El iXsystems Titan iX-316J es un estante de expansión de almacenamiento JBOD de 16 bahías de 3.5″. El JBOD se ha convertido en un elemento permanente de la Laboratorio de revisión de almacenamiento, lo que nos permite conectar directamente unidades SATA o SAS a un sistema informático host a través del expansor SAS LSI 9207-8e. El iX-316J se puede utilizar en una variedad de casos de uso, que van desde aceptar hasta 64 TB de unidades SATA, hasta las unidades más rápidas de 2.5″ 10K y 15K, en caso de que el usuario decida seguir esa ruta. En esta revisión, observamos tres conjuntos diferentes de discos duros, que ilustran claramente las compensaciones entre rendimiento y capacidad que se producen con los discos duros empresariales modernos.
El iXsystems Titan iX-316J es un estante de expansión de almacenamiento JBOD de 16 bahías de 3.5″. El JBOD se ha convertido en un elemento permanente de la Laboratorio de revisión de almacenamiento, lo que nos permite conectar directamente unidades SATA o SAS a un sistema informático host a través del expansor SAS LSI 9207-8e. El iX-316J se puede utilizar en una variedad de casos de uso, que van desde aceptar hasta 64 TB de unidades SATA, hasta las unidades más rápidas de 2.5″ 10K y 15K, en caso de que el usuario decida seguir esa ruta. En esta revisión, observamos tres conjuntos diferentes de discos duros, que ilustran claramente las compensaciones entre rendimiento y capacidad que se producen con los discos duros empresariales modernos.
El concepto de estantería de almacenamiento, o JBOD, es uno de los más básicos en la arquitectura de almacenamiento. Básicamente, el chasis alberga las unidades y se conecta a una máquina host a través de un cable SAS y HBA en el host. Este tipo de disposición sigue siendo popular cuando los usuarios empresariales desean mantener el almacenamiento local en el host, pero tal vez se han quedado sin bahías de unidades disponibles o tienen otros requisitos únicos y no necesitan una SAN completa con su propios controladores de almacenamiento. De hecho, mirando hacia el futuro, mostraremos estas mismas configuraciones de discos duros combinados con soluciones de almacenamiento en caché, para mostrar cómo flash y software pueden beneficiar grandes arreglos de discos duros en un entorno empresarial. Los casos de uso de JBOD continúan ampliándose con nueva tecnología y una poderosa potencia de cómputo en el lado del host.
iXsystems Titan iX-316J Especificaciones
- Factor de forma: Chasis de almacenamiento 3U que admite hasta 16 discos duros
- Dimensiones: 17.2 ″ W x 5.2 ″ H x 25.5 ″ D
- Ventiladores: 6 x 40 × 56, ensamblaje de ventilador PWM de 4 pines
- Rieles de montaje: Juego de rieles, rápido/rápido
- Bahías de disco duro: 16 x 3.5” SAS/SATA de intercambio en caliente: las unidades SATA requieren tarjetas adicionales de interposición
- Soporte RAID: compatible a través del controlador RAID de la unidad principal
- Cumplimiento de SAS2
- Soporte de 6 Gb
- Conectividad SAS: compatible con cualquier adaptador de bus host SAS, SAS2.0 o SAS3.0
- 2 conectores SFF-8088
- Fuente de alimentación: fuente de alimentación redundante de alta eficiencia de 720 W con PMBus
Descripción general del video
Construcción y Diseño
El iXsystems Titan iX-316J es un gabinete de montaje en rack de 3U con 16 bahías para unidades de 3.5″ accesibles desde el frente. Ofrece una interfaz HA SAS activo-activo para conectarse a dos hosts, así como un puerto de expansión para unir varias unidades JBOD. Admite unidades de 3.5″ y 2.5″ de forma nativa, mediante el uso de caddies de unidades universales. Si bien las unidades SAS y SATA son compatibles, las unidades SATA deben usar un adaptador para brindarles capacidades de doble puerto. El frente del Titan 316J está equipado con un interruptor de encendido, así como luces de interfaz que muestran cuando las conexiones están activas y la unidad está en línea. Este chasis en particular se diseñó teniendo en cuenta las funciones de servidor de almacenamiento y JBOD, con algunas luces que no están conectadas en nuestra configuración.
La parte posterior del iXsystems Titan iX-316J es muy básica, ya que la unidad no contiene ninguna interfaz informática que pueda encontrar en un servidor. Las únicas conexiones a esta unidad son dos fuentes de alimentación y cuatro conexiones SAS. El enlace principal al expansor interno es una conexión SFF-4 de 8088 canales, lo que le da a la unidad una velocidad máxima de transferencia de alrededor de 2,400 MB/s. Un puerto en cada lado está dedicado a una conexión con el servidor que lo alojará, mientras que los otros dos son para conectar el 316J a otro estante JBOD.
