قبل شهرين ، حصلت شركة Reydyks على فرصة للعمل مع محركات Seagate EXOS الطازجة المصممة للمهام على مستوى المؤسسات. تكمن ميزتها المميزة في جهاز التخزين الهجين - فهو يجمع بين تقنيات محركات الأقراص الصلبة التقليدية (للتخزين الرئيسي) ومحركات الأقراص الصلبة (للتخزين المؤقت للبيانات الساخنة).
لقد كانت لدينا بالفعل تجربة إيجابية في استخدام محركات Seagate الهجينة كجزء من أنظمتنا - قبل عامين قمنا بتطبيق حل لمركز بيانات خاص مع شريك من كوريا الجنوبية. بعد ذلك ، استخدمت الاختبارات معيار Oracle Orion ، ولم تكن النتائج أدنى من مصفوفات All-Flash.
في هذه المقالة ، سننظر في كيفية ترتيب محركات Seagate EXOS المزودة بتقنية TurboBoost ، وتقييم إمكانياتها لمهام قطاع الشركات ، والتحقق من الأداء عند التحميل المختلط.
أهداف قطاع الشركات
هناك مجموعة أكثر أو أقل استقرارًا من المهام التي يمكن وصفها بأنها مهام تخزين البيانات في قطاع الشركة (أو المؤسسة). وهي تشمل تقليديًا: تشغيل تطبيقات CRM وأنظمة تخطيط موارد المؤسسات ، وتشغيل خوادم البريد والملفات ، والنسخ الاحتياطي ، والعمليات الافتراضية. من وجهة نظر التخزين ، يتميز تنفيذ هذه الوظائف بدفق تحميل مختلط ، مع غلبة واضحة للطلبات العشوائية.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك مجالات كثيفة الاستخدام للموارد مثل التحليلات متعددة الأبعاد OLAP (المعالجة التحليلية عبر الإنترنت) ومعالجة المعاملات في الوقت الفعلي (OLTP ، معالجة المعاملات عبر الإنترنت) قيد التطوير بنشاط في قطاع المؤسسات. تكمن خصوصياتهم في حقيقة أنهم يعتمدون أكثر على عمليات القراءة أكثر من عمليات الكتابة. يتطلب الحمل الذي يقومون بإنشائه - تدفقات بيانات مكثفة بحجم كتلة صغير - أداءً عاليًا للنظام.
دور كل هذه الوظائف ينمو بسرعة. تتوقف عن أن تكون وحدات مساعدة في عمليات إنشاء القيمة والانتقال إلى قسم المكونات الرئيسية للمنتج. بالنسبة للعديد من أشكال الأعمال ، أصبح هذا مكونًا مهمًا في بناء ميزة تنافسية واستدامة السوق. وهذا بدوره يزيد بشكل كبير من متطلبات البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات للشركات: يجب أن تضمن المعدات التقنية الحد الأقصى من الإنتاجية والحد الأدنى من وقت الاستجابة. لضمان الأداء اللازم في مثل هذه المواقف ، اختر أنظمة All-Flash أو أنظمة التخزين المختلطة بوظيفة
التخزين المؤقت أو
التخزين المؤقت SSD .
بالإضافة إلى ذلك ، ينشأ عامل آخر يميز قطاع المؤسسات - المتطلبات الصارمة لتحقيق الكفاءة الاقتصادية. من الواضح تمامًا أنه لا يمكن لجميع هياكل الشركات تحمل تكاليف شراء صفيفات All-Flash وصيانتها ، لذا يتعين على العديد من الشركات أن تحقق عائدًا أقل في الأداء ، ولكن شراء حلول أكثر فعالية من حيث التكلفة. هذه الشروط تحول بقوة تركيز السوق نحو الحلول المختلطة.
مبدأ هجين أو تقنية TurboBoost
أصبح مبدأ استخدام التقنيات الهجينة معروفًا الآن لجمهور واسع. يتحدث عن إمكانية استخدام تقنيات مختلفة للحصول على فوائد إضافية في النتيجة النهائية. يجمع التخزين الهجين بين نقاط قوة محركات الأقراص الصلبة ومحركات الأقراص الصلبة الكلاسيكية. في المخرجات ، حصلنا على حل مُحسّن حيث يعمل كل مكون مع مهمته الخاصة: يتم استخدام HDD لتخزين الجزء الأكبر من البيانات ، ويستخدم SSD لتخزين "البيانات الساخنة" مؤقتًا.
وفقًا لـ
IDC ، في منطقة أوروبا والشرق الأوسط وإفريقيا حوالي 45.3 ٪ من السوق هي تخزين هجين. تتحدد هذه الشعبية بحقيقة أنه مع الأداء المقارن ، تكون تكلفة هذه الأنظمة أقل بكثير من تكلفة الحلول القائمة على SSD ، وسعر كل IOps هو عدة أوامر من حيث الحجم.
يمكن تنفيذ نفس المبدأ المختلط مباشرة على مستوى القيادة. كانت Seagate أول من قام بتنفيذ هذه الفكرة في شكل وسائط SSHD (محرك الحالة الصلبة المختلط). اكتسبت هذه الأقراص شعبية نسبية في السوق الاستهلاكية ، لكنها ليست شائعة جدًا في فئة b2b.
