Las unidades Verde con Archive SMR de Spectra Logic (anteriormente Verde DPE y ahora incorporadas a la línea de productos Verde existente) es una plataforma secundaria de almacenamiento de archivos que ofrece capacidades de solución que van desde 48 TB hasta 7.1 PB de almacenamiento sin procesar. Aprovechando lo existente Espectros Verde Herrajes familiares combinados con Discos de grabación magnética con tejas (SMR), Verde ofrece almacenamiento de alta capacidad asequible (tan bajo como $ 0.075/GB) para empresas, almacenamiento masivo, archivo, datos no estructurados, archivos grandes, lecturas aleatorias, eliminaciones masivas y archivos que necesitarán cambios poco frecuentes. Las unidades principales Verde están disponibles en factores de forma de 2U o 4U, con estantes de expansión de 4U que se ofrecen para alcanzar los rangos de capacidad PB+ que pocas otras plataformas ofrecen en este rango de precios.
Las unidades Verde con Archive SMR de Spectra Logic (anteriormente Verde DPE y ahora incorporadas a la línea de productos Verde existente) es una plataforma secundaria de almacenamiento de archivos que ofrece capacidades de solución que van desde 48 TB hasta 7.1 PB de almacenamiento sin procesar. Aprovechando lo existente Espectros Verde Herrajes familiares combinados con Discos de grabación magnética con tejas (SMR), Verde ofrece almacenamiento de alta capacidad asequible (tan bajo como $ 0.075/GB) para empresas, almacenamiento masivo, archivo, datos no estructurados, archivos grandes, lecturas aleatorias, eliminaciones masivas y archivos que necesitarán cambios poco frecuentes. Las unidades principales Verde están disponibles en factores de forma de 2U o 4U, con estantes de expansión de 4U que se ofrecen para alcanzar los rangos de capacidad PB+ que pocas otras plataformas ofrecen en este rango de precios.
Spectra hizo más que simplemente colocar algunas unidades Seagate Archive en el Verde y llamarlo una opción de almacenamiento Archive. Por un lado, el Verde usa exclusivamente RAID Z3. Si bien cualquier variedad de RAID puede ayudar a los usuarios a aumentar sus posibilidades de protección de datos, RAID Z3 solo debería perder datos una vez en más de dos millones de años para las unidades utilizadas en Verde. Spectra no se detuvo ahí. Una sola franja (20 unidades más 3 para paridad) podría recuperar cualquier dato perdido hasta 3 fallas de unidades completas en una franja. Para que los datos realmente se pierdan, tendría que haber 4 fallas en la unidad dentro de una ventana bastante corta, lo cual es estadísticamente improbable, hasta el punto en que "casi nunca" podría usarse cómodamente.
La franja de 20 más 3 en sí misma parece que puede hacer un trabajo bastante bueno para proteger los datos. Pero cuando se hacen afirmaciones sobre la protección de datos esencialmente para siempre, la empresa que las hace tiene que seguir llevando las cosas al siguiente nivel para ser tan buena como su palabra. Spectra también utiliza 2 Global Spares en cada franja. El Verde monitorea continuamente las fallas de la unidad. Cuando detecta uno, comienza a reconstruirse inmediatamente a Global Spare. Una vez que se completa la reconstrucción en el repuesto, se notifica a un administrador sobre la unidad defectuosa. La velocidad de reconstrucción se cotiza en aproximadamente 30 MB/s o 70 horas. Para ayudar a reducir el tiempo de reconstrucción, se utiliza un proceso de reconstrucción inteligente en el que solo se reconstruyen los datos reales frente a todo el disco. La reconstrucción está configurada de tal manera que no afectará negativamente al rendimiento, ya que el movimiento de datos externos tendrá prioridad sobre la reconstrucción de los datos. Las utilizaciones de ZFS no solo habilitan los beneficios de RAID Z3, sino que también habilitan las sumas de verificación de ZFS. Estas sumas de verificación monitorean continuamente la corrupción de datos. La combinación de ZFS Checksums con paridad permitirá que Verde se autorrepare de una manera única que otras soluciones RAID no pueden hacer.
