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Aberdeen AberNAS N21L 评测

企业版  ◇  中型 NAS

Aberdeen AberNAS N21L 系列阵列在构建时完全考虑了 SSD 技术和高吞吐量。 AberNAS N21L 提供高 IOPS(320,000 IOPS,专用于 VDI 的 4K 随机读取),最大存储容量为 15.3TB 的 SDD 存储(如果选择 HDD,则为 19.2TB),采用 2U 外形规格。 Linux 操作系统之上的自定义将 NAS、iSCSI/IP-SAN 功能和光纤通道目标支持统一到一台设备中,让 IT 部门可以选择 NAS、iSCSI 或 FC。

Aberdeen 抓住闪存日益普及和商品化的机会,从头开始开发这款以 SSD 为核心的 NAS,提供具有高 IOPS 和低延迟的阵列。 Aberdeen AberNAS N21L 可以使用 16 个 SSD,有利于视频流、虚拟桌面环境和大数据分析等应用。 当然,在 Linux 和商品硬件上运行也有助于价值主张方面。 Aberdeen 希望能够将 SSD 带给 SMB、创意商店和其他希望获得闪存承诺但又无法对具有昂贵的操作系统开销和由此产生的许可方案的存储供应商进行资本投资的人。 将 N21L 称为“简洁”的闪存阵列并不完全正确,但同时它也非常简单,没有 DIY 解决方案。

Aberdeen AberNAS N21L 系列不仅内置固态硬盘,其配置也十分丰富,从两颗 Intel Xeon E5-2620 六核 2.0GHz/7.2GTs/15M/95W 处理器到两颗 Intel Xeon E5-2690 八核 2.9GHz/8.0GTs/20M/135W 处理器均可定制。该系统支持 32GB 至 512GB 的物理内存,并内置 6 个 PCIe 插槽,方便扩展互连。Aberdeen 将根据每位客户的需求定制存储方案,目前支持容量高达 800GB 的Intel DC S3500 固态硬盘,以及来自 HGST(容量高达 1.2TB)和 Seagate(容量高达 900GB)的 SAS 硬盘。

N21L 现已发货,配备四个 SSD 的起价约为 8,000 美元,并提供五年有限保修。 我们的评测系统配置了16块3500GB容量的Intel S800 SSD。

Aberdeen AberNAS N21L 规格:

  • 性能和存储
    • 可配置处理器:双英特尔 Sandy Bridge-EP Xeon E5-2600
    • 可配置内存:32GB 至 512GB ECC DDR3(四通道操作)(64 位操作系统允许最大内存支持)
    • 最大容量:15.3 TB (SSD); 19.2 太字节(硬盘)
  • 包含的操作系统:1 x 光盘模块 (DOM)
  • 支持 10GBase-T、100BASE-TX 和 1000BASE-T,RJ45 输出
  • 热插拔:16 x 2.5″ 托架
  • 可用扩展槽:6 x PCI-E 3.0
  • 电力
    • 电源:900W冗余高效
    • 关:46
    • 启动:386
    • 老化:443
    • 空闲:276
  • 数据磁盘驱动器的选择
    • 16 个 SAS 6G / SATA 6G / SATA 3G
    • 1.2TB/900GB/600GB/300GB
    • 7.2K/10K/15K 或固态硬盘
    • 24×7 企业级
  • 外形:2U,19 英寸机架式(深度 24.8 英寸)
  • 尺寸(高x宽x深):89 x 437 x 630 毫米
  • 保修:5 年有限

设计与建造

AberNAS N21L 系列是一款 2U、19 英寸机架式 NAS。 前面有 16 个 2.5 英寸的托架,从左到右。 右侧是两个 USB 端口、一个 COM 端口和一个可从外部访问的 5.25 英寸托架。 左侧是机箱电源、重置和活动/健康指示灯。 与我们评测过的其他存储阵列相比,N21L 并没有像其他 24U 存储平台那样充分利用 2.5 个 2 英寸存储托架的机箱宽度,尽管 Aberdeen 正在采用更具成本效益的方法N21L,并计划在未来推出更密集的配置。

N21L 机箱后部左侧配备冗余电源,主板上则提供丰富的接口。Aberdeen 为 N21L 选择的主板包含标准的 VGA、USB 和串口,以及专用的 iKVM 接口和双 10GBase-t 以太网接口。这使得高性能网络功能在出厂时就已集成到主板上,并预留了 5 个 PCIe 3.0 插槽用于扩展。我们选择了两张额外的 Emulex 10GbE Twinax 网卡,将其集成到我们的测试基础设施和 VMware 计算平台中。

在 N21L 内部(为照片移除了冷却罩),我们看到一个非常干净的布局,针对所有受压组件上的气流进行了优化。 在这张图片中可以看到带有电池备份套件的 Adaptec 16 端口 7 系列 RAID 卡以及前面提到的两个 Emulex 10GbE 适配器。

