Revisión de la serie Dell EMC PowerVault ME4

Dell EMC PowerVault ME4 Series es una familia de arreglos de almacenamiento diseñada para satisfacer las necesidades del mercado de almacenamiento de entrada, que generalmente se considera en la banda de precios de menos de $ 25K. Sin embargo, la serie PowerVault ME4 es extremadamente flexible. El sistema se puede implementar en una configuración de HDD para satisfacer las necesidades del mercado de entrada o de borde con un precio inicial inferior a $ 10K, o se puede configurar en híbrido o como todo flash para satisfacer las necesidades más exigentes de un negocio en crecimiento. Independientemente de cómo se implemente, PowerVault ME4 brinda a las organizaciones una solución de almacenamiento fácil de implementar y administrar que ofrece una variedad de características que son comunes en los productos de almacenamiento empresarial.

El PowerVault ME4 se entrega en algunas configuraciones diferentes, pero todas están diseñadas para poder comenzar de a poco y escalar agregando unidades para satisfacer las demandas comerciales a lo largo del tiempo. El ME4 también viene con un programa de licencias todo incluido, lo que hace que la propiedad sea más fácil de entender y presupuestar para las pequeñas empresas. En términos de implementación, el ME4 se puede configurar en DAS y SAN, satisfaciendo una variedad de casos de uso diferentes. La gestión se maneja a través de una interfaz web HTML5, lo que hace que la gestión y la implementación inicial sean intuitivas; Dell EMC espera que los nuevos sistemas estén operativos en menos de 15 minutos.

Si bien muchos iniciarán su PowerVault ME4 en una configuración de HDD, el sistema se puede convertir en un híbrido más tarde agregando un poco de flash. Con SSD a bordo, el ME4 puede ofrecer bastante rendimiento; de hecho, Dell EMC dice hasta 320,000 4 IOPS. El ME9 también está diseñado para brindar confiabilidad, con disponibilidad de cinco 4. Si la escala es una preocupación, el ME4 también ofrece aquí, escalando hasta 12 PB en capacidad bruta a través del backend SAS XNUMXG. Todos los sistemas tienen un amplio conjunto de características que incluyen almacenamiento en caché/organización en niveles, replicación asíncrona, instantáneas, compatibilidad con unidades SED, integración con VMware vCenter y SRM, RAID distribuido, aprovisionamiento ligero, etc.

Dependiendo de la necesidad comercial, el ME4 viene en tres opciones de chasis para comenzar: ME4012, ME4024 y ME4048. El ME4012 y el ME4024 son chasis 2U que pueden venir con controladores simples o duales y pueden escalar a aproximadamente 3 PB. La principal diferencia entre los dos es que el ME4012 admite 12 unidades de 3.5″, mientras que el ME4024 admite 24 unidades de 2.5″. Dell EMC también ofrece un chasis más grande como parte de la línea PowerVault ME4; el ME4048 es un chasis de 5U que viene en una configuración de solo controlador dual e integrado, tiene soporte para 84 unidades de 3.5″. Todos los sistemas se pueden ampliar con ME412 (2U, 12 unidades de 3.5″), ME424 (2U, 24 unidades de 2.5″) o ME484 (5U, 84 unidades de 3.5″), que está disponible como JBOD.

Vale la pena señalar que Dell EMC está utilizando su propio chasis basado en diseños PowerEdge, con controladores Seagate (Dot Hill). Si bien estos controladores están disponibles a través de otros proveedores, Dell EMC cree que tienen una ventaja cuando se trata de integración y escalabilidad en entornos VMware, Microsoft e incluso HPC, entre otros. También ofrecen el ME4 en su “Programa de lealtad a prueba de futuro”, que cubre una gran cantidad de servicios y garantías. Dell EMC diferencia aún más su oferta con una escala máxima general de 4 PB, conectada con un back-end SAS de 12 Gb. Además, Dell EMC ofrece una gama completa de opciones de JBOD.

