Recensione della serie Dell EMC PowerVault ME4

La serie Dell EMC PowerVault ME4 è una famiglia di array di storage progettati per soddisfare le esigenze del mercato dello storage entry-level, generalmente considerato nella fascia di prezzo inferiore a $ 25. Tuttavia, la serie PowerVault ME4 è estremamente flessibile. Il sistema può essere implementato in una configurazione HDD per soddisfare le esigenze del mercato entry-level o edge con prezzi iniziali inferiori a $ 10, oppure può essere configurato in modalità ibrida o all-flash per soddisfare le esigenze più esigenti di un'azienda in crescita. Indipendentemente dalla modalità di implementazione, PowerVault ME4 fornisce alle organizzazioni una soluzione di storage facile da implementare e gestire che offre una serie di funzionalità comuni nei prodotti di storage aziendale.

PowerVault ME4 viene fornito in alcune configurazioni diverse, ma tutte sono progettate per poter iniziare in piccolo e scalare aggiungendo unità per soddisfare le esigenze aziendali nel tempo. ME4 è inoltre dotato di un programma di licenza all-inclusive, che semplifica la comprensione e il budget della proprietà per le piccole imprese. In termini di implementazione, ME4 può essere configurato in DAS e SAN, soddisfacendo una varietà di casi d'uso diversi. La gestione avviene tramite un'interfaccia web HTML5, rendendo intuitiva la gestione e l'implementazione iniziale; Dell EMC prevede che i nuovi sistemi siano operativi in meno di 15 minuti.

Anche se molti avviano il proprio PowerVault ME4 con una configurazione HDD, il sistema può essere trasformato in un ibrido in un secondo momento aggiungendo un po' di flash. Con gli SSD integrati, l'ME4 può offrire parecchie prestazioni; infatti, Dell EMC dichiara fino a 320,000 IOPS. Anche l'ME4 è costruito per garantire affidabilità, con la disponibilità di cinque 9. Se la scalabilità è un problema, ME4 funziona anche in questo caso, scalando fino a 4 PB di capacità grezza tramite il backend SAS 12G. Tutti i sistemi dispongono di una vasta gamma di funzionalità tra cui caching/tiering, replica asincrona, snapshot, supporto per unità SED, integrazione con VMware vCenter e SRM, RAID distribuito, thin provisioning e così via.

Dell EMC PowerVault ME4

A seconda delle esigenze aziendali, ME4 è disponibile in tre opzioni di chassis per iniziare: ME4012, ME4024 e ME4048. ME4012 e ME4024 sono entrambi chassis 2U che possono essere dotati di controller singoli o doppi e possono scalare fino a circa 3 PB. La differenza principale tra i due è che l'ME4012 supporta 12 unità da 3.5", mentre l'ME4024 supporta 24 unità da 2.5". Dell EMC offre anche uno chassis più grande come parte della linea PowerVault ME4; l'ME4048 è uno chassis 5U disponibile in configurazione solo doppio controller e, a bordo, supporta 84 unità da 3.5″. Tutti i sistemi possono essere espansi con ME412 (2U, 12 unità da 3.5"), ME424 (2U, 24 unità da 2.5") o ME484 (5U, 84 unità da 3.5") disponibile come JBOD.

Vale la pena notare che Dell EMC utilizza il proprio chassis basato su design PowerEdge, con controller Seagate (Dot Hill). Sebbene questi controller siano disponibili presso altri fornitori, Dell EMC ritiene che presentino un vantaggio in termini di integrazione e scalabilità in ambienti VMware, Microsoft e persino HPC, tra gli altri. Offrono anche ME4 nel loro "Programma fedeltà a prova di futuro", che copre tutta una serie di servizi e garanzie. Dell EMC differenzia ulteriormente la propria offerta con una scalabilità massima complessiva di 4 PB, connessa al backend SAS da 12 Gb. Inoltre, Dell EMC offre una gamma completa di opzioni JBOD.

In questa recensione, abbiamo testato PowerVault ME4024 in una configurazione ibrida completamente popolata con dodici HDD da 1.8K da 10 TB e dodici SSD ad alta intensità di lettura da 960 GB. Il nostro array è stato inoltre fornito con otto ottiche FC da 16 Gb. Le specifiche e le funzionalità complete sono disponibile qui.

