Revisión de la matriz todo flash NetApp EF570

El año pasado, por esta época, NetApp introdujo varias ofertas nuevas en su cartera de análisis de Big Data. Entre las ofertas anunciadas se encontraba la matriz all-flash (AFA) más reciente de la compañía, la NetApp EF570. El EF570 es un AFA de rango medio diseñado para alto rendimiento, alta disponibilidad, simplicidad y una sólida relación precio-rendimiento para un sistema 2U. 

El año pasado, por esta época, NetApp introdujo varias ofertas nuevas en su cartera de análisis de Big Data. Entre las ofertas anunciadas se encontraba la matriz all-flash (AFA) más reciente de la compañía, la NetApp EF570. El EF570 es un AFA de rango medio diseñado para alto rendimiento, alta disponibilidad, simplicidad y una sólida relación precio-rendimiento para un sistema 2U. 

NetApp afirma que el EF570 tiene un rendimiento "extremo" y, aunque no somos de hipérboles, la empresa menciona cifras impresionantes. NetApp afirma que la matriz puede alcanzar más de un millón de IOPS y un ancho de banda secuencial de 21 GB/s, todo con una latencia de menos de 100 microsegundos. Todo este rendimiento está diseñado específicamente para entornos de cargas de trabajo mixtas, incluido el análisis de Big Data. Además del rendimiento prometido, el arreglo admite varias interfaces de host de alta velocidad, incluidas Fibre Channel de 32 Gb, iSCSI de 25 Gb, InfiniBand de 100 Gb, SAS de 12 Gb y NVMe de 100 Gb sobre InfiniBand. Esto no solo ayudará a alcanzar las velocidades indicadas, sino que también ayudará a proteger las inversiones en redes de almacenamiento en el futuro.

Al igual que muchos otros sistemas de NetApp, la alta disponibilidad es una faceta integrada; aquí, el EF570 no es diferente. El arreglo no tiene un único punto de falla y viene con rutas de E/S totalmente redundantes y conmutación por error automatizada. También viene con una disponibilidad reportada de seis 9. Con estas características, el EF570 también ofrece las funciones habituales de gestión de datos, incluidas instantáneas, copia de volumen y duplicación. Mientras tanto, el sistema operativo SANtricity garantiza la integridad de los datos al mismo tiempo que protege contra la corrupción de datos silenciosa. El arreglo es capaz de detectar y resolver la mayoría de los problemas a través del monitoreo de fondo y análisis y datos de diagnóstico extensos.

NetApp EF570 tiene un diseño modular y es fácil de escalar. Un sistema 2U puede admitir hasta 367 TB de capacidad y agregar los cuatro estantes de expansión puede aumentar la capacidad total hasta 1.8 PB. A través de la GUI de SANtricity, los usuarios pueden escalar sin complejidad de gestión adicional y acceder a sus datos en menos de 10 minutos. Esta facilidad de escala y alta capacidad le da al EF570 una sólida relación precio-rendimiento. La capacidad de escalar a 1.8 PB también hace que la matriz sea una opción atractiva que puede ayudar a evitar actualizaciones forzadas en el futuro.

Especificaciones de NetApp EF570

Diseño y construcción

Como se indicó, el EF570 es un AFA 2U. Al igual que la gran mayoría de los productos de NetApp (al menos los más recientes), los biseles tienen el mismo aspecto con una elegante cubierta de metal desnudo y ventilación y la marca de NetApp en el lado izquierdo. Debajo del bisel se encuentran los veinticuatro compartimientos para unidades de 2.5” que se extienden verticalmente en la parte frontal del arreglo. El lado derecho del arreglo tiene la marca de NetApp y el lado izquierdo tiene los botones y LED de encendido, atención y ubicación.

Volteando hacia la parte posterior del dispositivo, se puede ver claramente la alta disponibilidad/diseño redundante. La matriz es una imagen especular de izquierda a derecha. La parte inferior se llena con las fuentes de alimentación. La mitad superior tiene los dos controladores. Los controladores se configuraron con HIC (tarjetas de interfaz de host) de cuatro puertos y 32 Gb, aprovechando dos ASIC por controlador. No se usaron los puertos FC integrados, lo que proporcionaría una ruta ASIC adicional por controlador. Para nuestras pruebas, utilizamos un diseño de mejores prácticas en conmutadores duales de 32 Gb.

Equipo Directivo

En nuestras revisiones anteriores de NetApp, analizamos el sistema operativo ONTAP de la empresa. Si bien ONTAP es el sistema operativo más popular y conocido, la serie EF en realidad funciona con el sistema operativo SANtricity. 