En esta revisión, probamos el PowerVault ME4024 en una configuración híbrida completa con doce HDD de 1.8 TB y 10K y doce SSD de lectura intensiva de 960 GB. Nuestra matriz también se suministró con ocho ópticas FC de 16 Gb. Las especificaciones y características completas están disponible aquí.

Dell EMC PowerVault ME4024 Diseño y construcción

Dell EMC PowerVault ME4 es un arreglo de almacenamiento de 2U cuyo diseño es consistente con el resto de los productos de centros de datos de Dell EMC de la generación actual. La unidad tiene un bisel elegante con las marcas Dell EMC y PowerVault en el frente. Al quitar el bisel de nuestro ME4024, se revelan los veinticuatro compartimientos para unidades de 2.5” que pueden adaptarse a HDD o SDD.

Volteando hacia la parte trasera del dispositivo, podemos ver la conectividad de la plataforma. Cada controlador ofrece una variedad de conexiones duplicadas. Mirando el controlador superior, el puerto azul es para la expansión JBOD, el negro es para administración (LAN, USB y serie), mientras que los puertos morados son conexiones SFP+ que se pueden usar para redes 10G o 8/16Gb FC. En nuestra configuración, tenemos ópticas de 16 Gb instaladas y todos los puertos asignados a FC. El arreglo admite todos los puertos para FC, todos los puertos para Ethernet o la mitad para cada uno en una configuración híbrida. Si bien el sistema ofrece ciertos elementos de diseño de PowerEdge, no incluye la administración de iDRAC que puede encontrar con otras ofertas de almacenamiento de Dell EMC basadas en hardware PowerEdge.

El Dell EMC PowerVault ME4024 es altamente reparable, con fuentes de alimentación redundantes reemplazables por el usuario, así como controladores duales activo-activo. Los usuarios pueden extraer e intercambiar controladores en línea, así como administrar la duplicación de firmware en los controladores. Esto facilita mantener el sistema actualizado y sincronizado a medida que se activa el firmware. Las mismas herramientas de firmware integradas también se pueden aprovechar para actualizar los discos y JBOD adjuntos (cualquier cosa que los controladores puedan ver).

Administración Dell EMC PowerVault ME4024

Para la administración, Dell EMC PowerVault ME4 aprovecha ME Storage Manager. Al abrir la pantalla de inicio, los usuarios pueden pasar por la configuración del sistema y configurar acciones como el modo de puerto de host. En la pantalla que se muestra a continuación, puede ver la configuración por puerto para cada conexión de canal de fibra (todos los puertos configurados para FC) y la opción para reconfigurar el arreglo a iSCSI o híbrido. También puede observar el modo de conexión del puerto para cada puerto FC, que se puede ajustar en función de si conectará servidores al arreglo a través de un conmutador o conexión directa. Ciertos entornos más pequeños pueden aprovechar ese tipo de topografía para reducir costos y complejidad.

La siguiente pestaña es la pestaña Sistema que permite a los usuarios obtener una descripción general rápida de varias partes del sistema. Al pasar el cursor sobre los elementos, se expande la información de ese elemento. En la pestaña Sistema, puede mirar la parte delantera o trasera en forma gráfica, o mirar toda la información presentada en una tabla de texto. Esta área es útil para profundizar en los detalles del sistema, como los niveles de desgaste de la unidad, las revisiones de firmware u otras estadísticas que no son del día a día.

La pestaña Grupos permite a los usuarios configurar, obtener información o eliminar grupos de almacenamiento. También obtendrán información básica como capacidad, clase y capacidad disponible. Si los usuarios están agregando discos a la matriz, pueden usar una acción para agregar un grupo de discos para expandir la capacidad de almacenamiento.

Al igual que la pestaña Pools, la pestaña Volúmenes brinda a los usuarios un resumen rápido de los volúmenes actuales creados con información pertinente y permite que se creen nuevos volúmenes o que se expandan o eliminen los existentes. Esta área también permite que los volúmenes se asignen a hosts e incluye opciones de volumen, como la configuración de prioridad de nivel.

