Eine der gängigsten Methoden zur Belastungsprüfung von Speicherplattformen sind synthetische Workloads oder Vier-Ecken-Tests. In diesem Testszenario betrachten wir die maximale E/A-Last und Bandbreite, die eine Plattform generieren kann. Obwohl diese Werte nicht anstelle von Anwendungstests verwendet werden sollen, sind sie hilfreich für den Vergleich verschiedener Plattformen und liefern wertvolle Erkenntnisse für Kunden, die an einem Proof of Concept (PoC) arbeiten. Zu diesem Zweck haben wir hyperkonvergente synthetische Tests auf HCIbench migriert , das VMware Anfang des Jahres veröffentlicht hat. HCIbench nutzt im Kern den branchenweit anerkannten Workload-Generator VDbench, verteilt VMs auf einen Zielcluster und aggregiert die Ergebnisse. Wir verwenden für dieses Tool unsere eigenen E/A-Profile, die unten verlinkt sind, damit Benutzer unsere Tests nachvollziehen können.
Dell PowerEdge R730xd VMware VSAN-Spezifikationen
- Dell PowerEdge R730xd Server (x4)
- CPUs: Acht Intel Xeon E5-2697 v3 2.6 GHz (14C/28T)
- Speicher: 64 x 16 GB DDR4 RDIMM
- SSD: 16 x 800 GB Solid State Drive SAS Mix Verwenden Sie MLC 12 Gbit/s
- Festplatte: 80 x 1.2 TB 10 U/min SAS 6 Gbit/s
- Netzwerk: 4 x Intel X520 DP 10 Gbit DA/SFP+, + I350 DP 1 Gbit Ethernet
- Speicherkapazität: 86.46TB
HCIbench-Testkonfiguration
- 16 VMs
- 10 VMDK pro VM
- 10 GB VMDK (1.6 TB Platzbedarf)
- 50 GB VMDK (8 TB Platzbedarf)
- 100 GB VMDK (16 TB Platzbedarf)
- Vollständige Schreibspeicherinitialisierung
- 1.5-stündige Testintervalle (30 Minuten Vorkonditionierung, 60 Minuten Testprobenzeitraum)
Zum Testen der Hybridkonfiguration unseres VMware VSAN haben wir drei verschiedene Konfigurationen für unsere Workload-Profile bereitgestellt. Dazu gehören eine Stellfläche von 1.6 TB (vollständig im Cache), 8 TB (teilweise außerhalb des Caches) und 16 TB (außerhalb des Caches verschüttet). Zeigen Sie also, wie die Plattform reagiert, wenn die heißen Daten anwachsen. Diese Größen können für jede Plattform angepasst werden, je nachdem, wie viel Flash für Cache oder Tiering bereitgestellt wird.
HCIbench-Workload-Profile von StorageReview
- 4K Zufällig 100 % gelesen
- 4K Zufälliges 100 % Schreiben
- 8K Zufällig 70 % Lesen / 30 % Schreiben
- 32K sequenziell 100 % gelesen
- 32K sequentielles 100 %-Schreiben
Der erste HCIbench-Test untersucht den zufälligen Spitzendurchsatz der VMware VSAN-Plattform mit einem vollständig zufälligen 4K-Workload-Profil. Vollständig aufgewärmt und mit in den Cache verschobenen Daten haben wir 888 MB/s Lese- und 249 MB/s Schreibgeschwindigkeit bei einem Platzbedarf von 1.6 TB (3.2 TB mit Paritätsdaten) gemessen. Nachdem dieser Arbeitssatz auf 8 TB (16 TB mit Paritätsdaten) erweitert wurde und einige Daten außerhalb des Caches fielen, haben wir immer noch eine starke Leistung von 589 MB/s beim Lesen und 250 MB/s beim Schreiben gemessen. Da der größte Datensatz 16 TB groß war (32 TB im gesamten Cluster) und die Arbeitslast auf die 10-KByte-Festplatten verlagert wurde, sank die Leistung auf 26 MB/s beim Lesen und 56 MB/s beim Schreiben.
Bei der Betrachtung der I/O-Spitzenwerte im gleichen 4K-Profil zeigten die Ergebnisse ein ähnliches Bild von der VMware VSAN-Plattform. Es überrascht nicht, dass der vollständig im Cache befindliche 1.6-TB-Footprint beeindruckende 227,241.6 IOPS beim Lesen und 63,867.8 IOPS beim Schreiben ergab. Bei der Erhöhung auf 8 TB verzeichneten wir 150,829 IOPS beim Lesen und 64,204.3 IOPS beim Schreiben. Der 16-TB-Footprint, unser größter Datensatz, ergab 6,747.3 IOPS beim Lesen und 14,403.6 IOPS beim Schreiben.
Die nächste Metrik befasst sich mit der durchschnittlichen Latenz des vollständig zufälligen 4K-Workload-Profils. Hier zeigten die Footprints von 1.6 TB und 8 TB eine sehr geringe Latenz mit 1 ms Lesen/4 ms Schreiben bzw. 2 ms Lesen/4 ms Schreiben. Da sich die Arbeitslast weiterhin auf die 10-KByte-HDDs verlagerte, sank die Leistung bei der VMware VSAN-Konfiguration mit 16 TB Footprint erheblich, wobei 47 ms Lese- und 23 ms Schreibzeit gemessen wurden.
