La plataforma de software ION Data Accelerator de Fusion-io aprovecha el almacenamiento flash ioMemory y el hardware de servidor abierto para acelerar las aplicaciones y el rendimiento de SAN mediante el uso compartido o la agrupación de flash PCIe de alta velocidad. ION Data Accelerator está diseñado para usarse con hardware de servidor de nivel 1 de varios proveedores importantes, donde funciona como un dispositivo acelerador de aplicaciones que admite protocolos de almacenamiento en bloque, incluidos Fibre Channel de 8/16 Gb, QDR/FDR InfiniBand e iSCSI de 10 Gbit.
La plataforma de software ION Data Accelerator de Fusion-io aprovecha el almacenamiento flash ioMemory y el hardware de servidor abierto para acelerar las aplicaciones y el rendimiento de SAN mediante el uso compartido o la agrupación de flash PCIe de alta velocidad. ION Data Accelerator está diseñado para usarse con hardware de servidor de nivel 1 de varios proveedores importantes, donde funciona como un dispositivo acelerador de aplicaciones que admite protocolos de almacenamiento en bloque, incluidos Fibre Channel de 8/16 Gb, QDR/FDR InfiniBand e iSCSI de 10 Gbit.
Las capacidades de ION Data Accelerator como dispositivo acelerador de aplicaciones pueden aprovecharse al máximo cuando se utiliza junto con una plataforma de servidor como Supermicro X9DRX+-F, que está diseñada para obtener el máximo rendimiento en todas sus ranuras PCIe disponibles. Esta revisión se centrará en el rendimiento de ION Data Accelerator cuando se utiliza con la placa base X9DRX+-F en un SuperChassis 747 junto con las tarjetas PCIe ioScale de 3.2 TB de Fusion-io. Para asegurarnos de que el rendimiento de la red no sea un cuello de botella, utilizaremos dos HBA de la serie QLogic 16 de 2600 Gb y dos puertos para la conectividad SAN.
ioScale comenzó como una solución de aceleración de aplicaciones disponible solo en grandes cantidades para aplicaciones empresariales. Más recientemente, Fusion-io ha hecho que las tarjetas ioScale estén disponibles en cantidades más pequeñas, al alcance de una gama mucho más amplia de clientes. Las soluciones ION Data Accelerator con ioScale representan un contraste con SAN y la aceleración de aplicaciones a través de SSD y almacenamiento en niveles. En teoría, una solución PCIe puede escalar el rendimiento con menos inversión en equipos nuevos e infraestructura de lo que requieren las arquitecturas basadas en SSD de la competencia. En otras palabras, si el enfoque del acelerador de aplicaciones de Fusion-io puede proporcionar una aceleración más específica que el almacenamiento SSD, deberían continuar encontrando nuevos clientes para esta tecnología, incluso si hay una prima de precio para ioScale cuando se ve en términos de gigabyte.
ION Data Accelerator mejora el rendimiento de la red de almacenamiento no solo al administrar las solicitudes de E/S más exigentes y mantener copias de los datos activos para evitar la latencia de los discos duros, sino también al liberar las matrices de almacenamiento de la necesidad de administrar cachés o niveles de alta velocidad. . Esos requisitos de rendimiento más ligeros pueden mejorar el rendimiento de los arreglos de almacenamiento masivo subyacentes. ION Data Accelerator se integra con la solución de almacenamiento en caché ioTurbine de Fusion-io, que proporciona aceleración de lectura y escritura.
Requisitos del sistema del acelerador de datos ION
- Servidores Soportados
- Dell: PowerEdge R720, PowerEdge R420
- HP: ProLiant DL370 G6, ProLiant DL380 G7, ProLiant DL380p Gen8, ProLiant DL580 G7
- IBM: x3650M4
- Supermicro: Superservidor 1026GT-TRF, Superservidor 1027GR-TRF, Superservidor 6037-TRXF
- Cisco: UCS C240 M3 (el soporte es para un solo nodo)
- Requisitos básicos de hardware
- Controladores de almacenamiento
- Fibre Channel requiere adaptadores de bus de host (HBA) de la serie QLogic 2500.
- InfiniBand requiere adaptadores de canal de host (HCA) Mellanox ConnectX-2 o ConnectX-3 InfiniBand.
- iSCSI requiere NIC iSCSI de 10 Gbit de Intel, Emulex, Mellanox o Broadcom.
- ioMemoria
- ION Data Accelerator solo es compatible con ioMemory, incluidos ioDrive, ioDrive Duo, ioDrive2, ioDrive2 Duo e ioScale.
- Todos los productos ioMemory dentro de cada sistema ION Data Accelerator deben ser idénticos en tipo y capacidad.
