Das Hybridspeicher-Array X-IO Hyper ISE 710 nutzt ein beispielloses Maß an Hardware-Integration zwischen seinem Dual-Controller-System und abgestuften SAS-Festplatten- und SSD-Medien, um branchenführende Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten. Die 7.2 TB große Hyper ISE 710 nutzt die CADP-Engine (Continuous Adaptive Data Placement) von X-IO und die proprietäre In-Situ-Remanufacturing-Technologie durch eine Partnerschaft mit Seagate, um die Festplattenleistung und Haltbarkeit auf der Ebene der einzelnen Platten zu optimieren und eine Laufzeit von fünf Jahren zu bieten ohne dass ein Laufwerksaustausch erforderlich ist.
Das Hybridspeicher-Array X-IO Hyper ISE 710 nutzt ein beispielloses Maß an Hardware-Integration zwischen seinem Dual-Controller-System und abgestuften SAS-Festplatten- und SSD-Medien, um branchenführende Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten. Die 7.2 TB große Hyper ISE 710 nutzt die CADP-Engine (Continuous Adaptive Data Placement) von X-IO und die proprietäre In-Situ-Remanufacturing-Technologie durch eine Partnerschaft mit Seagate, um die Festplattenleistung und Haltbarkeit auf der Ebene der einzelnen Platten zu optimieren und eine Laufzeit von fünf Jahren zu bieten ohne dass ein Laufwerksaustausch erforderlich ist.
Die ISE 700-Serie besteht aus leistungsstarken Tiered-Storage-Arrays mit nutzbaren Kapazitäten zwischen 7.2 TB und 28.8 TB. ISE 700-Arrays sind auf virtualisierte Umgebungen ausgerichtet, die keine umfangreiche Deduplizierungs- oder Komprimierungsfunktionalität erfordern; Die ISE 700-Serie konzentriert sich stattdessen auf automatisches Tiering, Leistung und Langlebigkeit. In Hersteller-Benchmarks erreicht die 700er-Serie bis zu 300,000 IOPS beim sequentiellen Lesen und misst damit die theoretische Leistung der Controller im Cache. Die ersten ISE-Arrays sind zu diesem Zeitpunkt seit mehr als fünf Jahren im Einsatz (die Auslieferung begann im Jahr 2008), und die bisherigen Beweise stützen auch die bemerkenswerten Behauptungen von X-IO über die erwartete Lebensdauer dieser Geräte.
Das ISE-Betriebssystem basiert auf dem Linux-Mikrokernel und verwendet ein Matrix-basiertes RAID-Modell, um Datenschutz zu gewährleisten und gleichzeitig die Leistung jedes Laufwerks innerhalb der austauschbaren Speichermedienmodule des Systems, sogenannte DataPacs, zu optimieren. Die ISE-Arrays nutzen die Matrix-RAID-Architektur als Teil ihrer automatischen Tiering-Technologie sowie zur Überdimensionierung von Festplatten in jedem DataPac auf Plattenbasis, um Kapazitäts- und Leistungsverlusten durch Abnutzung vorzubeugen. DataPacs sind mit einer Rohkapazität zwischen 6 TB und 48 TB erhältlich und bestehen vollständig aus Festplatten oder Festplatten und SSDs in einem Hybridmodul. Hybride DataPacs bündeln SAS-HDD- und SSD-Medien, und die Continuous Adaptive Data Placement Engine führt alle fünf Sekunden ein automatisches Tiering innerhalb des DataPac durch, um Hot-Daten für die SSD-Speicherung zu priorisieren.
X-IO nutzt In-Situ Remanufacturing (ISR)-Technologie über proprietäre Laufwerks-Firmware, um Telemetriedaten zu sammeln und darauf zu reagieren, wenn Komponenten des zugrunde liegenden Geräts ausfallen oder kurz vor dem Ausfall stehen. Das System versucht, das Laufwerk aus- und wieder einzuschalten, einen Reset durchzuführen und die Firmware neu zu installieren, bevor es automatisch mit der Neukalibrierung der internen Laufwerksteile fortfährt, einzelne Köpfe und Platten offline nimmt und ein Laufwerk mit reduzierter Kapazität wieder in Betrieb nimmt. Kontinuierliche adaptive Platzierungs- und In-Situ-Remanufacturing-Funktionen werden in jedem einzelnen DataPacs durchgeführt, und die gesamte verfügbare Kapazität eines DataPacs wird dem ISE-Array als eine einzelne Speichereinheit präsentiert.