Dado que la unidad y el backplane están orientados a entornos HA, iXsystems nos proporcionó adaptadores LSI SATA a SAS que usamos cuando probamos el JBOD con discos duros SATA. Los caddies de unidades se diseñaron teniendo en cuenta estos adaptadores, por lo que la instalación fue muy sencilla.
Para una instalación de rack rápida y fácil, iXsystems incluye un kit de rieles deslizantes con el Titan iX-316J JBOD. La instalación tomó solo unos minutos, ya que los rieles encajaron en su posición en nuestro bastidor sin el uso de herramientas. Una vez instalado, extiende los rieles de recepción, instala los rieles de montaje en el costado del chasis y desliza la unidad en su lugar.
Antecedentes de prueba y comparables
El iXsystems Titan 316J JBOD admite discos duros SATA y SATA de 3.5″ y 2.5″. Para esta revisión, utilizamos unidades SATA de gran capacidad de 4 TB y 7,200 RPM con adaptadores SAS, así como unidades SAS de 2.5″ 10K y 15K.
Discos duros utilizados en esta revisión:
- Toshiba MK01GRRB (147 GB, 15,000 6.0 RPM, SAS de XNUMX Gb/s)
- Toshiba MBF2600RC (600 GB, 10,000 6.0 RPM, XNUMX Gb/s SAS)
- Hitachi Ultrastar 7K4000 (4 TB, 7,200 RPM, 6.0 Gb/s SATA)
Todos los dispositivos de almacenamiento empresarial se evalúan en nuestra plataforma de prueba empresarial de próxima generación basada en un Lenovo Think Server RD630. El ThinkServer RD630 está configurado con:
- 2 Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, caché de 15 MB)
- Windows Server 2008 R2 SP1 de 64 bits, Windows Server 2012 de 64 bits y CentOS 6.3 de 64 bits
- Chipset Intel C602
- Memoria: 16 GB (2 x 8 GB) 1333 Mhz DDR3 RDIMM registrados
- HBA LSI 9207 SAS/SATA de 6.0 Gb/s
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
Nuestro proceso de pruebas comparativas de almacenamiento empresarial comienza con un análisis del rendimiento de la unidad durante una fase exhaustiva de preacondicionamiento. Cada una de las matrices de discos duros comparables se configura en RAID10, se les permite sincronizar por completo y luego se prueba con una carga pesada de 16 subprocesos con una cola sobresaliente de 16 por subproceso hasta nuestra carga ligera de 2 subprocesos con una cola sobresaliente de 2 por subproceso. hilo.
Atributos de rendimiento que medimos en nuestras cargas de trabajo aleatorias:
- Rendimiento (lectura+escritura de IOPS agregado)
- Latencia promedio (latencia de lectura y escritura promediadas juntas)
- Latencia máxima (máxima latencia de lectura o escritura)
- Desviación estándar de latencia (desviación estándar de lectura+escritura promediada)
Nuestro análisis de carga de trabajo sintético empresarial incluye seis perfiles, algunos basados en tareas del mundo real. Estos perfiles se han desarrollado para facilitar la comparación con nuestros puntos de referencia anteriores, así como con valores ampliamente publicados, como la velocidad máxima de lectura y escritura de 4K y 8K 70/30, que se usa comúnmente para unidades empresariales. También incluimos dos cargas de trabajo mixtas heredadas, el servidor de archivos tradicional y el servidor web, cada uno de los cuales ofrece una amplia combinación de tamaños de transferencia.
- Secuencial
- 8K
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 8K
- 128K
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 128K
- 8K
- Aleatorio
- 4K
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 4K
- 8K 70/30
- 70% lectura, 30% escritura
- 100% 8K
- servidor de archivos
- 80% lectura, 20% escritura
- 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
- Servidor Web
- 100% Leer
- 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k
- 4K
La primera prueba que observamos al medir el rendimiento del iXsystems Titan iX-316J es la lectura y escritura secuencial de 8K. En esta prueba, en la que entran en juego tanto la velocidad del eje como la densidad de área, Hitachi Ultrastar 7,200K7 RAID4000 de 10 RPM ofreció la velocidad de lectura de 8K más rápida, midiendo 911 MB/s, mientras que Toshiba 15K RAID10 midió 811 MB/s y Toshiba 10K RAID10 midió 612 MB/s. Comparando las velocidades de escritura, el RAID15 de 10K midió 186 MB/s, mientras que el RAID10 de 10K midió 178 MB/s y el RAID7.2 de 10 K midió 82 MB/s.
