Violin WFA-64 Windows 閃存陣列評測

Violin Windows Flash Array (WFA) 是一種全閃存 SMB 和 NFS 存儲解決方案，它將 Violin Memory 的閃存結構架構與 Windows Storage Server 2012 R2 相結合，以提供具有 10Gb 以太網和 56Gb FDR InfiniBand 連接的簡單的應用程序服務器存儲解決方案。 Violin 和 Microsoft 合作開發了 WFA，例如 Windows Server 內核優化，使 WFA 能夠充分利用 SMB 3.0 協議，支持 SMB Direct over RDMA 網絡接口。

Violin Windows Flash Array (WFA) 是一種全閃存 SMB 和 NFS 存儲解決方案，它將 Violin Memory 的閃存結構架構與 Windows Storage Server 2012 R2 相結合，以提供具有 10Gb 以太網和 56Gb FDR InfiniBand 連接的簡單的應用程序服務器存儲解決方案。 Violin 和 Microsoft 合作開發了 WFA，例如 Windows Server 內核優化，使 WFA 能夠充分利用 SMB 3.0 協議，支持 SMB Direct over RDMA 網絡接口。

WFA 建立在 3U Violin 全閃存陣列 6000 平台上，雙刀片運行 Windows Storage Server 作為一個 2 節點集群，可以擴展到 280TB 的原始容量。 該系統通過以 35 或 70TB 的原始容量增量向 Windows 集群添加新的 WFA 設備來擴展，最多可支持 4 個陣列或 8 個節點。 Violin 使用服務器租賃和“按需付費”許可模式，旨在利用平台的無中斷擴展功能，允許用戶許可較小的容量而不是整個陣列，並隨著時間的推移提高利用率。 這篇評論基於 WFA-64 的性能，WFA-64 是 Windows 閃存陣列陣容中最大的陣列，採用 1xXNUMXTiB Violin 內聯內存模塊 (VIMM)。

Windows 閃存陣列的主要賣點之一是它通過 Windows Server 3.0 R2012 全面支持 SMB 2 協議。 例如，SMB 3.0 包括多通道支持以聚合多個網絡端口以實現故障轉移和提高性能。 與基於塊的端口綁定和聚合不同，後者在接口之間拆分時必須保持單個數據包完好無損，SMB 多通道能夠拆分單個數據包以在多個鏈路上傳輸。 根據環境和工作負載，這種聚合形式有可能改善延遲和吞吐量。

對 SMB 3.0 的全面支持還意味著 Windows 閃存陣列可以利用 SMB 新增的遠程直接內存訪問 (RDMA)，這一功能被稱為 SMB Direct。 SMB Direct 允許網絡接口直接訪問系統 RAM 而不是通過操作系統以減少網絡延遲和 CPU 利用率。 據微軟稱，SMB Direct 可將應用服務器的 CPU 消耗減少 30%，其中 I/O 密集型工作負載受益最大。 Violin 還很快指出，這種提高的 CPU 效率對於按內核評估許可費用的應用程序具有財務影響。

我們的評測型號是 Violine WFA-64，建議零售價約為 585,000 美元。

小提琴 WFA-64 規格

• 閃存類型：MLC
• 原始容量：64TiB / 70TB
• 最大可用容量：40 TiB / 44TB
• 最大 4K IOPS：1,100,000
• 最小延遲：220 微秒
• VIMM 數量（數據 + 熱備份）：60+4
• 可靠性/彈性：高可用性硬件配置； 基於系統級硬件的 vRAID 雙或四 vRAID 控制器模塊； 2個陣列控制器模塊和內存網關； 99.999% 可用性
• IO/連接：8 個 56Gb FDR Infiniband 或 8 個 40Gb 以太網
• 高度：3RU
• 寬度：17.5“
• 深度：27“
• 電纜管理：6″
• 重量：92lbs
• 功率：1500W
• 冷卻：4961 BTU/小時
• 閃光燈耐久性：享受 3 年保修或維護合同，以較長者為準