Si bien esta cantidad de protección de datos limita su atractivo general a un puñado de casos de uso, un caso de uso que es particularmente interesante (y pronto se convertirá en un problema para las empresas en casi todas las industrias) es el almacenamiento masivo de videos. La vigilancia solía estar relegada a instituciones como el sector financiero, los aeropuertos y algunas manufacturas. Ahora las cámaras se están volviendo omnipresentes con una porción pequeña pero creciente de personas que tienen sistemas de vigilancia en su hogar. Las cámaras tampoco se utilizan solo con fines de seguridad. Las tiendas minoristas pueden monitorear las interacciones de los clientes con las pantallas y los productos para saber dónde colocar los artículos para tener la mejor oportunidad de venta. Si bien se pueden obtener conocimientos de estos videos, también se generarán toneladas de imágenes. Y derivar valor de este metraje puede no ser tan fácil de determinar. Este metraje debe almacenarse para su revisión en una fecha posterior, especialmente en industrias reguladas (como las fuerzas del orden público), que pueden necesitar archivar metraje de video durante muchos meses o más. En estos casos, el metraje es menos etéreo y debe mantenerse en una biblioteca que continúa creciendo día a día.
Para obtener suficientes datos de videovigilancia para probar el sistema con este caso de uso en mente, nos asociamos con Milestone Systems. Milestone es líder mundial en software de gestión de vídeo IP de plataforma abierta con más de 100,000 clientes en todo el mundo. Milestone es el estándar de facto cuando se trata de software de videovigilancia de nivel empresarial y ofrece una variedad de productos, desde software hasta NVR precargados. Usamos una combinación de Milestone XProtect y cientos de cámaras simuladas para enfatizar Spectra Verde y los HDD Seagate Archive subyacentes en esta revisión.
Especificaciones de Spectra Verde
- De Factor: Nodo maestro 2U | Nodo maestro 4U | Nodo de expansión 4U
- Capacidad: 96 TB | 200TB | Hasta 800 TB en incrementos de 192 TB
- Capacidad máxima del sistema: 96 TB | 7.1PB sin procesar (1 maestro, 9 expansiones)
- Conectividad: 10 Gig Base T óptica | 2x10GbE óptico (40GbE opcional)
- Características de alta disponibilidad:
- Sistema de refrigeración redundante conectable en caliente
- Fuentes de alimentación redundantes, cada una con su propio conector de alimentación de CA y un LED para indicar el estado
- Unidades de repuesto/intercambio en caliente
- Unidades de módulo de datos redundantes (DOM) para el sistema operativo, el administrador de volumen lógico y el sistema de archivos, los servidores NFS, CIFS y SNMP, y la interfaz web de Verde
- Protocolos de acceso
- CIFS-SMB2
- NFS – NFS v3 – kit de hardware opcional para mayor rendimiento
- Soporte de configuración y monitoreo de red
- DHCP
- SNMP
- SMTP
- NTP
- Potencia (W): 350 activa, 210 inactiva | 1,280 activos, 1,000 inactivos | 775 activo, 640 inactivo
- Rendimiento: hasta 1 GB/s
- Dimensiones (An. x Al. x Pr.): 17.2 x 7 x 27.5 | 17.5 x 7 x 40 | 17.2 x 3.5 x 27.5 pulgadas
- Garantía: 1 años
Diseño y construcción
El Spectra Verde con Archive Drives se basa en el mismo chasis de hardware que el resto de la línea Spectra Verde, que ofrece gran parte del mismo conjunto de funciones e interfaz, pero aprovecha los discos duros tradicionales de 7,200 RPM. Para posicionar a Verde como una oferta de alta capacidad y bajo costo para las necesidades de almacenamiento de archivos, Spectra utiliza los discos duros Seagate Archive, que utilizan tecnología SMR y una velocidad de eje más lenta de 5,900 RPM. Estas unidades tienen un precio más bajo que los modelos de 7,200 RPM, pero están más orientadas a un escenario de "escribir pocos, leer muchos" que se encuentra en los casos de uso de archivo.
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
Nuestro proceso de evaluación comparativa de NAS empresarial condiciona previamente cada dispositivo en estado estable con la misma carga de trabajo con la que se probará el dispositivo bajo una carga pesada de 16 subprocesos, con una cola sobresaliente de 16 por subproceso. Luego, el dispositivo se prueba en intervalos establecidos en múltiples perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado. Dado que las pruebas CIFS alcanzan sus niveles de rendimiento nominal muy rápidamente, solo representamos gráficamente las secciones principales de cada prueba.
