Recentemente, analisamos os mais recentes SSDs Intel Optane P5800X , que podem aproveitar o PCIe Gen4 (exceto em plataformas AMD) graças às CPUs Intel mais recentes . Os SSDs Optane em servidores fazem muito sentido, já que o incrível perfil de desempenho torna o cache e o armazenamento em camadas extremamente úteis. No entanto, para usuários profissionais com aplicativos exigentes, utilizar tecnologia empresarial em um gabinete de PC nem sempre é tão fácil. Além disso, é caro manter SSDs P5800X em um sistema de usuário único. Por isso, decidimos explorar como poderíamos aproveitar os SSDs Optane empresariais para oferecer o máximo em armazenamento compartilhado para estações de trabalho.
Armazenamento Compartilhado Ultimate Workstation - Configuração
Para usuários profissionais, há várias maneiras de acessar o armazenamento compartilhado. Um NAS é uma opção popular, mas o perfil de desempenho simplesmente não é bom o suficiente para aplicativos exigentes. É por isso que muitos profissionais criativos optam pelo armazenamento local anexado, que utiliza uma interface mais rápida como Thunderbolt. O problema com essas soluções é que, embora sejam boas para um único usuário, a utilização real do armazenamento é bastante baixa, pois as unidades ficam sem uso a maior parte do tempo. Além disso, buscamos o máximo em armazenamento compartilhado, o que significa que precisamos melhorar.
O momento para este projeto coincide com a atualização dos processadores da Intel para data centers e estações de trabalho. Aliás, acabamos de analisar uma atualização recente da HP, o Z2 SFF Gen8 . O pequeno chassi SFF nos proporcionou uma oportunidade muito interessante para testar a possibilidade de montar um sistema com processadores Intel Rocket Lake e Ice Lake no laboratório da StorageReview.
O Z2 SFF G8 não é exatamente a nossa escolha para este projeto, em termos de obter os dados mais rápidos possíveis. Embora seja um sistema totalmente competente, mesmo com uma GPU NVIDIA RTX 3000 de tamanho reduzido, o chassi SFF sempre representa um compromisso. Dito isso, é o nosso único sistema com Rocket Lake, então, fazer o quê?
Infelizmente, o Z2 SFF G8 inclui um slot PCIe Gen4 x16 , que é exclusivo para a placa gráfica e, obviamente, não queremos sacrificar esse slot, considerando as aplicações pretendidas. Os slots utilizáveis para este projeto se resumem a um slot físico Gen3 x4 com x4 elétrico e um slot físico Gen3 x16 com x4 elétrico.
Naturalmente, fizemos o que era sensato e instalamos duas placas de rede Mellanox ConnectX5 de porta dupla 100GbE na estação de trabalho, conectando-as a uma placa de rede Intel E810-CQDA2 100GbE no servidor.
Armazenamento Compartilhado Ultimate Workstation – Acesso Remoto
Porém, temos mais um problema, que é o acesso ao sistema. Uma coisa é estar na rede local, mas se aprendemos alguma coisa no ano passado, é que as organizações estão mais flexíveis do que nunca em termos de onde reside sua força de trabalho. E nenhum orçamento permite enviar servidores cheios de SSDs Optane P5800X para seus usuários de estação de trabalho. No entanto, existe uma solução incrivelmente simples, o HP ZCentral Remote Boost.
Publicamos um artigo detalhado sobre essa ferramenta no outono passado e, no geral, consideramos um produto extremamente robusto, fácil de configurar e usar. Como bônus, ele está incluído (sem custo de licença) em todas as estações de trabalho HP Z, HP ZBooks e mochilas HP VR. O HP ZCentral Remote Boost permite que a estação de trabalho SFF processe os arquivos a partir de um cliente Remote Boost executado em um laptop que pode estar em qualquer lugar do mundo ou, neste caso, perto de Portland. Basicamente, apenas "enviamos os pixels do monitor" da estação de trabalho para o escritório remoto, em vez de enviar os arquivos. Além disso, podemos usar o modo de Colaboração do Remote Boost para que todos visualizem e, mais importante, interajam na mesma sessão do remetente.
Foi muito simples configurar o Z Central Remote Boost. Precisávamos apenas baixar e instalar o HP ZCentral Remote Boost Sender na estação de trabalho HP, localizada no laboratório de Cincinnati, e baixar e instalar o HP ZCentral Remote Boost Receiver (cliente) nos laptops que estavam em nossos locais remotos. Era isso – nenhuma infraestrutura complexa de desktop virtual (VDI) era necessária e levamos menos de cinco minutos para estarmos em funcionamento.
