Spectra Logic의 Verde with Archive SMR 드라이브(이전의 Verde DPE, 현재는 기존 Verde 제품 라인에 통합됨)는 48TB에서 최대 7.1PB의 원시 스토리지에 이르는 솔루션 용량을 제공하는 보조 파일 스토리지 플랫폼입니다. 기존의 활용 스펙트럼 베르데 다음과 결합된 패밀리 하드웨어 SMR(Shingled Magnetic Recording) 디스크, Verde는 엔터프라이즈, 대량 스토리지, 아카이브, 비정형 데이터, 대용량 파일, 임의 읽기, 대량 삭제 및 자주 변경하지 않아도 되는 파일을 위한 저렴한(최저 $0.075/GB) 고용량 스토리지를 제공합니다. Verde 헤드 장치는 2U 또는 4U 폼 팩터로 제공되며, 이 가격 범위에서 다른 플랫폼이 제공하지 않는 PB+ 용량 범위에 도달하기 위해 4U 확장 선반이 제공됩니다.
Spectra Logic의 Verde with Archive SMR 드라이브(이전의 Verde DPE, 현재는 기존 Verde 제품 라인에 통합됨)는 48TB에서 최대 7.1PB의 원시 스토리지에 이르는 솔루션 용량을 제공하는 보조 파일 스토리지 플랫폼입니다. 기존의 활용 스펙트럼 베르데 다음과 결합된 패밀리 하드웨어 SMR(Shingled Magnetic Recording) 디스크, Verde는 엔터프라이즈, 대량 스토리지, 아카이브, 비정형 데이터, 대용량 파일, 임의 읽기, 대량 삭제 및 자주 변경하지 않아도 되는 파일을 위한 저렴한(최저 $0.075/GB) 고용량 스토리지를 제공합니다. Verde 헤드 장치는 2U 또는 4U 폼 팩터로 제공되며, 이 가격 범위에서 다른 플랫폼이 제공하지 않는 PB+ 용량 범위에 도달하기 위해 4U 확장 선반이 제공됩니다.
Spectra는 단순히 Verde에 일부 Seagate Archive 드라이브를 떨어뜨리고 아카이브 스토리지 옵션이라고 부르는 것 이상을 수행했습니다. 우선 Verde는 RAID Z3만 사용합니다. 다양한 RAID는 사용자가 데이터 보호 가능성을 높이는 데 도움이 될 수 있지만 RAID Z3는 Verde에서 사용되는 드라이브의 경우 20만 년에 한 번만 데이터를 손실해야 합니다. 스펙트럼은 여기서 멈추지 않았습니다. 단일 스트라이프(3개 드라이브 + 패리티용 3개)는 하나의 스트라이프에서 최대 4개의 전체 드라이브 오류를 포함하여 손실된 데이터를 복구할 수 있습니다. 실제로 데이터가 손실되려면 상당히 짧은 시간 내에 XNUMX번의 드라이브 오류가 발생해야 합니다. 이는 "거의 절대"를 편안하게 사용할 수 있는 지점까지 통계적으로 가능성이 낮습니다.
20-plus-3 스트라이프 자체는 데이터를 상당히 잘 보호할 수 있는 것처럼 들립니다. 그러나 데이터를 본질적으로 영원히 보호한다는 주장이 제기될 때 데이터를 만드는 회사는 그들의 말만큼 훌륭하기 위해 계속해서 다음 단계로 나아가야 합니다. Spectra는 또한 각 스트라이프에서 2개의 전역 예비 부품을 사용합니다. Verde는 드라이브 오류를 지속적으로 모니터링합니다. 하나를 감지하면 전역 예비로 즉시 재구축하기 시작합니다. 스페어에서 재구축이 완료되면 관리자에게 불량 드라이브에 대한 알림이 전송됩니다. 재구축 속도는 대략 30MB/s 또는 70시간입니다. 재구축 시간을 줄이기 위해 전체 드라이브가 아니라 실제 데이터만 재구축되는 지능형 재구축 프로세스가 사용됩니다. 재구축은 외부 데이터 이동이 데이터 재구축보다 우선하므로 성능에 부정적인 영향을 미치지 않는 방식으로 설정됩니다. ZFS를 활용하면 RAID Z3의 이점을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 ZFS 체크섬도 사용할 수 있습니다. 이러한 체크섬은 데이터 손상을 지속적으로 모니터링합니다. ZFS 체크섬과 패리티의 조합을 통해 Verde는 다른 RAID 솔루션이 할 수 없는 고유한 방식으로 자가 복구할 수 있습니다.
