Niedawno przyjrzeliśmy się najnowszej macierzy pamięci masowej Dell klasy podstawowej, PowerVault ME5 . W tym celu przeanalizowaliśmy główne zastosowania macierzy, testując ME5 w popularnej konfiguracji hybrydowej z bardzo pozytywnymi wynikami. Chociaż ME5 doskonale sprawdza się w małych i średnich firmach (SMB) – głównie jako hybrydowa macierz flash – oferuje znacznie więcej w konfiguracji z dyskami all-flash. Typowe firmy z sektora SMB nie potrzebują aż tak dużej wydajności, ale coraz większa liczba zastosowań brzegowych może skorzystać z przewidywalnej wydajności i niezawodności, jaką oferuje pamięć flash.
Istnieją wyraźne cele, takie jak handel detaliczny, inteligentne magazyny i robotyka, które wymagają większej ilości analityki i sztucznej inteligencji na brzegu sieci, biorąc pod uwagę potrzeby związane z pamięcią masową na brzegu sieci. Lista stale się wydłuża, obejmując aplikacje takie jak rozproszone sieci dostarczania treści (DDS), które obsługują streaming i gry, monitoring oraz poszukiwania ropy naftowej i gazu. Wszystkie te obszary charakteryzują się gwałtownym wzrostem ilości danych i koniecznością zapewnienia mocy obliczeniowej bliżej źródła. Ten wzrost można przypisać nowym wnioskom z zakresu uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji (ML/AI), dostępnym dla firm dzięki mocy procesorów graficznych (GPU) i innych narzędzi, które są przesyłane do miejsca, w którym dane są generowane.
Na brzegu sieci panuje delikatna równowaga. Organizacje muszą brać pod uwagę zmienne inaczej niż w centrach danych. Koszt, łatwość zarządzania, serwisowalność i wydajność to kluczowe elementy, które należy brać pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o inwestycjach w rozwiązania Edge IT.
Trendy w Edge IT
Systemy stają się coraz mniejsze i cichsze, zapewniając wydajność niezbędną do przetwarzania brzegowego. Obecne aplikacje mogą działać w publicznych lub prywatnych środowiskach chmurowych, lokalnie lub w niekontrolowanym środowisku zdalnym. Wzrost popularności sztucznej inteligencji (AI) i rozwoju uczenia maszynowego (ML) ma kluczowe znaczenie dla rosnącego trendu przetwarzania brzegowego. Dostawcy sprzętu i oprogramowania stale ulepszają wydajność, odporność na błędy, redundancję i możliwości zarządzania – dzięki czemu urządzenia brzegowe oferują uproszczone opcje wdrażania, skalowalność, łatwość zarządzania i rozmiar dostosowany do środowiska zdalnego.
Oprócz fizycznego sprzętu i aplikacji, te urządzenia brzegowe muszą posiadać solidne, zaawansowane zabezpieczenia wbudowane w system, sieć, urządzenia peryferyjne, pamięć masową i dostęp. Projektowanie rozwiązań brzegowych bez konieczności dotykania urządzenia powinno być kluczowym elementem. Niezależnie od tego, czy chodzi o placówkę handlową, inteligentny magazyn, stanowisko do obsługi pojazdów autonomicznych, czy halę produkcyjną, większość odległych lokalizacji nie będzie miała na miejscu personelu IT, który obsługiwałby każdą lokalizację. Należy dążyć do zmniejszenia obciążenia administratorów IT w centrum danych i uproszczenia ich rozwiązań brzegowych.
Organizacje chętnie przechodzą na przetwarzanie brzegowe, ponieważ mogą dzięki temu uzyskiwać analizy w czasie rzeczywistym, ograniczać koszty przepustowości i sieci, dbać o bezpieczeństwo danych i ostatecznie zwiększać wydajność operacyjną.
Typowe topologie krawędziowe
Topologie brzegowe występują w wielu rozmiarach. Typowe wdrożenia obejmują serwery brzegowe i centra pamięci masowej, handel detaliczny, regionalne centra danych telekomunikacyjnych, centra lokalne lub mikrocentra oraz inteligentne magazyny. Ta złożoność na brzegu sieci będzie nadal rosła wraz ze wzrostem zapotrzebowania na przetwarzanie brzegowe.
Przeniesienie tych środowisk na krawędź sieci przyniesie natychmiastowe korzyści: niższe opóźnienia, przetwarzanie lokalne, mniejszy narzut, lokalną pamięć masową, mniejszą złożoność i lepszą stabilność. Takie korzyści są istotne dla organizacji, które chcą wprowadzać innowacje, rozwijać się i zapewniać użytkownikom lepsze środowisko obliczeniowe i wsparcie. Głównym powodem przejścia na rozwiązanie brzegowe jest sukces organizacji, co oznacza dostarczanie rozwiązań, które są wydajne, rozwijają się i pozostają bezpieczne.