La pantalla de inicio de SANtricity brinda a los administradores un diseño de todo el sistema. Uno puede ver fácilmente el rendimiento (que se puede desglosar en IOPS, MB/s y CPU o se puede observar en diferentes marcos de tiempo), la capacidad y la jerarquía de almacenamiento. A lo largo del lado izquierdo de la pantalla hay pestañas: Inicio, Almacenamiento, Hardware, Configuración y Soporte. 

En la pestaña principal de Almacenamiento, hay varias opciones para elegir para profundizar en lo que está haciendo el almacenamiento de uno, que incluyen: Grupos y grupos de volúmenes, Volúmenes, Hosts, Rendimiento, Instantáneas, Duplicación asíncrona y Duplicación síncrona. 

Al hacer clic en Pools & Volume Groups, podemos ver toda la capacidad o la capacidad reservada. Desde allí, los usuarios pueden crear nuevos pools o grupos de volúmenes, agregarles capacidad o editarlos. 

En Volumen, los usuarios pueden crear o editar volúmenes, así como obtener información sobre los volúmenes actuales, como el nombre, el estado, si el aprovisionamiento delgado está habilitado, dónde están asignados, cuántos LUN, a qué pool o grupo de volúmenes pertenecen y la capacidad.

El rendimiento es algo que siempre nos interesa, y para los administradores que desean saber qué tan bien está funcionando su almacenamiento, pueden consultar la sección de rendimiento en almacenamiento. Aquí, los usuarios reciben algunas vistas de rendimiento diferentes basadas en ciertas métricas y se pueden ver como una vista lógica, una vista física o una vista de aplicaciones y cargas de trabajo. También hay una opción para desglosar desde todo el AFA hasta grupos y grupos de volúmenes o solo volúmenes. 

Profundizando en el rendimiento físico, hay una opción para ver el rendimiento en controladores, canales o unidades. 

La pestaña Hardware muestra, como se esperaba, el hardware y cómo se está ejecutando. En la parte frontal, los usuarios pueden verificar las unidades para ver si todo funciona normalmente y si es necesario cambiar algo (indicado por color, azul siendo normal). 

La parte posterior del hardware es similar, solo que esta vez los controladores y las PSU están codificados por colores para garantizar que funcionen correctamente o que deban corregirse. 

La pestaña Configuración muestra información general sobre el sistema y la configuración de iSCSI u otras configuraciones que los usuarios deseen agregar. También hay varias opciones de configuración en esta pestaña. 

Performance

Análisis de la carga de trabajo de la aplicación

Los puntos de referencia de la carga de trabajo de la aplicación para NetApp EF570 consisten en el rendimiento de MySQL OLTP a través de SysBench y el rendimiento de Microsoft SQL Server OLTP con una carga de trabajo TPC-C simulada. En cada escenario, teníamos la matriz configurada con 26 SSD Toshiba PX04SV SAS 3.0 y configurada en dos grupos de discos RAID12 de 10 unidades, uno conectado a cada controlador. Esto dejó 2 SSD como repuestos. A continuación, se crearon dos volúmenes de 5 TB, uno por grupo de discos. En nuestro entorno de prueba, esto creó una carga equilibrada para nuestras cargas de trabajo de SQL y Sysbench.

Rendimiento de SQL Server

Cada máquina virtual con SQL Server está configurada con dos discos virtuales: un volumen de 100 GB para el arranque y un volumen de 500 GB para la base de datos y los archivos de registro. Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 64 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI. Si bien nuestras cargas de trabajo de Sysbench probadas anteriormente saturaron la plataforma tanto en E/S de almacenamiento como en capacidad, la prueba de SQL busca el rendimiento de la latencia.

Esta prueba utiliza SQL Server 2014 ejecutándose en máquinas virtuales invitadas de Windows Server 2012 R2 y está destacada por Benchmark Factory for Databases de Quest. Si bien nuestro uso tradicional de este punto de referencia ha sido probar grandes bases de datos de escala 3,000 en almacenamiento local o compartido, en esta iteración nos enfocamos en distribuir cuatro bases de datos de escala 1,500 de manera uniforme en NetApp EF570 (dos máquinas virtuales por controlador).