이러한 양의 데이터 보호는 전반적인 매력을 소수의 사용 사례로 제한하지만 특히 흥미로운 한 가지 사용 사례(거의 모든 산업 분야의 회사에서 곧 문제가 될 것임)는 대용량 비디오 스토리지입니다. 감시는 금융 부문, 공항 및 일부 제조업과 같은 기관으로 이관되었습니다. 이제 카메라는 집에 감시 시스템을 가지고 있는 사람들의 수가 적지만 점점 더 많아지고 있습니다. 카메라는 보안 목적으로도 사용되지 않습니다. 소매점은 디스플레이 및 제품과의 고객 상호 작용을 모니터링하여 최상의 판매 기회를 위해 품목을 어디에 배치해야 하는지 알 수 있습니다. 이러한 비디오에서 얻을 수 있는 통찰력이 있지만 생성되는 영상도 엄청나게 많습니다. 그리고 이 푸티지에서 가치를 도출하는 것은 확인하기 쉽지 않을 수 있습니다. 이 영상은 나중에 검토할 수 있도록 저장해야 하며, 특히 법 집행과 같은 규제 산업에서는 비디오 영상을 수개월 이상 보관해야 할 수 있습니다. 이러한 경우 푸티지는 덜 미묘하며 날이 갈수록 계속 늘어나는 라이브러리에 보관해야 합니다.
이 사용 사례를 염두에 두고 시스템을 스트레스 테스트하기에 충분한 비디오 감시 데이터를 얻기 위해 우리는 Milestone Systems와 협력했습니다. Milestone은 전 세계적으로 100,000명 이상의 고객을 보유한 개방형 플랫폼 IP 비디오 관리 소프트웨어의 글로벌 리더입니다. Milestone은 엔터프라이즈급 비디오 감시 소프트웨어의 사실상 표준이며 소프트웨어에서 사전 로드된 NVR에 이르기까지 다양한 제품을 제공합니다. 우리는 이 리뷰에서 Spectra Verde와 기본 Seagate Archive HDD를 강조하기 위해 Milestone XProtect와 수백 대의 시뮬레이션 카메라 조합을 사용했습니다.
Spectra Verde 사양
- From Factor: 2U 마스터 노드 | 4U 마스터 노드 | 4U 확장 노드
- 용량: 96TB | 200TB | 800TB 단위로 최대 192TB
- 최대 시스템 용량: 96TB | 7.1PB Raw(마스터 1개, 확장 9개)
- 연결성: 10Gig Base T optical | 2GbE 옵티컬 10개(40GbE 옵션)
- HA 기능:
- 이중화 핫플러그형 냉각 시스템
- 각각 자체 AC 전원 커넥터와 상태를 나타내는 LED가 있는 예비 전원 공급 장치
- 핫스왑/예비 드라이브
- 운영 체제, 논리적 볼륨 관리자 및 파일 시스템, NFS, CIFS 및 SNMP 서버, Verde 웹 인터페이스용 중복 Data On Module(DOM) 드라이브
- 액세스 프로토콜
- CIFS-SMB2
- NFS – NFS v3 – 성능 향상을 위한 옵션 하드웨어 키트
- 네트워크 모니터링 및 구성 지원
- DHCP
- SNMP
- SMTP
- NTP
- 전력(W): 350 활성, 210 유휴 | 1,280 활성, 1,000 유휴 | 활성 775개, 유휴 상태 640개
- 성능: 최대 1GB/s
- 치수(WxHxD): 17.2 x 7 x 27.5 | 17.5 x 7 x 40 | 17.2 x 3.5 x 27.5인치
- 보증 : 1 년
설계 및 구축
아카이브 드라이브가 포함된 Spectra Verde는 나머지 Spectra Verde 라인과 동일한 하드웨어 섀시에 구축되어 동일한 기능 세트 및 인터페이스를 제공하지만 기존의 7,200RPM HDD를 활용합니다. Verde를 아카이브 스토리지 요구 사항을 위한 고용량 및 저비용 제품으로 포지셔닝하기 위해 Spectra는 SMR 기술과 느린 5,900RPM 스핀들 속도를 사용하는 Seagate Archive HDD를 사용합니다. 이 드라이브는 7,200RPM 모델보다 낮은 가격대로 제공되지만 보관 사용 사례에서 볼 수 있는 "적게 쓰고 많이 읽는" 시나리오에 더 적합합니다.
엔터프라이즈 종합 워크로드 분석
당사의 엔터프라이즈 NAS 벤치마크 프로세스는 각 장치가 스레드당 16개의 미해결 대기열과 함께 16개 스레드의 과부하 상태에서 테스트할 동일한 작업 부하로 정상 상태가 되도록 각 장치를 미리 조정합니다. 그런 다음 장치는 여러 스레드/대기열 깊이 프로필에서 설정된 간격으로 테스트되어 사용량이 적거나 많을 때 성능을 보여줍니다. CIFS 테스트는 정격 성능 수준에 매우 빠르게 도달하므로 각 테스트의 주요 섹션만 그래프로 표시합니다.
