X-IO se labró una reputación en el almacenamiento SAN empresarial al encontrar una manera de garantizar que los discos duros y, en el caso de las configuraciones híbridas, las unidades SSD, nunca necesitaran mantenimiento durante el periodo de garantía de cinco años. Para lograr este objetivo, X-IO utiliza DataPacs gemelos que se insertan y bloquean en el chasis totalmente redundante, ofreciendo un almacenamiento de tipo "configúralo y olvídate". En marzo de este año, X-IO amplió su gama de matrices híbridas y de discos duros con una nueva serie de configuraciones totalmente flash y una arquitectura de tercera generación (G3) actualizada. La serie ISE 800 G3 de matrices totalmente flash incluye tres modelos con capacidades brutas que van desde 6.4 TB hasta 51.2 TB. Cada uno ofrece la promesa de reducir drásticamente la frecuencia de las llamadas de servicio, junto con un rendimiento de hasta 400 000 IOPS, un ancho de banda de 5 GB/s y uno de los motores QoS más robustos.
X-IO ha existido el tiempo suficiente en este punto que tienen muchos clientes que alcanzan la ventana de garantía de cinco años, lo que valida, al menos hasta cierto punto, el mensaje clave de la simplicidad en la administración. Sin embargo, con las configuraciones all-flash, los desafíos son un poco diferentes. X-IO ha mitigado las preocupaciones sobre la resistencia al introducir el concepto de nivelación de desgaste en el nivel de matriz. Básicamente, esto administra el estado de cada SSD a nivel del sistema, lo que garantiza que las unidades se escriban de manera relativamente equitativa. El usuario final no necesita preocuparse por las unidades individuales, ya que el sistema gestionará el desgaste. De hecho, X-IO ni siquiera expone las unidades a través de su GUI; los usuarios solo administran volúmenes extraídos del grupo disponible.
X-IO es uno de los pocos en el espacio de arreglo todo flash que ofrece QoS. Dentro del Administrador de ISE, los administradores pueden especificar capacidades de IOPS mínimas, máximas y en ráfagas para cada LUN. El proceso es de unos pocos clics y las reglas se aplican automáticamente. Esto permite que los volúmenes críticos para la empresa tengan un rendimiento garantizado sin tener que preocuparse por un vecino ruidoso. Además, la serie ISE 800 admite el aprovisionamiento ligero y la integración con VMware VASA, vSphere Web Client, vCOP y OpenStack a través del controlador Cinder.
Esta revisión se centra en el ISE 860 G3, con un subconjunto limitado de datos también recopilados utilizando los 820 DataPacs en el mismo chasis. Los arreglos all flash ISE 800 Series G3 ya se están enviando, con un precio de lista de $ 124,900 para el ISE 820, $ 320,500 para el ISE 850 y $ 575,000 para el ISE 860.
Especificaciones de la serie ISE 800 G3 de X-IO Technologies
- CAPACIDAD
- ISE 820 G3
- Antes de RAID: 6.4 TB (20 SSD de 200 GB por DataPac)
- Capacidad RAID 10: 2.7 TB
- Capacidad RAID 5: 4.3 TB
- ISE 850 G3 (10 unidades SSD de 1.6 TB por DataPac)
- Antes de RAID: 25.6 TB
- Capacidad RAID 10: 11.4 TB
- Capacidad RAID 5: 18.3 TB
- ISE 860 G3 (20 unidades SSD de 1.6 TB por DataPac)
- Antes de RAID: 51.2 TB
- Capacidad RAID 10: 22.9 TB
- Capacidad RAID 5: 36.6 TB
- ISE 820 G3
- 2.2 GHz, CPU Intel de 6 núcleos, 16 GB de DRAM por controlador
- Rendimiento a plena capacidad
- Hasta 400,000 IOPS
- Ancho de banda de hasta 5 GB/s
- Los algoritmos de almacenamiento en caché inteligente de ISE optimizarán los tamaños de E/S entre 512 B y 1 MB
- Conectividad de host
- Canal de fibra de 8 Gb: 8 puertos SFP (admite conexión SAN y DAS)
- Puerto de administración de 1 GbE con Wake-on-LAN
- Caracteristicas
- Duplicación síncrona activa-activa
- Aprovisionamiento delgado
- QoS
- API de servicios web ReST
- Potencia
- 600 vatios típico, 700 W máx.