يأتي الجيل الحالي من Seagate لهذه التقنية تحت الاسم التجاري TurboBoost. بالنسبة لقطاع المؤسسات ، تستخدم الشركة تقنية TurboBoost في مجموعة محركات Seagate EXOS ، والتي زادت من الموثوقية والجمع الأمثل بين الأداء والكفاءة. سيتوافق نظام التخزين المُجمع على أساس هذه الأقراص مع التكوين المختلط وفقًا للخصائص النهائية ، بينما يحدث التخزين المؤقت للبيانات "الساخنة" على مستوى محرك الأقراص ويتم تنفيذه بسبب إمكانات البرامج الثابتة.
تستخدم محركات Seagate EXOS ذاكرة NAND مدمجة 16 جيجا بايت eMLC (ذاكرة Enterpise متعددة المستويات) لذاكرة التخزين المؤقت SSD المحلية ، والتي تتميز بمورد إعادة كتابة أكبر بكثير من شريحة المستهلك MLC.
فائدة مشتركة
بعد الحصول على 8 محركات أقراص Seagate EXOS 10E24000 تحت تصرفنا بسعة 1.2 تيرابايت ، قررنا التحقق من أدائها كجزء من نظامنا استنادًا إلى RAIDIX 4.7.
من الخارج ، يبدو مثل هذا القرص بمثابة محرك أقراص ثابت قياسي: علبة معدنية مقاس 2.5 بوصة مع ملصق شركة وثقوب تثبيت قياسية.
تم تجهيز محرك الأقراص بواجهة SAS3 12 جيجابت / ثانية ، والتي تتيح لك العمل بفعالية مع وحدتي تحكم في نظام التخزين. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن هذه الواجهة لها عمق قائمة انتظار أكبر من SATA3.
لاحظ أنه من وجهة نظر الإدارة ، يبدو أن مثل هذا القرص الموجود في نظام التخزين هو وسيلة واحدة لا تنقسم فيها مساحة التخزين إلى مناطق محركات الأقراص الصلبة ومحركات أقراص الحالة الصلبة. هذا يلغي الحاجة إلى ذاكرة التخزين المؤقت SSD البرمجيات ويبسط تكوين النظام.
كسيناريو تطبيق لحل جاهز ، تم النظر في العمل مع تحميل من تطبيقات المؤسسة النموذجية.
تتمثل الفائدة الرئيسية المتوقعة من نظام التخزين الذي تم إنشاؤه في كفاءة العمل على الأحمال المختلطة مع غلبة عمليات القراءة. توفر أنظمة التخزين المعرفة ببرامج RAIDIX أداءً عاليًا لأحمال العمل المتتابعة ، بينما تساعد محركات Seagate المزودة بتقنية TurboBoost على تحسين الأداء من خلال الطلبات العشوائية.
بالنسبة للسيناريو المحدد ، يبدو الأمر كالتالي: سيتم ضمان كفاءة العمل باستخدام التحميل العشوائي من قواعد البيانات والتطبيقات الأخرى بواسطة عناصر SSD ، وستسمح خصوصيات البرنامج بالحفاظ على سرعة معالجة عالية للتحميل المتسلسل من استعادة قاعدة بيانات أو تحميل بيانات.
في الوقت نفسه ، يبدو النظام بأكمله جذابًا من حيث السعر والأداء: يتم الجمع بين محركات الأقراص الهجينة غير المكلفة (نسبة إلى All-Flash) بشكل جيد مع المرونة والفعالية من حيث التكلفة للتخزين المعرف بواسطة البرامج المبني على أجهزة الخادم القياسية.
اختبار الأداء
تم إجراء الاختبار باستخدام الأداة المساعدة fio v3.1.
تسلسل الاختبارات الدقيقة للدقائق لـ 32 خيوط بعمق قائمة انتظار يبلغ 1.
تحميل مختلط: قراءة 70 ٪ و 30 ٪ الكتابة.
حجم الكتلة من 4K إلى 1MB.
الحمل على حجم المنطقة من 130 غيغابايت.
نتائج الاختبار
يُظهر النظام الذي يستند إلى RAIDIX 4.7 مع 8 محركات أقراص Seagate EXOS 10e2400 أداءً إجمالياً يصل إلى 220،000 IOps للقراءة / الكتابة في مجموعة 4 كيلو بايت.
استنتاج
تفتح محركات أقراص التخزين TurboBoost إمكانيات جديدة لمستخدمي التخزين والمصنعين. يؤدي استخدام ذاكرة التخزين المؤقت SSD محلية إلى تحسين أداء النظام بشكل ملحوظ مع زيادة ضئيلة في تكلفة شراء محركات الأقراص.
أظهرت اختبارات محركات Seagate في
أنظمة التخزين المستندة إلى RAIDIX مستوى أداء عاليًا بثقة على نمط تحميل مختلط (70/30) ، والذي يحاكي المتطلبات التقريبية لمهام التطبيق في قطاع المؤسسات. في الوقت نفسه ، تحقق الأداء أعلى بمقدار 150 مرة من القيم الحدية لمحركات الأقراص الصلبة. تجدر الإشارة إلى أن تكلفة الحصول على سعة تخزين على هذا التكوين تبلغ حوالي 60٪ من تكلفة حل All-Flash مماثل.
المؤشرات الرئيسية
- معدل فشل القرص السنوي أقل من 0.44 ٪
- 40 ٪ أرخص حلول فلاش الكل
- 150 مرة أسرع من الأقراص الصلبة
- ما يصل إلى 220،000 IOps على 8 محركات أقراص