Progettazione e realizzazione di Dell EMC PowerVault ME4024

Dell EMC PowerVault ME4 è un array di storage 2U che è coerente nel design con il resto dei prodotti per data center Dell EMC della generazione attuale. L'unità ha una cornice elegante con il marchio Dell EMC e PowerVault sulla parte anteriore. Rimuovendo la cornice del nostro ME4024 si rivelano i ventiquattro alloggiamenti per unità da 2.5” che possono contenere sia HDD che SDD.

Sfogliando la parte posteriore del dispositivo, possiamo vedere la connettività della piattaforma. Ogni controller offre un assortimento di connessioni speculari. Osservando il controller superiore, la porta blu è per l'espansione JBOD, quella nera è per la gestione (LAN, USB e seriale) mentre le porte viola sono connessioni SFP+ che possono essere utilizzate per la rete 10G o FC 8/16Gb. Nella nostra configurazione abbiamo installato un'ottica da 16 Gb e tutte le porte assegnate a FC. L'array supporta tutte le porte per FC, tutte le porte per Ethernet o metà di ciascuna in una configurazione ibrida. Sebbene il sistema offra alcuni elementi di progettazione PowerEdge, non include la gestione iDRAC che potresti trovare con altre offerte di storage Dell EMC basate sull'hardware PowerEdge.

Dell EMC PowerVault ME4024 offre un'elevata manutenzione, con alimentatori ridondanti sostituibili dall'utente e doppi controller attivo-attivo. Gli utenti possono estrarre e scambiare controller online, nonché gestire il mirroring del firmware tra controller. Ciò semplifica il mantenimento del sistema aggiornato e sincronizzato durante il push del firmware. Gli stessi strumenti firmware integrati possono essere sfruttati anche per aggiornare i JBOD e i dischi collegati (tutto ciò che i controller possono vedere).

Gestione Dell EMC PowerVault ME4024

Per la gestione, Dell EMC PowerVault ME4 sfrutta ME Storage Manager. Aprendo la schermata iniziale, gli utenti possono accedere alle impostazioni di sistema e configurare azioni come la modalità della porta host. Nella schermata mostrata di seguito è possibile visualizzare la configurazione in base alla porta per ciascuna connessione Fibre Channel (tutte le porte configurate per FC) e l'opzione per riconfigurare l'array su iSCSI o ibrido. È inoltre possibile annotare la modalità di connessione della porta per ciascuna porta FC, che può essere regolata in base alla connessione dei server all'array tramite uno switch o tramite collegamento diretto. Alcuni ambienti più piccoli possono sfruttare questo tipo di topografia per ridurre costi e complessità.

La scheda successiva è la scheda Sistema che consente agli utenti di ottenere una rapida panoramica delle varie parti del sistema. Passando il mouse sopra gli elementi si espandono le informazioni per quell'elemento. Nella scheda Sistema puoi visualizzare la parte anteriore o posteriore in forma grafica oppure visualizzare tutte le informazioni presentate in una tabella di testo. Quest'area è utile per approfondire le specifiche del sistema come i livelli di usura delle unità, le revisioni del firmware o altre statistiche non quotidiane.

La scheda Pool consente agli utenti di configurare, ottenere informazioni o eliminare pool di archiviazione. Riceveranno anche informazioni di base come capacità, classe e capacità disponibile. Se gli utenti aggiungono dischi all'array, possono utilizzare un'azione per aggiungere un gruppo di dischi per espandere la capacità di archiviazione.

Similmente alla scheda Pool, la scheda Volumi offre agli utenti un rapido riepilogo dei volumi correnti creati con informazioni pertinenti e consente di creare nuovi volumi o di espandere o eliminare quelli esistenti. Quest'area consente inoltre di mappare i volumi sugli host e include opzioni di volume come l'impostazione della priorità del livello.

Configurazione Dell EMC PowerVault ME4024

Il Dell EMC PowerVault ME4024 è stato fornito con 24 dischi, metà dei quali sono SSD da 960 GB a lettura intensiva e l'altra metà HDD SAS da 1.8 TB 10K. ME4024 supporta sia il caching che il tiering, l'ultimo dei quali offre il pieno vantaggio prestazionale della flash quando i dati vengono inseriti in quel livello. Per accelerare il processo di test e mostrare le caratteristiche prestazionali di entrambi i tipi di storage, abbiamo creato pool di storage composti solo da supporti flash o semplicemente rotanti. In un sistema di produzione, gli utenti avrebbero entrambi i tipi di storage nello stesso pool, con l'array che gestisce i dati che si spostano su e giù in base ai modelli di accesso.

