Firma QSAN Technology Inc. wprowadziła na rynek hybrydową pamięć masową flash nowej generacji z serii 3300, zoptymalizowaną pod kątem ceny i wydajności dla obciążeń małych i średnich firm (SMB). W naszym laboratorium znajduje się QSAN XCubeSAN XS3312D, dwukontrolerowa macierz SAN o wysokości 2U, zaprojektowana z myślą o potrzebach małych i średnich firm, lokalizacji zdalnych lub brzegowych oraz wszędzie tam, gdzie wymagane jest połączenie wydajności i opłacalności. Pozostałe modele z rodziny obejmują modele 2U (26 zatok), 3U (16 zatok) i 4U (24 zatoki). Wszystkie modele umożliwiają dodanie do 20 dodatkowych JBOD.
Przegląd sprzętu QSAN XCubeSAN XS3312D
QSAN XCubeSAN XS3312D nowej generacji to blokowa macierz pamięci masowej klasy podstawowej, zaprojektowana z myślą o wydajności, prostocie i przystępnej cenie wymaganej przez nowoczesne obciążenia, z możliwością elastycznego rozliczania w miarę rozwoju. To rozwiązanie może być doskonałym wyborem do wirtualizacji, edycji multimediów, monitoringu na dużą skalę i tworzenia kopii zapasowych.
Architektura oparta jest na 64-bitowym, 4-rdzeniowym procesorze Intel Xeon i może być skonfigurowana jako pojedynczy kontroler (XS3312S) lub w konfiguracji z dwoma kontrolerami aktywny-aktywny (XS3312D). XCubeSAN jest dostarczany z podstawową konfiguracją pamięci 16 GB DDR4 ECC DIMM, którą można rozbudować do 256 GB w przypadku pojedynczego kontrolera lub 512 GB w przypadku konfiguracji z dwoma kontrolerami (256 GB na kontroler). Przetestowaliśmy konfigurację z dwoma kontrolerami aktywny-aktywny.
Serwer QSAN XS3312D można rozbudować do 492 zatok dyskowych za pomocą rozszerzeń XCubeDAS lub innych firm. Obsługuje on dyski SAS, NL-SAS i SED podłączone przez interfejs SAS 3.0 12 Gb/s. Konfiguracja z jednym kontrolerem obsługuje również interfejs SATA 6 Gb/s. Wszystkie dyski można wymieniać podczas pracy.
Co testowaliśmy
Przetestowaliśmy QSAN XCubeSAN XS3312D, 12-dyskową jednostkę z dwoma kontrolerami w konfiguracji aktywny-aktywny. Seria XCubeSAN to system pamięci masowej SAN o wysokiej dostępności i pełnej redundancji, o modułowej konstrukcji. Posiada architekturę dual-active, automatyczny mechanizm failover/failback oraz technologię cache-to-flash. Niech rozmiar Cię nie zmyli. XCubeSAN można rozbudować do 492 zatok dyskowych za pomocą XCubeDAS lub jednostek rozszerzających innych firm.
QSAN XCubeSAN XS3312D – widok z przodu
Firma QSAN opracowała imponującą interaktywną konsolę zarządzania, która wyświetla szczegóły konfiguracji, status, alerty i wiele innych informacji. QSAN XEVO to system zarządzania pamięcią masową oparty na pamięci flash z intuicyjnym interfejsem graficznym, a dane są dostępne w ciągu pięciu minut od instalacji. Podstawowa technologia XEVO zapewnia elastyczność i inteligencję niezbędne do uproszczenia całej zawartości w hybrydowym systemie pamięci masowej.