管理软件

Aberdeen 为 N21L 提供的管理界面与我们之前评测过的 N31L相同。AberNAS 为基于 Linux 的 N21L 提供的管理软件虽然能够完成基本功能,但与其他阵列解决方案相比,其用户界面略显不足。该界面允许用户访问大量关于 N21L 的信息,但用户往往难以从中筛选出所需信息。经验丰富的用户不会遇到太多困难,但熟悉 Aberdeen 界面需要一定的学习时间。对于大多数用户而言,这不会造成太大问题,因为我们只用了几分钟就完成了 N21L 在网络上的配置。但根据您需要在环境中配置的用户数量或卷数,这可能会带来一些不便。

Aberdeen 提供直接到 Adaptec maxView 存储管理器的 KVM 直通,用于存储阵列管理。 这样做的好处是可以尽可能多地控制 Adaptec RAID 卡,并提供对可能无法通过 Web GUI 获得的高级功能的访问。

在访问背景信息方面,Aberdeen 允许用户访问几乎所有系统统计信息,这对那些更倾向于技术的人来说是有益的。 通过快速滚动,显示屏会显示后台正在运行的进程、可用内存量以及 CPU 温度和风扇速度等其他信息。

测试背景

StorageReview企业测试实验室通过建立与 IT 管理员在实际数据中心和现场部署中遇到的环境类似的测试环境,使我们能够提供相关且公正的企业存储设备基准测试。该企业测试实验室整合了各种服务器、网络、电源调节和其他基础设施,旨在设计出能够准确反映存储设备在评测过程中性能的真实环境配置。

我们在评测中详细介绍了实验室环境和测试流程,以便存储管理员和设备采购负责人能够客观地评估我们获得已发布结果的测试条件。我们所有的评测均未接受被测设备制造商的付费或监督。有关StorageReview 企业测试实验室及其网络功能的更多详情,请参阅相关页面。

为了公平地评估全闪存 Aberdeen AberNAS N21L 系列的性能,我们建立了一个环境,确保 AberNAS N21L 是 I/O 瓶颈而不是网络。 本评测采用双联想 ThinkServer RD630 与 Mellanox SX1036 10/40Gb 以太网交换机配对,通过 Mellanox ConnectX-3 PCIe 适配器连接。

联想ThinkServer RD630

  • 2 x Intel Xeon E5-2620(2.0GHz,15MB 缓存,6 核)
  • 英特尔 C602 芯片组
  • 内存 – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
  • Windows Server标准2012的
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(用于启动 SSD)
  • Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 适配器

Mellanox SX1036 10/40Gb 以太网交换机和硬件

  • 36 个 40GbE 端口(最多 64 个 10GbE 端口)
  • QSFP 分路器电缆 40GbE 至 4x10GbE
  • Mellanox ConnectX-3 EN PCIe 3.0 双 10G 以太网适配器

应用性能分析

在企业级市场,产品纸面性能与实际生产环境性能之间存在巨大差异。我们深知评估存储作为大型系统组件的重要性,尤其关注存储与关键企业应用程序交互时的响应速度。为此,我们推出了一系列应用程序测试;本次评测中包含了我们的VMware VMmark 虚拟化基准测试。

VMware VMmark 2.5.1 基准测试通过运行一定数量的 Tiles 来测量给定硬件平台的性能,这些 Tiles 包含执行常见工作负载(例如邮件服务器、Web 2.0、数据库和其他活动)的 VM。 在我们的测试环境中,通过保持网络和计算硬件静态并交换不同的存储阵列,我们将其变成了一个基准,使我们能够衡量存储在虚拟化基础架构中的效果。

考虑到 VMmark 2.5.1 中的重 I/O 负载(2,500 个区块大约 1 IOPS),Aberdeen AberNAS N21L 能够扩展到 10 个区块,超越了我们完全配备 SAS SSD 的 Synology RackStation。 虽然 N21L 能够以 10 个瓷砖进行顺应运行,但性能在我们的 8 个瓷砖运行时达到顶峰。

企业综合工作负载分析

我们的企业存储基准流程将每台设备预先设置为具有相同工作负载的稳定状态,该设备将在 16 个线程的重负载下进行测试,每个线程有 16 个未完成队列,然后在多线程/队列深度的设定时间间隔内进行测试配置文件以显示轻度和重度使用情况下的性能。

预处理和初级稳态测试:

  • 吞吐量(读+写 IOPS 聚合)
  • 平均延迟(读+写延迟一起平均)
  • 最大延迟(峰值读取或写入延迟)
  • 延迟标准偏差(读+写标准偏差一起平均)

我们的企业综合工作负载分析包括四个基于实际任务的配置文件。 开发这些配置文件是为了更容易与我们过去的基准测试以及广泛发布的值(例如最大 4k 读写速度和 8k 70/30,通常用于企业系统)进行比较。

  • 4k
    • 100% 读取或 100% 写入
    • 100% 万
  • 8k 70/30
    • 70% 读取,30% 写入
    • 100% 万
  • 128K(连续)
    • 100% 读取或 100% 写入
在队列深度为 100 的 4 个线程中 16% 随机 16K 读取活动针对 RAID5 阵列,我们测量了强大的随机性能,并且在我们的两台服务器之间均匀分布。 AberNAS N21L 在两台服务器上实现了 53-55,000 IOPS 之间的读取性能,或者总计略低于 110,000 IOPS。 写入性能在每台服务器上测量为 14K IOPS 或总计 28.2k IOPS。

