Infrastruktura hiperkonwergentna (HCI) zyskała na popularności ze względu na prostotę wdrażania i zarządzania. W świecie Hyper-V, HCI jest wykorzystywane za pośrednictwem platformy Azure Stack HCI. Dobrą wiadomością jest to, że Microsoft stale wzbogaca Azure Stack HCI o nowe funkcje. Funkcje takie jak obsługa usługi Azure Kubernetes Service (AKS) umożliwiają elastyczne środowisko chmury hybrydowej. Od strony sprzętowej, wydanie Intel Xeon Scalable trzeciej generacji oznacza znaczny wzrost wydajności węzłów Azure Stack HCI. Aby pomóc organizacjom w wykorzystaniu wszystkich tych udoskonaleń, firma DataON wprowadziła serię nowych zintegrowanych systemów AZS.
Przez lata wielokrotnie przyglądaliśmy się systemom DataON. Ich system oparty na technologii Optane zdobył nagrodę Editor's Choice dwa lata temu. Przyjrzeliśmy się również ich dwuwęzłowemu systemowi z dużą ilością pamięci QLC , który wprowadził ekonomiczną pamięć flash na krawędź sieci. Tym razem nowością jest odświeżenie technologiczne dzięki firmie Intel i nowemu oprogramowaniu, które wprowadza to, co wcześniej nazywaliśmy węzłami gotowymi do użycia w Azure Stack HCI – nowy, zintegrowany model systemu, który zbliża DataON do poziomu rozwiązań Dell i Lenovo.
Zintegrowane systemy DataON
Co zatem składa się na zintegrowany system? W przypadku DataON zaczynamy od serwera Intel, który DataON zamawia na żądanie w miarę napływu zamówień od klientów. Systemy te są dostarczane do DataON w pełni skonfigurowane, z odpowiednimi procesorami Intel Xeon 3. generacji, pamięcią DRAM i modułami sieciowymi. Od strony pamięci masowej DataON obsługuje pełen stos pamięci Intel, w tym popularne dyski SSD P5510 , P5316 QLC, Optane P5800X i PMem . Dla osób poszukujących rozwiązań hybrydowych, DataON oferuje również obsługę dysków twardych.
Po wejściu do laboratorium inżynierowie DataON instalują i konfigurują system operacyjny Azure Stack HCI, który jest zasadniczo nowy i różni się od dotychczasowej wersji, w której Azure Stack HCI był jedynie funkcją systemu Windows Server. Następnie DataON przeprowadza testowanie, aby upewnić się, że wszystkie komponenty systemu działają i działają zgodnie z oczekiwaniami. Więcej informacji na temat nowego systemu operacyjnego i sprzętu można znaleźć w podcaście nr 86 z Howardem Lo.
DataON nie poprzestaje jednak na tym. Od dawna oferuje darmową wtyczkę do Centrum administracyjnego systemu Windows (WAC) o nazwie MUST, która umożliwia zarządzanie, monitorowanie i generowanie alertów dla klastrów DataON HCI. Teraz firma oferuje MUST Pro, która oferuje wszystkie funkcje MUST, a dodatkowo aktualizuje zintegrowane systemy o najnowsze, zweryfikowane oprogramowanie sprzętowe i sterowniki. Dzięki temu klienci mogą teraz, za pośrednictwem jednego interfejsu, aktualizować oprogramowanie firmy Microsoft, a także kluczowe sterowniki i oprogramowanie sprzętowe serwerów i innych komponentów. Kevin przeprowadził z Henrym Fu dogłębną analizę MUST Pro, gdy niedawno byliśmy na miejscu.
Ostatnią uwagą dotyczącą Zintegrowanych Systemów jest to, że zawierają one również nowy mechanizm zgłaszania problemów. Dzięki temu zespoły wsparcia Microsoft i DataON lepiej łączą się, pracując w oparciu o wspólny system zgłoszeń. Oznacza to, że gdy klienci kontaktują się z DataON lub Microsoft, inżynierowie obu zespołów mogą przesyłać sobie informacje, aby rozwiązać problem. Wsparcie dla takich systemów jest częstą skargą klientów, którzy są zmęczeni szukaniem winnych. Dzięki temu rozwiązaniu zespoły ds. sprzętu i oprogramowania współpracują ze sobą, aby rozwiązać wszelkie pojawiające się problemy.
