISE optimalizují velikosti I/O operací mezi 512B a 1MB.
- Připojení hostitele
- 8Gb Fibre Channel – 8 SFP portů (podporuje připojení SAN i DAS)
- 1GbE port pro správu s funkcí Wake-on-LAN
- Funkce
- Aktivní-aktivní synchronní zrcadlení
- Tenké poskytování
- QoS
- API webových služeb ReST
- Výkon
- Typicky 600 W, maximálně 700 W
- Napětí 100–240 V AC, 47–63 Hz
- Proud 6.6 A při 110 V, 3.6 A při 208 V
- Odvod tepla (max.) 2400 BTU/hod
- Fyzické statistiky
- Výška 13.2 cm (5.2”) x šířka 44.45 cm (17.5”) x hloubka 72.8 cm (28.5”)
- 72 liber (32.9 kg) bez datových packů
Návrh a sestavení X-IO Technologies ISE 860 G3
Stejně jako u předchozích verzí ISE se design vyznačuje dvěma zepředu vkládanými datovými moduly DataPac, které se vkládají a poté se po zapnutí jednotky zajistí. Každý z modelů řady 800 používá stejné šasi a řadiče; rozlišovacím prvkem je jednoduše kapacita datových modulů DataPac a disků SSD, které se v nich nacházejí. Přední strana jednotky má také dva superkondenzátory, které jsou navrženy tak, aby v případě neočekávaného výpadku napájení vydržely dostatečně dlouho na to, aby se data během přenosu zapisovala do energeticky nezávislého úložiště. Po obnovení napájení se tato data zapíší do primárního úložného fondu. Propojovací deska SAS v modelu 860 byla vylepšena, aby lépe využívala možnosti vstupně-výstupních operací konfigurace typu all-flash.
Zadní strana jednotky obsahuje redundantní napájecí zdroje a také dva řadiče. Každý řadič je napájen 2.2 GHz, 6jádrovým procesorem Intel s 16 GB paměti DRAM na desce. Kromě čtyř 8Gb portů Fibre Channel na každém řadiči je zde také port 1GbE pro správu, konzolový port, dva sloty USB a port SAS.
Nastavení a konfigurace ISE 860 G3 od společnosti X-IO Technologies
Sada ISE Manager Suite se integruje s platformami Citrix, Linux, Microsoft a VMware a vytváří tak prostředí, které správu ISE velmi zjednodušuje. Společnost X-IO dokonce ráda říká, že k nasazení a správě ISE nemusíte být vyškoleným správcem úložišť. Sada ISE Manager Suite jsme integrovali s naším řešením VMware vCenter. Na levé straně si administrátoři mohou vybrat mezi skupinami SAN, výkonnostním adaptérem a shromažďováním protokolů. V nabídce skupin SAN je k dispozici několik dalších karet, včetně zobrazení serveru, zobrazení úložiště, fyzického zobrazení, zobrazení ActiveWatch, zobrazení výkonu, zobrazení protokolů, CloudStack a X-Volume.
Prostřednictvím fyzického zobrazení mohou uživatelé zkontrolovat několik obecných vlastností pole. Na levé straně se nachází stav systému. Uživatelé mohou zkontrolovat datapacy. Mezi aspekty, které lze zkontrolovat, patří, zda jsou funkční, v jaké pozici se nacházejí, jejich typ (v tomto případě flash) a do kterého poolu patří.
Fyzické zobrazení také umožňuje kontrolu úložného fondu (fondů). Zobrazuje podrobnosti, jako je množství dostupné paměti flash, který DataPac se ve fondu nachází (v tomto případě obojí) a množství volné a celkové kapacity.
V zobrazení úložiště mohou uživatelé vidět různé úložné fondy, jejich velikost, konfiguraci RAID, kde je fond připnutý, a nastavit maximální a minimální výkon.
Zobrazení výkonu umožňuje správcům sledovat výkon v reálném čase. Výkon lze snadno sledovat. Například níže je vidět, kde během měření začíná pracovní zátěž SQL. Jak se data přesouvají do hostitelské DRAM paměti, čtení se snižuje, i když pro každý zápis do protokolu jsou viditelné velké zápisové bursty.
Na začátku virtualizovaného testu Sysbench s 16 virtuálními počítači, které zatěžovaly pole, je vidět silný mix čtení a zápisu na obou řadičích.
Jakmile se test 16VM Sysbench ustálí, můžete vidět, že pole dosahuje ustáleného stavu.
