Nexenta 和 Supermicro 联手推出了他们所谓的统一存储设备。 该设备利用 Nexenta 的 NexentaStor 5.0 软件提供块和文件存储，并利用 NexentaFusion 结合 Supermicro 的硬件和销售/支持基础设施进行存储管理和分析。 该组合汇集了一个软件定义的解决方案，该解决方案已经在 Supermicro 硬件上进行了测试和验证，并且可以作为预加载和预配置的完整解决方案从 Supermicro 订购。 统一存储设备根据客户需求提供五种配置，从支持闪存缓存的以容量为中心的 4U 3.5 英寸硬盘驱动器版本到额定高达 2 混合 24KB IOPS 的 180,000U 8 盘位全闪存配置。 每个主单元还可以支持两个扩展 JBOD 以增加容量。 由于 Nexenta 是底层软件，因此该解决方案充满了企业数据服务，例如复制、线内数据缩减和空间优化快照/克隆。 该设备包含次日 3 年服务计划（可选 4 小时响应），并且 Supermicro 提供远程安装服务以帮助客户有一个良好的开端。
3.84 个 48TB 容量的托架是很多闪存，但 Nexenta 和 Supermicro 允许用户通过另外两个全闪存 JBOD 来增加容量。 用户可以再添加 72 个托架或总共 276 个托架，这将使闪存的总原始容量达到 XNUMXTB。 这些公司还为那些寻求更具成本效益的存储而性能不是主要关注点的人提供了更大的混合模型。 在提供大量容量的同时，该阵列还提供多种数据服务，包括无限文件系统大小、无限快照和克隆、在线数据缩减、存储服务质量、基于快照的计划复制和连续异步复制。
本次审查的重点是其中一种全闪存配置，其中包括 24 个 3.8TB SAS SSD。
由 Nexenta 和 Supermicro 规范提供支持的统一存储设备：
- 型号：SSG-2028R-NEX2040
- 外形：2U
- 存放
- 存储介质：3.84TB SAS SSD
- 磁盘配置：RAIDZ2：4+2
- 原始容量：46TB 至 276TB
- 可用容量：30TB 至 184TB
- 有效容量：90TB 至 552TB
- 性能
- 最大 8KB（读/写）：180K IOPS
- 最大读取带宽：8GB/s
- 扩展机箱：最多 2 个 2U/24 托架——支持所有闪存 JBOD（总共 72 个托架）
- 协议支持：
- NFSv3
- NFSv4
- CIFS
- SMB3
- iSCSI
- Fibre Channel
- 生态系统支持：
- Windows
- Linux
- 虚拟机人工智能
- VMware虚拟卷
- VMware 多租户 vCenter 插件
- OpenStack Cinder 和马尼拉
- Hyper-V 中小型企业 3 ODX
- Docker 卷插件
- 数据服务：
- 无限文件系统大小
- 无限快照和克隆
- 在线数据缩减
- 存储服务质量
- 基于计划快照的复制
- 连续异步复制
- 管理：
- 命令行界面
- 自记录 REST API
- SNMP
- NexentaFusion：单一管理平台多设备管理、高级分析、简单操作
设计与建造
该设备的正面（如上图）看起来与几个 Supermicro 机箱非常相似。 沿着前面是二十四个 2.5 英寸的托架，以垂直方式布置。 右侧是电源按钮，两侧是指示灯。
设备的背面被平均分为两部分，布局相同。 左上角是 PSU。 PSU 下方是两个冷却风扇。 紧邻冷却风扇的是 RJ-45 端口。 右侧是三个 PCIe 插槽，包括 SAS JBOD 扩展和每个控制器 4 个 10GbE 端口。 在这些下方是分线端口和 USB 端口。
管理学
Nexenta 推出了其基于开源的存储产品 NexentaStor 的最新版本。 此版本附带 Nexenta Fusion，它是一个独立的 VM 或 Docker 容器，可管理多个 NexentaStor 系统。 这与具有集成管理系统并在与实际存储控制器相同的硬件上运行的原始产品有所不同。 由于只安装了一个Nexenta系统，它确实没有显示出在存储系统之间轻松切换的能力，但集中管理多个系统始终是赢得存储管理员支持的可靠途径。
登录屏幕有标准的用户名/密码登录对话框，这是大多数系统的标准配置。
登录后，您将被带到一个显示系统许多关键方面的仪表板。 由于系统没有负载，目前这里没有太多信息。
如果激活了多个系统，此屏幕将显示多个系统，您可以轻松地在这些系统之间切换。