Configuración de Dell EMC PowerVault ME4024

Dell EMC PowerVault ME4024 se suministró con 24 discos, la mitad de los cuales son SSD de lectura intensiva de 960 GB y la otra mitad HDD SAS de 1.8 TB y 10 K. El ME4024 admite almacenamiento en caché y almacenamiento en niveles, el último de los cuales ofrece la ventaja de rendimiento total de flash cuando los datos se suben a ese nivel. Para acelerar nuestro proceso de prueba y mostrar las características de rendimiento de ambos tipos de almacenamiento, creamos grupos de almacenamiento de solo medios flash o giratorios. En un sistema de producción, los usuarios tendrían ambos tipos de almacenamiento en el mismo grupo, y la matriz administraría los datos moviéndose hacia arriba y hacia abajo según los patrones de acceso.

Específicamente para el almacenamiento, aprovechamos RAID10, que es comúnmente utilizado por los clientes que compran esta matriz de almacenamiento. Con 12 unidades de cada tipo y un diseño de dos controladores, las dividimos en dos grupos de seis unidades. Esto nos permitió crear un grupo RAID10 de seis unidades en cada controlador, con tres grupos de discos. Esta configuración se usó para SSD y HDD por separado.

Para la conectividad de back-end, el ME4024 admite tres modos; iSCSI, FC o híbrido FC/iSCSI. El sistema se suministró con todas las ópticas FC de 16 Gb, por lo que elegimos una configuración FC pura. Esto aprovechó los 8 puertos (cuatro por controlador) conectados a nuestra estructura FC de doble conmutador. En conjunto, esto permitió un ancho de banda teórico de 128 Gb desde la matriz de almacenamiento (16 GB/s) donde nuestro clúster de 8 hosts de dos puertos admite un pico de 256 Gb o 32 GB/s.

Revisión de rendimiento de Dell EMC PowerVault ME4024

Rendimiento de SQL Server

El protocolo de prueba OLTP de Microsoft SQL Server de StorageReview emplea el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark de procesamiento de transacciones en línea que simula las actividades que se encuentran en entornos de aplicaciones complejos. El punto de referencia TPC-C se acerca más que los puntos de referencia de rendimiento sintéticos para medir las fortalezas de rendimiento y los cuellos de botella de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos.

Cada máquina virtual con SQL Server está configurada con dos discos virtuales: un volumen de 100 GB para el arranque y un volumen de 500 GB para la base de datos y los archivos de registro. Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 64 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI. Si bien nuestras cargas de trabajo de Sysbench probadas anteriormente saturaron la plataforma tanto en E/S de almacenamiento como en capacidad, la prueba de SQL busca el rendimiento de la latencia.

Esta prueba utiliza SQL Server 2014 ejecutándose en máquinas virtuales invitadas de Windows Server 2012 R2 y está destacada por Dell's Benchmark Factory for Databases. Si bien nuestro uso tradicional de este punto de referencia ha sido probar grandes bases de datos de escala 3,000 en almacenamiento local o compartido, en esta iteración nos enfocamos en distribuir cuatro bases de datos de escala 1,500 de manera uniforme en nuestros servidores.

Configuración de prueba de SQL Server (por VM)

Windows Server 2012 R2
Huella de almacenamiento: 600 GB asignados, 500 GB utilizados
SQL Server 2014
- Tamaño de la base de datos: escala 1,500
- Carga de clientes virtuales: 15,000
- Búfer RAM: 48GB
Duración de la prueba: 3 horas
- 2.5 horas de preacondicionamiento
- Período de muestra de 30 minutos

Para nuestro rendimiento transaccional de SQL Server, Dell EMC PowerVault ME4 vio un total de 12,622.2 3,152.5 TPS con máquinas virtuales individuales que van desde 3,158.6 TPS a XNUMX TPS.

En cuanto a la latencia promedio de SQL Server, ME4 nos dio un total de 10.5 ms con máquinas virtuales individuales que van desde 6 ms a 15 ms.

Rendimiento Sysbench MySQL

Nuestro primer punto de referencia de la aplicación de almacenamiento local consiste en una base de datos OLTP MySQL de Percona medida a través de SysBench. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y también la latencia promedio del percentil 99.