Analýza výkonu aplikací
Benchmark Sysbench OLTP běží na Percona MySQL s využitím úložného enginu InnoDB běžícího v instalaci CentOS. Abychom sladili naše testy tradičních SAN s novějšími hyperkonvergovanými zařízeními, přesunuli jsme mnoho našich benchmarků na větší distribuovaný model. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že místo spouštění jednoho benchmarku na holém serveru nyní spouštíme více instancí tohoto benchmarku ve virtualizovaném prostředí. Za tímto účelem jsme na X-IO ISE 860 nasadili 1, 4, 8, 12 a 16 virtuálních počítačů Sysbench, 1–4 na uzel, a měřili jsme celkový výkon clusteru, přičemž všechny běžely současně. Tento test byl navržen tak, aby ukázal, jak dobře si pole poradí s normálním až extrémním zatížením. Ve vrcholné fázi testu plně zatěžujeme čtyři hostitele ESXi, na kterých se virtuální počítače nacházejí, a omezujeme využití DRAM každého hostitele.
Virtualizovaný 4uzlový cluster Dell PowerEdge R730 v Sysbench
- Osm procesorů Intel E5-2690 v3 pro 249 GHz v clusteru (dva na uzel, 2.6 GHz, 12 jader, 30 MB mezipaměti)
- 1 TB RAM (256 GB na uzel, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
- Bootování z SD karty (Lexar 16GB)
- 4 x adaptér Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch pro vMotion a síť virtuálních strojů)
- 4 x Dvouportový adaptér Emulex 16GB FC HBA
- 4 x Dvouportová síťová karta Emulex 10GbE
- VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 8 procesory
Každý virtuální počítač Sysbench je nakonfigurován se třemi virtuálními disky, jedním pro bootování (~92 GB), jedním s předpřipravenou databází (~447 GB) a třetím pro databázi, kterou budeme testovat (400 GB). Z hlediska systémových zdrojů jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 16 virtuálními procesory (vCPU), 64 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI.
Náš test Sysbench měří průměrný počet transakcí za sekundu (TPS), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu při špičkovém zatížení 32 vláken.
Při pohledu na průměrný počet transakcí za sekundu dosáhl XIO ISE 860 při použití jednoho virtuálního stroje 1 762 TPS. Při zvýšení konfigurace na 4 virtuální stroje jsme zaznamenali obrovské zlepšení TPS na 4 424, což je nárůst zhruba o 150 %. Také jsme zaznamenali zvýšení výkonu při přechodu ze 4 virtuálních strojů na 8 virtuálních strojů (38 %) a z 8 virtuálních strojů na 12 virtuálních strojů (9 %). Při zvýšení na 16 virtuálních strojů jsme však zaznamenali mírný pokles TPS o 7.4 %. I když celkový výkon klesl na 16 virtuálních strojů, X-IO ISE 860 se ukázal jako absolutní gigant, který si tuto úroveň výkonu udržel i při neuvěřitelném zatížení.
Z průměrné latence je zřejmé, že čím více virtuálních strojů bylo přidáno do XIO ISE 860, tím vyšší byla zaznamenána latence. Když jsme změnili konfiguraci ISE 860 s 1 virtuálním strojem (18 ms) na 4 virtuální stroje (29 ms), latence se zvýšila o 61 %. Ze 4 virtuálních strojů na 8 virtuálních strojů jsme zaznamenali nárůst o 34.5 %, zatímco při přechodu z 8 virtuálních strojů na 12 virtuálních strojů jsme zaznamenali nárůst o 38.5 %. A konečně, při použití 16 virtuálních strojů jsme naměřili latenci 48 %. Při pohledu zpět na náš výše uvedený graf TPS si všimněte, že použití 12 virtuálních strojů nabízelo nejvyšší výkon, zatímco 16 virtuálních strojů začalo TPS snižovat a také dále zvyšovat latenci.
V našem nejhorším scénáři latence MySQL (latence 99. percentilu) zaznamenal XIO SE 860 pouze mírné zvýšení latence při přechodu z 1 virtuálního počítače na 4 virtuální počítače a znovu ze 4 virtuálních počítačů na 8 virtuálních počítačů. Při přidání 12 virtuálních počítačů jsme však zaznamenali výrazné zvýšení latence o 113 %, zatímco při přechodu z 12 virtuálních počítačů na 16 virtuálních počítačů (136 %) jsme zaznamenali ještě větší zvýšení.
Testovací protokol Microsoft SQL Server OLTP od společnosti StorageReview využívá aktuální návrh benchmarku C (TPC-C) organizace Transaction Processing Performance Council, což je online benchmark pro zpracování transakcí, který simuluje aktivity v komplexních aplikačních prostředích. Benchmark TPC-C se více než syntetické benchmarky výkonu blíží měření silných stránek a úzkých míst úložné infrastruktury v databázových prostředích.