“管理”选项卡真正深入到配置和容量管理的核心。 在这里您可以看到几个池或“rpool”，它们是每个节点上的引导卷，以及“Tank”，它是可以在两个节点之间浮动的存储卷。 Supermicro 设备出厂时已经配置了一个池，并准备好在需要时使用预选的 RAID 保护和缓存驱动器进行访问（在混合型号上）。
通过单击“Tank”右侧的设置按钮，您可以看到有关存储池的其他信息。
下一个选项卡显示分配给池的所有磁盘，以及这些磁盘的运行状况。
第三个选项卡显示池的属性和高级设置。 高级设置区域允许您深入修改池的设置。
当您单击“创建池”时，您会进入此屏幕，它会显示所有可用的驱动器来构建池。 您可以为池命名，然后选择构建设置。 通过此指导过程可进行大量设置，允许您配置 RAID 保护、日志记录、缓存、备件等。
文件系统选项卡向您显示系统上存在的文件系统。 您可以在任何给定系统中拥有多个文件系统，并且可以通过单击“设置”齿轮小部件来仔细控制这些文件系统的设置。
这是创建文件系统的示例。
“卷”选项卡显示系统中的不同卷。 这允许您配置卷并管理它们的大小、可以访问它们的主机组、iSCSI 目标和 iSCSI 组、FC 参数和相关设置。
数据保护选项卡允许您监控和配置系统的数据保护规则。 这包括快照和复制到其他系统。
高可用性选项卡向您显示在高可用性模式下运行的服务、集群状态以及这些功能的其他配置信息。
Components 选项卡使您可以查看运行 NexentaStor 服务的系统的所有硬件组件和健康状况。
网络选项卡为您提供所有物理和逻辑网络连接的概览，以及修改这些配置的能力。
Analytics 选项卡将您带回原始仪表板的外观。 您还可以添加额外的自定义仪表板来查看系统的不同性能指标和警报。 这是整个系统的一个非常可定制的区域。
系统的“管理”选项卡可让您全面管理系统上提供和启用的服务。 它允许您修改日志记录设置和在系统上运行的探测以提供分析和警报。
界面的最后一个区域是 Fusion 管理设置。 您可以在此处配置 NTP、Active Directory、电子邮件警报、DNS 以及 Nexenta Fusion 管理系统的所有其他管理方面。
总的来说，Nexenta 改进了用户界面的外观和感觉。 引入 HTML5 界面和专用设备来管理 NexentaStor 系统是对管理许多离散系统的非常受欢迎的改进。 不过，该界面并不适合胆小的人，因为仍然有很多方法可以让您低效地构建矿池，以及在出现配置错误时破坏系统的方法。 也就是说，Nexenta 和 Supermicro 之间的合作很好地减轻了对错误配置池的担忧，方法是从 Supermicro 工厂发货时预先配置池和 RAID 配置。
长期以来，Nexenta 是基于 ZFS 存储的高度可定制、功能强大的前端。 它允许您进行几乎所有可以在命令行上进行的更改。 有了这么多的控制，只需轻轻一按即可确保一切配置正确。 在配置过程中多一点指导和故障保护将大大有助于使该产品对新手用户更具吸引力。
应用程序工作负载分析
第一个基准测试包括通过 SysBench 测试 MySQL OLTP 性能，以及使用模拟 TPC-C 工作负载测试Microsoft SQL Server OLTP 性能。
在每个测试中，阵列都配置了两个 12 驱动器 RAID1 镜像对池。 我们测量三种不同的配置：
- 仅压缩的 iSCSI
- 具有压缩和重复数据删除功能的 iSCSI
- 仅带压缩的 NFS
压缩被用作默认启用项，因为我们发现启用或禁用压缩之间没有区别。
SQL Server 性能
每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘：100GB 卷用于启动，500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、64GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和，但 SQL 测试正在寻找延迟性能。
此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2，同时受到戴尔数据库基准工厂的压力。 虽然我们对该基准测试的传统用法是在本地或共享存储上测试 3,000 规模的大型数据库，但在本次迭代中，我们专注于在美国均匀分布四个 1,500 规模的数据库（每个控制器两个 VM）。
SQL Server 测试配置（每个虚拟机）
- Windows服务器2012 R2的
- 存储空间：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server的2014的
- 数据库大小：1,500 规模
- 虚拟客户端负载：15,000