- Voltaje 100-240 VCA, 47-63 Hz
- Corriente 6.6A a 110V, 3.6A a 208V
- Disipación de calor (máx.) 2400 BTU/hr
- Estadísticas físicas
- 5.2” (13.2 cm) Altura x 17.5” (44.45 cm) Ancho x 28.5” (72.8 cm) Profundidad
- 72 libras (32.9 kg) sin DataPacs
X-IO Technologies ISE 860 G3 Diseño y construcción
Al igual que las versiones anteriores del ISE, el diseño se destaca por los dos DataPacs de carga frontal que se insertan y luego se bloquean en su lugar cuando se enciende la unidad. Cada uno de los modelos de la serie 800 utiliza el mismo chasis y controladores; el diferenciador es simplemente la capacidad de los DataPacs y SSD que residen en su interior. La parte delantera de la unidad también tiene dos paquetes de supercondensadores que están diseñados para resistir el tiempo suficiente para eliminar las escrituras en tránsito en un almacenamiento no volátil en caso de una pérdida de energía inesperada. Cuando la energía vuelve a estar en línea, estos datos se escriben en el grupo de almacenamiento principal. El backplane SAS en el 860 se mejoró para aprovechar mejor las capacidades de E/S de la configuración all-flash.
La parte posterior de la unidad presenta fuentes de alimentación redundantes, así como los dos controladores. Cada controlador funciona con una CPU Intel de 2.2 núcleos y 6 GHz con 16 GB de DRAM integrada. Además de los cuatro puertos Fibre Channel de 8 Gb en cada controlador, también hay un puerto de gestión de 1 GbE, un puerto de consola, dos ranuras USB y un puerto SAS.
Instalación y configuración de X-IO Technologies ISE 860 G3
ISE Manager Suite se integra con Citrix, Linux, Microsoft y VMware para crear un entorno que hace que la administración de ISE sea muy sencilla. De hecho, a X-IO le gusta decir que no necesita ser un administrador de almacenamiento capacitado para implementar y administrar un ISE. Integramos ISE Manager Suite con nuestro VMware vCenter. En el lado izquierdo, los administradores pueden elegir entre Grupos SAN, Adaptador de rendimiento y Recopilar registros. A través de los grupos SAN, hay varias pestañas más que incluyen Vista del servidor, Vista de almacenamiento, Vista física, Vista de ActiveWatch, Vista de rendimiento, Vista de registros, CloudStack y X-Volume.
A través de la vista física, los usuarios pueden verificar varias de las propiedades generales de la matriz. En el lado izquierdo hay una lectura del estado del sistema. Los usuarios pueden consultar los DataPacs. Los aspectos que se pueden comprobar son si están operativos o no, en qué posición se encuentran, su tipo (flash en este caso) y a qué pool pertenecen.
La vista física también permite registrarse en los grupos de almacenamiento. Muestra detalles como la cantidad de flash disponible, qué DataPac está en el grupo (ambos en este caso) y la cantidad de capacidad libre y total.
En Storage View, los usuarios pueden ver los diferentes grupos de almacenamiento, su tamaño, la configuración de RAID, dónde está anclado el grupo y configurar los máximos y mínimos de rendimiento.
Performance View permite a los administradores realizar un seguimiento del rendimiento en tiempo real. El rendimiento se puede rastrear fácilmente. Por ejemplo, a lo largo de las mediciones desde donde comienza la carga de trabajo de SQL se puede ver a continuación. A medida que los datos se trasladan a la DRAM del host, las lecturas disminuyen gradualmente, aunque se ven grandes ráfagas de escritura para cada escritura de registro.
Al comienzo de la prueba de Sysbench virtualizado con 16 máquinas virtuales que golpean el arreglo, puede ver la fuerte combinación de lectura y escritura que afecta a ambos controladores.
Una vez que la prueba Sysbench de 16VM se nivela, puede ver que el arreglo alcanza una condición de estado estable.