Configuración de prueba de SQL Server (por VM)

• Windows Server 2012 R2
• Huella de almacenamiento: 600 GB asignados, 500 GB utilizados
• SQL Server 2014
  • Tamaño de la base de datos: escala 1,500
  • Carga de clientes virtuales: 15,000
  • Búfer RAM: 48GB
• Duración de la prueba: 3 horas
  • 2.5 horas de preacondicionamiento
  • Período de muestra de 30 minutos

Equipo LoadGen de fábrica de referencia OLTP de SQL Server

• Dell EMC PowerEdge R740xd Clúster de 4 nodos de SQL virtualizado
  • 8 CPU Intel Xeon Gold 6130 para 269 GHz en clúster (dos por nodo, 2.1 GHz, 16 núcleos, caché de 22 MB)
  • 1 TB de RAM (256 GB por nodo, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB por CPU)
  • 4 x Emulex 16GB FC HBA de dos puertos
  • 4 NIC Mellanox ConnectX-4 rNDC de 25 GbE de dos puertos
  • VMware ESXi vSphere 6.5/Enterprise Plus 8-CPU

Para SQL Server, NetApp EF570 se desempeñó de manera rápida y consistente, midiendo 3,160 TPS y cambio en las cuatro máquinas virtuales, lo que nos brinda un total de 12,642.245 XNUMX TPS.

En cuanto a la latencia, todas las máquinas virtuales se desempeñaron con un tiempo de respuesta constante de 3 ms.

Rendimiento de Sysbench

Cada banco de sistema La máquina virtual está configurada con tres discos virtuales, uno para arranque (~92 GB), uno con la base de datos preconstruida (~447 GB) y el tercero para la base de datos bajo prueba (270 GB). Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada máquina virtual con 16 vCPU, 60 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI. Los sistemas de generación de carga son servidores Dell R740xd.

Clúster de 740 nodos MySQL virtualizado Dell PowerEdge R4xd

• 8 CPU Intel Xeon Gold 6130 para 269 GHz en clúster (dos por nodo, 2.1 GHz, 16 núcleos, 22 MB de caché)
• 1 TB de RAM (256 GB por nodo, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB por CPU)
• 4 x Emulex 16GB FC HBA de dos puertos
• 4 NIC Mellanox ConnectX-4 rNDC de 25 GbE de dos puertos
• VMware ESXi vSphere 6.5/Enterprise Plus 8-CPU

Configuración de prueba de Sysbench (por VM)

• CentOS 6.3 de 64 bits
• Huella de almacenamiento: 1 TB, 800 GB utilizados
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
  • Tablas de base de datos: 100
  • Tamaño de la base de datos: 10,000,000
  • Subprocesos de la base de datos: 32
  • Búfer RAM: 24GB
• Duración de la prueba: 3 horas
  • 2 horas preacondicionamiento 32 hilos
  • 1 hora 32 hilos

Para Sysbench, probamos varios conjuntos de máquinas virtuales, incluidas 8, 16 y 32 máquinas virtuales. El propósito de estas pruebas es mostrar qué tan bien se desempeña un arreglo dado bajo una carga de trabajo de saturación moderada a total. No todas las revisiones nos sorprenden cuando se trata de resultados de rendimiento, pero NetApp EF570 hizo exactamente eso. Con una carga de 8VM, el EF570 midió 22,951 16 TPS, superando a la mayoría de los arreglos en su punto máximo. Recogiendo hasta 570 VM, el EF39,635 no mostró signos de desaceleración, aumentando hasta un increíble 32 TPS. Sin embargo, con 570 VM, el EF57,347 era simplemente un monstruo, alcanzando un máximo de 8 570 TPS y deteniéndose no por falta de E/S, sino por saturar por completo las CPU en nuestros XNUMX hosts. Decir que el EFXNUMX es rápido es decirlo suavemente; es un monstruo

En cuanto a la latencia promedio en nuestras cargas de trabajo de 8, 16 y 32 VM, NetApp EF570 continuó impresionándonos. Con 8 VM, midió un mínimo de 11.15 ms, aumentando cuando la carga aumentó a 16 VM a solo 12.98 ms. A 32vms, donde la mayoría de los arreglos comienzan a perder fuerza, el EF570 subió a solo 17.98ms.

En cuanto a la latencia del percentil 99, los verdaderos colores de NetApp EF570 comenzaron a brillar. No solo pudo mantener un rendimiento sólido, sino que lo hizo con una latencia máxima muy baja. Esto demuestra que incluso cuando este arreglo aplasta la E/S, lo hace de una manera predecible y consistente.

