A série Mangstor NX de matrizes totalmente flash (AFA) é uma família de dispositivos projetados para trazer os benefícios de desempenho e baixa latência do NVMe para um ambiente de armazenamento compartilhado. Obviamente, o armazenamento compartilhado não é novidade, mas poder aproveitar os benefícios do NVMe em um ambiente compartilhado é. Conceitualmente, o NVMe sobre Fabrics pega o poder dos melhores SSDs da categoria, que foram confinados ao uso no servidor, e os compartilha em uma rede de alta velocidade (Ethernet ou Infiniband). Especificamente, o Mangstor NX6320 usa NVMe sobre Fabrics com acesso à rede RDMA para oferecer benefícios de desempenho para aplicativos sensíveis à latência. Esse armazenamento escalável tem vários casos de uso, incluindo aplicativos críticos, banco de dados e HPC.
A série Mangstor NX de matrizes totalmente flash (AFA) é uma família de dispositivos projetados para trazer os benefícios de desempenho e baixa latência do NVMe para um ambiente de armazenamento compartilhado. Obviamente, o armazenamento compartilhado não é novidade, mas poder aproveitar os benefícios do NVMe em um ambiente compartilhado é. Conceitualmente, o NVMe sobre Fabrics pega o poder dos melhores SSDs da categoria, que foram confinados ao uso no servidor, e os compartilha em uma rede de alta velocidade (Ethernet ou Infiniband). Especificamente, o Mangstor NX6320 usa NVMe sobre Fabrics com acesso à rede RDMA para oferecer benefícios de desempenho para aplicativos sensíveis à latência. Esse armazenamento escalável tem vários casos de uso, incluindo aplicativos críticos, banco de dados e HPC.
O principal benefício do Mangstor NX6320 é sua capacidade de compartilhar dispositivos de armazenamento NVMe em uma rede como armazenamento em bloco de conexão direta para muitos servidores. Os servidores ganham velocidade e baixa latência do armazenamento local sem o custo de SSDs NVMe em cada servidor. Essa capacidade oferece aos administradores gerenciamento e capacidade de manutenção centralizados.
O NX6320 é baseado no software configurável da Mangstor SSD MX6300 NVMe combinado com sua pilha de armazenamento TITAN. O MX6300, que analisamos anteriormente, é notavelmente diferente de outros SSDs, pois permite que o usuário configure seu controlador para otimizar o uso de NAND, o que pode levar a um menor consumo de energia. O software de armazenamento TITAN tem a capacidade de pegar servidores padrão do setor e transformá-los em matrizes de armazenamento totalmente flash com o uso de SSDs MX6300 NVMe. O TITAN também pode combinar tecnologias NVMe, RDMA e multi-core para fornecer o que Mangstor chama de largura de banda e latência inigualáveis de acesso ao armazenamento em bloco. Para fazer isso, o TITAN otimiza o caminho da rede para o MX6300, reduzindo a sobrecarga da CPU.
Especificações do Mangstor NX6320
- Fator de forma: 2U
- Capacidade: 8 TB | 12 TB | 16TB | 32 TB
- Largura de banda Rd/Wr (GB/s): 6.0 / 4.5 | 9.0 / 6.75 | 12.0 / 9.0 | 12.0 / 9.0
- Rendimento Rd/Wr (4K) (IOPS): 1.5 M / 1.1 M | 2.25 M / 1.67 M | 3.0 M / 2.25 M | 3.0 M / 2.25 M
- Latência de leitura/gravação: 110 uS / 30 uS
- Conectividade I / O
- 2×40/56Gb/s QSFP Ethernet, 2x40Gb/s QSFP InfiniBand | 4 × 40/56 Gb/s QSFP Ethernet, 4x40 Gb/s QSFP InfiniBand
- Suporte ao protocolo de malha
- RDMA sobre Ethernet Convergente (RoCE)
- InfiniBand
- iWARP
- Suporte ao driver do sistema operacional cliente
- RHEL
- SLES
- CentOS
- Ubuntu
- Windows
- VMware ESXi 5.5/6.0 (VMDirectPath)
- Ambiental
- Temperatura de entrada 10 – 35°C (50 – 95°F)
- Altitude: 0 a 7,500 pés
- Umidade: 5-95% (sem condensação)
- Garantia: Hardware 5 anos; Software base 90 dias
- Potência: 350 W | 400 W | 450 W | 450 W
Construir e projetar
Sob sua moldura azul brilhante, Mangstor aproveita o Dell PowerEdge 13G R730 como a espinha dorsal do NX6320. Aproveitar um servidor Tier1 tem seus benefícios, é claro, incluindo forte compatibilidade de hardware e qualificações de driver, bem como opções de gerenciamento, como iDRAC para implantação em massa.