QSAN XCubeSAN XS3312D – widok z tyłu
Możliwości XS3312D w skrócie
QSAN XCubeSAN XS3312D oferuje wiele funkcji dostępnych w macierzach SAN klasy korporacyjnej. Niektóre z kluczowych funkcji obejmują:
- QSLife – do monitorowania i analizy aktywności dysków SSD w celu powiadamiania o problemach ze stanem dysku
- QReport – do analizy wykorzystania biznesowego w celu zidentyfikowania obszarów wymagających ulepszeń
- Quality of Service – do zarządzania QoS w celu zrównoważenia priorytetów obciążenia pracą
- QAuth – do konfiguracji i zarządzania SED i ISE
Serwer QSAN XCubeSAN XS3312D zapewnia doskonałą wydajność z prędkością 12.8 GB/s i 1.3 mln operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) oraz skalowalną pojemnością do 10.8 PB pamięci masowej. Konstrukcja zapewnia wysoką niezawodność systemów klasy korporacyjnej i dostępność na poziomie 99.999% bez pojedynczego punktu awarii. Wszechstronne możliwości łączności obejmują 12 portów hosta (umożliwiających podłączenie do wielu hostów bez konieczności stosowania oddzielnego przełącznika) oraz możliwość wykorzystania kart hosta iSCSI 25 GbE i FC 32 GbE.
QSAN XCubeSAN XS3312D zapewnia elastyczne opcje łączności, które mogą spełnić praktycznie wszystkie potrzeby związane z połączeniem hosta, w tym:
- Karta rozszerzeń PCIe (gniazdo Gen3x8) x 2
- Port LAN 1GbE RJ45 – 1 na kontroler do zarządzania na pokładzie
- Port LAN 10GbE SFP+ – 4 porty iSCSI na kontroler na płycie głównej i opcjonalnie 4 dodatkowe porty iSCSI
- Port LAN 10GbE RJ45 – 2 opcjonalne iSCSI
- Port LAN 25GbE SFP28 – 2 opcjonalne iSCSI
- 16 Gb SFP+ Fibre Channel – 2 / 4 opcjonalnie
- 32 Gb SFP28 Fibre Channel – 2 opcjonalnie
- Szeroki port SAS 12 Gb/s – 2 wbudowane na kontroler w celu rozbudowy
- Port USB – 1 z przodu / 2 z tyłu
- 1 Port konsoli
- 1 port serwisowy (UPS)
Jeśli chodzi o konfigurację pamięci masowej, QSAN XCubeSAN XS3312D umożliwia przedsiębiorstwom strukturyzowanie i wykorzystywanie dysków na różne sposoby, zapewniając funkcje klasy korporacyjnej, jakich można oczekiwać w środowiskach SAN, w tym:
- RAID: 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60, 5EE, 6EE, 50EE, 60EE, Lustro N-way
- Cienkie zaopatrzenie
- Opcje pamięci podręcznej SSD i automatycznego poziomowania
- Migawki i klonowanie woluminów lokalnych
- Replikacja: asynchroniczna i opcjonalnie synchroniczna
XS3312D obsługuje dyski samoszyfrujące (SED), chroniąc dane w przypadku ich zgubienia, kradzieży lub zgubienia. RBAC (kontrola dostępu oparta na rolach) zapobiega nieautoryzowanemu dostępowi do danych.
Zarządzanie QSAN
Zanim przejdziemy do wyników naszych testów wydajności, przyjrzyjmy się interfejsowi graficznemu QSAN XEVO. Służy on do zarządzania macierzą i monitorowania jej, a także zapewnia oparty na graficznym interfejsie użytkownika interfejs do zarządzania pamięcią masową, który upraszcza implementację, konfigurację i konserwację.
Panel w systemie XEVO zapewnia doskonały ogólny podgląd stanu infrastruktury pamięci masowej, umożliwiając jednocześnie szybki dostęp do narzędzi pozwalających w razie potrzeby wyświetlić więcej szczegółów.
Widok pulpitu nawigacyjnego QSAN XEVO
Wykresy wydajności zapewniają graficzny obraz aktywności i wydajności macierzy. Jeśli coś jest nie tak, kolor odpowiednich elementów zmieni się z zielonego na żółty lub czerwony.
W sekcji Przegląd pamięci masowej obiekty Tablica i Dysk wyświetlają liczbę urządzeń w tych kategoriach. Kliknięcie dowolnego z nich lub łącza menu System w lewym górnym rogu spowoduje wyświetlenie widoku System.
