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Dell PowerVault ME5 正在支持边缘应用程序

by 布赖恩·比勒

我们最近了解了戴尔最新的入门级存储阵列, PowerVault ME5. 在这项工作中,我们研究了阵列的主流用例,在流行的混合配置中测试了 ME5,并取得了非常积极的结果。 虽然 ME5 非常适合 SMB 的需求——主要是作为混合闪存阵列——但当配置全闪存驱动器时,它还有更多功能。 典型的 SMB 不需要那么多的性能,但越来越多的边缘用例可以从闪存提供的可预测性能和可靠性中受益。

我们最近了解了戴尔最新的入门级存储阵列, PowerVault ME5. 在这项工作中,我们研究了阵列的主流用例,在流行的混合配置中测试了 ME5,并取得了非常积极的结果。 虽然 ME5 非常适合 SMB 的需求——主要是作为混合闪存阵列——但当配置全闪存驱动器时,它还有更多功能。 典型的 SMB 不需要那么多的性能,但越来越多的边缘用例可以从闪存提供的可预测性能和可靠性中受益。

在考虑边缘存储需求时,零售业务、智能仓库和机器人技术等明显的目标在边缘承担更多分析和人工智能的任务。 该列表继续扩展,包括支持流媒体和游戏、监控和石油/天然气勘探的分布式内容交付网络等应用程序。 这些都有爆炸性的数据增长,并且需要在更靠近源头的地方提供计算能力。 这种增长可归因于企业可以利用 GPU 和其他工具的强大功能获得新的 ML/AI 学习,这些工具被推送到创建数据的地方。

边缘有微妙的平衡。 组织必须以不同于数据中心的方式考虑变量。 成本、可管理性、可维护性和性能是在边缘 IT 投资决策中必须权衡的关键因素。

边缘 IT 的趋势

系统继续变得更小、更安静,并提供边缘计算所需的性能。 当前的应用程序可以在公共或私有云环境、本地或不受控制的远程环境中运行。 AI 采用和 ML 开发的增长对于边缘计算的增长趋势至关重要。 硬件和软件供应商不断改进性能、容错、冗余和管理功能——允许边缘设备提供简化的部署选项、横向扩展、易于管理和适合远程环境的占用空间。

除了物理硬件和应用程序之外,这些边缘设备还必须在系统、网络、外围设备、存储和访问中内置坚如磐石、成熟的安全挂钩。 在设计边缘解决方案时,零接触配置应该是一个关键的考虑因素。 无论是零售店、智能仓库、自动驾驶车辆停靠站还是工厂车间,大多数偏远地区都没有现场 IT 人员来支持每个站点。 一个目标应该是减轻数据中心 IT 管理员的负担并简化他们的边缘。

组织拥抱向边缘计算的转变,因为他们可以实现实时洞察、降低带宽和网络成本、保护数据安全并最终提高运营效率。

典型的边缘拓扑

边缘拓扑有多种尺寸。 典型部署包括边缘服务器和存储中心、零售、区域电信数据中心、本地或微型中心以及智能仓库。 随着对边缘计算需求的增长,边缘的这种复杂性将继续增长。

将这些环境推向边缘将带来立竿见影的好处:更低的延迟、本地处理、减少的开销、本地存储、更低的复杂性和更高的稳定性。 对于希望创新、发展并为用户提供更好的计算和支持体验的组织来说,这些好处很有意义。 转向边缘解决方案的主要原因是组织的成功,这意味着提供可以执行、增长和保持安全的解决方案。

考虑到分析和商业智能是边缘部署的主要用例,部署在边缘数据中心的存储架构必须提供高性能、低延迟和安全的数据访问。 对于边缘存储用例,可以考虑四种常见拓扑。 对于共享存储阵列,标准拓扑是左侧的共享存储SAN。 在此拓扑中,存储通过向阵列添加更多容量或向 SAN 添加额外阵列来扩展。 光纤通道是首选协议,因为它具有低延迟、完全卸载和经过验证的弹性。 很快,我们将看到原生 NVMe 存储阵列和向 FC-NVMe 的过渡,这将进一步提高效率。