- 内存缓冲区：48GB
- 测试时长：3 小时
- 2.5 小时预处理
- 30分钟采样期
SQL Server OLTP Benchmark Factory LoadGen 设备
- Dell PowerEdge R730 虚拟化 SQL 4 节点集群
- 集群中 5 个 2690GHz 的 Intel E3-249 v2.6 CPU（每个节点两个，12GHz，30 核，XNUMXMB 缓存）
- 1TB RAM（每个节点 256GB，16GB x 16 DDR4，每个 CPU 128GB）
- 4点¯x Emulex 16GB 双端口 FC HBA
- 4点¯x Emulex 10GbE 双端口网卡
- VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU
我们在启用数据压缩的 iSCSI 和 NFS 配置中测试了 USA，并在启用数据压缩和重复数据删除的 iSCSI 中测试了解决方案。
查看事务性能，带压缩的 iSCSI 的单个 VM 范围从 3,120.53 TPS 到 3,127.28 TPS，总得分为 12,494.21 TPS。 具有压缩功能的 NFS 的单个 VM 从 3,003.12 TPS 到 3,056.8 TPS 不等，总得分为 12,098.2 TPS。 在启用了 DR 的 iSCSI 中，我们看到单个虚拟机的范围从 2,851.16 TPS 到 3,020.22 TPS，总得分为 11,748.23 TPS。
切换到 SQL Server 平均延迟后，带压缩的 iSCSI 显示总体延迟最低，单个 VM 的延迟从 54 毫秒到 65 毫秒不等，总延迟为 59.75 毫秒。 具有压缩功能的 NFS 为我们提供了 163 毫秒到 251 毫秒的延迟，对于单个 VM，总延迟为 215.5 毫秒。 开启重复数据删除功能的 iSCSI 为我们提供了最高的单个 VM 延迟，从 223 毫秒到 519 毫秒，总得分为 353.6 毫秒
系统性能
每个Sysbench虚拟机都配置了三个虚拟磁盘：一个用于启动（约 92GB），一个用于预构建的数据库（约 447GB），第三个用于待测数据库（270GB）。从系统资源角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个虚拟 CPU、60GB DRAM，并使用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。负载生成系统采用戴尔 R730 服务器；本次评测中，我们使用了 4 到 8 台服务器，每 4 个虚拟机组成一个负载生成组。
Dell PowerEdge R730 虚拟化 MySQL 4-8 节点集群
- 5-2690 个 Intel E3-249 v2.6 CPU，用于集群中的 12GHz（每个节点两个，30GHz，XNUMX 核，XNUMXMB 缓存）
- 1-2TB RAM（每个节点 256GB，16GB x 16 DDR4，每个 CPU 128GB）
- 4-8 倍 Emulex 16GB 双端口 FC HBA
- 4-8 倍 Emulex 10GbE 双端口网卡
- VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU
Sysbench 测试配置（每个虚拟机）
- CentOS 6.3 64 位
- 存储空间：1TB，已使用 800GB
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 数据库表：100
- 数据库大小：10,000,000
- 数据库线程：32
- 内存缓冲区：24GB
- 测试时长：3 小时
- 2 小时预处理 32 个线程
- 1 小时 32 个线程
对于 Sysbench，我们测试了几组 VM，包括 4、8 和 16，我们运行 Sysbench 时始终打开压缩，同时打开和关闭重复数据删除，测试块和文件。 对于事务性能，美国能够在 NFS 中使用 3,218 个 VM 达到 4 TPS（高于启用 DR 的 8 个 VM）。 该解决方案能够在 NFS 中使用 5,301VM 时达到 16 TPS 的最大值，在 4,672VM 时 iSCSI 达到 16 TPS 的高 iSCSI，但在 8VM 时 iSCSI 得分为 4,618 TPS。
切换到查看平均延迟，我们看到在 iSCSI 中配置 4 个虚拟机的最佳性能，仅启用压缩，延迟为 35.08 毫秒。 当我们添加 VM 或打开重复数据删除时，延迟迅速增加也就不足为奇了。 最高延迟是启用了 DR 的 iSCSI，为 113.24 毫秒。