Chociaż DataON nadal będzie oferować szeroką gamę węzłów do zastosowań z systemem Windows Server First, firma zidentyfikowała trzy kluczowe rodziny konfiguracji w swojej ofercie systemów zintegrowanych. Modele AZS-6112, AZS-6212 i AZS-6224 są podobne, ponieważ obsługują serwer, procesor i stos pamięci masowej Intel. Model 6112 to mniejsza obudowa 1U z 12 zatokami NVMe. Model 6224 to bardziej popularny system NVMe z 24 zatokami, oferujący więcej możliwości rozbudowy PCIe niż mniejsza wersja 1U. Model 6212 to hybrydowa obudowa z 12 zatokami 3.5″ (2x NVMe) przeznaczona dla użytkowników potrzebujących dużej pojemności.
System, który testowaliśmy, to standardowy model AZS-6224 o skromnej konfiguracji podstawowej.
Konfiguracja DataON AZS-6224
3 węzły serwerowe DataON S2D-6224 2U 24x 2.5″ All-NVMe.
Na węzeł:
- 2x Intel Xeon Scalable Gen3 Gold 6330 2.0 GHz, 28 rdzeni, pamięć podręczna 42 MB
- 32x Samsung 64GB DDR4 3200MHz ECC-Register RDIMM
- 2x dysk rozruchowy Intel S4520 480 GB SATA M.2
- 1x karta NVIDIA ConnectX-6 Dx EN Dual-Port QFP56 100GbE RDMA, PCIe 4.0 x16
- 5 dysków SSD Intel DC P5510 NVMe 3.8 TB 2.5″ 144L 3D TLC
Węzły połączone poprzez przełącznik NVIDIA SN2010 100GbE.
Wydajność DataON AZS-6224
Aby zmierzyć wydajność klastra DataON AZS-6224, udostępniliśmy flotę maszyn wirtualnych (VM Fleet) równomiernie rozłożoną w 3-węzłowym klastrze, zachowując równowagę między zasobami pamięci masowej a zasobami obliczeniowymi. W klastrze wdrożono 168 maszyn wirtualnych (po jednej na rdzeń procesora) z 20 GB pamięci masowej na każdą maszynę wirtualną. Dzięki temu wykorzystano 3 TB pamięci masowej równomiernie rozłożonej w całym klastrze, z wystarczającą ilością zasobów obliczeniowych, aby nie doszło do przeciążenia podczas testów dużej przepustowości lub operacji wejścia/wyjścia.
Aby dokładnie utworzyć profil klastra DataON AZS-6224, wykorzystaliśmy następujące obciążenia:
- 4K losowy odczyt/zapis
- 32K sekwencyjnego odczytu/zapisu
- 64K sekwencyjnego odczytu/zapisu
- 4 tys. losowo 70% odczytów, 80% odczytów i 90% odczytów
- 8 tys. losowo 70% odczytów, 80% odczytów i 90% odczytów
- 16 tys. losowo 70% odczytów, 80% odczytów i 90% odczytów
- VDI: Bootstorm, logowanie początkowe i logowanie poniedziałkowe
W naszym pierwszym teście sprawdzamy losową wydajność małych bloków z profilem odczytu i zapisu 4K. Klaster 3-węzłowy z łącznością sieciową 100 GbE wypadł niezwykle dobrze, osiągając ponad 4 mln operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) podczas odczytu i 525 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) podczas zapisu. W odczycie średnie opóźnienie wyniosło zaledwie 0.13 ms, a opóźnienie zapisu 0.03 ms.
Chociaż wydajność losowa jest świetna, ważne jest również sprawdzenie, jak klaster radzi sobie pod względem przepustowości. Na początek przeanalizowaliśmy profil sekwencyjny 32 KB. Tutaj DataON AZS-6224 naprawdę zaskoczył, osiągając niesamowite 45.6 GB/s przy odczycie i 14.3 GB/s przy zapisie.
Przechodząc na większy rozmiar bloku 64 KB w obciążeniu sekwencyjnym, AZS-6224 wykorzystał w pełni możliwości infrastruktury 100 GbE, osiągając 91.5 GB/s odczytu i 13.6 GB/s zapisu. Powiedzenie, że byliśmy pod wrażeniem, to mało powiedziane – wspaniale było zobaczyć taki poziom wydajności w klastrze trzywęzłowym.
