De OCZ ZD-XL SQL Accelerator is een dienstspecifieke combinatie van hardware en software die, zoals de naam al aangeeft, expliciet is ontworpen om SQL-databases te versnellen. ZD-XL maakt gebruik van een OCZ Z-Drive R4 RM-serie PCIe-toepassingsversneller als de flash-opslaglaag in combinatie met een hosttoepassing om ofwel een SQL-volume op harde schijven te versnellen of een SQL-database te versnellen door deze in flash te plaatsen. De grootste onderscheidende factor is echter een derde optie; als de situatie daarom vraagt, kan de ZD-XL beide: een SQL-volume versnellen op de flashkaart en grote databases cachen die zich op HDD's bevinden.
Laten we, om ZD-XL beter te begrijpen, de oplossing opsplitsen in de kerncomponenten van hardware en software. Wat de hardware betreft, maakt de ZD-XL, zoals opgemerkt, gebruik van de huidige reeks R4 PCIe-toepassingsversnellers van OCZ die de ingebouwde condensatoren hebben om gegevensverlies bij onverwacht stroomverlies te voorkomen. Structureel zijn er een paar bescheiden ontwerpverbeteringen, maar in totaal is de kaart min of meer hetzelfde zoals hij kaal en in de ZD-XL-configuratie wordt verkocht. Aan de softwarekant heeft de kaart een gespecialiseerde firmware die werkt met een hostsysteemstuurprogramma en ZD-XL-software om SQL-workloads te versnellen. Het nettovoordeel is een eenvoudig te installeren en implementeren oplossing die werkt in een bestaande SQL-implementatie zonder dat het nodig is om te vervangen wat er momenteel actief is. ZD-XL kan ook worden ingezet in een HA-configuratie over meerdere hosts, mocht een uitgebreidere oplossing nodig zijn.
Wat betreft het configureren van de oplossing voor gebruik, is ZD-XL een van de meest flexibele acceleratietools op de markt. Om het gegevenspad van SQL-transacties te versnellen, doet ZD-XL een paar dingen. Ten eerste kunnen flash-volumes op de kaart worden gemaakt om tabellen zoals tempDB en logbestanden te huisvesten om de hoogste IO-prestatieverbetering uit de flash te halen. Dit is een nieuwe functie die over het algemeen niet beschikbaar is in andere caching-oplossingen. De meeste caching-toepassingen vereisen dat de volledige beschikbare cachepool wordt gebruikt. Natuurlijk is het brood en de boter van ZD-XL het cachen van hotspots in databases die ofwel te groot zijn om in hun geheel in flash te passen, of er zijn andere problemen die het onpraktisch maken om de databases volledig in flash te plaatsen. Het cache-algoritme is geoptimaliseerd voor zowel OLTP- als OLAP-gebruiksscenario's en is ontworpen om de hitratio voor deze zeer verschillende IO-patronen te maximaliseren. ZD-XL kan ook proactief zijn, opslagbeheerders krijgen het voordeel van de optie om de cache voor te verwarmen wanneer een grote vraag kan worden verwacht. Over het algemeen is de oplossing flexibel en kan deze worden ingezet om te voldoen aan de behoeften van verschillende SQL-centrische omgevingen.
ZD-XL is verkrijgbaar in drie capaciteiten, waaronder een halve hoogte, halve lengte vormfactor in 600 GB en volledige hoogte, 3/4 lengte 800 GB en 1.6 TB capaciteiten. De oplossing wordt geleverd met drie jaar garantie en speciale FAE/FSE-ondersteuning. Onze beoordelingseenheid is de capaciteit van 1.6 TB.