Nuestra próxima prueba secuencial midió las velocidades de transferencia de bloques grandes. En esta prueba, la matriz SAS de 15K midió 1,535 MB/s de lectura y 839 MB/s de escritura, con la matriz SATA de 7.2 K midiendo 1,361 MB/s de lectura y 912 MB/s de escritura, y la matriz SAS de 10K quedó en último lugar con 1,142 MB/s lectura y 540 MB/s de escritura.
Para los puntos de referencia restantes en esta revisión, cambiamos de pruebas secuenciales a completamente aleatorias. Del iX-316J pudimos obtener 6,162 IOPS 4K de lectura y 3,474 IOPS 4K de escritura de unidades SAS de 15K, 4,379 IOPS 4K de lectura y 2,361 IOPS 4K de escritura de unidades SAS de 10K, y 2,218 IOPS 4K de lectura y 1,069 IOPS 4K de escritura de 7.2 Unidades K SATA.
Comparando la latencia promedio en nuestra prueba aleatoria 100% 4K, cuando el iXsystems Titan iX-316J está equipado con unidades SAS de 15K, los tiempos de respuesta fueron tan bajos como 41 ms de lectura y 73 ms de escritura. Con unidades SATA de 7.2K de almacenamiento masivo más grandes instaladas, la latencia de lectura aumentó a 115 ms y la latencia de escritura aumentó a 239 ms con una profundidad de cola efectiva de 256.
Comparando la latencia máxima, los arreglos de 10K y 15K ofrecieron los tiempos de respuesta máximos más bajos, y el arreglo de 7.2K tuvo el más alto.
Al comparar la consistencia de la latencia en nuestro iX-316J, el arreglo SAS de 15K ofreció la desviación estándar de latencia de lectura y la desviación estándar de escritura más bajas. Hubo baches lineales que bajaron a una velocidad de husillo de 10K o 7.2K, lo que demuestra que tiene sentido comprender la carga de trabajo y elegir las unidades que tienen más sentido según los requisitos.
Al cambiar a nuestro perfil 8K 70/30 con una escala de carga de trabajo de 2T/2Q a 16T/16Q, medimos una tasa de E/S máxima de 4,803 IOPS desde el arreglo SAS RAID15 de 10K, 3,600 IOPS desde el arreglo 10K y 1,673 IOPS desde la matriz de 7.2K.
Si el requisito era mantener la latencia por debajo de 20 ms, el punto de velocidad de los arreglos SAS de 10K y 15K se encontró con una profundidad de cola efectiva de 32 o menos. En esta configuración, el rendimiento máximo midió 2,686 IOPS del arreglo SAS de 15 2,055 y 10 IOPS del arreglo SAS de 7.2 8. Manteniendo el mismo requisito para el arreglo SATA de 460K, su punto óptimo fue una profundidad de cola efectiva de XNUMX o menos, lo que ofrece un rendimiento máximo de XNUMX IOPS.
Para cada velocidad del eje, mantener la profundidad de cola efectiva por debajo de 32 mantuvo los tiempos de respuesta máximos en el nivel más bajo, con el mayor impacto observado en la matriz de 7.2K.
En términos de consistencia de latencia, las unidades SAS de 10K y 15K ofrecieron un rendimiento similar en profundidades de cola más bajas, con la ventaja otorgada a las unidades SAS de 15K en las profundidades de cola efectivas más altas.
Al cambiar a la carga de trabajo de nuestro servidor de archivos, el impacto de la velocidad del eje en nuestro iX-16J de 316 bahías se hizo más evidente. Con una profundidad máxima de cola efectiva de 256, el arreglo SAS de 15 4,943 midió 10 IOPS y el arreglo SAS de 3,652 7.2 midió 1,296 IOPS. La matriz de XNUMXK ofreció solo XNUMX IOPS en su punto más alto.
Al comparar la latencia promedio entre cada tipo de unidad en nuestro JBOD de 16 bahías, las unidades SAS de 10K y 15K ofrecieron el mejor rendimiento en nuestra carga de trabajo del servidor de archivos, y la matriz de 7.2K tuvo una latencia más alta en esta área. En términos de rendimiento óptimo frente a latencia, los arreglos SAS ofrecieron el mejor rendimiento sin empantanarse con latencia alta a profundidades de cola inferiores a 32 para los arreglos de 10K y 64 para los arreglos de 15K.
Al comparar los tiempos de respuesta máximos, dos arreglos SAS mantuvieron la latencia por debajo de los 500 ms a profundidades de cola efectivas de 64 e inferiores. Desde el arreglo SATA de 7.2K, las cargas de profundidad de cola efectiva por encima de 32 provocaron que los tiempos de respuesta pico aumentaran drásticamente.