4k 读写延迟在 AberNAS N21L 的整个测试过程中保持一致,两台服务器的读取操作平均结果为 4.68 毫秒,写入操作平均结果为 18.12 毫秒。

查看我们 4K 随机测试中的峰值响应时间,AberNAS N21L 能够在我们连接的两台服务器上保持最大延迟,服务器 167.9 的读取峰值为 1 毫秒,服务器 187 的写入峰值为 2 毫秒。

标准偏差结果表明在 4k 测试协议期间延迟基准存在多少波动,这可用于识别平均和最大延迟结果符合预期但特定场景导致不一致结果未显示的问题点在其他可视化中。 读取操作的平均标准偏差为 5.25 毫秒,写入操作的平均标准偏差为 8.55 毫秒,AberNAS N21L 显示出对服务器 2 的偏好较小。

我们的下一个基准测试在 100% 读取和 8% 写入操作中测量 16% 16K 顺序吞吐量和 100T/100Q 负载。 AberNAS N21L 能够获得 104,842 IOPS 的组合读取吞吐量和 12,145 IOPS 的写入吞吐量,在读取性能上只有很小的差异有利于服务器 2。

下一个基准测试在 100% 读取和 128% 写入操作中测量 16% 16K 顺序吞吐量和 100T/100Q 负载。 AberNAS N21L 能够达到 2.8GB/s 的综合读取吞吐量和 758MB/s 的写入吞吐量。 这次在读取性能方面存在较大差异,服务器 1 有明显优势。

与我们在 16% 16k 写入测试中执行的固定 100 线程、4 队列最大工作负载相比,我们的混合工作负载配置文件可在各种线程/队列组合中扩展性能。 在这些测试中,我们将工作负载强度从 2 个线程和 2 个队列扩展到 16 个线程和 16 个队列。 在扩展的 8k 70/30 测试中,我们测量了 AberNAS N21L 的性能,从 7,000T/2Q 的 2 IOPS 聚合扩展到 39,000T/16Q 的 16 IOPS。

评估 8k 70/30 平均响应时间时,AberNAS N21L 在 0.8T/2Q 时的延迟总计为 2ms,在 6.75T/16Q 时可扩展到 16ms。

在最大延迟图表中,它表​​示各种工作负载和阵列配置的最坏情况延迟。 AberNAS N21L 在各种工作负载之间表现出很大的可变性,在 35T/2Q 时测得 2 毫秒,在 162T/16Q 时测得高达 16 毫秒。

8k 70/30 基准测试结果的图表标准偏差反映了测试协议中使用的两台服务器的一致延迟性能。

结语 

Aberdeen AberNAS N21L 系列是一款 2U NAS,可为 SMB 空间带来闪存存储和快速互连,否则可能无法从顶级供应商处购买此类阵列。 AberNAS N21L 具有广泛的定制范围并能够运行 Intel、HGST 和 Seagate SSD 驱动器,可以适应广泛的需求,起价约为 8000.00 美元。 定制点也不小; 客户可以从 N4L 中的 21 个 SSD 开始,然后根据需要进行扩展。 或者,他们可以创建闪存和 HDD 池以满足他们的应用程序需求。 这种流动性并不总是适用于大型企业阵列解决方案。

第一次使用 Aberdeen 基于 Linux 的系统开箱即用可能有点困难; 他们的界面 UI 和布局可以改进。 但是对于那些在 Aberdeen 附近工作过几次的人来说,GUI 肯定是可用的,Aberdeen 值得称道,几乎公开了他们可用的所有数据。 虽然有些人可能希望阵列具有很大的透明度,但此类数据点并不总是可用的。

当查看我们的 N21L 的性能时,它在 RAID16 中配置了 800 个 5GB 英特尔固态硬盘,出厂时提供了强大的读取性能,在我们的随机 100K 工作负载中超过 4K IOPS,在我们的连续 2.8K 工作负载中读取超过 128GB/s。 写入性能较低,尽管考虑到选择 RAID5 以支持容量,这是预料之中的。 在我们的 VMware VMmark 基准测试中,我们注意到稳定的性能高达 10 个分块的峰值,性能可扩展到 8 个分块。 如果购买者选择使用另一种 RAID 配置(例如 RAID10)以提供更好的写入性能,我们预计整体会有更高的数字,但可用容量会大幅降低,从 12TB 降至 6.4TB。

优点
  • 价格合理的系统能够推动高达 3GB/s
  • 开放平台允许买家选择首选 RAID 卡和网络 HBA
  • 板载 10Gbase-T 网络

缺点

  • 界面有点笨拙
  • 可能更密集(24 个托架与提供的 16 个托架)

底线

Aberdeen AberNAS N21L 将高度可定制的 2U NAS 推向市场,以可承受的价格提供企业级闪存存储,能够驱动高达 3GB/s 的吞吐量。

AberNAS N21L 产品页面

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