OCZ ZD-XL Specificaties
- Capaciteiten
- ZD-XL Halve hoogte, halve lengte
- 600GB
- 300GB
- ZD-XL Volledige hoogte, 3/4 lengte
- 800GB
- 1.6TB
- ZD-XL Halve hoogte, halve lengte
- â € <â € <NAND: cel met meerdere niveaus (MLC)
- Interface: PCI Express Gen. 2 x 8
- Energieverbruik
- HHHL
- Inactief: 14.5W
- Actief: 16W
- FH 3/4L
- Inactief: 23W
- Actief: 26W
- HHHL
- Bedrijfstemperatuur: 0 ° C ~ 70 ° C
- Opslagtemperatuur: -45 ° C ~ 85 ° C
- Luchtstroomvereiste: 300 lineaire voet/minuut (LFM)
- Stroomuitvalbeveiliging: DataWrite Assurance Technology (back-up capaciteitsvoeding om datahardening te garanderen)
- Data Fail Recovery: herstelt gegevens van maximaal één NAND-flashblok per NAND-controller
- Gegevenspadbeveiliging: ECC: tot 55 bits corrigeerbaar per sector van 512 bytes; Pariteitsbescherming voor gegevenspaden
- Gegevensbetrouwbaarheid: lees onherstelbare bitfoutfrequentie (UBER) 10e-17
- Gegevenscodering: 128-bits AES-compatibel
- Voedingsvereiste: PCI Express 12V & 3.3V
- Diensten en ondersteuning: 3 jaar garantie; Toegewijde FAE/FSE-ondersteuning (inclusief PM/engineer-ondersteuning via validatiecyclus)
Ontwerp en bouw
De OCZ ZD-XL Accelerator maakt gebruik van de in de industrie bewezen Z-Drive R4 met een revisie van het ontwerp om hem sterker te maken en de koeling te verbeteren. Zowel de ZD-XL als de Z-Drive R4 gebruiken hetzelfde ontwerp met twee borden, hoewel de ZD-XL nu een stevige metalen kap bevat om de stijfheid te verbeteren en om warmte van het bord af te voeren naar het luchtstroompad van de server. Het geeft het product ook een enorme facelift, waarbij meer aandacht voor detail wordt getoond naarmate de PCIe Application Accelerator volwassener werd sinds de eerste lancering.
Het interne ontwerp van de OCZ ZD-XL bevat acht LSI SandForce SF-2500-controllers, MLC NAND met een uithoudingsvermogen tot 40 PB en stroomuitvalcondensatoren om gegevens tijdens de vlucht naar NAND te spoelen in het geval van een stroomonderbreking. De kaart van 1.6 TB die we beoordelen, heeft een ontwerp van volledige hoogte en 3/4 lengte, terwijl er versies van 300 GB en 600 GB worden aangeboden die een compacter HHHL-ontwerp zijn.
Management
Na installatie van de software wordt de kaart onmiddellijk geïdentificeerd en worden gebruikers door een wizard geleid om ZD-XL te configureren. Het configuratieproces is ontworpen om te worden geïmplementeerd door DBA's die SQL begrijpen en weten hoe het in hun omgeving wordt gebruikt. Terminologie is daarom aangepast voor deze doelgroep en SQL DBA's kunnen zich meer zorgen maken over prestatieversnelling dan experts zijn in flash-opslag en cache-tuning.
Gebruikers worden begeleid bij het partitioneren van de kaart in een deel flashvolume en een deel cachevolume. Dit proces is zeer uniek in de PCIe Application Accelerator, die van oudsher een alles-of-niets-aangelegenheid is waarbij de SSD niet tegelijkertijd voor beide doeleinden kan worden gebruikt.
Na het partitioneren worden de kaartgebruikers door een stap geleid waarbij u het schijfvolume selecteert dat u in de cache wilt plaatsen en het database-activiteitsprofiel selecteert om het caching-algoritme tussen OLTP en OLAP aan te scherpen.
ZD-XL biedt een voorverwarmfunctie waarmee de beheerder voor elk volume een analysebestand kan maken dat de activiteit gedurende een bepaalde periode kan volgen. Wanneer de pre-warm-routine wordt uitgevoerd, wordt de cache opgewarmd met potentiële hete gegevens voordat de gegevens echt heet zijn, waardoor het volume onmiddellijk een kleine prestatieverbetering krijgt in plaats van te wachten tot de achtergrondalgoritmen van kracht worden.
Hoewel de voorverwarmfunctie leuk is, schiet het een beetje tekort aan de beheerkant, er is geen planningsoptie en het is niet mogelijk om meer dan één opwarmroutine op een volume uit te voeren. Hoewel het nog niet officieel is, is het bericht van OCZ dat ze op de hoogte zijn van deze functieverzoeken en dat we waarschijnlijk een bijgewerkte pre-warm-tool zullen zien die robuuster is in komende revisies. Gebruikers kunnen ook een "warm volume"-optie selecteren, wat een bredere benadering is om het volledige volume in de cache op te slaan zonder te hoeven wachten om de database-activiteit te analyseren.
Achtergrond testen
De StorageReview Enterprise-testlaboratorium stelt ons in staat om relevante en onbevooroordeelde benchmarks van opslagapparaten voor ondernemingen te bieden door een testomgeving op te zetten die vergelijkbaar is met wat IT-beheerders tegenkomen in echte datacenter- en veldimplementaties. Het Enterprise Test Lab bevat een verscheidenheid aan servers, netwerken, stroomconditionering en andere infrastructuur om real-world configuraties te ontwerpen die de prestaties van opslagapparaten tijdens beoordelingen nauwkeurig weergeven.