Następnie przyjrzymy się bliżej obciążeniom mieszanym z ruchem losowym skupionym wokół rozmiaru bloku 4 KB. Analizujemy różne procenty odczytu, w tym obciążenia 70%, 80% i 90%. W tym przypadku klaster AZS-6224 zmierzył 2.8 mln IOPS przy 90% odczycie, 2.2 mln IOPS przy 80% odczycie i 1.5 mln IOPS przy 70% odczycie. Średnie opóźnienie wyniosło odpowiednio 0.18 ms, 0.70 ms i 1.93 ms.
W naszym losowym obciążeniu 8K z miksami odczytu 70%, 80% i 90%, DataON AZS-6224 nadal błyszczał. Zmierzyliśmy 2.7 mln IOPS przy obciążeniu 90%, 2.1 mln IOPS przy obciążeniu 80% i 1.5 mln IOPS przy obciążeniu 70%, gdzie klaster utrzymywał się na mniej więcej tym samym poziomie wydajności co obciążenia 4K, zwiększając jedynie przepustowość wraz ze wzrostem rozmiaru bloku. Średnie opóźnienie pozostało niskie i wyniosło 0.22 ms przy obciążeniu 90%, 0.78 ms przy obciążeniu 80% i 1.90 ms przy obciążeniu 70%.
Przechodząc do 16 tys. losowych transferów, zachowaliśmy te same kombinacje odczytu na poziomie 70%, 80% i 90%. Poziomy IOPS na dysku AZS-6224 nieznacznie spadły w przypadku profili 4K i 8K. Zmierzyliśmy 2.6 mln IOPS przy 90%, 2 mln IOPS przy 80% i 1.5 mln IOPS przy 70% odczycie, co ponownie pokazało, że klaster nie miał problemu z utrzymaniem tempa, mimo że wymagania dotyczące przepustowości dla większych rozmiarów bloków rosły. Średnie opóźnienie wyniosło 0.36 ms przy 70%, 0.87 ms przy 80% i 1.94 ms przy 70% odczycie.
W naszych dwóch ostatnich grupach obciążeń mieszanych przechodzimy do syntetycznych aproksymacji obciążeń SQL i VDI. Pierwszą z nich jest SQL Server w kombinacjach 80%, 90% i 97% odczytu. W przypadku klastra 3-węzłowego z 5 dyskami NVMe na węzeł, wydajność pozostała bardzo wysoka. Zmierzyliśmy 2.1 mln IOPS przy 80% odczycie, 2.7 mln IOPS przy 90% odczycie i 3.4 mln IOPS przy 97% odczycie. Opóźnienia wyniosły odpowiednio 0.81 ms, 0.24 ms i 0.17 ms w całej grupie.
Na koniec przechodzimy do obciążeń VDI, obejmujących profile takie jak Bootstorm, Initial Login i Monday Login. W tym obszarze 3-węzłowy DataON AZS-6224 utrzymał swoją tendencję do generowania imponujących wyników. Zmierzyliśmy 2.5 mln IOPS w profilu Bootstorm, 600 tys. IOPS w Initial Login i 807 tys. IOPS w Monday Login.
Oprócz testowania Azure Stack HCI, zdecydowaliśmy się na ponowne wyposażenie dokładnie tego samego sprzętu w VMware vSAN, tylko dla porównania. Azure Stack HCI i vSAN to nie do końca to samo. vSAN pozostaje bardziej funkcjonalny i, biorąc pod uwagę niektóre kwestie związane z projektowaniem pamięci masowej i sieci, nie dąży do bycia najszybszym HCI na rynku.
Biorąc pod uwagę różnicę w wydajności, skupiliśmy się na porównaniu czterech węzłów i jednym mieszanym obciążeniu między Azure Stack HCI a VMware vSAN. Podczas gdy system Windows Server pozwala na użycie płaskiej architektury flash (pełne wykorzystanie wszystkich dysków w każdym węźle do odczytu i zapisu), układ VMware vSAN wymaga dwóch dysków SSD do buforowania zapisu i trzech lub więcej dysków SSD do zapewnienia pojemności. To stawia vSAN w trudnej sytuacji w przypadku obciążeń o bardzo wysokiej wydajności, co pogarsza się w przypadku konfiguracji mniejszych węzłów.