X-IO Hyper ISE 710-Spezifikationen
- Rohe Festplattenkapazität nach dem Sparen: 7.2 TB
- Rohe Flash-Kapazität zur Beschleunigung: 1.6 TB
- Kapazität nach RAID:
- ISE RAID10: 3,226 GB
- ISE RAID5: 5,162 GB
- Maximale Leistung: 300,000 IOPS
- Maximale OLTP-Workload-Leistung: 60,000 IOPS
- Maximale Lesebandbreite: 1.4 GB/s
- Maximale Schreibbandbreite: 860 MB/s
- Festplattentyp: 30 Laufwerke mit 300 GB 2.5-Zoll-SAS mit 10 U/min
- Solid-State-Laufwerkstyp: 10 Laufwerke mit 200 GB 2.5-Zoll-Ent. MLC SAS
- Konnektivität und Kompatibilität
- SAN- oder DAS-Verbindung: 8 Gigabit Fibre Channel; SAN & DAS
- Interne Controller: 2
- Ethernet-Verwaltungsanschlüsse: 2
- Interne Laufwerksverbindung: 6 Gbit/s SAS
- Betriebssysteme: AIX, HP-UX, Mac OS, RHEL, SLES, Solaris, Microsoft Windows Server
- Hypervisoren: Citrix XenServer, VMware vSphere, Microsoft Hyper-V
- Physisch und umweltfreundlich
- Tiefe: 28.5 Zoll/72.39 cm
- Breite: 17.5in/44.45cm
- Höhe: 5.2 Zoll/13.2 cm
- Gewicht ohne Laufwerke: 72 kg
- Spannung: 100–240 VAC; 47-63Hz
- Strom: 6.6 A bei 110 V; 3.6 A bei 208 V
- Leistung (typisch): 600 W
- Leistung (maximal): 700 W
- Wärmeableitung (maximal): 2050 BTU/Std
Aufbau und Design
Das ISE 710 ist ein 3U-Speicherarray, das aus fünf Hauptkomponenten besteht: MRCs, Netzteile, Gehäuse, DataPacs und Superkondensatoren. Das interne Layout der ISE-Serie spiegelt ihr Kühlsystem wider, das Luft aus dem Kaltgang durch das Array zieht.
Managed Reliability Controller (MRCs) im hinteren Teil des ISE-Arrays verwenden Multicore-Intel-Prozessoren mit Hardware-RAID-Kernen und arbeiten im Tandem als Aktiv-Aktiv-Paar, das im laufenden Betrieb aktualisiert werden kann. Jeder MRC kann bis zu vier 8-Gbit/s-Fibre-Channel-Verbindungen für eine maximale Konnektivität von 64 Gbit/s pro Array oder zwei 10/40-Gbit/s-Ethernet-Verbindungen für iSCSI für maximal 160 Gbit/s bereitstellen. Auf der Rückseite des Arrays befinden sich außerdem redundante Strom- und Kühleinheiten.
Die ISE 710 wird mit beiden befüllten DataPac-Schächten geliefert, 1x Hybrid (10xSSD, 10xHDD) und 1x Vollfestplatte (20xHDD). Das DataPac-Gehäuse verfügt über Sensoren, die dabei helfen, die mechanischen Auswirkungen der Spindeldrehung der Festplatte zu messen und zu reduzieren und den Luftstrom zu optimieren.
Management
Die X-IO ISE 700-Serie legt keinen Wert auf umfassende Verwaltungsfunktionen oder Technologien wie Snapshots und Deduplizierung, die an anderer Stelle im Speicherparadigma implementiert sind. X-IO bietet stattdessen umfassende Verwaltungsverbindungen mit Hypervisoren, die für ihre hochgradig virtualisierten Clients einen Großteil, wenn nicht sogar die gesamte Last bewältigen. Allerdings bieten die ISE-Verwaltungsschnittstellen eine unkomplizierte Möglichkeit zur Konfiguration und Verwaltung mit einer Schnittstelle, die der Microsoft Windows-Benutzererfahrung nachempfunden ist.