Biorąc pod uwagę, że analityka i business intelligence to główne zastosowania wdrożeń brzegowych, architektury pamięci masowej wdrożone w centrach danych brzegowych muszą zapewniać wysoką wydajność, niskie opóźnienia i bezpieczny dostęp do danych. Istnieją cztery popularne topologie, które można rozważyć w przypadku zastosowań pamięci brzegowej. W przypadku współdzielonych macierzy pamięci masowej standardową topologią jest współdzielona sieć SAN (po lewej stronie). W tej topologii pamięć masowa skaluje się poprzez dodawanie większej pojemności do macierzy lub dodawanie kolejnych macierzy do sieci SAN. Protokół Fibre Channel jest preferowanym protokołem ze względu na niskie opóźnienia, pełne odciążenie i sprawdzoną odporność. Wkrótce zobaczymy natywne macierze pamięci masowej NVMe i przejście na technologię FC-NVMe, co jeszcze bardziej zwiększy wydajność.
Inną topologią jest pamięć masowa definiowana programowo (SDS) i pamięć masowa hiperkonwergentna (HCI). Rozwiązania takie jak VMware vSAN umożliwiają klastrowi serwerów z pamięcią masową własną współdzielenie zasobów pamięci masowej w sieci. Pamięć masowa skaluje się wraz z dodawaniem kolejnych serwerów z pamięcią masową własną do klastra, ale takie architektury nie korzystają z pełnego odciążenia, jakie oferują sieci SAN Fibre Channel.
Ponadto iSCSI i NVMe/TCP zapewniają także łączność współdzielonej pamięci masowej i są zwykle wykorzystywane w aplikacjach drugiej warstwy lub o znaczeniu niekrytycznym.
Dell PowerVault ME5 Edge Performance
Dell dostarcza solidne rozwiązania brzegowe i stale wprowadza innowacje, oferując pamięć masową all-flash, wstępnie przetestowaną integrację, narzędzia do zarządzania i funkcje sieciowe. Serwis StorageReview niedawno przetestował PowerVault ME5 , prezentując imponujące wyniki testów. PowerVault ME5 idealnie nadaje się dla małych i średnich firm (MŚP), oferując możliwości, które można elastycznie rozszerzać na całe przedsiębiorstwo, tworząc solidne rozwiązanie brzegowe w połączeniu z odpowiednim serwerem PowerEdge.
Zaprojektowany z myślą o prostocie, szybkości i przystępnej cenie, system PowerVault ME5 oferuje wyjątkową wszechstronność w zakresie obciążeń. Na całym świecie zainstalowano ponad 50 000 systemów PowerVault wdrożonych w tysiącach lokalizacji klientów, obsługujących różne typy obciążeń o zróżnicowanych wymaganiach dotyczących wydajności i skalowalności.
Nasze pierwsze spojrzenie na Dell PowerVault ME5 skupiło się na jego wydajności w konfiguracji hybrydowej z dwoma dyskami SSD i dziesięcioma dyskami twardymi. Taka konfiguracja dysków jest typowa dla klientów o dużej gęstości pojemności, ale w niektórych lokalizacjach brzegowych wymagających wyższej wydajności, ME5 można umieścić w inny sposób.
Sercem PowerVault ME5 są dwa kontrolery; jednak konfiguracja hybrydowa z dwoma dyskami SSD pozwala na wykorzystanie tylko jednego na raz. Prawidłowa konfiguracja musi umożliwiać obsługę jednej grupy dysków SSD na kontroler, przy minimalnej liczbie dwóch dysków na grupę w RAID 1.
Aby lepiej pokazać, jak PowerVault ME5 może przynieść korzyści wdrożeniom brzegowym o dużej intensywności operacji wejścia/wyjścia, wykorzystaliśmy łącznie osiem dysków SSD o dużej intensywności odczytu. Następnie podzieliliśmy je na cztery grupy po dwa dyski SSD w konfiguracji RAID 1 w każdej puli pamięci masowej, co pozwoliło na pełne nasycenie kontrolerów w konfiguracji aktywny-aktywny.
Możliwość pełnego nasycenia kontrolerów oznacza, że inwestycje w rozwiązania brzegowe, wykorzystujące ME5 z pamięcią flash, mogą zapewnić lepsze wykorzystanie systemu. Konfiguracje SSD będą również zużywać mniej energii, generować mniej ciepła i hałasu oraz powinny zapewniać większą niezawodność nośników. Wszystko to sprawia, że wersja ME5 all-flash stanowi mocną ofertę na brzegu sieci, gdzie środowiska wdrożeniowe i wsparcia często nie spełniają wymagań „centrum danych”.