構建和設計

Windows 閃存陣列包含兩個運行 Windows Server 2012 R2 的服務器刀片，位於機箱左側。 通過部署帶有啟用 RDMA 的網絡接口的 WFA（位於服務器刀片的正後方），該陣列可以利用 SMB Direct 來提高性能和降低延遲。 機箱的前部主要是用於大型冷卻風扇的巨大進氣格柵，以及堅固的手柄和狀態 LED。

WFA 的 Violin 智能內存模塊 (VIMM) 位於機箱中央的風扇後面。 VIMM 是 Violin 的 SSD 存儲替代品，可管理其底層存儲介質的垃圾收集、磨損均衡和錯誤/故障管理。 VIMM 由基於邏輯的閃存控制器、管理處理器、用於元數據的 DRAM 和用於存儲的 NAND 閃存組成。 每個都可熱插拔以方便維護，並且採用卡式外形而非傳統的 2.5 英寸 SSD。

從機箱的後部我們可以看到主要的電源和網絡連接。

管理和操作系統

Windows 閃存陣列管理體驗的核心是該平台與從陣列的雙服務器刀片運行的 Windows Server 2012 R2 實例的緊密集成。 WFA 部署旨在通過 Microsoft System Center 和 PowerShell 進行管理，這允許已經具有 Microsoft 管理能力的組織通過避免另一個管理環境的開銷來簡化他們的流程。

這種方法使 Violin 能夠在尚未提供對 Microsoft SMB Direct 的支持以提高陣列和應用程序服務器性能的競爭陣列上取得優勢。 根據 Violin 的說法，帶有 SMB Direct 的 WFA 可以將 SQL Server CPU 利用率降低多達 30%，從而在製造商基準測試中達到 1.1 萬 4K IOPS 的持續吞吐量和 4GB/s 的帶寬。

Windows 閃存陣列提供對數據服務部署的精細控制，允許為節點和共享選擇性地激活重複數據刪除和其他功能。

WFA 在主動-主動配置中作為 Windows 故障轉移群集故障轉移運行，並且可以利用 SMB 多路徑來檢測連接故障並重新路由流量。 它還提供 Hyper-V Replica，用於虛擬機的異步複製以及實時 VM 遷移。 大部分功能都集中在 SMB 協議上； 實時遷移只能通過 SMB 使用。

性能測試

在實驗室中使用 Violin WFA 的目的是多方面的。 首先，我們的目標是與我們的許多優秀合作夥伴進行整合。 我們利用戴爾的經驗來充分利用 的PowerEdge R920 測試平台。 Mellanox 提供了 Infiniband 配置支持，並且 Microsoft 可以確保使用 SMB 3.0 最佳實踐。 其次，我們想在我們的實驗室中部署一個更密集的基準測試，旨在強調高端全閃存配置，如 WFA 和 Violin 系列的其餘部分。 因此，我們與 Stream Financial 合作複製他們的 數據融合性能測試 在我們的實驗室。 最後，我們希望能夠擊敗 Violin 之前通過此測試產生的結果，為閃存的功能設置一個新的高水位標記。

DataFusion 最簡單的形式旨在演示超過一萬億行風險數據的處理和聚合，其中包含 13 萬億個數據點，每行一個風險點。 該測試著眼於一個非常真實的大數據用例，其中處理數據所需的時間可能會阻礙決策制定。 該測試模擬了一個交易環境，其風險數據包含 12 年期間交易賬簿的 delta、gamma、vega 和 theta 風險桶。 為了模擬典型的業務視圖，數據使用 SQL“where”、“like”和“group by”查詢進行聚合，以顯示按風險類型、貨幣和交易對手分類的風險敞口。 整體高度壓縮的數據庫佔用空間略高於 8TB，擴展後超過 100TB。 出於此測試的目的，數據庫在沒有索引的情況下運行，迫使服務器和存儲實時處理所有數據。