Abaixo do painel personalizado está o que se esperaria de um Poweredge R730. A parte frontal do dispositivo possui um conector de vídeo, etiqueta de informações, slot para cartão de mídia vFlash, conector USB e uma porta de gerenciamento USB/iDRAC Direct. O botão liga/desliga (e o indicador de ligar) e um botão NMI também estão presentes, o último dos quais é usado para solucionar problemas de software e erros de driver de dispositivo ao executar determinados sistemas operacionais. Ocupando a maior parte do painel frontal estão os compartimentos de unidade, que o Mangstor poderá usar para aumentar a capacidade em futuros lançamentos de produtos.
Da esquerda para a direita, o painel traseiro inclui um botão de identificação do sistema, um conector de identificação do sistema e uma porta iDRAC8 Enterprise. Os slots PCIe também estão visíveis, que em nossa configuração incluem uma variedade de opções de NIC Mellanox Ethernet (40G e 100G), bem como três SSDs NVMe da série MX6300. Os conectores Serial, Vídeo (VGA) e 2x USB também estão presentes, enquanto os quatro conectores Ethernet oferecem conectividade NIC 10/100/1000 Mbps.
Desempenho do Sysbench
Para medir o desempenho da versão de 12 TB do Mangstor NX6320 NVMe sobre Fabrics All-Flash Array, aproveitamos nosso cluster de computação Dell PowerEdge 13G R730. Cada servidor tinha quatro placas NIC Mellanox ConnectX-3 Pro configuradas no modo de passagem no ESXI 6.0 e conectadas a VMs específicas em nosso ambiente de benchmarking Sysbench. Este teste ofereceu forte suporte ao driver, então nos concentramos nele para testes de desempenho.
Em nosso layout de teste, testamos uma configuração estática de 8 VMs Sysbench. Embora o array NX6320 suporte facilmente mais em termos de capacidade e desempenho, o suporte do driver Mellanox ConnectX-3 Pro NIC OFED ESXi 6.0 no modo de passagem suporta apenas a vinculação de uma NIC física a uma VM. Com apenas 8 NICs ConnectX-3 Pro no laboratório, nossa maior configuração suportada era de 8 VMs. A Mellanox e a Mangstor estão trabalhando no suporte ao driver ConnectX-4 OFED ESXi 6.0, onde uma placa pode suportar várias NICs virtuais no modo de passagem, aumentando ainda mais a densidade da VM. Mas no momento da revisão, os drivers ainda não estavam finalizados.
Especificações de cluster de 730 nós do Dell PowerEdge R2
- Servidores Dell PowerEdge R730 (x2)
- CPUs: Oito Intel Xeon E5-2690 v3 2.6GHz (12C/24T)
- Memória: 32 x 16 GB DDR4 RDIMM
- Mellanox ConnectX-3 Pro
- VMware ESXi 6.0
Para este teste, configuramos 8 VMs de forma idêntica e analisamos as pontuações individuais, bem como a pontuação agregada. Cada VM do Sysbench é configurada com três vDisks, um para inicialização (~92 GB), um com o banco de dados pré-construído (~447 GB) e o terceiro para o banco de dados em teste (400 GB). O terceiro vDisk é o dispositivo de armazenamento em bloco NVMe compartilhado.