- Configuración mínima admitida: un ioDrive (sin capacidad RAID a menos que tenga más de un ioDrive).
- RAM: ION Data Accelerator requiere una base de 8 GB más 5 GB por TB de ioMemory. Por ejemplo, si tiene 4.8 TB de ioMemory, su sistema debería tener 8 GB + 4.8 * 5 GB o 32 GB de RAM.
- Discos duros: Fusion-io recomienda que los servidores tengan discos duros reflejados para el arranque y las aplicaciones.
- NIC de administración: el NIC LOM básico incluido en la plataforma de hardware compatible es suficiente.
- Controladores de almacenamiento
- Requisitos adicionales del sistema HA
- Una ranura PCIe con una interconexión Mellanox ConnectX-40 de 3 Gbit disponible para su uso.
- Ambos puertos de interconexión deben estar conectados.
- Cada sistema ION Data Accelerator debe configurarse de forma idéntica con ioDrives del mismo tipo y capacidad.
- Se debe implementar NTP (protocolo de tiempo de red)
Gestionamiento
Las empresas pueden utilizar la gestión de Fusion ioSphere con ION Data Accelerator para un control centralizado desde una interfaz gráfica de usuario y la línea de comandos. ioSphere también puede proporcionar monitoreo y administración para todos los dispositivos ioMemory en el centro de datos y agiliza el seguimiento de la información sobre el estado y la expectativa de vida de ioMemory a lo largo de una implementación.
ION Data Accelerator también se puede utilizar en una configuración de alta disponibilidad con funcionalidad basada en RAID integrado para proteger contra fallas de componentes y así como clústeres asimétricos de conmutación por error activo/activo para proteger contra fallas del sistema. ION Data Accelerator HA puede administrarse mediante la interfaz gráfica de usuario de ioSphere y una interfaz de línea de comandos. ION Data Accelerator HA incluye funciones de replicación basadas en DRBD de Linbit, que replican de forma síncrona cada operación de escritura en un par de nodos agrupados de ION Data Accelerator. También aprovecha las herramientas Corosync y Pacemaker para la gestión de recursos del clúster y la mensajería durante las fallas.
Desde el punto de vista de la usabilidad, Fusion-io hizo muchas cosas bien al hacer que el proceso de configuración fuera lo suficientemente fácil para que los pequeños departamentos de TI lo administraran sin ser un experto en todo lo relacionado con el almacenamiento o las redes. La configuración que probamos aprovechó una placa base Supermicro X9DRX+-F con 10 ranuras PCIe 3.0, lo que nos permitió llenar el servidor con 8 SSD PCIe ioScale de 3.2 TB, así como dos HBA FC de 16 Gb de dos puertos. Con la versión ISO estándar 2.1.11, pudimos convertir un servidor básico en un acelerador ION en menos de 15 minutos.
Una vez que el sistema está en funcionamiento, el primer paso es crear un grupo de almacenamiento para comenzar a crear LUN. Los usuarios pueden elegir entre tres modos de almacenamiento, incluidos RAID0, RAID10 y acceso directo. Elegimos RAID10 o Rendimiento confiable para nuestro entorno de prueba principal, que aún ofrece mucho rendimiento pero puede manejar una falla de ioMemory sin perder datos. Con ese grupo de almacenamiento en su lugar, el siguiente paso es aprovisionar LUN para su entorno SAN.
En nuestro entorno de prueba, aprovisionamos 12 LUN para VMmark, así como LUN adicionales para puntos de referencia sintéticos. El proceso fue muy sencillo, ya que el usuario simplemente ingresaba la capacidad requerida, el grupo iniciador que otorga acceso y el tamaño del sector (que se puede establecer en 512 bytes o 4K). La interfaz permite que los LUN se creen uno solo, o muchos en una configuración, para implementar rápidamente un entorno. El siguiente paso es crear grupos de iniciadores para que múltiples interfaces FC puedan acceder a un LUN determinado en un entorno virtualizado o de varias rutas. Como se puede ver a continuación, teníamos nuestros iniciadores de VMware en un grupo y nuestros iniciadores de Windows para pruebas de FIO en otro.
Una vez que el entorno está configurado y activo, ION Accelerator continúa brindando a los usuarios una gran cantidad de información de administración. Toda la supervisión del rendimiento se almacena con fines históricos, lo que permite a los administradores realizar un seguimiento del rendimiento de la red y del dispositivo hasta el IOP, así como realizar un seguimiento de los elementos vitales del sistema, como la resistencia del flash o las temperaturas. En un informe de muestra de las pruebas de VMmark, el rendimiento durante el período de tiempo seleccionado, así como las velocidades de transferencia promedio y el monitoreo térmico están rápidamente disponibles. Estos datos también se pueden reducir a dispositivos ioMemory específicos.