Nello specifico, per l'archiviazione, abbiamo sfruttato il RAID10 comunemente utilizzato dai clienti che acquistano questo array di archiviazione. Con 12 unità di ogni tipo e un layout a due controller, le abbiamo divise in due gruppi da sei unità. Ciò ci ha permesso di creare un pool RAID10 da sei unità su ciascun controller, con tre gruppi di dischi. Questa configurazione è stata utilizzata separatamente sia per gli SSD che per gli HDD.

Per la connettività back-end, ME4024 supporta tre modalità; iSCSI, FC o FC ibrido/iSCSI. Il sistema è stato fornito con tutte le ottiche FC da 16 Gb, quindi abbiamo optato per una configurazione FC pura. Ciò ha sfruttato tutte le 8 porte (quattro per controller) collegate alla nostra struttura FC a doppio switch. Nel complesso, ciò ha consentito una larghezza di banda teorica di 128 Gb dall'array di archiviazione (16 GB/s) dove il nostro cluster a 8 host a doppia porta supporta 256 Gb o 32 GB/s di picco.

Recensione delle prestazioni di Dell EMC PowerVault ME4024

Prestazioni dell'SQL Server

Il protocollo di test OLTP di Microsoft SQL Server di StorageReview utilizza l'attuale bozza del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark di elaborazione delle transazioni online che simula le attività presenti in ambienti applicativi complessi. Il benchmark TPC-C si avvicina di più rispetto ai benchmark sintetici delle prestazioni per valutare i punti di forza e i colli di bottiglia delle prestazioni dell'infrastruttura di storage negli ambienti di database.

Ogni VM SQL Server è configurata con due dischi virtuali: un volume da 100 GB per l'avvio e un volume da 500 GB per il database e i file di log. Dal punto di vista delle risorse di sistema, abbiamo configurato ciascuna VM con 16 vCPU, 64 GB di DRAM e abbiamo sfruttato il controller SCSI SAS LSI Logic. Sebbene i nostri carichi di lavoro Sysbench testati in precedenza saturassero la piattaforma sia in termini di I/O di archiviazione che di capacità, il test SQL cerca le prestazioni di latenza.

Questo test utilizza SQL Server 2014 in esecuzione su VM guest Windows Server 2012 R2 ed è sottoposto a stress da Dell Benchmark Factory for Databases. Mentre il nostro utilizzo tradizionale di questo benchmark è stato quello di testare grandi database su scala 3,000 su storage locale o condiviso, in questa iterazione ci concentriamo sulla distribuzione uniforme di quattro database su scala 1,500 sui nostri server.

Configurazione di test di SQL Server (per VM)

Di Windows Server 2012 R2
Impronta di archiviazione: 600 GB allocati, 500 GB utilizzati
SQL Server 2014
- Dimensioni del database: scala 1,500
- Carico del client virtuale: 15,000
- Memoria RAM: 48 GB
Durata della prova: 3 ore
- 2.5 ore di precondizionamento
- Periodo di campionamento di 30 minuti

Per le prestazioni transazionali di SQL Server, Dell EMC PowerVault ME4 ha registrato un totale di 12,622.2 TPS con singole VM che vanno da 3,152.5 TPS a 3,158.6 TPS.

Considerando la latenza media di SQL Server, ME4 ci ha fornito un totale di 10.5 ms con singole VM che vanno da 6 ms a 15 ms.

Prestazioni Sysbench MySQL

Il nostro primo benchmark dell'applicazione di archiviazione locale è costituito da un database Percona MySQL OLTP misurato tramite SysBench. Questo test misura il TPS medio (transazioni al secondo), la latenza media e anche la latenza media del 99° percentile.

Ciascuna VM Sysbench è configurata con tre vDisk: uno per l'avvio (~ 92 GB), uno con il database predefinito (~ 447 GB) e il terzo per il database in fase di test (270 GB). Dal punto di vista delle risorse di sistema, abbiamo configurato ciascuna VM con 16 vCPU, 60 GB di DRAM e abbiamo sfruttato il controller SCSI SAS LSI Logic.

