Violon WFA-64 Windows Flash Array Examen

Violin Windows Flash Array (WFA) est une solution de stockage SMB et NFS 2012 % flash qui combine l'architecture Flash Fabric de Violin Memory avec Windows Storage Server 2 R10 pour offrir une solution de stockage de serveur d'applications simple de type appliance avec une connectivité Ethernet 56 Go et 3.0 Go FDR InfiniBand. Violin et Microsoft ont collaboré au développement du WFA, comme les optimisations du noyau Windows Server qui permettent au WFA de tirer pleinement parti du protocole SMB XNUMX avec prise en charge de SMB Direct sur les interfaces réseau compatibles RDMA.

Violin Windows Flash Array (WFA) est une solution de stockage SMB et NFS 2012 % flash qui combine l'architecture Flash Fabric de Violin Memory avec Windows Storage Server 2 R10 pour offrir une solution de stockage de serveur d'applications simple de type appliance avec une connectivité Ethernet 56 Go et 3.0 Go FDR InfiniBand. Violin et Microsoft ont collaboré au développement du WFA, comme les optimisations du noyau Windows Server qui permettent au WFA de tirer pleinement parti du protocole SMB XNUMX avec prise en charge de SMB Direct sur les interfaces réseau compatibles RDMA.

Le WFA est construit sur la plate-forme 3U Violin All Flash Array 6000, avec deux lames qui exécutent Windows Storage Server en tant que cluster à 2 nœuds pouvant évoluer jusqu'à une capacité brute de 280 To. Le système évolue en ajoutant de nouvelles appliances WFA au cluster Windows par incréments de 35 ou 70 To de capacité brute pour jusqu'à 4 baies ou 8 nœuds. Violin utilise un modèle de location de serveur et de licence «pay-as-you-grow» conçu pour tirer parti des capacités de mise à l'échelle sans interruption de la plate-forme qui permettent aux utilisateurs de concéder une licence d'une capacité plus petite plutôt qu'une gamme complète et d'augmenter l'utilisation au fil du temps. Cet examen est basé sur les performances du WFA-64, la plus grande baie de la gamme Windows Flash Array à 64x1TiB Violin Inline Memory Modules (VIMM).

L'un des principaux arguments de vente de Windows Flash Array est sa prise en charge complète du protocole SMB 3.0 via Windows Server 2012 R2. Par exemple, SMB 3.0 inclut une prise en charge multicanal pour agréger plusieurs ports réseau pour le basculement et des performances accrues. Contrairement à la liaison et à l'agrégation de ports basées sur des blocs, qui doivent conserver les paquets individuels intacts lorsqu'ils sont répartis entre les interfaces, SMB Multi-channel est capable de diviser des paquets individuels pour une transmission sur plusieurs liaisons. En fonction de l'environnement et de la charge de travail, cette forme d'agrégation a le potentiel d'améliorer la latence ainsi que le débit.

La prise en charge complète de SMB 3.0 signifie également que Windows Flash Array peut tirer parti du nouvel ajout de l'accès direct à la mémoire à distance (RDMA) à SMB, une fonctionnalité appelée SMB Direct. SMB Direct permet aux interfaces réseau d'accéder directement à la RAM du système plutôt que de passer par le système d'exploitation afin de réduire la latence du réseau et l'utilisation du processeur. Selon Microsoft, SMB Direct devrait réduire la consommation de CPU du serveur d'applications de 30 %, les charges de travail intensives en E/S en bénéficiant le plus. Violin s'empresse également de souligner que cette efficacité accrue du processeur a un impact financier pour les applications qui évaluent les frais de licence par cœur.

Notre modèle d'examen est le Violine WFA-64, avec un PDSF d'environ 585,000 XNUMX $.

Spécifications du violon WFA-64

• Type de flash : MLC
• Capacité brute : 64 Tio / 70 To
• Capacité utile maximale : 40 Tio / 44 To
• IOPS 4K maximum : 1,100,000 XNUMX XNUMX
• Latence minimale : 220 μsec
• Nombre de VIMM (données + disques de rechange) : 60+4
• Fiabilité/résilience : configuration matérielle hautement disponible ; Modules de contrôleur vRAID Dual ou Quad vRAID basés sur le matériel au niveau du système ; 2 modules de contrôleur de baie et passerelles de mémoire ; Disponibilité à 99.999 %
• E/S/Connectivité : 8 x 56 Go FDR Infiniband ou 8 x 40 Go Ethernet
• Hauteur : 3RU
• Largeur: 17.5 ″
• Profondeur: 27 po
• Gestion des câbles : 6″
• Poids: 92lbs
• Puissance: 1500W
• Refroidissement : 4961 BTU/h
• Flash Endurance : couvert par une garantie de 3 ans ou un contrat de maintenance, selon la valeur la plus élevée

Construire et concevoir

La baie Windows Flash comprend deux lames de serveur exécutant Windows Server 2012 R2, situées le long du côté gauche du châssis. En déployant le WFA avec des interfaces réseau compatibles RDMA, situées juste derrière les lames de serveur, la baie peut utiliser SMB Direct pour améliorer les performances et réduire la latence. L'avant du châssis est principalement une énorme grille d'admission pour les grands ventilateurs de refroidissement, ainsi qu'une poignée robuste et des voyants d'état.