Die Verwaltung ist über Ethernet-Ports oder den Konsolenport in Form der ISE Manager Suite, einer CLI-Schnittstelle und ISE-Webmanagement verfügbar – obwohl Webmanagement nur für Fibre Channel ISE-Arrays verfügbar ist. Für virtualisierte Umgebungen umfasst ISE Manager Virtual View zur Integration in VMware-, Citrix- und Hyper-V-Verwaltungssysteme. Das Unternehmen bietet auch Verbindungen für CloudStack an und geht davon aus, bald OpenStack-Unterstützung freizugeben.
X-Volume ist eine hostbasierte Softwarelösung, die Hyper-ISE-LUNs für virtualisierten Speicher von bis zu Hunderten von Terabyte bündelt. ISE Mirroring bietet synchrone Spiegelung für ISE-Paare über Aktiv-Aktiv-Spiegelung; Aktiv-Passiv-Replikation mit Basic Mirroring; Volumenmigration zwischen ISE-Leistungsstufen; RAID-Transformation; und Volume Copy zum Klonen von Produktionsdaten für Tests und Entwicklung.
ISE Manager sammelt beeindruckend detaillierte Metriken zur Nutzung von SSDs und HDDs, die zur Überwachung der CADP-Engine verwendet werden können, während sie Zugriffsmuster profiliert und Daten automatisch einstuft.
Hintergrund und Vergleiche testen
Wir veröffentlichen eine Bestandsaufnahme unserer Laborumgebung, ein Überblick über die Netzwerkmöglichkeiten des Labors, und weitere Details zu unseren Testprotokollen, damit Administratoren und diejenigen, die für die Gerätebeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen, unter denen wir die veröffentlichten Ergebnisse erzielt haben, angemessen einschätzen können. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht.
Wir werden den X-IO Hyper ISE 710 mit dem vergleichen Dell EqualLogic PS6110XS und den Dell EqualLogic PS6210XS.
Jedes der vergleichbaren Arrays wurde auch mit unserem Benchmarking durchgeführt Lenovo ThinkServer RD630 Testumgebung:
- 2 x Intel Xeon E5-2690 (2.9 GHz, 20 MB Cache, 8 Kerne)
- Intel C602 Chipsatz
- Speicher – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrierte RDIMMs
- Windows Server Standard 2012
- Boot-SSD: 100 GB Micron RealSSD P400e
- 2 x Emulex LightPulse LPe16202 Gen 5 Fibre Channel (8GFC, 16GFC oder 10GbE FCoE) PCIe 3.0 Dual-Port CFA
Brocade 6510 16 Gbit/s FC-Switch
- Gesamtbandbreite: 768 Gbit/s End-to-End-Vollduplex
Mellanox SX1036 10/40-Gbit-Ethernet-Switch und Hardware
- 36 40-GbE-Ports (bis zu 64 10-GbE-Ports)
- QSFP-Splitterkabel 40GbE bis 4x10GbE
Analyse der Anwendungsleistung
Unsere ersten beiden Benchmarks des X-IO Hyper ISE 710 sind die VMware VMmark Virtualisierungs-Benchmark und unseren Microsoft SQL Server OLTP-Benchmark Beide simulieren Anwendungs-Workloads, die denen ähneln, für die der X-IO Hyper ISE 710 und seine Vergleichsgeräte konzipiert sind.
Das StorageReview VMmark-Protokoll nutzt eine Reihe von Untertests basierend auf allgemeinen Virtualisierungs-Workloads und Verwaltungsaufgaben, wobei die Ergebnisse mithilfe einer kachelbasierten Einheit gemessen werden. Kacheln messen die Fähigkeit des Systems, eine Vielzahl virtueller Arbeitslasten auszuführen, wie z. B. Klonen und Bereitstellen von VMs, automatischer VM-Lastausgleich über ein Datencenter, VM-Live-Migration (vMotion) und dynamische Datenspeicherverschiebung (Storage vMotion).
Nachdem wir etwas hinter dem Dell EqualLogic PS6210XS, unserem vorherigen Spitzenreiter im VMmark-Benchmark, gestartet waren, erwies sich der Hyper ISE 710 von X-IO als der beste Leistungsträger bei der maximalen Arbeitslast von zehn Kacheln. Die ISE 710 erzielte nur im VMmark-Anwendungsprotokoll einen Wert von 11.60 und insgesamt einen Wert von 14.08, gegenüber 11.12 bzw. 13.47 für den PS6210XS.