Tento test využívá SQL Server 2014 spuštěný na hostovaných virtuálních počítačích se systémem Windows Server 2012 R2 a je zatěžován nástrojem Benchmark Factory for Databases od společnosti Dell. Zatímco tradičně tento benchmark používáme k testování velkých databází o rozsahu 3 000 uzlů na lokálním nebo sdíleném úložišti, v této iteraci se zaměřujeme na rovnoměrné rozložení čtyř databází o rozsahu 1 500 uzlů v rámci našeho X-IO ISE 860, abychom lépe ilustrovali celkový výkon v rámci clusteru VMware se 4 uzly.
Zařízení pro tovární LoadGen pro benchmarking OLTP serveru SQL Server druhé generace
- Virtuální klientské hostitele Dell PowerEdge R730 VMware ESXi vSphere (2)
- Čtyři procesory Intel E5-2690 v3 pro 124 GHz v clusteru (dva na uzel, 2.6 GHz, 12 jader, 30 MB mezipaměti)
- 512 GB RAM (256 GB na uzel, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
- Bootování z SD karty (Lexar 16GB)
- 2 x adaptér Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch pro vMotion a síť virtuálních strojů)
- 2 x Dvouportový adaptér Emulex 16GB FC HBA
- 2 x Dvouportová síťová karta Emulex 10GbE
- VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 4 procesory
-
Virtualizovaný cluster SQL se 4 uzly Dell PowerEdge R730
- Osm procesorů Intel E5-2690 v3 pro 249 GHz v clusteru (dva na uzel, 2.6 GHz, 12 jader, 30 MB mezipaměti)
- 1 TB RAM (256 GB na uzel, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
- Bootování z SD karty (Lexar 16GB)
- 4 x adaptér Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch pro vMotion a síť virtuálních strojů)
- 4 x Dvouportový adaptér Emulex 16GB FC HBA
- 4 x Dvouportová síťová karta Emulex 10GbE
- VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 8 procesory
Každý virtuální počítač s SQL Serverem je nakonfigurován se dvěma virtuálními disky, jedním 100GB pro bootování a jedním 500GB 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.
X-IO ISE 860, který byl testován v SQL Serveru, byl rozhodně dobře kvalifikovaný pro zpracování 15 000 virtuálních uživatelů, jelikož XIO ISE 860 dosáhl celkového průměru 12 564,9 TPS.
Při pohledu na průměrnou latenci se stejnou zátěží virtuálních uživatelů nabídl X-IO ISE 860 celkovou průměrnou latenci 13 ms s rozpětím 12 až 14 ms mezi 4 virtuálními stroji. Toto je další oblast, kde konzistence ISE 860 mezi svazky a jeho nízká latence odezvy pomohly dosáhnout vedoucích výsledků.
Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku
Před zahájením každého ze syntetických benchmarků fio naše laboratoř připraví systém do ustáleného stavu při vysoké zátěži 16 vláken s frontou 16 vláken na vlákno. Poté je úložiště testováno v nastavených intervalech s více profily hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém i náročném využití.
- Předběžné testy a primární testy v ustáleném stavu:
- Propustnost (agregované 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)
Tato syntetická analýza zahrnuje dva profily, které se široce používají ve specifikacích a benchmarkech výrobců:
- 4 kB – 100 % čtení a 100 % zápis
- 8k – 70 % čtení/30 % zápis
Třetí generace FIO LoadGen
- HP ProLiant DL380 Gen9
- Dva procesory Intel E5-2667 v3 (3.2 GHz, 8 jader, 20 MB mezipaměti)
- 256 GB RAM (16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
- Windows Server 2012 R2
- 400GB bootovací SSD
- 2 x Dvouportový adaptér Emulex 16GB FC HBA
- Brocade 6510 48portový 16Gb přepínač
Náš první benchmark měří výkon náhodných 4k přenosů, které se skládají ze 100% zápisu a 100% čtení. Co se týče propustnosti, X-IO ISE 860 zaznamenal 286 694 IOPS pro čtení a 117 131 IOPS pro zápis v konfiguraci RAID5. V konfiguraci RAID1 naměřil 281 253 IOPS pro čtení a ještě lepší zápis s 174 572 IOPS.
X-IO ISE 860 vykázal v RAID5 průměrnou latenci čtení pouhých 0.89 ms a latenci zápisu 2.18 ms, zatímco RAID1 se pyšnil 0.91 ms čtení a opět vykazoval vynikající latenci zápisu s 1.46 ms.