Para obtener información más detallada de ioMemory, los usuarios pueden profundizar en tarjetas específicas para ver los puntos de montaje, la resistencia total utilizada y otra información detallada.
Análisis de rendimiento de aplicaciones
StorageReview Enterprise Lab emplea un Benchmark de virtualización basado en VMmark para evaluar los dispositivos de cómputo y almacenamiento que se usan comúnmente en entornos virtualizados. La funcionalidad avanzada de uso y administración de PCIe de ION Data Accelerator está destinada a mejorar el rendimiento de dichos entornos, lo que lo convierte en un claro candidato para el punto de referencia VMware VMmark. Nuestro protocolo VMmark utiliza una variedad de subpruebas basadas en cargas de trabajo de virtualización comunes y tareas administrativas con resultados medidos usando una unidad basada en mosaicos que corresponde a la capacidad del sistema para realizar una variedad de cargas de trabajo virtuales, como clonación e implementación de VM, automatización Equilibrio de carga de VM en un centro de datos, migración en vivo de VM (vMotion) y reubicación dinámica del almacén de datos (vMotion de almacenamiento).
Al medir el rendimiento del Acelerador de datos ION con cuatro tarjetas PCIe ioScale de 3.2 TB, la puntuación de aplicación VMmark 2.5.1 normalizada más alta fue 15.40 con 10 mosaicos y la puntuación general más alta fue 12.66 con 10 mosaicos. En un mosaico, el puntaje de aplicación normalizado fue de 1.7, mientras que el puntaje general de un mosaico alcanzó 1.58.
Puntos de referencia sintéticos empresariales
Nuestro proceso de evaluación comparativa sintética de almacenamiento empresarial condiciona previamente cada dispositivo en estado estable con la misma carga de trabajo con la que se probará el dispositivo bajo una carga pesada de 16 subprocesos con una cola pendiente de 16 por subproceso, y luego se probará en intervalos establecidos en múltiples subprocesos/cola Perfiles de profundidad para mostrar el rendimiento bajo uso ligero y pesado.
Pruebas de preacondicionamiento y de estado estacionario primario:
- Rendimiento (lectura+escritura de IOPS agregado)
- Latencia promedio (latencia de lectura y escritura promediadas juntas)
- Latencia máxima (máxima latencia de lectura o escritura)
- Desviación estándar de latencia (desviación estándar de lectura+escritura promediada)
Nuestro análisis de ION Data Accelerator incluye cuatro perfiles comparables con nuestros puntos de referencia de almacenamiento empresarial anteriores y valores ampliamente publicados, como la velocidad máxima de lectura y escritura de 4k y 8k 70/30, que se publica comúnmente en las especificaciones y puntos de referencia del fabricante.
- 4k
- 100 % de lectura y 100 % de escritura
- 8k
- 100 % de lectura y 100 % de escritura
- 70 % de lectura/30 % de escritura
- 128k
- 100 % de lectura y 100 % de escritura
La medición del rendimiento del sistema Acelerador de datos ION en nuestras pruebas de 4k revela IOPS de lectura de 301,638 324,506 e IOPS de escritura de 0 10 cuando se configura en una matriz RAID269,203 para obtener el máximo rendimiento. Reconfigurado como una matriz RAID199,557, el sistema mantuvo un rendimiento de lectura de XNUMX XNUMX IOPS, mientras que el rendimiento de escritura llegó a XNUMX XNUMX IOPS.
El trazado de latencias de lectura y escritura promedio de 4k indica retrasos similares para las operaciones de lectura y escritura para la matriz RAID0 a 0.847 ms y 0.786 ms respectivamente. En nuestro punto de referencia de la matriz RAID10, la latencia de lectura promedio aumenta ligeramente a 0.949 ms, mientras que la latencia de escritura alcanza los 1.280 ms.
Los resultados de latencia máxima revelan un punto alto notable en la latencia de escritura de 4k en la configuración RAID10, que experimentó un retraso de 145.75 ms en un punto durante la evaluación.
La desviación estándar de latencia de 4k también refleja la mayor variabilidad en las latencias de escritura que impone la matriz RAID10. Cuando estaba en RAID0, la configuración del acelerador de datos Fusion ION mantuvo ambas desviaciones estándar cerca de 0.62 ms, que aumentaron a 0.709 ms para lecturas RAID10 y 1.619 ms para operaciones de escritura.