Les modules de mémoire intelligents pour violon (VIMM) du WFA sont situés derrière les ventilateurs au centre du châssis. Les VIMM sont l'alternative de Violin au stockage SSD et gèrent la récupération de place, le nivellement de l'usure et la gestion des erreurs/défauts pour leurs supports de stockage sous-jacents. Les VIMM sont composés d'un contrôleur flash basé sur la logique, d'un processeur de gestion, d'une mémoire DRAM pour les métadonnées et d'une mémoire flash NAND pour le stockage. Chacun est remplaçable à chaud pour faciliter la maintenance et se présente sous la forme d'une carte plutôt que d'un SSD traditionnel de 2.5 pouces.

De l'arrière du châssis, nous voyons l'alimentation principale et la connectivité réseau.

Gestion et système d'exploitation

Le cœur de l'expérience de gestion de Windows Flash Array est l'intégration étroite de la plate-forme avec les instances Windows Server 2012 R2 qui s'exécutent à partir des lames de serveur doubles de la baie. Les déploiements WFA sont conçus pour être gérés via Microsoft System Center et PowerShell, ce qui permet aux organisations qui disposent déjà d'une capacité administrative Microsoft de rationaliser leurs processus en évitant les frais généraux d'un autre environnement de gestion.

Cette approche permet à Violin de prendre le pas sur les baies concurrentes qui n'ont pas encore pris en charge Microsoft SMB Direct pour augmenter les performances de la baie et du serveur d'applications. Selon Violin, le WFA avec SMB Direct peut réduire l'utilisation du processeur SQL Server jusqu'à 30 %, atteignant ainsi un débit soutenu de 1.1 million d'IOPS 4K et 4 Go/s de bande passante dans les références du fabricant.

La baie Windows Flash offre un contrôle granulaire sur le déploiement des services de données, permettant l'activation sélective de la déduplication et d'autres fonctionnalités pour les nœuds et les partages.

Le WFA fonctionne comme un basculement de cluster de basculement Windows dans une configuration active-active et peut utiliser le multipathing SMB pour détecter les pannes de connectivité et rediriger le trafic. Il offre également Hyper-V Replica pour la réplication asynchrone des machines virtuelles ainsi que la migration en direct des machines virtuelles. Une grande partie de cette fonctionnalité est axée sur le protocole SMB ; La migration en direct est uniquement disponible via SMB.

Test de performance

L'objectif d'obtenir le violon WFA dans le laboratoire était multiple. Tout d'abord, nous avions pour objectif de nous intégrer à bon nombre de nos excellents partenaires. Nous avons tiré parti de l'expérience de Dell pour tirer le meilleur parti de la PowerEdge R920 plate-forme de test. Mellanox a contribué à la prise en charge de la configuration Infiniband et Microsoft était disponible pour garantir l'utilisation des meilleures pratiques SMB 3.0. Deuxièmement, nous voulions déployer un benchmark plus intensif dans notre laboratoire, conçu pour mettre l'accent sur les configurations tout flash haut de gamme comme le WFA et le reste de la gamme Violin. Nous nous sommes donc associés à Stream Financial pour répliquer leur Test de performances DataFusion dans notre laboratoire. Enfin, nous voulions être en mesure de battre les résultats que Violin avait produits avec ce test précédemment, établissant un nouveau record pour ce dont le stockage flash est capable.

DataFusion, dans sa forme la plus simple, est conçu pour démontrer le traitement et l'agrégation de plus d'un billion de lignes de données de risque, contenant 13 billions de points de données, un point de risque par ligne. Le test examine un cas d'utilisation très réel du Big Data, où la prise de décision peut être entravée par le temps nécessaire au traitement des données. Le test imite un environnement de trading avec des données de risque contenant des compartiments de risque pour delta, gamma, vega et thêta pour les portefeuilles de trading sur une période de 12 ans. Pour simuler une vue d'entreprise typique, les données ont été agrégées à l'aide de requêtes SQL « où », « comme » et « grouper par » pour afficher l'exposition au risque regroupée par type de risque, devise et contrepartie. L'empreinte globale de la base de données hautement compressée est d'un peu plus de 8 To, étendue dépasse 100 To. Pour les besoins de ce test, la base de données est exécutée sans indexation, ce qui oblige le serveur et le stockage à traiter toutes les données en temps réel.