사전 조건화 및 기본 정상 상태 테스트:
- 처리량(읽기+쓰기 IOPS 집계)
Enterprise Synthetic Workload Analysis에는 실제 작업을 기반으로 하는 4가지 프로필이 포함되어 있습니다. 이러한 프로필은 기업에서 일반적으로 측정되는 연속 8K 및 128K 처리량 및 대역폭뿐만 아니라 최대 XNUMXK 읽기 및 쓰기 속도와 같이 널리 게시된 값뿐만 아니라 과거 벤치마크와 쉽게 비교할 수 있도록 개발되었습니다.
- 4K
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 4K
- 8K(순차)
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 8K
- 128K(순차적)
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 128K
백업 대상으로서의 주요 사용 사례는 순차적 워크로드이지만 지정된 지점에서 대상에 도달하는 시스템의 수에 따라 이러한 다중 스트림은 기본 스토리지에 대한 임의의 워크로드처럼 보일 수 있습니다. 따라서 128K 순차 대역폭은 합성 테스트에서 주목해야 할 주요 메트릭이지만 4K 랜덤 및 8K 순차 메트릭은 고려하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 Verde가 주로 감시와 같은 용도로 사용될 수 있지만 이상적인 방식으로 문제를 해결하도록 특별히 설계되지 않은 경우에도 기업에서 다른 애플리케이션에 사용할 수 있는 경우에 특히 그렇습니다.
4K 처리량의 경우 Verde는 279 IOPS의 읽기 성능과 1,012 IOPS 쓰기를 제공했습니다.
8K 100% 읽기/쓰기 처리량을 살펴보면 Verde는 41,847 IOPS 읽기 및 26,411 IOPS 쓰기 성능을 제공했습니다.
대형 블록 128K로 전환하면서 260.3MB/s의 지속적인 쓰기 속도와 1.07GB/s의 읽기 속도를 확인했습니다.
합성 벤치마크는 우리의 리뷰에서 공통점이 있지만, 장치가 실제 세계에서 어떻게 작동하는지에 대해 항상 가장 명확한 그림을 그리는 것은 아닙니다. 그리고 여러 리뷰에서 애플리케이션 워크로드 분석 벤치마크를 실행합니다. 그 대신 Spectra Verde의 성능을 테스트하기 위해 실제 시뮬레이션 사용 사례를 사용했습니다.
환경에는 2016개의 가상 카메라가 장착된 대표 Milestone 제품 XProtect Corporate 440이 포함되었습니다.
XProtect Corporate는 대규모 및 높은 보안 배포를 위해 설계된 강력한 IP 비디오 관리 소프트웨어(VMS)입니다. 통합 관리 인터페이스를 통해 시스템 크기 또는 여러 사이트에 분산되어 있는지 여부에 관계없이 모든 카메라 및 보안 장치를 포함한 시스템을 효율적으로 관리할 수 있습니다. 최고의 상황 인식과 사고에 대한 정확한 대응이 필요한 시스템의 경우 XProtect Corporate에 Milestone XProtect Smart Wall이 포함될 수 있습니다. XProtect Corporate 기능에는 비디오 증거의 무결성을 보장하고 산업 및 연방 규정을 준수하면서 조직이 비디오 저장 비용을 줄이는 데 도움이 되는 고급 비디오 그루밍 기능 및 암호화 기능이 포함됩니다.
다중 계층 스토리지 아키텍처는 XProtect의 아카이빙 기능을 기반으로 구축되었습니다. 각 녹화 서버는 110대의 모든 카메라를 직접 연결된 라이브 데이터베이스에 지속적으로 녹화하도록 구성되었습니다. 로컬 스토리지는 04GB RAM이 장착된 Intel Broadwell E5-2699 v4 CPU를 활용하는 Supermicro 서버 내부의 384개 Toshiba PX2 NVMe SSD로 구성되었습니다. 매 시간 정각에 녹화 서버는 라이브 데이터베이스에 있는 XNUMX시간 이상 된 모든 비디오를 아카이브 데이터베이스의 영구 저장을 위해 Verde 어레이로 전송하도록 예약되었습니다. 이러한 아카이브 이벤트(라이브 데이터베이스에서 비디오를 읽고 아카이브 데이터베이스에 기록함)가 개별적이라는 것은 XProtect 시스템과 Verde 어레이 모두의 장기적인 상태에 중요합니다(아래 그림 참조). 보관 이벤트를 완료하는 데 너무 오래 걸리면 XProtect 시스템이 라이브 데이터베이스를 오버플로하고 보존 기간이 만료되기 전에 비디오 프레임을 삭제하거나 비디오를 녹화할 위험이 있습니다. 또한 Verde 시스템에는 SMR HDD가 과도한 쓰기 작업 부하에서 복구할 수 있는 유휴 디스크 활동 기간이 필요합니다.