Konfiguracja macierzy i dysków QSAN XEVO
Interfejs graficzny przedstawia widok z przodu i z tyłu zainstalowanego systemu. Najechanie kursorem na dowolny z zielonych obszarów spowoduje wyświetlenie dodatkowych informacji. Kolory będą się zmieniać w zależności od stanu alertu dla wskazanego dysku, kontrolera zasilania, wentylatora, portu itp.
Widok hosta zawiera szczegółowe informacje dotyczące zarządzania hostami i ich konfiguracji, a także umożliwia zarządzanie woluminami.
Zarządzanie hostem QSAN XEVO
Na tym zrzucie ekranu widać hosta (SR_Lab) pod połączeniem Fibre Channel, dla tego hosta aktywne są dwa kontrolery, a hostom prezentowane są 4 woluminy (tj. jednostki LUN). Użytkownik może modyfikować woluminy i zmieniać ich oznaczenia LUN.
Interfejs zarządzania pulami umożliwia zarządzanie konfiguracją dysków i woluminów znajdujących się w pulach.
Zarządzanie pulami QSAN XEVO
Jak pokazano poniżej, pula o nazwie Pool_02 ma 6 dysków (slotów) przypisanych do konfiguracji.
Konfiguracja dysków zarządzania pulą QSAN XEVO
Dostępne są informacje o każdym dysku, w tym poziom alertu (w tym przypadku zielony), numer slotu, pojemność, bieżący stan i typ dysku.
Oprócz funkcji administracyjnych, XEVO może wyświetlać szczegółowe widoki wydajności macierzy, w tym woluminów, dysków i portów danych. Poniżej znajduje się przykład wykresów wydajności dla połączeń portów danych z hostami.
Poniżej przedstawiono monitorowanie woluminów dostępne w tej tablicy, pokazujące opóźnienia, operacje wejścia/wyjścia na sekundę i przepustowość każdego woluminu.
Dostępny monitoring wydajności macierzy jest przydatny przy określaniu wąskich gardeł w infrastrukturze pamięci masowej.
Ogólnie rzecz biorąc, interfejs użytkownika jest intuicyjny i łatwy w obsłudze. Dla integratora systemów, który udostępnia te urządzenia klientom, konfiguracja powinna być dziecinnie prosta. Dla małej firmy, która musi dbać o macierz, zadania takie jak regularne monitorowanie i konserwacja są oczywiste, co oznacza, że każdy specjalista IT powinien być w stanie uruchomić ten interfejs graficzny i z niego korzystać.
Wydajność QSAN XCubeSAN XS3312D
Do testów wykorzystaliśmy 12 dysków SSD Seagate Nytro 3350 SAS o pojemności 7.68 TB. Dla każdej konfiguracji wykorzystaliśmy dwie grupy RAID składające się z 6 dysków SSD każda. Dyski rozdzieliliśmy na oba kontrolery, tworząc konfigurację aktywny/aktywny. Użycie dysków SSD pozwoliło na wyeliminowanie większości opóźnień i przesunięcie granic możliwości macierzy pamięci masowej.
Wydajność serwera SQL
Protokół testowania OLTP w Microsoft SQL Server wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) opracowanego przez Transaction Processing Performance Council – internetowego testu porównawczego przetwarzania transakcji, który symuluje działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji. Test TPC-C jest bliższy niż syntetyczne testy wydajnościowe ocenie mocnych stron i wąskich gardeł infrastruktury pamięci masowej w środowiskach baz danych.
Każda maszyna wirtualna SQL Server jest skonfigurowana z dwoma dyskami wirtualnymi: woluminem 100 GB do rozruchu oraz woluminem 500 GB na bazę danych i pliki dziennika. Z perspektywy zasobów systemowych skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi i 64 GB pamięci DRAM.
W tym teście wykorzystano SQL Server 2014 działający na gościnnych maszynach wirtualnych z systemem Windows Server 2012 R2. Tradycyjnie testowaliśmy w tym teście duże bazy danych o skali 3,000 w pamięci lokalnej lub współdzielonej, ale w tej iteracji skupiamy się na równomiernym rozmieszczeniu czterech baz danych o skali 1,500 na naszych serwerach.