Análisis de rendimiento de aplicaciones
El benchmark Sysbench OLTP se ejecuta sobre Percona MySQL aprovechando el motor de almacenamiento InnoDB que opera dentro de una instalación CentOS. Para alinear nuestras pruebas de SAN tradicionales con los equipos hiperconvergentes más recientes, hemos cambiado muchos de nuestros benchmarks a un modelo distribuido más grande. La principal diferencia es que, en lugar de ejecutar un único benchmark en un servidor bare metal, ahora ejecutamos múltiples instancias de ese benchmark en un entorno virtualizado. Para ello, desplegamos 1, 4, 8, 12 y 16 máquinas virtuales Sysbench en el X-IO ISE 860, de 1 a 4 por nodo, y medimos el rendimiento total observado en el clúster con todos operando simultáneamente. Esta prueba fue diseñada para mostrar qué tan bien se maneja un array bajo cargas de trabajo normales a extremas. En el pico de la prueba, estamos sobrecargando completamente los cuatro hosts ESXi en los que residen las máquinas virtuales, alcanzando el máximo uso de DRAM de cada host.
Clúster de 730 nodos Sysbench virtualizado Dell PowerEdge R4
- Ocho CPU Intel E5-2690 v3 para 249 GHz en clúster (dos por nodo, 2.6 GHz, 12 núcleos, caché de 30 MB)
- 1 TB de RAM (256 GB por nodo, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB por CPU)
- Arranque de tarjeta SD (Lexar 16 GB)
- 4 adaptadores Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch para red vMotion y VM)
- 4 x Emulex FC HBA de 16 GB y dos puertos
- 4 x NIC de dos puertos Emulex de 10 GbE
- VMware ESXi vSphere 6.0/Enterprise Plus 8-CPU
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 que probaremos (400 GB). 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.
Nuestra prueba Sysbench mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y la latencia promedio del percentil 99 con una carga máxima de 32 subprocesos.
En cuanto a las transacciones promedio por segundo, el XIO ISE 860 registró 1,762 TPS al usar una máquina virtual. Al aumentar la configuración a 4 VM, vimos una gran mejora en TPS a 4,424, lo que representa un aumento de aproximadamente el 150 %. También vimos aumentos en el rendimiento al pasar de 4 VM a 8 VM (38 %), así como de 8 VM a 12 VM (9 %). Sin embargo, cuando aumentamos a 16 VM, vimos una ligera disminución en TPS en un 7.4 %. Incluso cuando el rendimiento general se redujo a 16 VM, el X-IO ISE 860 demostró ser una potencia absoluta para mantener ese nivel de rendimiento bajo una carga increíble.
En latencia promedio, es evidente que cuantas más máquinas virtuales se agreguen al XIO ISE 860, mayor será la latencia registrada. Cuando cambiamos la configuración de 860 VM (1 ms) del ISE 18 a 4 VM (29 ms), la latencia aumentó en un 61 %. De 4 VM a 8 VM, vimos un aumento del 34.5 %, mientras que registramos un aumento del 38.5 % al pasar de 8 VM a 12 VM. Por último, al usar 16 VM, medimos un 48 % de latencia. Mirando hacia atrás en nuestro cuadro de TPS anterior, tenga en cuenta que cuando se usaban 12 VM, ofrecía el rendimiento más alto, mientras que 16 VM comenzaron a disminuir el TPS y aumentaron aún más la latencia.
En términos de nuestro peor escenario de latencia de MySQL (latencia del percentil 99), el XIO SE 860 solo experimentó un ligero aumento en la latencia al pasar de 1 VM a 4 VM y nuevamente de 4 VM a 8 VM. Sin embargo, al agregar 12 VM, observamos un aumento significativo del 113 % en la latencia mientras registramos un aumento aún mayor al pasar de 12 VM a 16 VM (136 %).
El protocolo de pruebas OLTP de Microsoft SQL Server de StorageReview utiliza el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, una prueba de rendimiento en línea para el procesamiento de transacciones que simula las actividades propias de entornos de aplicaciones complejos. El benchmark TPC-C se acerca más que las pruebas de rendimiento sintéticas a la hora de evaluar las fortalezas y los cuellos de botella del rendimiento de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos.
Esta prueba utiliza SQL Server 2014 ejecutándose en máquinas virtuales invitadas de Windows Server 2012 R2, y está enfatizada 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 nuestro X-IO ISE 860 para ilustrar mejor el rendimiento agregado en el interior. un clúster de VMware de 4 nodos.