Durch die Verfolgung der internen Laufwerksstatistiken während unseres 10-Kachel-VMmark-Laufs konnten wir sehen, dass sich Daten schnell von einzelnen Festplatten auf die SSD-Ebene verlagerten und so den erhöhten I/O-Anforderungen mit minimaler Verzögerung angepasst wurden.
StorageReviews Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll verwendet den aktuellen Entwurf des Transaction Processing Performance Council Benchmark C (TPC-C), einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Unser SQL Server-Protokoll verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 685 GB (Maßstab 3,000) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 30,000 virtuellen Benutzern und dann noch einmal mit einer Datenbank halber Größe mit 15,000 virtuellen Benutzern.
Bei einer Auslastung von 30,000 virtuellen Benutzern liegen die ISE 710 und die EqualLogic PS6210XS in einem toten Rennen, wobei die ISE 710 knapp vorne liegt.
Die durchschnittlichen Latenzen während des ersten Benchmarks der SQL-Server-Leistung bringen die ISE 710 und die PS6210XS erneut in die gleiche Leistungsklasse.
Jedes der in unserem SQL Server-Protokoll getesteten Arrays ist für die Verarbeitung von 15,000 virtuellen Benutzern gut geeignet, obwohl die ISE 710 weiterhin einen kleinen Vorsprung vor der EqualLogic PS6210XS behält.
Die durchschnittliche Latenzleistung des X-IO Hyper ISE 710 hebt sich von allen vergleichbaren Geräten ab und liegt bei dieser Arbeitslast bei weniger als der Hälfte der durchschnittlichen Latenz des Dell EqualLogic PS6210XS.
Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen
Vor der Initiierung jedes einzelnen FIO synthetische BenchmarksIn unserem Labor wird das Gerät unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread in den stabilen Zustand versetzt. Anschließend wird der Speicher in festgelegten Intervallen mit mehreren Thread-/Warteschlangentiefenprofilen getestet, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung zu zeigen.
Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:
- Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS aggregiert)
- Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
- Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
- Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)
Die synthetische Analyse umfasst vier Profile, darunter 4k- und 8k-70/30-Benchmarks, die häufig in Herstellerspezifikationen und Benchmarks verwendet werden:
- 4k – 100 % Lesen und 100 % Schreiben
- 8k – 70 % Lesen/30 % Schreiben
Unser erster Benchmark misst die Leistung zufälliger 4K-Übertragungen, die zu 100 % aus Schreib- und 100 % Leseaktivität bestehen. Während des sechsstündigen Vorkonditionierungszeitraums haben wir überprüft, dass die von uns gemessenen Daten vollständig auf den SSDs verteilt waren, um bei einer Konfiguration mit acht LUNs die optimale Leistung des Arrays zu zeigen. Mit der ISE 710 im eingeschwungenen Zustand erreichte sie 49,203 IOPS für Lesevorgänge und 30,303 IOPS für Schreibvorgänge – und übertraf damit den älteren EqualLogic PS6110XS, schnitt aber deutlich unter dem EqualLogic PS6210XS von Dell ab.
Mit einer Warteschlangentiefe von 256 in unserem 4K-Protokoll behielt die ISE 710 eine durchschnittliche Latenz von 5.20 ms bei Lesevorgängen und 8.44 ms bei Schreibvorgängen bei und übertraf damit erneut die PS6110XS, nicht jedoch die PS6210XS.
Die ISE 710 unterscheidet sich von den Vergleichsgeräten von EqualLogic durch unsere Messungen der maximalen Latenz während des 4K-Benchmarks, bei dem die ISE 710 die Latenzspitzen auf 51.9 ms für Lesevorgänge und 146.0 ms für Schreibvorgänge begrenzte.
Die Konsistenz der Latenzergebnisse des X-IO Hyper ISE 710 wird erneut durch unser Diagramm der Standardabweichungsergebnisse aus dem 4K-Benchmark hervorgehoben, bei dem ISE 710 bei Lesevorgängen nahezu gleichauf mit dem EqualLogic PS6210XS liegt und das PS6210XS mit einer Standardabweichung übertrifft von 5.43 ms für Schreibvorgänge.
Die ISE 710 erzielte hervorragende Ergebnisse während unseres 8k-Protokolls, das eine Kombination aus 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen verwendet. Die ISE 710 übertraf alle vergleichbaren Arrays bei jeder Kombination aus Thread-Anzahl und Warteschlangentiefe.