在我们最坏情况下的延迟基准测试中，最好的延迟再次出现在压缩 4VM iSCSI 上，这次是 226.14 毫秒。 最高的是 16VM NFS，耗时 512.5ms。
VDBench 工作负载分析
在对存储阵列进行基准测试时，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。 这些测试提供了一系列不同的测试配置文件，包括“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试，以及来自不同 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。 在阵列端，我们使用 Dell PowerEdge R730 服务器集群：
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，64 线程，0-120% iorate
- 64K 顺序读取：100% 读取，16 个线程，0-120% 迭代
- 64K 顺序写入：100% 写入，8 个线程，0-120% 迭代
- 综合数据库：SQL 和 Oracle
- VDI 完整克隆和链接克隆跟踪
从峰值读取性能来看，美国具有良好的低延迟 4K 随机性能，保持在 1 毫秒以下，直到大约 200K IOPS。 美国在 272,429 毫秒时达到 13.6 IOPS 的峰值，在低于 249,000 毫秒的延迟时大约有 2.0 IOPS。
看看 4K 峰值写入性能，美国在 2.6 的 IOPS 下从 3,905 毫秒开始。 延迟与 IOPS 一起迅速攀升。 美国在 31,200 毫秒时达到 29 IOPS 的峰值。
切换到 64K 峰值读取后，美国在 3.2 IOPS 时的延迟再次开始略高，为 3,596 毫秒。 延迟随着 IOPS 的增加而上升，然后回落，但并未降至 2.83 毫秒以下。 这里的最大性能达到 35,828 IOPS 和 14.3ms 延迟。 美国以 2.23GB/s 的带宽结束。
对于 64K 顺序峰值写入，在 10.3 IOPS 时延迟从 1,300 毫秒开始。 它在 6.2 IOPS 时下降到 5,195 毫秒，然后再次以 IOPS 性能攀升。 美国的峰值性能在 12,070 毫秒时为 20.3 IOPS，带宽为 754.4MB/s。
在我们的 SQL 工作负载中，美国以 2 IOPS 启动时间超过 21,168 毫秒。 它以 210,601 毫秒的延迟达到 4.5 IOPS 的峰值。
在 SQL 90-10 基准测试中，美国在 1 IOPS 时的延迟刚好超过 13,811 毫秒，在 132,220 IOPS 和 7 毫秒延迟时达到峰值。
SQL 80-20 看到美国再次开始超过 2 毫秒，IOPS 为 9,210。 它达到 91,739 IOPS 和 11 毫秒延迟的峰值。
使用 Oracle 工作负载时，美国在 1 IOPS 时的延迟刚好超过 8,401 毫秒，在 82,789 IOPS 和 15.4 毫秒的延迟时达到峰值。
使用 Oracle 90-10，美国开始时低于 1 毫秒，为 0.74 毫秒，然后保持在 1 毫秒以下，直到达到 38K IOPS 左右。 美国在 133,553 毫秒延迟时达到 4.6 IOPS 的峰值。
使用 Oracle 80-20，我们再次看到美国从 1 毫秒（1.2 IOPS 时为 9,004 毫秒）开始并达到 84,786 IOPS 的峰值，延迟为 7 毫秒。
切换到 VDI 完整克隆后，启动测试显示美国启动时间刚好超过 1 毫秒（1.01 IOPS 时为 11,402 毫秒），然后下降到 1 毫秒以下，直到达到大约 30K IOPS。 它的峰值为 114,647 IOPS，延迟为 9.3 毫秒。
VDI 完整克隆初始登录在 1.8 IOPS 时以 2,295 毫秒开始，并以 18,108 IOPS 和 22.9 毫秒的延迟达到峰值。
VDI 完整克隆星期一登录在 1.8 IOPS 时以 2,696 毫秒开始，并以 26,465 IOPS 和 19.2 毫秒的延迟达到峰值。
转到 VDI Link Clone，启动测试显示性能从 1.2 IOPS 时的 8,308 毫秒开始，到 83,392 IOPS 的峰值，延迟为 4.9 毫秒。
在测量初始登录性能的链接克隆 VDI 配置文件中，美国以 1.3 的 IOPS 和 2,698 毫秒的 IOPS 和 24,715 IOPS 的延迟为 10.3 毫秒开始。