Como todo o processamento é feito na estação de trabalho Z2 SFF, localizada no mesmo laboratório que os arquivos armazenados no SSD P5800X Optane de alto desempenho, podemos fazer nosso trabalho sem nos preocupar se nossos laptops têm capacidade para executar.
Armazenamento Compartilhado Ultimate Workstation – Desempenho
Dentro de nosso servidor Intel executando o Windows Server 2019, aproveitamos dois de nossos SSDs Intel Optane P5800X e os apresentamos aos espaços de armazenamento. Através dos Storage Spaces criamos então um pool configurado em modo stripe, RAID0. Essa decisão foi mais para focar em como os SSDs podem ser usados para algo como espaço de rascunho para renderização, compilação ou coisas desse tipo.
A partir desse pool, criamos um disco virtual, volume e compartilhamos uma única pasta a partir dele. O Windows em ambos os lados fez o resto, com um compartilhamento de arquivos SMB3 permitindo o balanceamento de carga em várias interfaces. Embora tivéssemos uma largura de banda total de 10 GB/s em nosso servidor, conforme observado, a estação de trabalho tinha x4 slots PCIe que chegavam a 3 GB/s por placa. Portanto, o balanceamento de carga em ambos para um único ponto de montagem foi a cereja do bolo.
Para aumentar a eficiência do uso do Z Central Remote Boost, realizamos dois testes. No primeiro teste, executamos o CrystalDiskMark localmente usando o Z Central Remote Boost. Como o armazenamento estava tão próximo dos dados, vimos uma taxa de transferência superior a 6 GB/s. Isso praticamente satura o que poderíamos esperar, dada a configuração PCIe da caixa SFF.
Agora, embora a maioria do pessoal de TI risse do absurdo de comparar o armazenamento de alta velocidade conectado localmente com o de uma VPN, queríamos esclarecer por que isso é importante. Usando uma conexão VPN entre nossos locais remotos e o servidor de armazenamento em nosso laboratório de Cincinnati, o ponto de estrangulamento se torna a velocidade de upload da conexão WAN do laboratório.
Para testar isso, executamos o CrystalDiskMark de um laptop em nosso local remoto PNW no sistema de armazenamento localizado em nosso laboratório de Cincinnati. O CrystalDiskMark mostrou uma taxa de transferência de 7.75 MB/s.
Também monitoramos o tráfego de rede usando o ControlUp. Isso mostrou como é necessária pouca largura de banda para executar a operação usando o ZCentral Remote Boost apenas “empurrando os pixels”, em vez de transferir os próprios dados pela rede. Ao transferir os dados, consumimos ~ 7.75 Mbps de largura de banda, mas ao usar o Z Central Remote Boost, usamos menos de 1 Mbps.
Considerações finais da análise do Fortune Dragon
Pegamos um sistema com configurações modestas (exceto talvez pelo excesso de placas de rede) e queríamos ver o que poderia ser feito para fornecer a ele o máximo em armazenamento compartilhado para estações de trabalho. Conectamos o sistema ao servidor OEM da Intel com dois SSDs Optane P5800X, apresentados como um compartilhamento do Windows. Os resultados são realmente impressionantes: com apenas dois SSDs, atingimos quase 6200 MB/s de leitura e mais de 6500 MB/s de gravação.
Também aproveitamos o HP ZCentral Remote Boost, o que significa que qualquer pessoa em nossa organização pode acessar esse sistema e obter o mesmo desempenho, de qualquer lugar do mundo. Ao falar sobre computação remota, também é importante levar em consideração o benefício da localidade de dados junto com seus outros benefícios, como maior segurança, contenção de custos e capacidade de gerenciamento. Com o tempo do sistema agendado, esses recursos caros podem ser utilizados de forma mais completa, o que é ótimo em termos de proporcionar um ROI maior para um investimento caro em flash.
Poderíamos obter mais desempenho? Sim, um sistema com melhor flexibilidade de slot PCIe seria bom e poderíamos colocar mais alguns SSDs Optane no servidor. Mas, independentemente de como chegarmos lá, essa arquitetura oferece um tremendo desempenho de estação de trabalho, com todas as vantagens do data center, como alimentação de failover e backups regulares de dados. Não é loucura tentar adaptar um PC para lidar com SSDs NVMe corporativos, especialmente se você tiver orçamento. Mas existem outras formas de descascar a batata com maior aproveitamento e eficiência.
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