Segunda generación SQL Server OLTP Benchmark Factory LoadGen Equipment
- Hosts de cliente virtual Dell PowerEdge R730 VMware ESXi vSphere (2)
- Cuatro CPU Intel E5-2690 v3 para 124 GHz en clúster (dos por nodo, 2.6 GHz, 12 núcleos, caché de 30 MB)
- 512 GB de RAM (256 GB por nodo, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB por CPU)
- Arranque de tarjeta SD (Lexar 16 GB)
- 2 adaptadores Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch para red vMotion y VM)
- 2 x Emulex FC HBA de 16 GB y dos puertos
- 2 x NIC de dos puertos Emulex de 10 GbE
- VMware ESXi vSphere 6.0/Enterprise Plus 4-CPU
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Clúster de 730 nodos de SQL virtualizado Dell PowerEdge R4
- Ocho CPU Intel E5-2690 v3 para 249 GHz en clúster (dos por nodo, 2.6 GHz, 12 núcleos, caché de 30 MB)
- 1 TB de RAM (256 GB por nodo, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB por CPU)
- Arranque de tarjeta SD (Lexar 16 GB)
- 4 adaptadores Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch para red vMotion y VM)
- 4 x Emulex FC HBA de 16 GB y dos puertos
- 4 x NIC de dos puertos Emulex de 10 GbE
- VMware ESXi vSphere 6.0/Enterprise Plus 8-CPU
Cada máquina virtual con SQL Server está configurada con dos discos virtuales, uno de 100 GB para el arranque y otro 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.
El X-IO ISE 860 evaluado en la prueba de SQL Server ciertamente estaba bien calificado para manejar 15,000 860 usuarios virtuales, ya que el XIO ISE 12,564.9 contaba con un promedio agregado de XNUMX XNUMX TPS.
Al observar la latencia promedio con la misma carga de trabajo de los usuarios virtuales, X-IO ISE 860 ofreció una latencia promedio general de 13 ms, con una distribución de 12 a 14 ms entre las 4 VM. Esta es otra área en la que la consistencia del ISE 860 entre volúmenes y su capacidad de respuesta de baja latencia lo ayudaron a lograr números destacados.
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
Antes de ejecutar cada una de las pruebas de rendimiento sintéticas de fio , nuestro laboratorio preacondiciona el sistema para que alcance un estado estable bajo una carga pesada de 16 hilos con una cola de 16 elementos por hilo. A continuación, se prueba el almacenamiento a intervalos regulares con múltiples perfiles de profundidad de hilo/cola para mostrar el rendimiento bajo un uso ligero y pesado.
- Pruebas de preacondicionamiento y estado estacionario primario:
- Rendimiento (lectura+escritura 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)
Este análisis sintético incorpora dos perfiles que son ampliamente utilizados en las especificaciones y puntos de referencia de los fabricantes:
- 4k: 100 % de lectura y 100 % de escritura
- 8k – 70 % de lectura/30 % de escritura
LoadGen FIO de tercera generación
- HP ProLiant DL380 Gen9
- CPU doble Intel E5-2667 v3 (3.2 GHz, 8 núcleos, caché de 20 MB)
- 256 GB de RAM (16 GB x 16 DDR4, 128 GB por CPU)
- Windows Server 2012 R2
- SSD de arranque de 400 GB
- 2 x Emulex FC HBA de 16 GB y dos puertos
- Conmutador Brocade 6510 de 48 puertos y 16 Gb
Nuestro primer punto de referencia mide el rendimiento de las transferencias aleatorias de 4k compuestas por un 100 % de actividad de escritura y un 100 % de actividad de lectura. En rendimiento, el X-IO ISE 860 registró 286,694 117,131 IOPS de lectura y 5 1 de escritura con una configuración RAID281,253. En RAID174,572, midió XNUMX XNUMX IOPS de lectura con mejores escrituras a XNUMX XNUMX IOPS.
El X-IO ISE 860 experimentó una latencia de lectura promedio de solo 0.89 ms y una latencia de escritura de 2.18 ms en RAID5, mientras que RAID1 mostró una lectura de 0.91 ms y mostró una latencia de escritura superior nuevamente con 1.46 ms.
Al pasar a nuestras pruebas de latencia máxima, el X-IO ISE 860 en RAID1 registró 22.7 ms de lectura y 17.2 ms de escritura, mientras que la configuración RAID5 midió 24.1 ms de lectura y 27.0 ms de escritura.