在我们上一次查看 VDI 链接克隆星期一登录性能的概要文件中，美国以 1.8 IOPS 时的 2,818 毫秒延迟开始，并在 25,416 毫秒时达到 20.1 IOPS 的峰值。
结语
虽然有点啰嗦，但由 Nexenta 和 Supermicro 提供支持的统一存储设备是一个软件定义的存储解决方案，它结合了 Nexenta 的软件（NexentaStor 5.0 和 NexentaFusion）与 Supermicro 的硬件、销售和支持基础设施。 这种合作带来了经过验证、预加载和预配置的开箱即用的完整解决方案，这对于典型的软件优先解决方案来说有些独特。 这些公司在全闪存（为了性能）和混合模式（为了更高的容量和成本效益）中提供几种不同的风格。 每个类别中还有半填充和全填充配置，并且都能够添加两个 JBOD 以进行额外存储。 该解决方案得到了 Supermicro 的支持，该平台提供了足够的数据服务和拨号盘来覆盖大多数用例。
在性能方面，我们运行了应用程序工作负载分析，包括 SQL Server 和 Sysbench 应用程序工作负载，以及最近推出的 VDBench 工作负载分析综合基准。 对于我们的应用程序工作负载，我们在打开压缩、再次打开或关闭重复数据删除的 iSCSI 以及打开压缩的 NFS 中测试了美国。 在我们的 SQL Server 事务基准测试中，打开重复数据删除对性能有很大影响，总 iSCSI 得分为 11,748.2 TPS，而在没有重复数据删除的情况下，我们的 iSCSI 配置产生了 12,494.2 TPS。 重复数据删除对 SQL Server 平均延迟的影响要大得多。 具有压缩功能的 iSCSI 仅以 59.8 毫秒的总分获得最佳性能，但具有压缩和重复数据删除功能的 iSCSI 具有 353.6 毫秒的总分。 通过我们的扩展 Sysbench 测试，我们测试了 4、8 和 16 个虚拟机的负载。 在 4 个 VM 的小负载下，我们看到仅在 iSCSI 上压缩时的最佳性能，测得 3,654 TPS。 相比之下，仅通过压缩的 NFS 为 3,218，通过压缩和重复数据删除的 iSCSI 为 2,547。 在其巅峰时期，带压缩的 NFS 仅得分最高，为 5,301 TPS，使用压缩的 iSCSI 仅测得 4,672 TPS，带压缩和重复数据删除的 iSCSI 测得 4,548 TPS。
查看仅在 iSCSI 上启用压缩的情况下执行的 VDBench 工作负载测试，美国有点步履蹒跚。 该解决方案仅在三个基准测试中显示出亚毫秒级性能，并且在其中两个测试中仅以亚毫秒级延迟启动。 在随机 4K 读取中，美国能够保持亚毫秒级延迟，直到达到 200K IOPS 左右。 我们再次在 Oracle 90-10 测试中看到亚毫秒级性能，直到大约 38K IOPS。 尽管 VDI Full Clone 启动启动时间超过 1 毫秒，但它确实再次下降到 30K IOPS 左右。 在其他地区，美国在测试开始时和负载增加阶段的延迟底限要高得多。
利用 Nexenta 软件和 Supermicro 硬件的统一存储设备让我们百感交集。 在配置选项方面，就针对非常具体的生产场景调整和优化存储的方式而言，它轻松超越了市场上的其他阵列。 对于那些想要控制每个旋钮和转盘的人来说，Nexenta 显然可以做到。 虽然这很棒，但对于那些没有完全灌输的人来说，这些设置有时会让人不知所措。 Nexenta 将他们的工程工作压缩到这个最新版本中，他们表示根据工作负载提供 3:1 的容量节省。 但是，当启用重复数据删除时，性能会受到损害，以至于不应为大多数生产工作负载启用它。 全闪存系统的整体数据减少和适度的性能配置文件使设备处于困难的境地，因为其他阵列已经想出了如何提供完整的数据减少而不会造成太大的性能损失。 公平地说，不是每个人都能做到这一点，也不是每个工作负载都适合重复数据删除； 但是已经有足够多的阵列在这方面取得了成功，使近乎无损的完整数据缩减成为计算 TCO 的一个重要特征。
优点
- 与 Supermicro 集成让新手用户开箱即用
- Nexenta 为高级用户提供了无数的旋钮和按钮来调整
- Supermicro 支持网络为传统上以软件为先的产品提供更完整的产品
缺点
- 非常高的写入延迟
- 启用重复数据删除的大量性能开销
底线
Unified Storage Appliance 在 Supermicro 的预配置设备中提供了传统上仅包含软件的 Nexenta 包，该设备已准备就绪。
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