Hace un par de meses, la compañía Reydyks tuvo la oportunidad de trabajar con unidades Seagate EXOS nuevas diseñadas para tareas de clase empresarial. Su característica distintiva radica en el dispositivo híbrido de la unidad: combina la tecnología de los discos duros convencionales (para el almacenamiento principal) y las unidades de estado sólido (para el almacenamiento en caché de datos activos).
Ya teníamos una experiencia positiva con el uso de unidades híbridas Seagate como parte de nuestros sistemas: hace un par de años implementamos una solución para un centro de datos privado junto con un socio de Corea del Sur. Luego, las pruebas utilizaron el punto de referencia de Oracle Orion, y los resultados no fueron inferiores a los arreglos All-Flash.
En este artículo, veremos cómo se organizan las unidades Seagate EXOS con tecnología TurboBoost, evaluaremos sus capacidades para las tareas del segmento corporativo y comprobaremos el rendimiento con carga mixta.
Objetivos del segmento corporativo
Hay una gama de tareas más o menos estable que puede describirse como tareas de almacenamiento de datos en el segmento corporativo (o empresarial). Tradicionalmente incluyen: el funcionamiento de aplicaciones CRM y sistemas ERP, la operación de servidores de correo y archivos, operaciones de respaldo y virtualización. Desde el punto de vista del almacenamiento, la implementación de tales funciones se caracteriza por un flujo de carga mixto, con un claro predominio de solicitudes aleatorias.
Además, las áreas de uso intensivo de recursos, como la analítica multidimensional OLAP (procesamiento analítico en línea) y el procesamiento de transacciones en tiempo real (OLTP, procesamiento de transacciones en línea) se están desarrollando activamente en el segmento empresarial. Su peculiaridad radica en el hecho de que dependen más de las operaciones de lectura que de las operaciones de escritura. La carga que crean (flujos de datos intensos con un tamaño de bloque pequeño) requiere un alto rendimiento del sistema.
El papel de todas estas funciones está creciendo rápidamente. Dejan de ser unidades auxiliares en los procesos de creación de valor y pasan a la sección de componentes clave del producto. Para muchas formas de negocio, esto se está convirtiendo en un componente importante para construir una ventaja competitiva y la sostenibilidad del mercado. A su vez, esto aumenta significativamente los requisitos para la infraestructura de TI de las empresas: el equipo técnico debe garantizar el máximo rendimiento y el mínimo tiempo de respuesta. Para garantizar el rendimiento necesario en tales situaciones, elija sistemas All-Flash o sistemas de almacenamiento híbrido con la función de
almacenamiento en caché SSD o desgarro.
Además, surge otro factor característico del segmento empresarial: requisitos estrictos para la eficiencia económica. Es bastante obvio que no todas las estructuras corporativas pueden permitirse la adquisición y el mantenimiento de arreglos All-Flash, por lo que muchas empresas tienen que rendir un poco menos en rendimiento, pero compran soluciones que son mucho más rentables. Estas condiciones cambian fuertemente el enfoque del mercado hacia soluciones híbridas.
Principio híbrido o tecnología TurboBoost
El principio del uso de tecnologías híbridas ahora es bien conocido por una amplia audiencia. Habla sobre la posibilidad de utilizar diferentes tecnologías para obtener beneficios adicionales en el resultado final. El almacenamiento híbrido combina las fortalezas de las unidades de estado sólido y los discos duros clásicos. En la salida, obtenemos una solución optimizada donde cada componente trabaja con su propia tarea: el HDD se usa para almacenar la mayor parte de los datos, y el SSD se usa para almacenar temporalmente "datos calientes".
Según
IDC , en la región EMEA, alrededor del 45,3% del mercado es almacenamiento híbrido. Tal popularidad está determinada por el hecho de que, con un rendimiento comparativo, el costo de dichos sistemas es significativamente menor que el de las soluciones basadas en SSD, y el precio de cada IOps está varios órdenes de magnitud atrás.
El mismo principio híbrido se puede implementar directamente en el nivel de la unidad. Seagate fue el primero en implementar esta idea en forma de medios SSHD (unidad híbrida de estado sólido). Dichos discos han ganado una popularidad relativa en el mercado de consumo, pero no son tan comunes en el segmento b2b.