Configuração de teste do Sysbench (por VM)
- CentOS 6.3 64 bits
- Pegada de armazenamento: 1 TB, 800 GB usados
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabelas de banco de dados: 100
- Tamanho do banco de dados: 10,000,000
- Segmentos de banco de dados: 32
- Memória RAM: 24 GB
- Duração do teste: 3 horas
- 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
- 1 hora 32 tópicos
Nosso teste Sysbench mede TPS médio (transações por segundo), latência média, bem como latência média de 99º percentil em uma carga de pico de 32 threads. Observando as transações dimensionadas por segundo, as VMs individuais do Mangstor NX6320 rodaram em torno de 1,600 TPS (executando entre 1,579 e 1,600 TPS). O NX6320 teve uma pontuação agregada de 12,722 TPS.
Olhando para a latência média, o NX6320 foi bastante consistente rodando em torno de 20ms (variando de 20.00ms a 20.27ms). Sem surpresa, a pontuação agregada também foi muito consistente e baixa em 20.12ms.
Em termos de nosso pior cenário de latência do MySQL (99º percentil de latência), mais uma vez o NX6320 apresentou um desempenho forte e consistente, desta vez caindo entre 35ms e 37ms (variando de 35.94ms para 36.72ms). A pontuação agregada foi de 36.20ms
Conclusão
O Mangstor NX6320 é um array totalmente flash de 2U que traz os benefícios de desempenho e latência do NVMe local para um ambiente de armazenamento compartilhado. Para ver essas melhorias no desempenho e na latência, a Mangstor utiliza seus próprios SSDs MX6300 NVMe e software TITAN. A combinação dessas duas tecnologias permite que a Mangstor otimize seu sistema para obter maior desempenho e menor latência. Mangstor afirma que a versão NX6320-16TB tem maior desempenho de array único e continua a escalar em desempenho à medida que arrays adicionais são adicionados. No entanto, isso não é sem compromisso, atualmente a desvantagem das soluções NVMe sobre Fabrics, como o Mangstor, é o suporte limitado ao driver em comparação com as soluções de armazenamento tradicionais. Embora o suporte esteja crescendo a cada dia, há mais trabalho a ser feito. Essa implementação de NVMe sobre Fabrics também requer um pouco mais de esforço para integrar em um ambiente de produção.
Olhando para o desempenho, executamos nosso teste de aplicativo Sysbench na versão NX6320 de 12 TB, com armazenamento provisionado para oito VMs idênticas. Ao longo deste teste, o NX6320 superou nossas expectativas em termos de desempenho de VM individual, bem como consistência em todo o grupo de VM. O NX6320 apresentou desempenho líder do setor em 8 VMs, alcançando uma vantagem de 2x sobre o array flash mais próximo que testamos até o momento. Observando a taxa de transferência, cada VM executou cerca de 1,600 TPS com uma pontuação agregada de 12,722 TPS. Para colocar isso em perspectiva, geralmente vimos o limite superior em nosso teste Sysbench virtualizado de 8 VMs abaixo de 1,000 TPS por VM. A única maneira de superar isso, até agora, é aproveitar os SSDs NVMe ou SAS3 locais, que obviamente não têm a capacidade de serem facilmente compartilhados sem causar um grande impacto no desempenho. Em nosso teste de latência média escalado, o NX6320 variou apenas 0.27ms na latência em todas as VMs e na pontuação agregada. Em nosso pior cenário (latência percentil 99), mais uma vez, o NX6320 apresentou pontuações consistentes desta vez, variando apenas 0.78 ms do mais baixo ao mais alto.
Por fim, ainda é cedo para NVMe sobre Fabrics. Este teste mostra o potencial inicial, mas há muito mais por vir. O desenvolvimento do driver continua em um ritmo constante, e fornecedores como a Mellanox estão empenhados em obter um resultado positivo e uma aceitação mais ampla de interconexões mais rápidas. A série NX emparelhada com o Mellanox 100GbE ConnectX-4 estará disponível em breve, o que deve permitir o dimensionamento para contagens de VM ainda maiores e melhor escalabilidade geral.
Vantagens
- Melhor desempenho visto até agora em armazenamento compartilhado
- Baixa latência consistente no teste Sysbench
Desvantagens
- Suporte de driver limitado, mas que está melhorando com o passar do tempo
Concluindo!
O Mangstor NX6320 traz NVMe sobre Fabrics em um fator de forma 2U, oferecendo alto desempenho com baixa latência para uma ampla variedade de aplicativos e casos de uso altamente sensíveis à latência.
Página do produto Mangstor NX6320
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