We nemen details over onze laboratoriumomgeving en testprotocollen op in beoordelingen, zodat opslagbeheerders en degenen die verantwoordelijk zijn voor de aanschaf van apparatuur redelijk kunnen inschatten onder welke omstandigheden we de gepubliceerde resultaten hebben behaald. Geen van onze beoordelingen wordt betaald of gecontroleerd door de fabrikant van de apparatuur die we testen. Aanvullende informatie over de StorageReview Enterprise-testlaboratorium en een overzicht van de netwerkmogelijkheden zijn beschikbaar op die respectievelijke pagina's.
- 2 x Intel Xeon E5-2690 (2.9 GHz, 20 MB cache, 2 kernen)
- Intel C602-chipset
- Geheugen – 256GB (16 x 16GB) 1333Mhz Micron DDR3 geregistreerde RDIMM's
- Windows Server Standard 2012
- 100GB Micron RealSSD P400e Opstart SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (voor opstart-SSD's)
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0-adapter
Analyse van applicatieprestaties
In de zakelijke markt is er een enorm verschil tussen hoe producten beweren te presteren op papier en hoe ze presteren in een productieomgeving. We begrijpen hoe belangrijk het is om opslag te evalueren als onderdeel van grotere systemen, vooral hoe responsief opslag is bij interactie met belangrijke bedrijfsapplicaties. Hiervoor hebben we applicatietests uitgerold; in deze review hebben we onze nieuwe SQL Server OLTP-benchmark opgenomen.
Om de caching en raw flash-prestaties van de OCZ ZD-XL te meten, hebben we een SQL Server-test gemaakt die gebruikmaakte van een 1.1 TB (5,000 schaal) SQL Server-database en de prestaties gemeten van een lichte belasting van 250 virtuele gebruikers (VU) tot een zware belasting van 20,000 VU. Het basisnummer in deze test is een array van 16 900GB WD Xe 10K SAS-schijven in RAID6, dat schaalde van 51.8 TPS bij 250 VU tot 719 TPS bij 15,000 VU voordat het daalde tot 592 TPS bij 20,000 VU. Met ZD-XL geïntroduceerd in de omgeving met 1.2 TB van de schijf toegewezen aan caching, werden de prestaties opgeschaald van 51.8 TPS bij 250 VU tot 1,244 TPS bij 20,000 VU. De caching begon echt een impact te vertonen bij een belasting van 2,500 VU, waar het de prestaties met 13% verhoogde en verder steeg tot een verbetering van 109% bij een belasting van 20,000 VU. Bij het meten van de prestaties van de database die volledig in flash zit, hebben we prestatieschaling gemeten van 52.7 TPS bij 250 VU tot 4,205 TPS bij 20,000 VU.
Door onze focus te verleggen naar gemiddelde latentie, schaalde onze baseline harde schijf-array van 9.4 ms bij 250VU en piekte naar 29 seconden bij 20,000VU. Na de introductie van de OCZ ZD-XL daalde die gemiddelde latentie naar 9.1 ms bij 250VU en opgeschaald naar 11.3 seconden bij 20,000 VU. Omdat de database volledig in flash zat, bleef het veel, veel sneller op de schaal van 0.3 ms bij 250 VU en oplopend tot slechts 1.4 ms bij 20,000 VU.
Enterprise synthetische benchmarks
Voorafgaand aan het initiëren van elk van onze synthetische benchmarks voor ondernemingen, Het Enterprise Test Lab van StorageReview preconditioneert het apparaat in stabiele toestand onder een zware belasting van 16 threads met een uitstekende wachtrij van 16 per thread. Vervolgens worden de apparaten in vaste intervallen getest met meerdere thread/wachtrij-diepteprofielen om de prestaties bij licht en zwaar gebruik te laten zien.
Voorconditionering en primaire steady-state tests:
- Doorvoer (lezen+schrijven IOPS aggregaat)
- Gemiddelde latentie (lees- en schrijflatentie samen gemiddeld)
- Maximale latentie (piek lees- of schrijflatentie)
- Latentie Standaarddeviatie (Lezen + Schrijven Standaarddeviatie samen gemiddeld)
Onze analyse van de OCZ ZD-XL SQL Accelerator als een flash-apparaat omvat drie profielen die vergelijkbaar zijn met onze eerdere benchmarks voor bedrijfsopslag.