Při přechodu k našim testům maximální latence dosáhl X-IO ISE 860 v konfiguraci RAID1 doby čtení 22.7 ms a zápisu 17.2 ms, zatímco v konfiguraci RAID5 naměřil dobu čtení 24.1 ms a zápisu 27.0 ms.
V našem testu směrodatné odchylky si konfigurace RAID1 udržela skvělé výsledky s pouhými 0.25 ms pro čtení a 1.06 ms pro zápis. Ačkoli konfigurace RAID5 vykazovala podobné čtení, měla mnohem vyšší latenci zápisu (1.82 ms).
Pokud jde o náhodné zatížení 8k s 70 % čtení a 30 % zápisu, obě konfigurace X-IO ISE 860 vykazují prakticky shodné výsledky v rámci všech našich vláken. Konfigurace RAID5 začala slábnout až na 16T/8Q, kde skončila s přibližně 185 000 IOPS. RAID1 vykázal terminál s výkonem přibližně 230 000 IOPS.
Pohled na průměrnou latenci ukázal podobný výsledek, protože RAID1 i RAID5 vykázaly opět podobné výsledky, jen aby se od sebe oddělily kolem 8T16Q. V hloubkách terminálů vykazoval RAID5 průměrnou latenci zhruba 1.4 ms, zatímco RAID1 naměřil 1.2 ms.
Výsledky byly mnohem méně podobné při pohledu na maximální latenci. Zde RAID1 začal na počátečních 16 ms při 2T2Q, zatímco v terminálu dosáhl 32 ms. X-IO ISE 860 v RAID5 naměřil 18 ms při 2T2Q a 30 ms při 16T16Q.
Jak je uvedeno níže, naše výsledky směrodatné odchylky byly velmi podobné našim grafům průměrné latence. Obě konfigurace RAID začínaly na 0.1 ms a postupně se od sebe oddělovaly u značky 4T4Q. V terminálových vláknech dosáhla konfigurace RAID5 0.73 ms, zatímco RAID1 0.51 ms.
Naše další úloha se přesunula na sekvenční test s malými bloky o velikosti 8K. V tomto scénáři měla ISE 860 v RAID5 mírný náskok ve výkonu čtení i zápisu, s naměřenými 434 562 IOPS pro čtení a 231 022 IOPS pro zápis, ve srovnání s RAID1 s naměřenými 431 200 IOPS pro čtení a 229 683 IOPS pro zápis. Co se týče špičkového potenciálu I/O, ISE 860 nezklamala.
Naše poslední úloha byl sekvenční test velkých bloků o velikosti 128 kB. V tomto scénáři dosáhly obě konfigurace RAID podobných výsledků: RAID5 vykázal rychlost čtení 4 513 MB/s a zápisu 1 767 MB/s, zatímco RAID1 vykázal rychlost čtení a zápisu 4 503 MB/s, respektive 1 913 MB/s. I když sekvenční výkon nehraje v silně virtualizovaném světě, kde dochází k vysoce randomizovanému provozu, velkou roli, bylo i tak příjemné vidět, že pole má dostatek výkonu na výstup až 4.5 GB/s. Výkon sekvenčního zápisu velkých bloků byl poněkud nízký, ale vzhledem k tomu, jak dobře si pole vedlo v našich aplikačních testech, to nebude mít v reálných podmínkách velký vliv.
Část 1 Závěrečné myšlenky
Ve 2. části recenze se budeme zabývat několika dalšími oblastmi výkonu. Z toho, co jsme dosud viděli, je spousta důvodů k optimismu ohledně zbytku testování, které bude zahrnovat testy jako VMmark, DataFusion in memory database a OpenLDAP. Bohužel nemáme mnoho důvodů k přímému srovnání ISE 860. Metodologie testování Gen2 a laboratorní páteřní síť (servery Dell), které jsme nasadili k testování, teprve vykazují plody úspěchu, přičemž ISE 860 je první SAN, která se dostala do recenze. I tak nám však zpětný pohled na podobné výsledky a jejich extrapolace říká, že platforma XIO ISE je připravena hrát na hlavní scéně s dalšími all-flash těžkými váhami a soutěžit na velmi vysoké úrovni o kritické obchodní úlohy. 2. část odhalí ještě více, když systém znovu otestujeme na hranici jeho možností testováním více než 20 dlaždic ve VMmarku. Zůstaňte naladěni na další díl.
Připravuje se: Recenze X-IO Technologies ISE 860 G3: 2. část
Amazon