Cada máquina virtual de Sysbench está configurada con tres discos virtuales: uno para arranque (~92 GB), uno con la base de datos preconstruida (~447 GB) y el tercero para la base de datos bajo prueba (270 GB). Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 60 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI.

Configuración de prueba de Sysbench (por VM)

CentOS 6.3 de 64 bits
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tablas de base de datos: 100
- Tamaño de la base de datos: 10,000,000
- Subprocesos de la base de datos: 32
- Búfer RAM: 24GB
Duración de la prueba: 3 horas
- 2 horas preacondicionamiento 32 hilos
- 1 hora 32 hilos

Para Sysbench, probamos conjuntos de máquinas virtuales que incluyen tanto 4VM como 8VM. Para las pruebas transaccionales promedio, ME4 pudo alcanzar 9,330.1 TPS para 4VM y 13,606.8 TPS para 8VM.

Con la latencia promedio de Sysbench, ME4 tuvo una latencia de 13.7 ms para 4 VM y 18.9 ms para 8 VM.

En nuestro peor escenario de latencia (percentil 99), el ME4 pudo alcanzar los 33.5 ms para 4 VM y 39.5 ms para 8 VM.

Análisis de carga de trabajo de VDBench

Cuando se trata de comparar matrices de almacenamiento, las pruebas de aplicaciones son las mejores y las pruebas sintéticas ocupan el segundo lugar. Si bien no es una representación perfecta de las cargas de trabajo reales, las pruebas sintéticas ayudan a los dispositivos de almacenamiento de referencia con un factor de repetibilidad que facilita la comparación de manzanas con manzanas entre las soluciones de la competencia. Estas cargas de trabajo ofrecen una gama de diferentes perfiles de prueba que van desde pruebas de "cuatro esquinas", pruebas comunes de tamaño de transferencia de bases de datos, así como capturas de seguimiento de diferentes entornos VDI. Todas estas pruebas aprovechan el generador de cargas de trabajo vdBench común, con un motor de secuencias de comandos para automatizar y capturar resultados en un gran clúster de pruebas informáticas. Esto nos permite repetir las mismas cargas de trabajo en una amplia gama de dispositivos de almacenamiento, incluidos arreglos flash y dispositivos de almacenamiento individuales.

perfiles:

Lectura aleatoria 4K: 100 % de lectura, 128 subprocesos, 0-120 % de iorate
Escritura aleatoria 4K: 100 % de escritura, 64 subprocesos, 0-120 % de iorate
Lectura secuencial de 64 K: 100 % de lectura, 16 subprocesos, 0-120 % de iorate
Escritura secuencial de 64 K: 100 % de escritura, 8 subprocesos, 0-120 % de iorate
Base de datos sintética: SQL y Oracle
Trazas de clones vinculados y clones completos de VDI

Lo más probable es que Dell EMC PowerVault ME4 se utilice como un híbrido; sin embargo, es capaz de llenarse con todos los discos giratorios o todo flash. Probamos tanto los SSD como los HDD individualmente para brindar a los lectores una imagen general de cómo reaccionaría la unidad a los datos que se encuentran dentro de esos dos niveles. Cuando se opera con medios giratorios y flash dentro del mismo grupo, el sistema manejará automáticamente la organización en niveles de datos, con licencias incluidas con la compra de ME4.

Para el rendimiento de lectura aleatoria de 4K, los discos duros tuvieron un rendimiento máximo de 4,986 IOPS con una latencia de 820 ms. Los SSD pudieron permanecer por debajo de 1 ms hasta aproximadamente 260 299,962 IOPS y alcanzaron un máximo de 13.6 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Con un rendimiento de escritura 4K aleatorio, los discos duros alcanzaron un máximo de 3,621 IOPS y una latencia de 566 ms. Los SSD se mantuvieron por debajo de 1 ms hasta alrededor de 150 167,569 IOPS y alcanzaron un máximo de 12.2 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