Pruebas de preacondicionamiento y de estado estacionario primario:
- Rendimiento (lectura+escritura de IOPS agregado)
Nuestro análisis de carga de trabajo sintético empresarial incluye cuatro perfiles basados en tareas del mundo real. Estos perfiles se han desarrollado para facilitar la comparación con nuestros puntos de referencia anteriores, así como valores ampliamente publicados, como la velocidad máxima de lectura y escritura de 4K, así como el ancho de banda y el rendimiento secuencial de 8K y 128K, que se mide comúnmente en la empresa.
- 4K
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 4K
- 8K (secuencial)
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 8K
- 128K (secuencial)
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 128K
Si bien el caso de uso principal como objetivo de copia de seguridad es una carga de trabajo secuencial, según la cantidad de sistemas que lleguen al objetivo en un punto determinado, esos flujos múltiples podrían parecer una carga de trabajo aleatoria para el almacenamiento subyacente. Entonces, si bien el ancho de banda secuencial de 128K es la métrica principal a tener en cuenta en las pruebas sintéticas, las métricas aleatorias de 4K y secuenciales de 8K pueden ser útiles para considerar. Esto es especialmente cierto en el caso de que el Verde pueda usarse principalmente para algo como la vigilancia, pero también podría ser usado por una empresa para otras aplicaciones, incluso si no está diseñado específicamente para abordarlas de manera ideal.
Para el rendimiento de 4K, Verde nos dio un rendimiento de lectura de 279 IOPS y 1,012 IOPS de escritura.
Con un rendimiento de lectura/escritura de 8K al 100 %, Verde nos proporcionó un rendimiento de 41,847 26,411 IOPS de lectura y XNUMX XNUMX IOPS de escritura.
Al cambiar a nuestro bloque grande de 128K, vimos velocidades de escritura sostenidas de 260.3 MB/s y velocidades de lectura de 1.07 GB/s.
Si bien los puntos de referencia sintéticos son comunes en nuestras revisiones, no siempre muestran la imagen más clara de cómo funcionará el dispositivo en el mundo real. Y en varias de nuestras revisiones ejecutamos puntos de referencia de análisis de carga de trabajo de aplicaciones. En lugar de eso, tomamos un caso de uso real simulado para probar el rendimiento de Spectra Verde.
El entorno incluía el producto estrella de Milestone XProtect Corporate 2016 con 440 cámaras virtuales.
XProtect Corporate es un potente software de gestión de vídeo IP (VMS) diseñado para implementaciones a gran escala y de alta seguridad. Su interfaz de administración unificada permite una administración eficiente del sistema, incluidas todas las cámaras y dispositivos de seguridad, independientemente del tamaño del sistema o si está distribuido en varios sitios. Para los sistemas que exigen una conciencia situacional suprema y una respuesta precisa a los incidentes, XProtect Corporate puede incluir Milestone XProtect Smart Wall. Las funciones de XProtect Corporate incluyen funciones avanzadas de limpieza de video y capacidades de encriptación que ayudan a las organizaciones a reducir los costos de almacenamiento de video, al tiempo que garantizan la integridad de la evidencia de video y cumplen con las regulaciones federales y de la industria.
La arquitectura de almacenamiento de varios niveles se basó en la función de archivado de XProtect. Cada servidor de grabación se configuró para grabar las 110 cámaras de forma continua en la base de datos en vivo conectada directamente. Nuestro almacenamiento local constaba de dos SSD Toshiba PX04 NVMe dentro de un servidor Supermicro, aprovechando las CPU Intel Broadwell E5-2699 v4 con 384 GB de RAM. Al final de cada hora, los servidores de grabación estaban programados para transferir cualquier video de más de 2 horas en la base de datos en vivo a la matriz Verde para almacenamiento permanente en la base de datos de archivo. Es importante para la salud a largo plazo tanto del sistema XProtect como del arreglo Verde que estos eventos de archivo (donde el video se lee de la base de datos en vivo y se escribe en la base de datos de archivo) sean discretos (como se ve en la figura a continuación). Si los eventos de archivo tardan demasiado en completarse, el sistema XProtect corre el riesgo de desbordar la base de datos en vivo y perder fotogramas de video o grabar sobre video antes de que expire su período de retención. Además, el sistema Verde requiere períodos de actividad inactiva del disco, en los que las unidades de disco duro SMR pueden recuperarse de grandes cargas de trabajo de escritura.