Beim Wechsel zu einem größeren 8K-Datenprofil mit einer Mischung aus 70 % Lese- und 30 % Schreibaktivität erreichte das VMware VSAN 947.9 MB/s bei einem Platzbedarf von 1.6 TB. Als wir den Arbeitssatz auf 8 TB erhöhten, haben wir 694.2 MB/s gemessen, was immer noch sehr beeindruckend ist. Aufgrund der Arbeitslast, die sich auf die Festplattenlaufwerke verlagerte, kam es beim 16-TB-Speicherplatz wiederum zu einem starken Leistungsabfall auf 67.0 MB/s.
Bei der E/A-Leistung der gleichen 8K-Workload mit 70 % Lese- und 30 % Schreibaufwand verzeichnete der 1.6-TB-Footprint des VMware VSAN 121,329.2 IOPS. Bei der Konfiguration mit einem 8-TB-Footprint sank die Leistung auf 88,853.7 IOPS, während der 16-TB-Footprint nur 8,584.2 IOPS erreichte.
Bei der durchschnittlichen Latenz betrug die vollständig im Cache befindliche 1.6-TB-Konfiguration nur 2 ms, während die 8-TB-Konfiguration mit 3 ms etwas höhere Ergebnisse lieferte. Unser größter Datensatz mit 16 TB (32 TB im gesamten Cluster) zeigte mit 37 ms die höchste durchschnittliche Latenz.
Die letzte Arbeitslast wechselt zu einem Spitzenbandbreitenfokus, der aus einem sequentiellen 32-KB-Lese- und Schreibprofil besteht. Nach dem vollständigen Aufwärmen zeigte die Konfiguration mit 1.6 TB Platzbedarf beeindruckende 2,699.3 MB/s beim Lesen und 1,193.3 MB/s beim Schreiben. Bei einer Erhöhung auf 8 TB (16 TB mit Paritätsdaten, wobei einige Daten außerhalb des Caches liegen) haben wir 2,278.3 MB/s beim Lesen und 957.7 MB/s beim Schreiben gemessen. Der 16-TB-Footprint zeigte 2,490.7 MB/s Lese- und 1,081.6 MB/s Schreibgeschwindigkeit. Während Festplatten bei zufälligen Arbeitslasten im Allgemeinen nicht besonders gut funktionieren, war es schön, ein stabiles sequentielles Profil zu sehen, als der Platzbedarf auf VSAN zunahm.
I/O-Messungen ergaben sehr ähnliche Ergebnisse, wobei bei einem Speicherbedarf von 1.6 TB Lese- und Schreibvorgänge von 86,379.1 IOPS bzw. 38,184.4 IOPS gemessen wurden. Bei einer Vergrößerung des Speicherbedarfs auf 8 TB erreichte das VMware VSAN 72,904.1 IOPS beim Lesen und 30,645.7 IOPS beim Schreiben. Unser größter Footprint verzeichnete 79,702.8 IOPS beim Lesen und 34,610.9 IOPS beim Schreiben.
Betrachtet man die durchschnittliche Latenz, waren die Ergebnisse bei allen Footprint-Größen sehr ähnlich. Bei unserer vollständig im Cache befindlichen 1.6-TB-Konfiguration wurden 3 ms Lese- und 8 ms Schreibzeit gemessen, während bei der Erweiterung des Arbeitssatzes auf 4 TB 10 ms Lese- und 8 ms Schreibzeit erreicht wurden. Unser größter Footprint zeigte mit 4 ms Lese- und 9 ms Schreibzeit ebenfalls eine gute Leistung.
Insgesamt hat die VMware VSAN-Plattform bis zum jetzigen Zeitpunkt des Tests genau so abgeschnitten, wie wir es erwartet hatten. Unter optimalen Betriebsbedingungen war die Leistung von VSAN herausragend, und das blieb auch so, als der Datenfußabdruck zunahm. Wir haben zufällige 4K-I/O-Spitzenwerte von bis zu 227 IOPS beim Lesen und 64 IOPS beim Schreiben gesehen, wobei die 8K-70/30-Leistung 121 IOPS betrug. Durch die Erhöhung des Arbeitssatzes von 1.6 TB auf 8 TB sank die Leistung im 150K-Profil auf 64/4 R/W, während die gemischte 8K-70/30-Leistung auf 88 IOPS sank. Ab einem bestimmten Punkt, und das gilt für alle Hybrid-SSD/HDD-Plattformen, wird die Leistung jedoch sinken, wenn heiße Daten auf die Festplatten gelangen. Mit einem großen Pool von 10 Festplatten, die die Kapazitätsschicht bereitstellen, bot VSAN immer noch einen nutzbaren Teil der Leistung und maß mehr als 14 IOPS zufälliges 4K-Schreiben und 8.5 IOPS zufälliges 8K 70/30 mit einem großen Datenspeicherplatz von 16 TB (32 TB verbraucht).
Für Käufer, die vor dem Kauf eines Speicherarrays eine Plattform evaluieren oder sogar die Konfigurationsschritte durchlaufen, ist es wichtig, sich darüber im Klaren zu sein, wie hoch Ihr aktueller und prognostizierter zukünftiger Speicherbedarf ist. Ein falscher Start kann dazu führen, dass Leistungs- oder Kapazitätsprobleme schneller auftreten. VMware hat bei der Bewältigung dieses Problems mit VSAN gute Arbeit geleistet, da die Plattform hochgradig konfigurierbar ist. Wählen Sie jetzt die Laufwerke aus, die Sie benötigen, und wenn sich etwas ändert, können Sie mehr Flash auf Host-Ebene hinzufügen. Im HCI-Bereich trifft dies nicht auf alle Fälle zu. Einige Plattformen erfordern das Hinzufügen eines vollständigen Knotens, wenn sich das Speicher-/Rechengleichgewicht ändert.
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