A continuación, cambiamos a pruebas secuenciales con nuestros puntos de referencia de 64K. Con lectura, los discos duros alcanzaron un máximo de 11,764 735 IOS o 41.5 MB/s con una latencia de 80 ms (aunque la latencia se disparó hasta alrededor de 34 ms cerca de la mitad del punto de referencia). Los SSD tenían una latencia de submilisegundos hasta alrededor de 2.2 83,860 IOPS o alrededor de 5.2 GB/s y alcanzaron un máximo de 6 9 IOPS o XNUMX GB/s con una latencia de XNUMX ms, nuevamente con un pico más grande cerca del medio (cerca de XNUMX ms).

Para escritura secuencial de 64K, los discos duros tuvieron una ejecución bastante consistente hasta alcanzar un máximo de 13,664 854 IOPS o 18.3 MB/s y una latencia de 1 ms. Los SSD también tuvieron un gran desempeño con un rendimiento constante y se mantuvieron por debajo de 17.5 ms hasta alrededor de 18,200 IOPS, alcanzando un máximo de aproximadamente 1.15 12 IOPS o XNUMX GB/s con una latencia de aproximadamente XNUMX ms antes de caer en el rendimiento y su latencia se fue acumulando.

Nuestro próximo lote de puntos de referencia son nuestras pruebas de SQL. En SQL, el ME4 con HDD alcanzó un máximo de 4,752 IOPS con una latencia de 215 ms. Los SSD tuvieron un rendimiento de latencia de submilisegundos hasta alrededor de 227 251,860 IOPS y alcanzaron un máximo de 4 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Para SQL 90-10, los discos duros alcanzaron un máximo de 4,441 IOPS y una latencia de 230 ms. Los SSD se mantuvieron por debajo de 1 ms hasta aproximadamente 210 233,040 IOPS y alcanzaron un máximo de 4.4 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Con SQL 80-20, los discos duros tuvieron un rendimiento máximo de 4,131 IOPS con una latencia de 244 ms. Los SSD se mantuvieron por debajo de 1 ms hasta alrededor de 195 214,547 IOPS y alcanzaron un máximo de 4.8 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Pasando a nuestras cargas de trabajo de Oracle, vimos que los discos duros alcanzaron un máximo de 4,138 IOPS y una latencia de 302 ms. Los SSD mantuvieron una latencia de submilisegundos hasta alrededor de 193 212,272 IOPS y alcanzaron un máximo de 5.98 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Para Oracle 90-10, los discos duros alcanzaron un máximo de 4,477 IOPS con una latencia de 152 ms antes de caer un poco. Los SSD funcionaron por debajo de 1 ms durante la mayor parte de la prueba y alcanzaron un máximo de 231,521 2.8 IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Oracle 80-20 tuvo el pico de HDD en 4,017 IOPS con una latencia de 175 ms. Los SSD alcanzaron 193 1 IOPS por debajo de 213,965 ms y alcanzaron un máximo de 3 XNUMX IOPS con XNUMX ms de latencia.

A continuación, cambiamos a nuestra prueba de clonación de VDI, completa y vinculada. Para VDI Full Clone Boot, los discos duros alcanzaron un máximo de 4,257 IOPS con una latencia de 249 ms. Los SDD alcanzaron un máximo de 212,565 4.8 IOPS y una latencia de XNUMX ms.

Con el inicio de sesión inicial de VDI FC, los discos duros alcanzaron un máximo de 3,614 IOPS y una latencia de 265 ms. Los SSD mantuvieron una latencia de submilisegundos hasta alrededor de 70 76 IOPS y alcanzaron un máximo de alrededor de 10 XNUMX IOPS a los XNUMX ms antes de caer un poco.