Der X-IO Hyper ISE 710 behielt auch die niedrigste durchschnittliche Latenz während des 8K-Benchmarks bei und überschritt nie 7 ms.
Mit Ausnahme eines sehr bemerkenswerten Anstiegs mit einer Arbeitslast von 8 Threads und einer Warteschlange von 16 übertraf die ISE 710 die vergleichbaren Laufwerke in Bezug auf die maximale Latenz. Diese Art von Leistungsproblem kann häufig durch ein Software- oder Firmware-Update behoben werden.
Unter dem Vorbehalt, dass die ISE 710 Probleme mit 8 Threads und einer Warteschlange von 16 hatte, bestätigen die Ergebnisse der Standardabweichung ihre erstklassige Leistung während unseres synthetischen 8K-Benchmarks.
Fazit
X-IO hat eine sehr konkrete Vision zur optimalen Nutzung von Flash-Speicher in einem Hybrid-Speicher-Array erfolgreich umgesetzt. Im Gegensatz zu konkurrierenden Lösungen, die Skaleneffekte nutzen, um die Leistung hybrider Speicher-Arrays zu verbessern, verfolgt das ISE 710 einen einzigartig granularen Ansatz zur Optimierung seiner Leistung und Lebensdauer. Mit Low-Level-Firmware-Zugriff auf die Festplattenkomponenten in seinen Speichermedien ist die ISE 710 in der Lage, die Leistung ihrer Festplattenmedien pro Platte zu maximieren, in Verbindung mit einer automatischen Tiering-Technologie, die sich bei der Bewältigung sowohl synthetischer als auch Anwendungs-Benchmark-Workloads als effektiv erwiesen hat . Dieser einzigartige Ansatz ermöglicht es ihnen auch, ihre kühnen Fünf-Jahres-Garantie für keinen Servicebedarf für die Arrays geltend zu machen und aufrechtzuerhalten, was ein attraktives Angebot zur Reduzierung des Wartungsaufwands und der Ausfallzeiten darstellt.
Was die Leistung angeht, hat uns das X-IO ISE 710 am ersten Tag, als wir es im Labor hatten, überrascht. Wir nannten es das „Einhorn“ des Hybridspeicherplatzes, da es den Ansprüchen von X-IO in Bezug auf Benutzerfreundlichkeit und Leistung unmittelbar gerecht wird. Von der ersten Benchmark-Testleistung mit VMmark an hatte die ISE 710 beim ersten Versuch keine Probleme, die Tests zu bestehen und Daten schnell auf ihre Flash-Speicherebene zu migrieren. Im Vergleich zu anderen Systemen auf dem Markt nutzt X-IO nicht viel Flash, sondern nur bescheidene 800 GB, die mit vRAID1-Overhead nutzbar sind. Mit einem aggressiven Tiering-Algorithmus in Kombination mit Hochleistungs-SSDs ist der Mangel an Flash jedoch kein Problem für X-IO. Im VMmark hatte das 710 keine Probleme, 10 Kacheln zu erreichen, wobei es bei 6210 Kacheln hinter dem Dell EqualLogic PS8XS zurückblieb, beim 10-Kacheln-Lauf jedoch die Nase vorn hatte. In den 15k- und 30k-VU-SQL-Server-Tests belegte die ISE 710 den ersten Platz. Bei den synthetischen Benchmarks blieb der 710 bei der 6210K-Zufallslesegeschwindigkeit deutlich hinter dem EqualLogic PS4XS zurück, konnte sich aber bei der Schreibleistung behaupten. In unserem 8k 70/30-Test belegte es jedoch den ersten Platz.
Vorteile
- Bemerkenswerte Lebensdauer ohne Austausch von Speichermedien
- Starke Leistung bei VMmark- und SQL Server-Workloads
- Unglaublich reaktionsschnelle Migration von der HDD- zur SSD-Ebene bei hoher Arbeitslast
Nachteile
- Keine integrierten Deduplizierungs-, Komprimierungs- oder Snapshot-Funktionen
Fazit
X-IO versprach, dass das Hybrid-Array Hyper ISE 710 seine Konkurrenten übertrifft und überdauert. Nach allem, was wir gesehen haben, gibt es gute Gründe, diese Behauptungen aufzustellen, da das Array durchgehend eine bewundernswerte Leistung erbracht hat und Kunden, die bis ins Jahr 2008 zurückreichen, die ausgezeichnete Servicebilanz der Arrays bestätigen können.
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