另一种拓扑结构是软件定义存储 (SDS) 和超融合存储 (HCI)。 VMware vSAN 等解决方案支持具有专属存储的服务器集群通过网络共享其存储资源。 当您向集群中添加更多具有专属存储的服务器时,存储会扩展,但此类架构无法从光纤通道 SAN 启用的完全卸载中获益。

此外,iSCSI 和 NVMe/TCP 还提供共享存储连接,通常用于第 2 层或非关键任务应用程序。

Dell PowerVault ME5 边缘性能

戴尔一直在提供可靠的边缘解决方案,并继续通过全闪存存储、预先测试的集成、管理工具和网络进行创新。 StorageReview 最近回顾了 PowerVault ME5 具有令人印象深刻的测试结果。 PowerVault ME5 非常适合 SMB 社区,具有灵活扩展到企业的功能,并在与合适的 PowerEdge 服务器配对时创建可靠的边缘解决方案。

PowerVault ME5 设计简单、快速且经济实惠,其工作负载多功能性非常出色。 全球已安装超过 50,000 个 PowerVault 系统,部署在数千个客户站点,支持具有广泛性能和规模要求的各种工作负载类型。

我们对 Dell PowerVault ME5 的第一眼关注是其在具有两个 SSD 和十个硬盘驱动器的混合配置中的性能。 这种类型的驱动器配置对于容量密集的客户来说很常见,但对于某些要求更高性能的边缘位置,ME5 可以以其他方式定位。

PowerVault ME5 的核心是双控制器; 但是,具有两个 SSD 的混合配置实际上一次只能利用一个。 正确的配置需要能够让每个控制器有一个 SSD 磁盘组,在 RAID1 中每个组至少有两个磁盘。

为了更好地展示 PowerVault ME5 如何使 I/O 密集型边缘部署受益,我们总共使用了八个读取密集型 SSD。 然后,它们在每个存储池的 RAID1 中分成四组,每组两个 SSD,允许控制器在主动-主动配置中完全饱和。

能够使控制器完全饱和意味着利用带闪存的 ME5 的边缘投资可以看到更好的系统利用率。 SSD 配置也将消耗更少的功率,产生更少的热量和噪音,并且应该在媒体中提供更好的可靠性。 所有这些使得 ME5 的全闪存版本成为部署和支持环境通常不是“数据中心”级别的边缘的强大产品。

我们使用了同样的四主机部署,利用 Dell PowerEdge R740xd 服务器,每台服务器都有一个 32Gb Marvell QLogic 双端口 FC HBA。 然后通过 Brocade G620 32Gb FC 交换机将它们连接到 Dell PowerVault ME5。 我们创建了两个 3TB 的卷,每个池或控制器一个。 根据我们的综合测试,我们的数据足迹总计达到 4TB 的峰值。

VDBench 工作负载分析

在对存储设备进行基准测试时,应用程序测试是最好的,综合测试排在第二位。 虽然不能完美地代表实际工作负载,但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线,从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件,从“四个角”测试和常见的数据库传输大小测试到来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。

所有这些测试都利用通用的 vdBench 工作负载生成器,以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载,包括闪存阵列和单个存储设备。 我们针对这些基准测试的测试过程用数据填充整个驱动器表面,然后将驱动器部分分区为驱动器容量的 25%,以模拟驱动器如何响应应用程序工作负载。 这与使用 100% 的驱动器并使它们进入稳定状态的全熵测试不同。 因此,这些数字将反映更高的持续写入速度。

简介:

  • 4K 随机读取:100% 读取,128 个线程,0-120% 重复率
  • 4K 随机写入:100% 写入,128 线程,0-120% iorate
  • 64K 顺序读取:100% 读取,32 线程,0-120% 迭代
  • 64K 顺序写入:100% 写入,16 个线程,0-120% 迭代

很快就会看到将两个控制器与 Dell PowerVault ME5 内更大的闪存空间配合使用的优势。 我们能够从混合 ME300 配置中的 5k IOPS 峰值提升到令人印象深刻的 614k IOPS 4K 全闪存随机读取。

