Il y a quelques mois, la société Reydyks a eu l'opportunité de travailler avec de nouveaux disques Seagate EXOS conçus pour des tâches de classe entreprise. Leur caractéristique distinctive réside dans le périphérique de stockage hybride - il combine les technologies des disques durs conventionnels (pour le stockage principal) et des disques SSD (pour la mise en cache des données chaudes).
Nous avions déjà une expérience positive de l'utilisation de disques hybrides Seagate dans le cadre de nos systèmes - il y a quelques années, nous avons mis en œuvre une solution pour un centre de données privé avec un partenaire de Corée du Sud. Ensuite, les tests ont utilisé le référentiel Oracle Orion, et les résultats n'étaient pas inférieurs aux baies 100% Flash.
Dans cet article, nous verrons comment les disques Seagate EXOS avec technologie TurboBoost sont organisés, évaluer leurs capacités pour les tâches du segment d'entreprise et vérifier les performances à charge mixte.
Objectifs du segment d'entreprise
Il existe une gamme de tâches plus ou moins stable qui peut être décrite comme des tâches de stockage de données dans le segment entreprise (ou entreprise). Ils comprennent traditionnellement: le fonctionnement des applications CRM et des systèmes ERP, le fonctionnement des serveurs de messagerie et de fichiers, les opérations de sauvegarde et de virtualisation. Du point de vue du stockage, la mise en œuvre de telles fonctions se caractérise par un flux de charge mixte, avec une nette prédominance de requêtes aléatoires.
De plus, des domaines gourmands en ressources tels que l'analyse multidimensionnelle OLAP (Online Analytical Processing) et le traitement des transactions en temps réel (OLTP, Online Transaction Processing) se développent activement dans le segment des entreprises. Leur particularité réside dans le fait qu'ils s'appuient davantage sur des opérations de lecture que sur des opérations d'écriture. La charge qu'ils créent - des flux de données intenses avec une petite taille de bloc - nécessite des performances système élevées.
Le rôle de toutes ces fonctions se développe rapidement. Ils cessent d'être des unités auxiliaires dans les processus de création de valeur et passent dans la section des composants clés du produit. Pour de nombreuses formes d'entreprises, cela devient un élément important dans la construction d'un avantage concurrentiel et la durabilité du marché. À son tour, cela augmente considérablement les exigences pour l'infrastructure informatique des entreprises: l'équipement technique doit garantir un débit maximal et un temps de réponse minimal. Pour garantir les performances nécessaires dans de telles situations, choisissez des systèmes 100% Flash ou des systèmes de stockage hybrides avec la fonction de
mise en cache SSD ou de déchirement.
En outre, un autre facteur caractéristique du segment des entreprises se pose: des exigences strictes en matière d'efficacité économique. Il est bien évident que toutes les structures d'entreprise ne peuvent pas se permettre l'acquisition et la maintenance de baies 100% Flash, de nombreuses entreprises doivent donc offrir un peu moins de performances, mais acheter des solutions beaucoup plus rentables. Ces conditions déplacent fortement l'attention du marché vers des solutions hybrides.
Principe hybride ou technologie TurboBoost
Le principe d'utilisation des technologies hybrides est désormais bien connu d'un large public. Il évoque la possibilité d'utiliser différentes technologies pour obtenir des bénéfices supplémentaires dans le résultat final. Le stockage hybride combine les points forts des disques SSD et des disques durs classiques. À la sortie, nous obtenons une solution optimisée où chaque composant travaille avec sa propre tâche: le disque dur est utilisé pour stocker la majeure partie des données, et le SSD est utilisé pour stocker temporairement les «données chaudes».
Selon
IDC , dans la région EMEA, environ 45,3% du marché est le stockage hybride. Cette popularité est déterminée par le fait qu'avec des performances comparatives, le coût de ces systèmes est nettement inférieur à celui des solutions basées sur SSD, et le prix de chaque IOps est de plusieurs ordres de grandeur.
Le même principe hybride peut être mis en œuvre directement au niveau du variateur. Seagate a été le premier à mettre en œuvre cette idée sous la forme d'un support SSHD (Solid State Hybrid Drive). Ces disques ont gagné une popularité relative sur le marché de la consommation, mais ils ne sont pas si courants dans le segment b2b.