Análisis de carga de trabajo de VDBench

Cuando se trata de comparar matrices de almacenamiento, las pruebas de aplicaciones son las mejores y las pruebas sintéticas ocupan el segundo lugar. Si bien no son una representación perfecta de las cargas de trabajo reales, las pruebas sintéticas ayudan a los dispositivos de almacenamiento de referencia con un factor de repetibilidad que facilita la comparación de manzanas con manzanas entre las soluciones de la competencia. Estas cargas de trabajo ofrecen una gama de diferentes perfiles de prueba que van desde pruebas de "cuatro esquinas", pruebas comunes de tamaño de transferencia de bases de datos, así como capturas de seguimiento de diferentes entornos VDI. Todas estas pruebas aprovechan el generador de cargas de trabajo vdBench común, con un motor de secuencias de comandos para automatizar y capturar resultados en un gran clúster de pruebas informáticas. Esto nos permite repetir las mismas cargas de trabajo en una amplia gama de dispositivos de almacenamiento, incluidos arreglos flash y dispositivos de almacenamiento individuales. En el lado del arreglo, usamos nuestro clúster de servidores Dell PowerEdge R740xd:

perfiles:

• Lectura aleatoria 4K: 100 % de lectura, 128 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura aleatoria 4K: 100 % de escritura, 64 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Lectura secuencial de 64 K: 100 % de lectura, 16 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Escritura secuencial de 64 K: 100 % de escritura, 8 subprocesos, 0-120 % de iorate
• Base de datos sintética: SQL y Oracle
• Trazas de clones vinculados y clones completos de VDI

En el rendimiento máximo de lectura de 4K, el EF570 comenzó con una latencia de submilisegundos y saltó brevemente a más de 1 ms alrededor de 510 1 IOPS y volvió a caer por debajo de 1 ms hasta casi 1.03 millón de IOPS. La matriz alcanzó un máximo de alrededor de 2 millones de IOPS y una latencia de XNUMX ms antes de dejar algunos.

Para el rendimiento de escritura aleatoria de 4K, el EF570 logró un poco más de 200K IOPS antes de romper 1ms. El EF570 alcanzó un máximo de aproximadamente 223 4 IOPS con una latencia de XNUMX ms antes de caer ligeramente.

Al cambiar a cargas de trabajo secuenciales de 64 570, el EF190 tuvo un rendimiento de latencia inferior al milisegundo hasta aproximadamente 12 247,692 IOPS o 15.5 GB/s antes de alcanzar un máximo de 2.1 XNUMX IOPS o XNUMX GB/s con una latencia de XNUMX ms.

Para escritura de 64 80, AFA tenía una latencia de menos de un milisegundo hasta casi el final o 5 80,675 IOPS (5.04 GB/s). La matriz alcanzó un máximo de 3.2 XNUMX IOPS o XNUMX GB/s con una latencia de XNUMX ms.

Pasando a nuestras cargas de trabajo de SQL, el EF570 pudo alcanzar un máximo de 1,029,910 818 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX μs.

Para SQL90-10, la matriz alcanzó un máximo de 876,833 957 IOPS con una latencia de XNUMX μs.

SQL 80-20 fue la primera prueba de SQL en superar 1 ms cerca del pico, con un rendimiento máximo de 740,691 1.2 IOPS y una latencia de XNUMX ms.

El siguiente paso fueron nuestras cargas de trabajo de Oracle. Una vez más, el EF570 superó 1 ms cerca del pico con un rendimiento superior de 721,615 1.35 IOPS y una latencia de XNUMX ms. 

Oracle 90-10 tuvo un rendimiento de latencia inferior al milisegundo en todo momento, con una puntuación máxima de 875,567 675 IOPS y una latencia de XNUMX μs.

Oracle 80-20 continuó con el rendimiento de latencia de submilisegundos en todo momento con una puntuación máxima de 738,238 808 IOPS y una latencia de XNUMX μs.

A continuación, cambiamos a nuestra prueba de clonación de VDI, completa y vinculada. Para VDI Full Clone Boot, el EF570 alcanzó aproximadamente 835 1 IOPS por debajo de 841,945 ms y alcanzó un máximo de 1.2 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms. 

Con el inicio de sesión inicial de VDI FC, el EF570 llegó a 250 1 IOPS antes de romper 262,141 ms. Alcanzó un máximo de 3.3 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Para VDI FC Monday Login, el EF570 tuvo una latencia de menos de un milisegundo hasta alrededor de 300 331,146 IOPS, llegando a un máximo de 1.5 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms.

Para VDI LC Boot, el EF570 tuvo una latencia inferior al milisegundo en todo momento con una puntuación máxima de 519,975 980 IOPS y una latencia de XNUMX μs.