Konfiguracja testowania serwera SQL Server (na maszynę wirtualną)
- Windows Server 2012 R2
- Zajętość pamięci masowej: 600 GB przydzielonych, 500 GB wykorzystanych
- SQL Server 2014
- Rozmiar bazy danych: skala 1,500
- Obciążenie wirtualnego klienta: 15 000
- Bufor RAM: 48 GB
- Długość testu: 3 godziny
- 2.5 godziny przygotowania wstępnego
- 30-minutowy okres próbny
W przypadku obciążenia naszej aplikacji SQL Server zmierzyliśmy średnie opóźnienie wynoszące 11 ms w przypadku macierzy RAID6 i 3 ms w przypadku macierzy RAID10, co pokazuje, że XCubeSAN XS3312D może osiągnąć dość niskie średnie opóźnienie przy takim obciążeniu.
Wydajność Sysbench MySQL
Nasz pierwszy test porównawczy aplikacji z pamięcią lokalną opiera się na bazie danych Percona MySQL OLTP, mierzonej za pomocą SysBench. Test ten mierzy również średnią liczbę transakcji na sekundę (TSP), średnie opóźnienie i średnie opóźnienie na poziomie 99. percentyla.
Konfiguracja testów Sysbench (na maszynę wirtualną)
- CentOS 6.3 64-bit
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabele bazy danych: 100
- Rozmiar bazy danych: 10 000 000
- Wątki bazy danych: 32
- Bufor RAM: 24 GB
- Długość testu: 3 godziny
- 2 godziny wstępnego kondycjonowania 32 wątków
- 1 godzina 32 wątki
W naszym obciążeniu Sysbench, obie konfiguracje RAID były bardzo zbliżone. Podzieliliśmy równo 16 maszyn wirtualnych Sysbench na prezentowane woluminy z obu naszych pul RAID6 i RAID10, aby zmierzyć różnice w wydajności między tymi dwoma typami RAID. Zmierzyliśmy łącznie 12 094 TPS dla RAID10 i 11 443 TPS dla RAID6.
Średnie opóźnienie w obciążeniu 16 maszyn wirtualnych wyniosło 42.49 ms dla macierzy RAID10 i 44.75 ms dla macierzy RAID6.
W naszym ostatnim teście Sysbench, w którym mierzono średnie opóźnienie na poziomie 99. percentyla, odnotowaliśmy wartość 82.00 ms dla RAID10 i 88.41 ms dla RAID6.
Analiza obciążenia VDBench
W przypadku testów porównawczych macierzy pamięci masowej, testy aplikacji są najlepsze, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż nie odzwierciedlają one idealnie rzeczywistych obciążeń, testy syntetyczne pomagają w ustaleniu podstawowych parametrów urządzeń pamięci masowej, zapewniając powtarzalność, która ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów” i testów rozmiaru transferu wspólnej bazy danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI. Testy te wykorzystują generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala to na powtarzanie tych samych obciążeń w szerokiej gamie urządzeń pamięci masowej, w tym w macierzach flash i indywidualnych urządzeniach pamięci masowej.
Profile:
- Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
- Losowy zapis 4K: 100% zapisu, 64 wątki, 0-120% ioracji
- 64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 16 wątków, 0-120% ioratu
- 64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 8 wątków, 0-120% ioratu
- Syntetyczna baza danych: SQL i Oracle
- Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych
Zaczynając od obciążenia czterech narożników (przepustowość szczytowa i pasmo szczytowe), przyjrzeliśmy się nasyceniu małych bloków wejścia/wyjścia w losowym odczycie 4K. W tym przypadku zauważyliśmy, że obie grupy RAID wykazują opóźnienie poniżej 2 ms do 280 tys. IOPS, a następnie osiągają szczyt odpowiednio około 326 tys. IOPS dla RAID6 i 338 tys. IOPS dla RAID10.