W losowym odczycie 4K z wykorzystaniem HCI Benchmark w VMware, zmierzyliśmy 699 tys. IOPS odczytu i 257 tys. IOPS zapisu z vSAN, ze średnim opóźnieniem odpowiednio 0.59 ms i 1.51 ms. Dzięki temu konfiguracja Azure Stack HCI była ponad 5.8 razy szybsza w odczycie i 2 razy szybsza w zapisie.
Przechodząc na wydajność sekwencyjną dużych bloków z obciążeniem 64 KB, zmierzyliśmy 19 GB/s odczytu i 3.2 GB/s zapisu przez vSAN przy średnim opóźnieniu odpowiednio 1.57 ms i 8.09 ms. W tym przypadku Azure Stack HCI zwiększył wydajność odczytu ponad czterokrotnie i zaoferował ponad 4.1-krotnie wyższą wydajność zapisu.
Przechodząc do analizy obciążeń mieszanych, porównaliśmy obciążenia odczytu SQL Server na poziomie 80%, 90% i 97% w obu konfiguracjach. W środowisku vSAN zmierzyliśmy 436 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy 80%, 546 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy 90% i 630 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy 97%. W przypadku obciążeń mieszanych, Azure Stack HCI był szybszy od około 4.7 do 5.4 razy. Same wyniki vSAN są nadal bardzo wysokie, szczególnie w przypadku klastra trzywęzłowego. Tak wysokie, że dla większości klientów zapewniłoby wydajność przekraczającą potrzeby. To porównanie pokazuje tylko, w jaki sposób Azure Stack HCI zoptymalizował się pod kątem projektów pamięci flash NVMe, aby pomóc klientom potrzebującym lub wymagającym najwyższej wydajności.
Wniosek
Firma DataON oferowała już niektóre z naszych ulubionych rozwiązań Azure Stack HCI. Teraz zaktualizowali swoją ofertę o najnowsze technologie Intel, nowe oprogramowanie i ulepszoną matrycę wsparcia. To połączenie, zwłaszcza z nową aplikacją MUST Pro, stawia ich na równi z innymi firmami, takimi jak Lenovo i Dell, oferującymi zintegrowane rozwiązania dla Azure Stack HCI. DataON jednak szybciej wdraża i certyfikuje nowy sprzęt Intel, a na podstawie wycen, które widział StorageReview, jest znacznie bardziej opłacalny.
Klaster DataON AZS-6224 Azure Stack HCI oparty na technologii NVME Gen4 naprawdę zaskoczył wszystkich pod względem wydajności. Maksymalna przepustowość wyniosła 91.5 GB/s , co kilka lat temu byłoby niespotykane w klastrze o wysokiej wydajności, nie wspominając o 3-węzłowej platformie HCI.
Obciążenia losowe i mieszane również nie stanowiły problemu dla tej platformy, gdzie losowy odczyt 4K osiągnął szczyt 4M IOPS, a 8K 70/30 przekroczył 1.5M IOPS . Dyskusja na temat wydajności na tego typu platformie staje się dość interesująca, ponieważ pamięć masowa jest tak daleka od bycia wąskim gardłem, że zaczyna się szukać rozwiązań sieciowych lub aplikacji do optymalizacji. Administrator IT może też po prostu usiąść i cieszyć się komentarzami użytkowników na temat ledwo zauważalnych czasów reakcji.
Microsoft wprowadził niedawno fundamentalną i kluczową zmianę w swoim podejściu do HCI. Azure Stack HCI nie jest już funkcją systemu Windows Server, lecz odrębną jednostką. Jednym z celów firmy jest dotrzymanie kroku chmurze publicznej Azure, przy jednoczesnym dodawaniu funkcji, takich jak obsługa GPU, w których firma może być nieco w tyle. Tempo wdrażania nowych funkcji dynamicznie przyspiesza, a główna wersja z 2H21 pojawi się już wkrótce.
Biorąc pod uwagę wszystkie nowości wdrożone przez DataON i nadchodzące aktualizacje od Microsoftu, jesteśmy ponownie pod wrażeniem osiągnięć tak małej (względnie rzecz biorąc) firmy. DataON AZS-6224 to niesamowite rozwiązanie HCI, które, wykorzystując zaledwie 15 dysków SSD Intel P5510, osiągnęło ponad 4 miliony operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) i przepustowość 91.5 GB/s. To niesamowite.
Amazon