La generación actual de Seagate de esta tecnología se denomina TurboBoost. Para el segmento empresarial, la compañía utiliza la tecnología TurboBoost en la línea de unidades Seagate EXOS, que han aumentado la confiabilidad y la combinación óptima de rendimiento y eficiencia. El sistema de almacenamiento montado sobre la base de dichos discos corresponderá a la configuración híbrida de acuerdo con las características finales, mientras que el almacenamiento en caché de los datos "activos" se produce a nivel de la unidad y se realiza debido a las capacidades del firmware.
Las unidades Seagate EXOS utilizan la memoria NAND incorporada de 16GB eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) para caché SSD local, que se caracteriza por un recurso de reescritura significativamente mayor que el segmento de consumidor MLC.
Utilidad compartida
Después de tener a nuestra disposición 8 unidades Seagate EXOS 10E24000 con una capacidad de 1.2 TB, decidimos verificar su rendimiento como parte de nuestro sistema basado en RAIDIX 4.7.
Externamente, dicho disco se parece a un HDD estándar: una caja metálica de formato de 2.5 pulgadas con una etiqueta de la empresa y agujeros de montaje estándar.
El disco está equipado con una interfaz SAS3 de 12 Gb / s, que le permite trabajar eficazmente con dos controladores de sistema de almacenamiento. También vale la pena señalar que esta interfaz tiene una mayor profundidad de cola que SATA3.
Tenga en cuenta que desde el punto de vista de la administración, dicho disco en un sistema de almacenamiento parece ser un medio único en el que el espacio de almacenamiento no se divide en áreas de HDD y SSD. Esto elimina la necesidad de un caché SSD de software y simplifica la configuración del sistema.
Como escenario de aplicación para una solución preparada, se consideró trabajar con una carga de aplicaciones empresariales típicas.
El principal beneficio esperado del sistema de almacenamiento creado es la eficiencia del trabajo en cargas mixtas con predominio de las operaciones de lectura. Los sistemas de almacenamiento definidos por software RAIDIX ofrecen un alto rendimiento para cargas de trabajo secuenciales, mientras que las unidades Seagate con tecnología TurboBoost ayudan a optimizar el rendimiento con solicitudes aleatorias.
Para el escenario seleccionado, se ve así: la eficiencia de trabajar con carga aleatoria desde bases de datos y otras aplicaciones estará garantizada por elementos SSD, y los detalles del software permitirán mantener una alta velocidad de procesamiento de una carga secuencial desde la restauración de una base de datos o la carga de datos.
Al mismo tiempo, todo el sistema parece atractivo en términos de precio y rendimiento: las unidades híbridas de bajo costo (en relación con All-Flash) se combinan bien con la flexibilidad y la rentabilidad del almacenamiento definido por software construido en hardware de servidor estándar.
Pruebas de rendimiento
Las pruebas se realizaron con la utilidad fio v3.1.
La secuencia de minuciosas pruebas de fio para 32 subprocesos con una profundidad de cola de 1.
Carga mixta: 70% de lectura y 30% de escritura.
Tamaño de bloque de 4k a 1MB.
La carga en el tamaño de la zona de 130 GB.
Resultados de la prueba
Un sistema basado en RAIDIX 4.7 con 8 unidades Seagate EXOS 10e2400 muestra un rendimiento total de hasta 220,000 IOps de lectura / escritura en bloque de 4k.
Conclusión
Las unidades de almacenamiento TurboBoost abren nuevas posibilidades para los usuarios y fabricantes de almacenamiento. El uso de un caché SSD local mejora significativamente el rendimiento del sistema con un aumento insignificante en el costo de comprar unidades.
Las pruebas de unidades Seagate en
almacenamiento bajo control RAIDIX mostraron un alto nivel de rendimiento con confianza en un patrón de carga mixta (70/30), que simula los requisitos aproximados de las tareas de aplicación en el segmento corporativo. Al mismo tiempo, el rendimiento se logró 150 veces más alto que los valores límite de las unidades de disco duro. Vale la pena señalar que el costo de adquirir almacenamiento en esta configuración es aproximadamente el 60% del costo de una solución All-Flash comparable.
Indicadores clave
- La tasa de falla anual del disco es inferior al 0.44%
- Soluciones All-Flash un 40% más baratas
- 150 veces más rápido que el disco duro
- Hasta 220,000 IOps en 8 unidades