Podczas losowego zapisu RAID6 osiągnął szczytową wartość 146 tys. IOPS przy opóźnieniu 12.8 ms, natomiast RAID10 wykorzystał o wiele więcej możliwości macierzy, osiągając nieco ponad 300 tys. IOPS przy średnim opóźnieniu 5.9 ms.
W testach sekwencyjnego odczytu 64 KB obie konfiguracje RAID przekroczyły granicę opóźnienia 2 ms przy przepustowości 2.2 GB/s. Jednak konfiguracja RAID10 zaczęła odnotowywać większy wzrost opóźnień przy przepustowości 3.7 GB/s, osiągając maksymalnie 13.7 ms przy przepustowości 4.54 GB/s. Z kolei RAID6 osiągnął granicę około 4.39 GB/s przy opóźnieniu 9.58 ms.
W testach zapisu sekwencyjnego dysk QSAN XS3312D osiągnął przepustowość do 6.3 GB/s i opóźnienie 9.7 ms z macierzą RAID10, a RAID6 zbliżył się do tego wyniku, osiągając około 6.2 GB/s. RAID6 przekroczył opóźnienie 2 ms przy opóźnieniu 4.5 GB/s, podczas gdy RAID10 osiągnął 5.0 GB/s przy opóźnieniu 2 ms.
Nasz kolejny zestaw testów obejmuje trzy syntetyczne obciążenia SQL: SQL, SQL 90-10 i SQL 80-20. Przy standardowym obciążeniu SQL udało nam się zwiększyć wydajność macierzy dyskowej do 318 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przed przekroczeniem 3 ms opóźnienia w przypadku RAID10. RAID6 osiągnął maksymalną wydajność 298 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 3.22 ms.
W naszych testach odczytu SQL na poziomie 90% i zapisu na poziomie 10%, QSAN XS3312D osiągnął około 309 tys. IOPS przy opóźnieniu 3.1 ms na macierzy RAID10, a RAID6 osiągnął maksymalnie 267 tys. IOPS przy opóźnieniu ponad 3.64 ms.
W testach SQL 80-20, RAID6 osiągnął 233 tys. IOPS przy opóźnieniu 4.18 ms, podczas gdy RAID10 osiągnął 307 tys. IOPS przy opóźnieniu 3.1 ms.
Następnie mamy nasze syntetyczne obciążenia Oracle: Oracle, Oracle 90-10 i Oracle 80-20. W pierwszym teście obciążenia Oracle, RAID6 osiągnął 228 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy opóźnieniu 5.26 ms, a RAID10 zwiększył wydajność QSAN XS3312D do 300 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy opóźnieniu 3.86 ms.
W testach odczytu i zapisu Oracle na poziomie 90%, RAID6 osiągnął 262.5 tys. IOPS przy opóźnieniu 2.32 ms, a RAID10 osiągnął 316.6 tys. IOPS przy opóźnieniu 1.92 ms.
W testach odczytu 80% i zapisu 20% RAID6 osiągnął 234.8 tys. IOPS przy opóźnieniu 2.6 ms, a RAID10 osiągnął 311 tys. IOPS przy opóźnieniu 1.9 ms.
W ostatniej sekcji testów porównawczych przyjrzymy się wydajności syntetycznego VDI, mierząc zarówno scenariusze pełnego klonu, jak i klonu połączonego. Zaczynamy od pełnego klonu, analizując zdarzenia rozruchu, początkowego logowania i logowania w poniedziałek. W testach rozruchu maszyn wirtualnych, RAID10 osiągnął 290 tys. IOPS przy opóźnieniu 3.4 ms, a RAID6 osiągnął 253.6 tys. IOPS przy opóźnieniu 3.6 ms.
W testach początkowego logowania FC, RAID10 osiągnął 232.5 tys. IOPS przy opóźnieniu 3.64 ms, a RAID6 osiągnął 135.5 tys. IOPS przy opóźnieniu 6.3 ms.
W ostatnim teście FC, obciążeniu poniedziałkowego logowania, zwiększyliśmy wydajność RAID10 do 226.2 tys. IOPS przy opóźnieniu 2.26 ms, a RAID6 osiągnął szczyt na poziomie 147.5 tys. IOPS przy opóźnieniu 3.46 ms.