Después de preacondicionar las tarjetas ioScale para cargas de trabajo de 8k, medimos el rendimiento de los dos tipos de matrices con transferencias de 8k y una carga pesada de 16 subprocesos y una profundidad de cola de 16, tanto para operaciones de lectura al 100 % como de escritura al 100 %. El sistema ION alcanzó 330,646 310,740 IOPS de lectura y 0 171,341 IOPS de escritura configurado como una matriz RAID191,423, que se redujo a 10 XNUMX IOPS de lectura y XNUMX XNUMX de escritura en RAIDXNUMX.
Para obtener una imagen más matizada del rendimiento con transferencias de 8k, a continuación usamos una prueba compuesta por un 70 % de operaciones de lectura y un 30 % de operaciones de escritura en un rango de recuentos de subprocesos y colas. El rendimiento se mantuvo más competitivo entre los dos tipos de RAID en este punto de referencia, con RAID0 ofreciendo las mayores ventajas de rendimiento con mayores cargas de trabajo en general, y particularmente con colas profundas.
Nuestro gráfico de latencias promedio del punto de referencia de 8k 70/30 revela un rendimiento muy similar de ambas configuraciones de RAID, con RAID0 superando a RAID10 a medida que aumentan los recuentos de subprocesos y colas.
Los resultados de latencia máxima durante esta prueba presentan un patrón menos consistente, donde RAID10 mantiene una ligera ventaja en los extremos inferior y superior del espectro de carga de trabajo.
Ambas configuraciones de RAID lograron rendimientos de latencia muy consistentes durante el punto de referencia de 8k 70/30. En colas de gran profundidad y cuando el recuento de subprocesos supera los 8, RAID0 supera a RAID10.
Nuestro punto de referencia sintético final utiliza un tamaño de transferencia mucho mayor de 128k con pruebas para operaciones de lectura al 100 % y operaciones de escritura al 100 %. El tamaño de transferencia más grande casi elimina la ventaja de rendimiento de una matriz RAID0 para el sistema ION, con resultados de rendimiento para las operaciones de lectura y escritura con una variación del 1 % según el tipo de matriz.
Conclusión
Fusion-io ofrece algunos de los dispositivos de aceleración de aplicaciones más sofisticados disponibles, y con sus tarjetas ioScale PCIe ahora disponibles para un segmento mucho más amplio del mercado empresarial, esperamos ver una utilización más frecuente y diversa de esta tecnología. El acelerador de datos ION de Fusion revela una dirección en la que se está moviendo el almacenamiento PCIe: hacia la agrupación coordinada y automatizada de recursos de almacenamiento de alta velocidad en varios servidores host. Entre el rendimiento mejorado de ION y su administración unificada para tarjetas PCIe ioScale en varios servidores, ION Data Accelerator ha demostrado que PCIe tiene un futuro distinto y casos de uso de enfoques de aceleración basados en SSD.
Cuando se trata de usabilidad y rendimiento, el acelerador ION de Fusion-io tiene mucho que ofrecer. La implementación del software en nuestro propio servidor tomó menos de 15 minutos de principio a fin. El aprovisionamiento de almacenamiento después de que estuvo en línea tomó solo unos minutos, con menús intuitivos y configuraciones sencillas para distribuir el almacenamiento a los servidores en espera. Desde una perspectiva de rendimiento, quedamos más que impresionados con nuestra conectividad FC de 4 Gb y 16 puertos en las pruebas, que proporcionó más de 5.8 GB/s de lectura y 4 GB/s de escritura secuencial, con un pico de E/S aleatorio que superó los 301 324 IOPS de lectura y los 2.5.1 10 IOPS. escribir. El rendimiento de la aplicación probado en VMmark 10 también fue fantástico, ya que manejó XNUMX mosaicos con facilidad incluso cuando redujimos nuestra configuración a cuatro SSD PCIe ioScale en RAIDXNUMX. Como "haga rodar su propia SAN flash" en hardware básico, Fusion-io puso el listón muy alto con ION Accelerator.
Ventajas
- Permite a los usuarios crear la SAN flash exacta que necesitan para el almacenamiento, la interfaz de red y el servidor.
- Fácil de configurar y administrar
- Excelente rendimiento
- Incluye soporte para configuraciones HA
Contras
- Lista de soporte de servidor limitada
Resumen Final
El acelerador de datos Fusion-io ION brinda a los administradores de TI una nueva forma de implementar flash en un entorno de almacenamiento compartido sin muchas de las restricciones que se encuentran en el mercado SAN convencional. Fusion-io proporciona una interfaz GUI simple, compatibilidad con la mayoría de las principales marcas de servidores y tarjetas de interfaz, y opciones de configuración de alta disponibilidad, al mismo tiempo que impulsa una enorme E/S escalable desde una sola caja.
Página del producto Fusion-io ION