Les premiers tests effectués par "The Test People" au Royaume-Uni étaient un peu modestes par rapport à la configuration R920 de notre laboratoire. Leurs découvertes ont utilisé une interface Violin WFA-32 avec un seul processeur Intel Xeon E5-2690 v2 à 3.00 GHz. Le processus de test a duré 4 heures et 19 minutes. Ils ont ajouté que "le temps de traitement pourrait être encore réduit en faisant évoluer les serveurs et les baies".

Avec le gant lancé et Violin nous fournissant un WFA-64 à utiliser pendant quelques semaines, nous avons cherché à voir à quel point nous pouvions pousser le flash Violin, Windows et le tissu Infiniband. Nous avons utilisé un Dell PowerEdge R920 pour voir jusqu'où nous pouvions réduire les temps de traitement en utilisant un seul serveur incroyablement puissant. La configuration de notre R920 offrait 138 GHz de puissance de traitement CPU globale, contre 30 GHz dont le communiqué de presse original tirait parti.

Dell PowerEdge R920

• Quatre processeurs Intel E7-4870 v2 (2.3 GHz, 15 cœurs, 30 Mo de cache)
• 512 Go de RAM (8 Go x 64 DDR3, 128 Go par processeur)
• 2 démarrages RAID300 SAS 10 1 Go de XNUMX Go
• 4 adaptateurs InfiniBand double port Mellanox ConnectX-3

Avec notre nouvelle plateforme de test choisie et configurée avec Windows Server 2012 R2, nous avons pu saturer complètement le R920 lors du benchmark. L'utilisation du processeur était de 90 à 100 % au cours du test, avec 2 à 3 Go/s de trafic sur le câble. En fin de compte, nous avons terminé avec un temps incroyablement bas de 56 minutes et 16 secondes. Cela a permis de réduire d'environ 80 % le temps de traitement d'origine, ce qui montre les avantages d'un serveur à quatre processeurs tel que le Dell PowerEdge R920 dans les tâches de calcul lourdes associées à une interconnexion rapide telle que notre tissu Mellanox Infiniband. Bien que le temps de référence se soit considérablement amélioré, le WFA-64 avait encore de la marge sur les deux contrôleurs et de la bande passante disponible à exploiter.

Conclusion

Les baies de stockage All-Flash sont fondamentalement un exercice visant à tirer le maximum de performances possible à partir d'une seule plate-forme. Violin Windows Flash Array adopte une approche très spécifique pour maximiser les performances de la plate-forme de baie All-Flash de Violin en se concentrant sur les ajustements et les intégrations pour les organisations qui ont besoin de stockage pour les charges de travail du serveur d'applications Windows et le protocole SMB. L'argument de Violin semblera convaincant à de nombreux administrateurs : en s'engageant pleinement dans l'ensemble de fonctionnalités et le paradigme de gestion de Windows Server, Windows Flash Array sera plus simple et moins coûteux à déployer et à gérer. Pour les magasins Windows, c'est probablement vrai, et pour ceux qui utilisent d'autres plates-formes, la plate-forme de stockage Flash Violin 7000 est une baie plus traditionnelle qui s'y adapterait mieux.

Nos tests dans cette revue sont quelque peu limités au temps qu'il a fallu pour configurer le nouvel environnement de test et généralement l'accès à la baie. Bien qu'ils ne soient pas destinés à être exhaustifs, les points de données sont encourageants compte tenu des résultats que nous avons trouvés. Notre test, bien qu'avec un matériel considérablement amélioré, a réduit le temps de réalisation du benchmark d'un peu moins de 80 %. C'est assez impressionnant compte tenu de la densité globale de la matrice et du R920 combinés. Avec un peu de marge restante sur le WFA-64, un matériel de calcul plus rapide ou plus récent pourrait obtenir des résultats encore meilleurs. Compte tenu des nouvelles plates-formes à quatre processeurs comme le R930, nous nous attendons à ce que davantage de performances puissent être extraites du Violin WFA, qui n'exécute même pas les derniers processeurs Intel Haswell à l'intérieur.

Le WFA n'est pas sans compromis, les processeurs n'ont pas été mis à jour avec la dernière offre Intel et mis à part les avantages de conception matérielle offerts par Violin, il n'y a pas beaucoup de "sauce spéciale" du côté logiciel que Microsoft ne fournit pas. Ce n'est pas nécessairement un problème, et dans les environnements Windows, c'est probablement un avantage. La question va simplement se résumer à quel point une entreprise a besoin de ce niveau de performance par rapport aux offres SAN plus traditionnelles. D'après ce que nous avons vu dans cette interaction limitée, c'est que le WFA crie vraiment si vous avez suffisamment de calcul pour lui lancer et une application très sensible à la latence. Nous n'avons rien vu d'autres boîtiers Windows ou même de solutions de bricolage entièrement flash qui nous portent à croire qu'il existe une meilleure option dans cette catégorie.

Page produit de la matrice Windows Flash pour violon

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