La génération actuelle de Seagate de cette technologie est placée sous le nom commercial TurboBoost. Pour le segment des entreprises, la société utilise la technologie TurboBoost dans la gamme de disques Seagate EXOS, qui offrent une fiabilité accrue et une combinaison optimale de performances et d'efficacité. Le système de stockage construit sur la base de tels disques correspondra à la configuration hybride en fonction des caractéristiques finales, tandis que la mise en cache des données "chaudes" se produit au niveau du lecteur et est effectuée en raison des capacités du micrologiciel.
Les disques Seagate EXOS utilisent la mémoire NAND intégrée de 16 Go eMLC (Enterpise Multi-Level Cell) pour le cache SSD local, qui se caractérise par une ressource de réécriture beaucoup plus importante que le segment grand public MLC.
Utilitaire partagé
Ayant à notre disposition 8 disques Seagate EXOS 10E24000 d'une capacité de 1,2 To, nous avons décidé de vérifier leurs performances dans le cadre de notre système basé sur RAIDIX 4.7.
Extérieurement, un tel disque ressemble à un disque dur standard: un boîtier métallique au format 2,5 pouces avec une étiquette d'entreprise et des trous de montage standard.
Le disque est équipé d'une interface SAS3 12 Gb / s, qui vous permet de travailler efficacement avec deux contrôleurs de système de stockage. Il convient également de noter que cette interface a une plus grande profondeur de file d'attente que SATA3.
Notez que du point de vue de la gestion, un tel disque dans un système de stockage semble être un support unique dans lequel l'espace de stockage n'est pas divisé en zones de disque dur et SSD. Cela élimine le besoin d'un cache SSD logiciel et simplifie la configuration du système.
En tant que scénario d'application pour une solution prête à l'emploi, le travail avec une charge à partir d'applications d'entreprise typiques a été envisagé.
Le principal avantage attendu du système de stockage créé est l'efficacité du travail sur des charges mixtes avec une prédominance des opérations de lecture. Les systèmes de stockage définis par logiciel RAIDIX offrent de hautes performances pour les charges de travail séquentielles, tandis que les disques Seagate dotés de la technologie TurboBoost aident à optimiser les performances avec des demandes aléatoires.
Pour le scénario sélectionné, cela ressemble à ceci: l'efficacité du travail avec une charge aléatoire à partir de bases de données et d'autres applications sera garantie par des éléments SSD, et les spécificités du logiciel permettront de maintenir une vitesse de traitement élevée d'une charge séquentielle à partir de la restauration d'une base de données ou du chargement de données.
Dans le même temps, l'ensemble du système semble attrayant en termes de prix et de performances: les disques hybrides peu coûteux (par rapport à All-Flash) sont bien combinés avec la flexibilité et la rentabilité d'un stockage défini par logiciel basé sur du matériel serveur standard.
Test de performance
Les tests ont été effectués à l'aide de l'utilitaire fio v3.1.
La séquence de fio-tests minute pour 32 threads avec une profondeur de file d'attente de 1.
Charge mixte: 70% en lecture et 30% en écriture.
Taille de bloc de 4k à 1 Mo.
La charge sur la taille de la zone de 130 Go.
Résultats des tests
Un système basé sur RAIDIX 4.7 avec 8 disques Seagate EXOS 10e2400 affiche des performances totales allant jusqu'à 220 000 IOps en lecture / écriture en bloc 4k.
Conclusion
Les lecteurs de stockage TurboBoost ouvrent de nouvelles possibilités aux utilisateurs et fabricants de stockage. L'utilisation d'un cache SSD local améliore considérablement les performances du système avec une augmentation négligeable du coût d'achat des disques.
Les tests des disques Seagate en
stockage sous contrôle RAIDIX ont montré un niveau de performance élevé en toute confiance sur un modèle de charge mixte (70/30), qui simule les exigences approximatives des tâches d'application dans le segment d'entreprise. Dans le même temps, les performances ont été atteintes 150 fois supérieures aux valeurs limites des disques durs. Il convient de noter que le coût d'acquisition de stockage sur cette configuration représente environ 60% du coût d'une solution All-Flash comparable.
Indicateurs clés
- Le taux de défaillance annuel du disque est inférieur à 0,44%
- Solutions 100% moins chères
- 150 fois plus rapide que le disque dur
- Jusqu'à 220 000 IOps sur 8 disques