El inicio de sesión inicial de VDI LC, una vez más, observó que la latencia se mantuvo por debajo de 1 ms con una puntuación máxima de 269,995 944 IOPS con una latencia de XNUMX μs.

Para VDI LC Monday Login, el EF570 pudo mantener una latencia inferior a 1 ms hasta aproximadamente 270 299,663 IOPS y alcanzó un máximo de 1.7 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX ms. 

Conclusión

El NetApp EF570 es un arreglo all-flash de 2U dirigido al rango medio. El EF570 viene con un diseño modular que lo hace altamente disponible y lo hace capaz de escalar con facilidad. Un aspecto muy interesante de la matriz es su rendimiento. NetApp afirma que el EF570 puede alcanzar hasta un millón de IOPS y un ancho de banda secuencial de hasta 21 GB/s. La compañía continúa diciendo que todo esto se puede hacer a menos de 100 μs. Este alto rendimiento, combinado con su alta disponibilidad y simplicidad tanto en la gestión como en el escalado, lo convierten en una opción atractiva cuando se ve a través de la lente de precio-rendimiento.

En cuanto al rendimiento de la aplicación, NetApp EF570 osciló entre un rendimiento excelente y el establecimiento de nuevos récords para nuestro laboratorio. El rendimiento de SQL Server mostró que el EF570 era capaz de ofrecer un rendimiento muy ajustado y consistente, con una medición de 3 ms en nuestras cuatro máquinas virtuales SQL, según lo medido por Benchmark Factory. En nuestro punto de referencia escalado de Sysbench, el EF570 obtuvo una puntuación tan alta que saturamos nuestro clúster de cómputo antes de que la matriz se quedara sin E/S disponibles. En 8VM, medimos 22.9K TPS, o aproximadamente donde la mayoría de los arreglos flash que hemos probado comienzan a agotarse. Con 16 VM, el EF570 llegó a 39.6 K TPS, superando el récord anterior en nuestra prueba Sysbench medida en la matriz flash RAID0 NVMe-oF. Con 32 VM, alcanzamos el pico de nuestro grupo de pruebas con un resultado récord de 57.3K TPS. En todos estos, la latencia promedio y el percentil 99 fueron bajos y suaves como la mantequilla. No hace falta decir que nos quedamos impresionados.

En nuestros resultados de VDBench, el EF570 tuvo una buena actuación, superando 1 millón de IOPS en algunos puntos de referencia que incluyen lectura 4K (1.03 millones con solo 2 ms de latencia) y SQL (1,029,910 818 570 IOPS con solo 15.5 μs). En el lado secuencial de las cosas, el EF5.04 pudo alcanzar 2.1 GB/s de lectura y 3.2 GB/s de escritura con una latencia de 90 ms y 10 ms, respectivamente. La matriz tenía algunos otros números de alto rendimiento/baja latencia que valía la pena mencionar. En SQL 877-957, alcanzó 80 20 IOPS (741 μs), en SQL 1.2-722, alcanzó 1.35 90 IOPS (10 ms), en Oracle, vimos 876 675 IOPS (80 ms), en Oracle 20-738, registramos 808 842 IOPS (1.2 μs), para Oracle 520-980, observamos XNUMX XNUMX IOPS (XNUMX μs), para VDI FC Boot, registramos XNUMX XNUMX IOPS (XNUMX ms) y para VDI LC Boot, observamos XNUMX XNUMX IOPS (XNUMX μs).

NetApp dirige el EF570 al mercado medio, pero eso se debe en gran parte a la escalabilidad. Por lo general, cuando pensamos en el mercado medio, el término evoca visiones de valor de precio y rendimiento que es "suficientemente bueno" para hacer el trabajo. Seamos claros aquí; el EF570 puede tener un precio de mercado medio, pero ofrece un perfil de rendimiento de nivel empresarial que supera todo lo que hemos visto en el laboratorio. Además, en algunas de las pruebas (32VM Sysbench), superamos nuestro clúster de cómputo, lo que significa que probablemente haya más rendimiento disponible. Cuando se trata de cargas de trabajo de almacenamiento en bloque exigentes, como análisis y casos de uso emergentes de estilo IA donde la latencia y la disponibilidad significan dinero, es importante contar con una herramienta de almacenamiento diseñada para el trabajo. El EF570 de NetApp es una solución perfecta para estas cargas de trabajo, ya que obliga a esas bases de datos exigentes a someterse para ofrecer inteligencia de la manera más rápida que hemos visto hasta la fecha.

Arreglos flash de NetApp

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