Al comparar la desviación estándar de la latencia en nuestro perfil de servidor de archivos, encontramos un rendimiento similar en nuestras matrices de 10K y 15K, donde la matriz de 15K tenía la ventaja en las profundidades de cola efectivas más altas. En este perfil de transferencia en particular, los discos duros de 7.2K más lentos tuvieron más dificultades para mantener la latencia constante a medida que la carga aumentaba a una tasa efectiva de 32.
Nuestro último perfil que cubre la actividad del servidor web simulado es completamente de solo lectura. En esta configuración, los discos duros de 7,200 RPM pudieron mantenerse mejor que en pruebas anteriores con actividad de escritura combinada. En nuestro conteo más alto de subprocesos y colas, medimos una tasa máxima de E/S de 5,786 IOPS con nuestra matriz SAS de 15K , 4,068 IOPS con nuestro arreglo SAS de 10K y 2,081 IOPS con el arreglo SATA de 7.2K.
Los arreglos SAS de 10K y 15K de adentro hacia afuera iXsystems Titan iX-316J pudieron mantener la latencia promedio bajo control en profundidades de cola efectivas por debajo de 64, con el arreglo de 7.2K con un límite inferior de 32 antes de que la latencia promedio aumentara significativamente.
La latencia máxima en nuestra prueba de servidor web tuvo resultados similares a los de la sección de latencia promedio, donde los tiempos de respuesta máximos se mantuvieron al mínimo con profundidades de cola efectivas por debajo de 64 o 32 (para los arreglos SAS de 10/15K y el arreglo SATA de 7.2K, respectivamente).
Sin actividad de escritura, la matriz SAS de 15 10 tuvo la mejor desviación estándar de latencia en todo el rango de niveles de subprocesos y colas, seguida de las matrices de 7.2 64 y luego de 32 7.2. Lo mismo ocurrió con el punto óptimo, que tiene la mejor consistencia por debajo de EQDXNUMX para los ejes más rápidos y EQDXNUMX para la matriz de XNUMXK.
Conclusión
Hay muchas ocasiones en las que un JBOD sin periféricos tiene perfecto sentido para las crecientes necesidades de almacenamiento. El iXsystems Titan iX-316J proporciona un chasis 3U fácil de configurar que con discos duros de 4 TB puede admitir una capacidad total de 64 TB. Por supuesto, como hemos demostrado, se adapta fácilmente a las unidades de 2.5″, aunque renuncia a los beneficios de densidad en este caso en comparación con las opciones iXsystems 2U 24-bay SFF. Cuando se trata de compatibilidad, el Titan iX-316J puede conectarse tanto a HBA como a tarjetas RAID a través de una conexión SFF-8088 estándar de la industria. El único inconveniente, que se aplicaría solo si instaló SSD en esta matriz, es que una única conexión SAS de 4 canales está limitada a 2,400 MB/s sobre SAS 6.0 Gb/s. Ese límite no detendrá las unidades de disco, pero las unidades flash que alcanzan un máximo de 500 MB/s+ cada una requerirían más conexiones miniSAS para utilizar todo su potencial.
Las matrices de discos duros de 10K y 15K ofrecieron el mayor rendimiento y la latencia más baja en nuestras cargas de trabajo mixtas de actividad aleatoria. En cargas de trabajo secuenciales, la matriz RAID7.2 de 10 K ofreció la mayor velocidad de lectura de 8 K y de escritura de 128 K. Para los compradores empresariales que deciden cuál es el mejor disco duro para una aplicación en particular, deben sopesar los requisitos de capacidad frente a las necesidades de rendimiento y luego tener en cuenta el costo. Las unidades de 7.2K ofrecen la mejor capacidad por dólar, pero no pueden igualar el rendimiento de E/S de las unidades de 10K y 15K más rápidas. Para ciertas necesidades, como copias de seguridad o almacenamiento masivo, el acceso aleatorio no es tan importante, lo que hace que los discos duros de 7.2 K sean más atractivos. En cualquier situación, el iXsystems Titan iX-316J funcionó bastante bien sin importar el tamaño de la unidad o la interfaz.
Ventajas
- Fácil implementación en la infraestructura HA
- Funciona con discos duros SAS y SATA
- Compatible con todo lo que admita JBOD sobre SFF-8088
- Incluye fuentes de alimentación duales
Contras
- No hay suficiente soporte de rendimiento para SSD en ciertos escenarios
Resumen Final
El iXsystems Titan iX-316J es un sistema de almacenamiento sin periféricos fácil de implementar que tiene una amplia variedad de casos de uso para la empresa. Si bien el almacenamiento adjunto directo no tiene que ser complejo, sí debe funcionar de manera confiable, lo que hizo el iX-316J con tres juegos de discos duros SATA y SAS.
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