시스템의 소프트웨어 및 VM 토폴로지에는 XProtect Corporate 관리 서버를 호스팅하는 하나의 VM, 전체 시스템 관리를 위한 관리 클라이언트 및 라이브 및 녹화된 비디오를 보는 데 사용되는 XProtect Smart Client가 포함되었습니다. 110개의 고성능 VM이 있었고 각각 XProtect Recording Server에 연결되어 5개의 가상화된 카메라 스트림을 기록했습니다. 카메라 스트림은 각각 약 2Mbps였습니다. 이렇게 하면 XNUMXGbps 이상의 전체 시스템 수집이 생성됩니다.
440대의 카메라를 실행하면서 Verde에서 쓰기 성능을 확인하기 위해 25시간 동안 샘플을 채취했습니다. 카메라는 약 630MB/s를 기록했습니다. 성능이 0으로 떨어지면서 테스트 중에 카메라가 종료된 시점을 확인할 수 있습니다.
한 시간 동안 자세히 살펴보면 쓰기 성능이 600MB/s 바로 북쪽에서 상당히 안정적으로 유지되는 것을 볼 수 있습니다.
다시 한 단계 더 나아가 400분으로 이동하면 쓰기 성능이 900MB/s에서 약 600MB/s 사이에서 평균 XNUMXMB/s를 약간 상회하는 것을 볼 수 있습니다.
결론
Spectra Verde 제품군은 보관 및 대용량 데이터 저장을 위해 특별히 설계된 2U 또는 4U NAS입니다. 아카이브 드라이브가 있는 Verde는 Seagate의 8TB 아카이브 HDD를 사용하는 SMR HDD 기술을 활용합니다. 이 회사는 SMR 기술을 활용하고 이를 자체 아카이브 기술과 통합하여 SMR의 잠재력을 최대한 활용했습니다. 흥미로운 점은 Spectra가 SMR의 완벽한 사용 사례를 확인하고 이 사용 사례를 매칭 기술에 채택하여 기업에서 스토리지가 소비되는 방식을 변경하지 않고 이 데이터 유형의 증가하는 공간을 처리한다는 점입니다.
따라서 Verde에는 사용 사례가 제한되어 있으며 테스트가 이러한 사용 사례를 반영하는지 확인하는 것이 중요합니다. 이 경우 일반적인 응용 프로그램 벤치마크 범위를 실행하는 것은 의미가 없습니다. 예를 들어, 이 NAS를 다중 테넌트 및 다양한 워크로드로 테스트한 경우 성능이 그다지 좋지 않을 것입니다. Spectra Verde는 많은 양의 데이터를 가져와 액세스가 거의 또는 전혀 없이 오랫동안 유지되는 매체에 기록하도록 특별히 설계되었습니다. 이로 인해 Verde는 본격적인 기본 스토리지 NAS보다 테이프 교체 비즈니스에 더 적합합니다.
이를 위해 우리는 Milestone과 짝을 이루어 대부분의 테스트를 수행하고 기본 환경에서 Verde를 보여주었습니다. Milestone을 활용하여 440개의 가상 카메라를 오케스트레이션하여 중형 카지노나 지자체에서 사용할 수 있는 것과 유사한 환경을 만들었습니다. 우리는 Verde가 섭취할 수 있는 최대한 넓은 소방 호스를 제공할 수 있도록 대용량 RAM 공간과 NVMe 스토리지로 레코더 서버를 강화했습니다. 결론은 기록 서버가 가득 차서 약 600MB/s의 속도로 데이터를 수집하면서 시스템이 쓰기 이벤트를 행복하게 소비했다는 것입니다. 실제로 Verde는 아마도 더 많은 것을 처리할 수 있을 것입니다. 우리는 테스트 환경에서 다른 리소스를 제외했습니다.
Spectra Logic은 Verde로 꽤 깔끔한 작업을 수행했습니다. 그들은 테이프의 프로필과 매우 유사하게 시간이 지나도 많이 변하지 않는 거의 일정한 순차 쓰기를 선호하도록 특별히 설계된 새로운 HDD 기술을 중심으로 설계했습니다. 우리가 설계한 감시 사용 사례에서 실행은 완벽하며 Verde는 예상대로 정확하게 수행합니다. 이 실행을 RAID Z3 가용성 및 HDD의 TB당 가격 혜택과 결합하면 Verde는 이와 유사한 워크로드를 위한 최고의 솔루션입니다.