- 4k Willekeurig
- 100% lezen en 100% schrijven
- 8k sequentieel
- 100% lezen en 100% schrijven
- 128k sequentieel
- 100% lezen en 100% schrijven
De OCZ ZD-XL SQL Accelerator biedt een aantal unieke voordelen in vergelijking met andere caching-producten op de markt, waarmee gebruikers alleen een volledige PCIe SSD kunnen configureren als een flash-apparaat of een caching-apparaat, niet beide tegelijk. OCZ was in staat om die dubbele functie in de ZD-XL te ontwerpen, waardoor beheerders een deel ervan konden gebruiken om bepaalde databases in de cache op te slaan, terwijl de gebruiker nog steeds een deel ervan kon toewijzen aan een flash-volume. Om te laten zien hoe goed de ZD-XL in dat opzicht presteert, hebben we de prestaties van een gedeelte van 400 GB van de schijf gemeten met behulp van onze synthetische werklastgenerator.
Na een lange voorbereidingsperiode hebben we een willekeurige 4K-leessnelheid gemeten van 171,984 IOPS en een schrijfsnelheid van 140,778 IOPS met een zware belasting van 16T/16Q. De gemiddelde latentie tijdens deze test bedroeg slechts 1.5 ms lezen en 1.8 ms schrijven. Met een sequentiële werklast van 8k hebben we 161,070 IOPS gelezen en 92,962 IOPS geschreven gemeten. In een grote sequentiële werklast van 128k zagen we overdrachtssnelheden van meer dan 2.1 GB/s lezen en 1.1 GB/s schrijven.
Conclusie
De ZD-XL SQL Accelerator van OCZ biedt een unieke aanpak als het gaat om het versnellen van een zeer specifieke werklast. In dit geval is het SQL, maar op de lange termijn kan de software worden aangepast om verschillende toepassingen te versnellen. ZD-XL heeft twee componenten, de PCIe-flashkaart en de software. Hoewel de R4-flashkaart op zichzelf zeer capabel is, is het in de ZD-XL-software leggen de belangrijkste onderscheidende factor. De software is flexibel genoeg om opslagbeheerders volumes rechtstreeks op de kaart te laten creëren voor versnelling en tegelijkertijd SQL-databases te versnellen die zich op een hogere capaciteit bevinden, maar veel langzamere harde schijven.
Met de GUI kunnen beheerders snel beslissen hoe ze ZD-XL configureren voor hun specifieke behoeften; in onze omgeving hebben we de software een paar keer opgezet en konden we vrij snel verder zonder dat we om ondersteuning hoefden te vragen. Als ZD-XL eenmaal is geconfigureerd, is er weinig noodzaak om de GUI regelmatig opnieuw te bezoeken, tenzij om geavanceerde functies uit te voeren, zoals het voorverwarmen van een database. Over het algemeen is de GUI functioneel, maar een beetje onhandig, zoals deze dingen vaak zijn, totdat de gebruiker enige tijd op het systeem heeft ingelogd. OCZ van hun kant erkent de tekortkomingen en heeft ons een voorproefje gegeven van wat er gaat komen op het gebied van nieuwe functionaliteit en features. Veel van deze updates hebben betrekking op de gebruikersinterface en verbeteren bestaande functies, zoals de optie voorverwarmen.
Wat betreft SQL-prestaties, wat duidelijk de sleutel is bij ZD-XL, zagen we in onze OLTP-omgeving een verbetering van meer dan 10% ten opzichte van een WD 100K SAS-array. Aangezien de overgang van box naar operationeel minder dan 30 minuten duurt, is er reden voor SQL-beheerders om enthousiast te zijn over wat ZD-XL te bieden heeft. Onze tests toonden aan dat de winst onder belasting kleiner werd, wat de voordelen benadrukt van het injecteren van slechts een klein beetje flash waar HDD's tekenen beginnen te vertonen van vastlopen onder het gewicht van SQL-transacties. Natuurlijk, voor die gevallen waarin een verdubbeling van de prestaties niet goed genoeg is, zorgt ZD-XL ervoor dat een database volledig binnen de flash op de PCIe-kaart kan worden verplaatst, waar de prestatiewinst exponentieel hoger is dan alleen een HDD-array.
VOORDELEN
- Eenvoudig te configureren
- Kan zowel een database cachen als een database volledig in flash opslaan
- SQL-prestaties verdubbeld met ZD-XL
NADELEN
- UI is een beetje onhandig
- Voorverwarmen heeft meer flexibiliteit nodig
Tot slot
De OCZ ZD-XL SQL-versneller geeft bedrijven een flinke boost in SQL-prestaties met kleine wijzigingen in hun bestaande omgeving. Prestatiewinst voor SQL verdubbeld over 10 HDD's en databases die meer prestaties nodig hebben, kunnen worden vastgemaakt aan de PCIe-flash. Gezien het gemak van implementatie en flexibiliteit in configuratie, is ZD-XL een waardige metgezel voor diegenen die meer willen halen uit hun op HDD gebaseerde SQL-omgevingen.
Amazon