Wykorzystaliśmy to samo wdrożenie z czterema hostami, wykorzystując serwery Dell PowerEdge R740xd, każdy z dwuportową kartą HBA Marvell QLogic FC o pojemności 32 Gb/s. Następnie serwery zostały połączone za pomocą przełączników Brocade G620 FC o pojemności 32 Gb/s do serwera Dell PowerVault ME5. Utworzyliśmy dwa woluminy o pojemności 3 TB każdy, po jednym na pulę lub kontroler. Łączny rozmiar naszych danych w testach syntetycznych osiągnął szczytowe 4 TB.
Analiza obciążenia VDBench
W przypadku benchmarkingu urządzeń pamięci masowej, testy aplikacji sprawdzają się najlepiej, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż testy syntetyczne nie odzwierciedlają idealnie rzeczywistych obciążeń, pomagają one w ustaleniu punktu odniesienia dla urządzeń pamięci masowej, zapewniając powtarzalność, która ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów” i testów sprawdzających rozmiar transferu danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI.
Wszystkie te testy wykorzystują wspólny generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala nam to na powtarzanie tych samych obciążeń na szerokiej gamie urządzeń pamięci masowej, w tym macierzach flash i indywidualnych urządzeniach pamięci masowej. Nasz proces testowania tych benchmarków polega na wypełnieniu całej powierzchni dysku danymi, a następnie partycjonowaniu sekcji dysku równej 25% pojemności dysku, aby symulować potencjalną reakcję dysku na obciążenia aplikacji. Różni się to od testów pełnej entropii, które wykorzystują 100% dysku i wprowadzają go w stan stabilny. W rezultacie te wartości będą odzwierciedlać wyższe, stałe prędkości zapisu.
Profile:
- Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
- 4K losowy zapis: 100% zapisu, 128 wątki, 0-120% ioracji
- 64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 32 wątków, 0-120% ioracji
- 64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 16 wątków, 0-120% ioratu
Szybko widać korzyści z wykorzystania obu kontrolerów w połączeniu z większą ilością pamięci flash w obudowie Dell PowerVault ME5. Udało nam się przejść z 300 tys. IOPS w naszej hybrydowej konfiguracji ME5 do imponujących 614 tys. IOPS przy losowym odczycie 4K w konfiguracji all-flash.
Wydajność losowego zapisu 4K wzrosła ponad dwukrotnie, z 78.8 tys. IOPS przy wykorzystaniu jednego kontrolera w naszej konfiguracji hybrydowej do 172.6 tys. IOPS w naszej konfiguracji all-flash.
Następnie przyjrzymy się wydajności sekwencyjnej dużych bloków w naszych testach 64 KB. Mierząc wydajność odczytu, zaobserwowaliśmy ogromny wzrost przepustowości, z niecałych 4 GB/s w konfiguracji hybrydowej do 11.9 GB/s w naszej konfiguracji all-flash. Przyczyny tych ulepszeń można przypisać dwóm obszarom. Pierwszym jest przejście z jednej aktywnej grupy dysków składającej się z dwóch dysków SSD w początkowej wersji do czterech aktywnych grup dysków na ośmiu dyskach SSD. Drugim jest możliwość wykorzystania obu kontrolerów.
Sekwencyjna wydajność zapisu 64 KB znacząco wzrosła, początkowo osiągając szczytową wartość 943 MB/s w konfiguracji hybrydowej i 5.6 GB/s w konfiguracji all-flash. W przypadku lokalizacji brzegowych, które wymagają szybkiego przechwytywania i zapisywania danych, ten typ konfiguracji oferuje wiele korzyści.
Zasadniczo w tej konfiguracji all-flash uzyskujemy znacznie lepszy profil wydajności, zgodnie z oczekiwaniami. Oznacza to, że na brzegu sieci kluczowe jest zrozumienie możliwości systemu, aby zapewnić odpowiednie dopasowanie infrastruktury. W tym przypadku, korzystając z obu kontrolerów, jesteśmy przekonani, że ME5 poradzi sobie z każdym obciążeniem, niezależnie od tego, czy będzie to statek badawczy, czy duży sklep detaliczny. Co więcej, dzięki niezawodnemu i bezpiecznemu połączeniu FibreChannel 32G między serwerami a pamięcią masową, administratorzy IT mogą być pewni, że ścieżka danych jest bezpieczna.