随机 4K 写入性能跃升了 2 倍以上,从我们混合配置中使用一个控制器的 78.8k IOPS 提高到我们全闪存构建中的 172.6k IOPS。

接下来,我们通过 64K 测试查看大块顺序性能。 测量读取性能时,我们看到带宽大幅跃升,从混合配置中的略低于 4GB/s 增加到全闪存构建中的 11.9GB/s。 这些改进背后的原因可归因于两个方面。 第一个是从初始构建中的两个 SSD 的一个活动磁盘组到八个 SSD 的四个活动磁盘组。 第二个是能够让两个控制器都工作。

顺序 64K 写入性能大幅提高了速度,最初测得混合闪存的峰值为 943MB/s,全闪存为 5.6GB/s。 对于需要快速捕获和写入数据的边缘位置,这种类型的配置提供了很多好处。

本质上,在这种全闪存配置中,我们最终获得了预期的更好的性能配置文件。 这意味着在边缘,了解系统功能至关重要,这样才能正确调整基础设施。 在这种情况下,通过利用两个控制器,我们非常有信心 ME5 可以处理任何工作量,无论是在研究船上还是在大型零售商中。 此外,借助服务器和存储之间可靠且安全的 32G FibreChannel 连接,IT 管理员可以对数据路径充满信心

带 PowerEdge 的 PowerVault ME5

戴尔已经验证了 PowerEdge 和 PowerVault 配置,以提供更简单、更快速且成本更低的部署,以支持多种工作负载,包括 Edge、HPC、安全和安保 (CCTV)、VDI 和虚拟化、Microsoft SQL、备份等。 Dell Technologies 提供预先测试的配置,包括软件、硬件、存储、网络组件和记录的最佳实践指南,以从小处着手并随着业务的成熟而发展。

PowerVault ME5 支持选择如何为拓扑提供 SAN 或 DAS 连接。 分离计算和存储增加了模块化增长的灵活性,同时在需要更多内存或 CPU 时替换 PowerEdge,并为 PowerVault ME5 增加容量。

在关注应用程序性能时,DAS 优于网络附加存储,因为服务器不必遍历网络来读取和写入数据。 为 SAN 配置 PowerVault ME5 使存储看起来是本地连接的,这提高了应用程序可用性和多个数据路径上的数据共享,同时保持服务器上的应用程序性能,存储数据服务在阵列上运行。

PowerVault ME5 使用 PowerVault Manager 进行配置和管理。 Dell 的统一管理生态系统提供了与其他 Dell Technologies 产品和第三方平台的轻松管理。 有几个可扩展的管理选项可用,包括 Dell OpenManage Enterprise (OME) 和 OME Nagios 插件。

此外,您还可以使用 iDRAC 和 CloudIQ 分别进行服务器和存储预测分析以及健康监测。 可以利用管理选项来加快修复时间、减少监控工作、加速新部署并改善最终用户体验。 我们有一个 YouTube 视频,涵盖了我们的 初始 ME5 部署 这说明了这个过程有多快。

总结

最近,Protocol 的 Donna Goodison 与 VMware 首席执行官 Raghu Raghuram 进行了交谈。 当被问及对本地的需求时,Raghuram 先生说:

“……另一件令人兴奋的事情是企业正在重新考虑网络边缘。 如果你是一家零售企业,并且你想在你的零售店中部署无收银员商店,现在你可以放置很多摄像头来跟踪购物者想要购买的东西。 所有图像都必须经过处理,因此它们希望在本地进行处理。 人们正在构建进入边缘云的云和应用程序。

如果你是一家制造公司并且你想在你的制造车间引入一个新的自动化水平,或者如果你是一家物流和供应链公司,并且你正在恢复,并且你正在接近你的供应链,你正在重建很多新的东西——所有这些活动都导致了优势的增加。 或者您是一家电信公司,正在建设 5G 网络。

在许多方面,网络的边缘就是我们将其归类为本地的东西。 增长非常非常快。 事实上,它的增长速度比云计算还要快。”

人工智能和边缘解决方案可以简化流程、提高盈利能力、提高客户满意度并跟踪库存。 如果不扩展和接受边缘计算以及推动推出 AI/ML 应用程序,这些解决方案将变得复杂。 Dell PowerVault ME5 存储阵列提供成功边缘部署所需的性能和可扩展性。

戴尔 ME5 产品页面

本报告由 Dell Technologies 赞助 本报告中表达的所有观点和意见均基于我们对所考虑产品的公正看法。

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