VDI FC Monday Login vio el pico de HDD en aproximadamente 3,400 IOPS con una latencia de 120 ms. Los SSD se mantuvieron por debajo de 1 ms hasta aproximadamente 75 83,371 IOPS y alcanzaron un máximo de 5.9 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Al cambiar a VDI Linked Clone (LC), en la prueba de arranque, los discos duros alcanzaron un máximo de 5,588 IOPS con una latencia de 870 ms. Los SSD tuvieron un rendimiento de submilisegundos hasta alrededor de 181 203,898 IOPS y alcanzaron un máximo de 2.5 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Para el inicio de sesión inicial de VDI LC, los discos duros alcanzaron un máximo de 4,067 IOPS con una latencia de 63.2 ms. El almacenamiento flash se mantuvo por debajo de 1 ms hasta apenas alcanzar los 50 54,120 IOPS y alcanzó un máximo de 4.5 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Finalmente, para VDI LC Monday Login, los discos duros alcanzaron un máximo de aproximadamente 3,900 IOPS a aproximadamente 120 ms antes de caer un poco. Los SSD se mantuvieron por debajo de 1 ms hasta aproximadamente 49 57 IOPS y alcanzaron un máximo de aproximadamente 7 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Conclusión

Cuando se trata de matrices de almacenamiento, no todas las empresas buscan la caja de mayor rendimiento con una gran cantidad de funciones. Muchas empresas buscan arreglos de almacenamiento de alto rendimiento, confiables y asequibles. Este es el lugar donde entran las plataformas como Dell EMC PowerVault ME4, como una oferta de entrada, y con la velocidad y el precio orientados a la mayoría de los casos de uso de SMB/edge. El ME4 lo saca del parque en este frente, con un precio inicial de menos de $ 10K y un modelo de precios construido según sea necesario. Los compradores de PowerVault ME4 también obtienen un paquete de licencias con todo incluido, que permite el almacenamiento en caché/niveles flash con soporte para implementaciones iSCSI o FC, entre otras características.

En términos de rendimiento, el PowerVault ME4 está diseñado para ofrecer hasta 320 300 IOPS de rendimiento. En nuestras pruebas con una configuración llena a la mitad con flash de lectura intensiva, pudimos obtener apenas 4 10 IOPS de lectura 167K con dos grupos RAID4 (uno por controlador) en nuestro entorno virtualizado. El rendimiento de escritura aleatoria fue de 5k IOPS 1.15K, que también es muy respetable para una plataforma de almacenamiento en este segmento de mercado. El ancho de banda medido también fue sólido, alcanzando un máximo de XNUMX GB/s de lectura y XNUMX GB de escritura.

Sin embargo, lo que abre los ojos es lo bien que se desempeña en nuestras pruebas de aplicaciones que se enfocan en el rendimiento de SQL Server y MySQL. En estas áreas, observamos una latencia promedio de 10.5 ms en SQL Server, lo cual es muy bueno incluso en comparación con arreglos all-flash mucho más costosos. El rendimiento de Sysbench escaló de 9K TPS a 13.6K TPS, que nuevamente es muy fuerte. El único inconveniente de esta plataforma es que si intenta usarla en un entorno más grande de lo previsto, el rendimiento fallará. Sin embargo, ese es el dominio de los productos all-flash de rango medio, que pueden manejar mejor el aumento de las cargas. En el lenguaje de Dell EMC, son las líneas Unity o SC Storage.

Sin embargo, en general, el ME4 sabe lo que está tratando de ser. Nuestros resultados analizaron los grupos HDD y all-flash. La mayoría de los casos de uso se ubicarán en el medio como una configuración ME4 híbrida. Unos pocos SSD contribuyen en gran medida a acelerar los volúmenes de HDD. En caso de que haya una aplicación que pueda beneficiarse de all-flash, las organizaciones pueden anclar fácilmente los volúmenes a un nivel de flash. Si bien la historia de rendimiento es sólida para el mercado de entrada, el resto del paquete también está ahí. La GUI es fácil de entender y configurar, y las opciones de expansión pueden llevar nuestro modelo de revisión hasta 3 PB, con el ME4084 superando los 4 PB. Además, hay un amplio conjunto de funciones empresariales. Esta banda de precios tiene muchas opciones en el mercado, pero no muchas opciones "muy buenas". El PowerVault ME4 es un claro líder en el mercado de almacenamiento básico.