PowerVault ME5 z PowerEdge
Firma Dell zweryfikowała konfiguracje PowerEdge i PowerVault, aby zapewnić łatwiejsze, szybsze i tańsze wdrożenie obsługujące wiele obciążeń, w tym Edge, HPC, systemy bezpieczeństwa (CCTV), VDI i wirtualizację, Microsoft SQL, tworzenie kopii zapasowych i inne. Firma Dell Technologies oferuje wstępnie przetestowane konfiguracje, obejmujące oprogramowanie, sprzęt, pamięć masową, komponenty sieciowe oraz udokumentowane przewodniki po najlepszych praktykach, które pozwalają rozpocząć od małych projektów i rozwijać je wraz z rozwojem firmy.
PowerVault ME5 umożliwia wybór sposobu konfiguracji topologii z łącznością SAN lub DAS. Oddzielenie mocy obliczeniowej od pamięci masowej zwiększa elastyczność, umożliwiając modułową rozbudowę, a jednocześnie zastępując serwer PowerEdge w przypadku zapotrzebowania na więcej pamięci lub procesora, zwiększając jednocześnie pojemność serwera PowerVault ME5.
Koncentrując się na wydajności aplikacji, DAS jest preferowany w porównaniu z pamięcią masową podłączoną do sieci (NAS), ponieważ serwer nie musi przemierzać sieci, aby odczytywać i zapisywać dane. Skonfigurowanie PowerVault ME5 dla sieci SAN sprawia, że pamięć masowa wydaje się być podłączona lokalnie, co poprawia dostępność aplikacji i udostępnianie danych na wielu ścieżkach danych, jednocześnie zachowując wydajność aplikacji na serwerze, a usługi danych pamięci masowej są uruchamiane na macierzy.
System PowerVault ME5 jest konfigurowany i zarządzany za pomocą oprogramowania PowerVault Manager. Ujednolicony ekosystem zarządzania firmy Dell ułatwia zarządzanie innymi produktami Dell Technologies i platformami innych firm. Dostępnych jest kilka rozszerzalnych opcji zarządzania, w tym Dell OpenManage Enterprise (OME) i wtyczka OME Nagios.
Dodatkowo, iDRAC i CloudIQ umożliwiają odpowiednio analitykę predykcyjną i monitorowanie stanu serwerów i pamięci masowej. Opcje zarządzania pozwalają skrócić czas naprawy, zmniejszyć nakład pracy związany z monitorowaniem, przyspieszyć nowe wdrożenia i poprawić komfort użytkowania. Mamy film na YouTube, który prezentuje nasze pierwsze wdrożenie ME5 i ilustruje, jak szybki jest ten proces.
Uwagi końcowe
Donna Goodison z Protocol rozmawiała niedawno z Raghu Raghuramem, dyrektorem generalnym VMware. Zapytany o zapotrzebowanie na rozwiązania lokalne, Raghuram odpowiedział:
„…Kolejną ekscytującą rzeczą, która się dzieje, jest to, że przedsiębiorstwa na nowo analizują brzeg sieci. Jeśli prowadzisz działalność handlową i chcesz wdrożyć w swoich sklepach sklepy bez kasjerów, teraz możesz zainstalować wiele kamer, które śledzą, co klienci chcą kupić. Wszystkie obrazy muszą zostać przetworzone, więc chcą być przetwarzane lokalnie. Ludzie budują chmury i aplikacje, które łączą się z tymi chmurami na brzegu sieci.
Jeśli prowadzisz firmę produkcyjną i chcesz wprowadzić nowy poziom automatyzacji w hali produkcyjnej, albo jesteś firmą logistyczną i łańcucha dostaw, która przywraca i przenosi swój łańcuch dostaw do nearshoringu, i odbudowuje wiele z tych elementów – wszystkie te działania powodują wzrost przepustowości. Albo jesteś firmą telekomunikacyjną i budujesz sieć 5G.
Krawędź sieci to pod wieloma względami to, co sklasyfikowalibyśmy jako lokalne. To rośnie bardzo, bardzo szybko. W rzeczywistości rozwija się szybciej niż chmura.
Sztuczna inteligencja i rozwiązania brzegowe mogą usprawnić procesy, zwiększyć rentowność, poprawić zadowolenie klientów i monitorować stany magazynowe. Rozwiązania te byłyby skomplikowane bez rozwoju i akceptacji przetwarzania brzegowego oraz nacisku na wdrażanie aplikacji AI/ML. Macierze pamięci masowej Dell PowerVault ME5 zapewniają wydajność i skalowalność niezbędne do udanego wdrożenia na brzegu sieci.
Niniejszy raport jest sponsorowany przez firmę Dell Technologies. Wszystkie poglądy i opinie wyrażone w niniejszym raporcie opierają się na naszej obiektywnej ocenie rozpatrywanego produktu(ów).
Amazon