En nuestra prueba de desviación estándar, la configuración RAID1 continuó con sus excelentes resultados, con solo 0.25 ms de lectura y 1.06 ms de escritura. Aunque la configuración de RAID5 mostró lecturas similares, tuvo una latencia mucho mayor en las escrituras (1.82 ms).
Pasando a la carga de trabajo aleatoria de 8k 70 % de lectura y 30 % de escritura, ambas configuraciones de X-IO ISE 860 muestran resultados prácticamente idénticos en todos nuestros subprocesos. La configuración RAID5 solo comenzó a desvanecerse en 16T/8Q, donde terminó con aproximadamente 185,000 1 IOPS. RAID230,000 mostró un terminal de aproximadamente XNUMX IOPS.
Observar la latencia promedio contó una historia similar, ya que tanto RAID1 como RAID5 mostraron resultados similares una vez más, solo para dividirse alrededor de 8T16Q. En las profundidades de la terminal, RAID5 mostró una latencia promedio de aproximadamente 1.4 ms, mientras que RAID1 midió 1.2 ms.
Los resultados fueron mucho menos similares cuando se observó el rendimiento de latencia máxima. Aquí, RAID1 comenzó con 16 ms iniciales en 2T2Q mientras alcanzaba los 32 ms en la terminal. El X-IO ISE 860 en RAID5 midió 18ms a 2T2Q y 30ms a 16T16Q.
Como se muestra a continuación, nuestros resultados de desviación estándar fueron muy similares a nuestros gráficos de latencia promedio. Ambas configuraciones RAID comenzaron en 0.1 ms mientras se separaban gradualmente por la marca 4T4Q. En los subprocesos del terminal, la configuración de RAID5 alcanzó los 0.73 ms, mientras que RAID1 alcanzó los 0.51 ms.
Nuestra próxima carga de trabajo cambia a una prueba secuencial de bloques pequeños de 8K. En este escenario, el ISE 860 en RAID5 tenía una pequeña ventaja en el rendimiento de lectura y escritura, midiendo 434,562 231,022 IOPS de lectura y 1 431,200 IOPS de escritura, en comparación con RAID229,683 que mide 860 XNUMX IOPS de lectura y XNUMX XNUMX IOPS de escritura. En términos de potencial máximo de E/S, el ISE XNUMX no defraudó.
Nuestra última carga de trabajo es una prueba secuencial de bloques grandes de 128K. En este escenario, ambas configuraciones de RAID tuvieron resultados similares: RAID5 mostró 4,513 MB de lectura y 1,767 MB/s de escritura, mientras que RAID1 registró lecturas y escrituras de 4,503 MB/s y 1,913 MB/s, respectivamente. Si bien el rendimiento secuencial no tiene un papel importante en un mundo fuertemente virtualizado en el que termina viendo un tráfico altamente aleatorio, aún así fue bueno ver que la matriz tenía algo de fuerza para impulsar hacia arriba de 4.5 GB/s. El rendimiento de escritura secuencial de bloques grandes fue un poco bajo, pero dado lo bien que se desempeñó en nuestras pruebas de aplicaciones, esto no tendrá un gran impacto en condiciones del mundo real.
Parte 1 Pensamientos finales
En la parte 2 de la revisión, examinaremos varias otras áreas de desempeño. Por lo que hemos visto hasta ahora, hay muchas razones para ser optimistas con el resto de las pruebas, que incluirán pruebas como VMmark, DataFusion en la base de datos de memoria y OpenLDAP. Desafortunadamente, tenemos poco con lo que comparar directamente el ISE 860. La metodología de prueba Gen2 y la red troncal de laboratorio (servidores Dell) que hemos implementado para la prueba están mostrando los frutos del éxito, siendo el ISE 860 el primer SAN en hacer una revisión. Sin embargo, aun así, mirar hacia atrás en resultados similares y extrapolar algunos, nos dice que la plataforma XIO ISE está lista para jugar en el escenario principal con otros pesos pesados todo flash, compitiendo a un nivel muy alto para cargas de trabajo críticas para el negocio. La parte 2 revelará aún más a medida que presionemos el sistema hasta sus límites nuevamente al ejercitar más de 20 mosaicos en VMmark. Estén atentos para la próxima entrega.
Próximamente: Análisis del X-IO Technologies ISE 860 G3: Parte 2
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