與我們實驗室中的 R920 配置相比，英國“The Test People”所做的初始測試有點適度。 他們的發現使用了 Violin WFA-32 與單個 Intel Xeon CPU E5-2690 v2 @3.00GHZ 接口。 測試過程耗時4小時19分鐘。 他們進一步評論說，“通過擴展服務器和陣列，可以進一步減少處理時間。”

隨著挑戰的提出，Violin 為我們提供了 WFA-64 供我們使用數週，我們試圖看看我們能在多大程度上推動 Violin 閃光燈、Windows 和 Infiniband 結構。 我們利用 Dell PowerEdge R920 來了解僅使用一台功能強大的服務器可以將處理時間縮短多少。 我們的 R920 配置提供 138GHz 的總 CPU 處理能力，而原始新聞稿使用的是 30GHz。

戴爾PowerEdge R920

• 四個 Intel E7-4870 v2 CPU（2.3GHz，15 核，30MB 緩存）
• 512GB 內存（8GB x 64 DDR3，每個 CPU 128GB）
• 2 個 300GB 10K SAS RAID1 引導
• 4 個 Mellanox ConnectX-3 雙端口 InfiniBand 適配器

通過選擇並配置 Windows Server 2012 R2 的新測試平台，我們能夠在基準測試期間使 R920 完全飽和。 在測試過程中，CPU 利用率為 90-100%，網絡流量為 2-3GB/s。 說完一切後，我們以 56 分 16 秒的極短時間完成了比賽。 這比原來的處理時間縮短了大約 80%，顯示了四 CPU 服務器（如 Dell PowerEdge R920）在計算繁重任務中與快速互連（如我們的 Mellanox Infiniband 結構）相結合的優勢。 雖然基準時間確實顯著改善，但 WFA-64 在兩個控制器和可用帶寬上仍有餘量可供利用。

結論

全閃存存儲陣列從根本上說是一種從單一平台中榨取最大性能的練習。 Violin Windows 閃存陣列採用一種非常具體的方法來最大限度地提高 Violin 的全閃存陣列平台的性能，方法是專注於為需要為基於 Windows 的應用程序服務器工作負載和 SMB 協議存儲的組織進行調整和集成。 Violin 的論點對許多管理員來說聽起來很有說服力：通過完全致力於 Windows Server 功能集和管理範式，Windows Flash Array 的部署和管理將變得更簡單、成本更低。 對於 Windows 商店來說，這可能是正確的，而對於那些使用其他平台的人來說，Violin 7000 閃存平台是一種更傳統的陣列，更適合那裡。

我們在本次審查中的測試在一定程度上限制了設置新測試環境所花費的時間以及通常對陣列的訪問。 雖然並不打算全面，但在考慮我們發現的結果時，數據點是令人鼓舞的。 我們的測試雖然硬件得到了顯著改進，但將完成基準測試所需的時間縮短了將近 80%。 考慮到陣列的整體密度和 R920 的組合，這是相當令人印象深刻的。 憑藉 WFA-64 上的一些剩餘空間，更快或更新的計算硬件可以獲得更好的結果。 考慮到像 R930 這樣的新四 CPU 平台，我們預計 Violin WFA 可以發揮更多的性能，它甚至沒有在內部運行最新的 Intel Haswell CPU。

WFA 並非沒有妥協，CPU 沒有更新到最新的 Intel 產品，除了 Violin 提供的硬件設計優勢外，在軟件方面沒有太多 Microsoft 未提供的“特殊調味料”。 這不一定是個問題，在 Windows 環境中它可能是一個好處。 問題將歸結為與更傳統的 SAN 產品相比，企業對這一層性能的需求有多迫切。 但是，從我們在這種有限的交互中看到的情況來看，如果您有足夠的計算能力來處理 WFA 並且應用程序對延遲高度敏感，那麼 WFA 真的會大喊大叫。 我們沒有看到其他 Windows 設備甚至全閃存 DIY 解決方案讓我們相信在這一類別中有更好的選擇。

Violin Windows 閃存陣列產品頁面

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