El software y la topología de VM del sistema incluían una VM que albergaba el servidor de administración corporativa XProtect, el cliente de administración para la administración de todo el sistema y el cliente inteligente XProtect que se utiliza para ver videos en vivo y grabados. Había cuatro máquinas virtuales de alto rendimiento, cada una compatible con un servidor de grabación XProtect conectado y grabando 110 transmisiones de cámaras virtualizadas. Las transmisiones de la cámara eran de aproximadamente 5 Mbps cada una. Esto crea una ingesta total del sistema de más de 2 Gbps.
Con 440 cámaras funcionando, tomamos una muestra de 25 horas para ver el rendimiento de escritura en el Verde. Las cámaras alcanzaron un máximo de alrededor de 630 MB/s. Se puede ver cuándo se apagaron las cámaras durante las pruebas cuando el rendimiento cayó a 0.
Profundizando en una sola hora, podemos ver que el rendimiento de escritura se mantiene bastante estable, justo al norte de 600 MB/s.
De nuevo, dando un paso más a cinco minutos, podemos ver que el rendimiento de escritura rebotó entre 400 MB/s y alrededor de 900 MB/s con un promedio justo por encima de los 600 MB/s.
Conclusión
La familia Spectra Verde es un NAS de 2U o 4U diseñado específicamente para archivar y almacenar grandes cantidades de datos. El Verde con Archive Drives aprovecha la tecnología SMR HDD utilizando los Archive HDD de 8 TB de Seagate. La empresa aprovechó la tecnología SMR y la integró con su propia tecnología de archivo para desbloquear todo el potencial de SMR. Lo interesante es que Spectra vio el caso de uso perfecto para SMR y adoptó este caso de uso en su tecnología correspondiente para hacer frente a las crecientes huellas de este tipo de datos sin cambiar la forma en que se consume el almacenamiento en la empresa.
Como tal, Verde tiene un conjunto limitado de casos de uso y es importante ver que nuestras pruebas reflejen estos casos de uso. Ejecutar nuestra gama normal de puntos de referencia de aplicaciones no tiene sentido en este caso. Por ejemplo, si probamos este NAS con múltiples usuarios y cargas de trabajo variadas, obviamente no funcionaría tan bien. El Spectra Verde está diseñado específicamente para tomar grandes cantidades de datos y escribirlos en un medio donde permanecerá durante mucho tiempo con poco o ningún acceso. Esto coloca a Verde más en el negocio de reemplazo de cintas que en un NAS de almacenamiento primario completo.
Con ese fin, nos asociamos con Milestone para realizar la mayor parte de las pruebas, mostrando el Verde en su entorno nativo. Aprovechando Milestone para orquestar 440 cámaras virtuales, creamos un entorno similar al que puede usar un casino de tamaño mediano o quizás un municipio. Amplificamos el servidor de la grabadora con una gran cantidad de memoria RAM y almacenamiento NVMe, para asegurarnos de proporcionarle al Verde una manguera contra incendios lo más amplia posible para ingerir. La conclusión es que el sistema felizmente consumió los eventos de escritura a medida que el servidor de grabación se llenaba, cargando los datos a aproximadamente 600 MB/s. De hecho, el Verde probablemente podría manejar más, solo superamos otros recursos en nuestro entorno de prueba.
Spectra Logic ha hecho algo bastante bueno aquí con el Verde. Han diseñado en torno a una nueva tecnología HDD que está diseñada específicamente para favorecer escrituras secuenciales casi constantes que no cambian mucho con el tiempo, muy similar al perfil de la cinta. En el caso de uso de vigilancia que diseñamos, la ejecución es perfecta, el Verde hace exactamente lo que se supone que debe hacer. Combine esta ejecución con la disponibilidad de RAID Z3 y los beneficios de precio por TB de los discos duros, y Verde es una solución de primera clase para esta y otras cargas de trabajo similares.
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