W testach rozruchu Linked Clone, RAID10 osiągnął 232 tys. IOPS przy opóźnieniu 2.2 ms, a w przypadku RAID6 osiągnęliśmy 223 tys. IOPS przy średnim opóźnieniu 2.18 ms.
Początkowe testy logowania wykazały, że RAID10 osiągnął 180 tys. IOPS przy średnim opóźnieniu 1.4 ms, podczas gdy RAID6 osiągnął jedynie 122 tys. IOPS przy opóźnieniu 2.1 ms.
W końcowym teście LC, przy obciążeniu logowaniem w poniedziałek, RAID10 osiągnął 190.1 tys. IOPS z opóźnieniem 2.68 ms, podczas gdy RAID6 osiągnął maksymalnie 131.8 tys. IOPS z opóźnieniem 3.88 ms.
Wniosek
Przez lata przez nasze laboratorium przewinęło się wiele urządzeń QSAN i zawsze sprawdzały się znakomicie, jeśli chodzi o niezwykle ważny trójkąt równowagi między wydajnością, ceną i zestawem funkcji. Tym razem XS3312 oferuje więcej tego samego, co jest świetną wiadomością dla małych firm, przedsiębiorstw rozproszonych, MSP i regionalnych dostawców usług w chmurze.
Przetestowaliśmy model XS3312D, który oferuje dwa kontrolery, natomiast wersja z jednym kontrolerem to XS3312S. Z dwoma kontrolerami, nasza konfiguracja testowa wykorzystywała dwanaście dysków SSD podzielonych na dwie grupy po sześć. Następnie zostały one skonfigurowane w dwóch grupach pul RAID6 lub RAID10 do odpowiednich testów.
Pod względem prędkości i przepustowości, dysk QSAN XS3312D oferował wysoką wydajność, osiągając maksymalną wartość 4.54 GB/s w RAID10 w naszym teście sekwencyjnego transferu danych 64 KB. W teście losowego transferu danych 4 KB, również w RAID10, transfer danych w małych blokach osiągnął maksymalną wartość 338 000 IOPs.
W testach aplikacji SQL Server z obciążeniem maszyn wirtualnych SQL, konfiguracja RAID6 miała średni łączny czas odpowiedzi wynoszący 11 ms, podczas gdy RAID10 osiągnął 3 ms. Wydajność Sysbench również była wysoka, choć różnica między tymi dwoma typami RAID nie była duża. Przy obciążeniu 16 maszyn wirtualnych RAID10 zmierzył 12 094 TPS, a RAID6 11 443 TPS.
QSAN nadal dostarcza znakomite rozwiązania dla segmentu pamięci masowej klasy podstawowej, gdzie panuje silna konkurencja. Oferta obejmuje zarówno rozwiązania NAS, które wymagają dodatkowego oprogramowania lub pakietów do obsługi pamięci blokowej, jak i oferty dużych producentów OEM, które zazwyczaj oferują bogaty zestaw funkcji, ale są drogie. QSAN dobrze radzi sobie pomiędzy nimi, oferując pamięć masową blokową z bogatym zestawem funkcji, która jednocześnie nie nadwyręży budżetu.
Choć mogłoby się wydawać, że istnieje wiele rozwiązań rozwiązujących ten konkretny problem, tak naprawdę ich nie ma. Co więcej, cena detaliczna XS3312D wynosi 7,200 dolarów, a używane dyski nie są blokowane, co daje klientom i integratorom elastyczność we wdrożeniu. Ogólnie rzecz biorąc, jest to doskonały sposób dla małej firmy na rozpoczęcie działalności na małą skalę i posiadanie rozwiązania, które w opłacalny sposób będzie rosło wraz z ilością danych przez lata.
Strona produktu QSAN XCubeSAN XS3312D
Raport sponsoruje QSAN. Wszystkie poglądy i opinie wyrażone w niniejszym raporcie opierają się na naszej obiektywnej ocenie rozpatrywanych produktów.
Amazon