Configurazione test Sysbench (per VM)

CentOS 6.3 a 64 bit
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabelle del database: 100
- Dimensione del database: 10,000,000
- Discussioni del database: 32
- Memoria RAM: 24 GB
Durata della prova: 3 ore
- 2 ore di precondizionamento di 32 thread
- 1 ora 32 thread

Per Sysbench, abbiamo testato set di VM che includono sia 4VM che 8VM. Per i test transazionali medi, il ME4 è stato in grado di raggiungere 9,330.1 TPS per 4VM e 13,606.8 TPS per 8VM.

Con la latenza media di Sysbench, il ME4 ha avuto una latenza di 13.7 ms per 4VM e 18.9 ms per 8VM.

Nel nostro scenario peggiore (99esimo percentile) di latenza, l'ME4 è riuscito a raggiungere 33.5 ms per 4VM e 39.5 ms per 8VM.

Analisi del carico di lavoro VDBench

Quando si tratta di effettuare benchmark sugli array di storage, il test delle applicazioni è la soluzione migliore, mentre il test sintetico viene al secondo posto. Pur non essendo una rappresentazione perfetta dei carichi di lavoro effettivi, i test sintetici aiutano a definire i dispositivi di storage con un fattore di ripetibilità che semplifica il confronto tra soluzioni concorrenti. Questi carichi di lavoro offrono una gamma di profili di test diversi che vanno dai test "quattro angoli", test comuni sulle dimensioni di trasferimento del database, nonché acquisizioni di tracce da diversi ambienti VDI. Tutti questi test sfruttano il comune generatore di carichi di lavoro vdBench, con un motore di scripting per automatizzare e acquisire risultati su un ampio cluster di test di calcolo. Ciò ci consente di ripetere gli stessi carichi di lavoro su un'ampia gamma di dispositivi di storage, inclusi array flash e singoli dispositivi di storage.

Profili:

Lettura casuale 4K: lettura al 100%, 128 thread, 0-120% irate
Scrittura casuale 4K: scrittura al 100%, 64 thread, 0-120% irate
Lettura sequenziale 64K: lettura al 100%, 16 thread, 0-120% irate
Scrittura sequenziale a 64K: scrittura al 100%, 8 thread, 0-120% irate
Database sintetici: SQL e Oracle
Clonazione completa VDI e tracce di clonazione collegata

Dell EMC PowerVault ME4 verrà probabilmente utilizzato come ibrido, tuttavia può essere riempito con tutti i dischi rotanti o con tutta la memoria flash. Abbiamo testato sia gli SSD che gli HDD individualmente per dare ai lettori un quadro generale di come l'unità reagirebbe ai dati presenti all'interno di questi due livelli. Se utilizzato con supporti rotanti e flash all'interno dello stesso pool, il sistema gestirà automaticamente il tiering dei dati, con le licenze incluse con l'acquisto di ME4.

Per le prestazioni di lettura casuale 4K, gli HDD hanno registrato prestazioni di picco o 4,986 IOPS con una latenza di 820 ms. Gli SSD sono riusciti a rimanere sotto 1 ms fino a circa 260 IOPS e hanno raggiunto il picco a 299,962 IOPS con una latenza di 13.6 ms.

Con prestazioni di scrittura casuale 4K, gli HDD hanno raggiunto il picco di 3,621 IOPS e una latenza di 566 ms. Gli SSD sono rimasti sotto 1 ms fino a circa 150 IOPS e hanno raggiunto il picco a 167,569 IOPS con una latenza di 12.2 ms.

Successivamente passiamo ai test sequenziali con i nostri benchmark a 64K. In lettura, gli HDD hanno raggiunto il picco di 11,764 IOS o 735 MB/s con una latenza di 41.5 ms (sebbene la latenza sia aumentata fino a circa 80 ms vicino alla metà del benchmark). Gli SSD hanno avuto una latenza inferiore al millisecondo fino a circa 34 IOPS o circa 2.2 GB/s e hanno raggiunto il picco a 83,860 IOPS o 5.2 GB/s con una latenza di 6 ms, sempre con un picco maggiore verso la metà (vicino a 9 ms).

Per la scrittura sequenziale a 64K, gli HDD hanno avuto un funzionamento abbastanza costante fino al picco di 13,664 IOPS o 854 MB/s e una latenza di 18.3 ms. Anche gli SSD hanno avuto un buon funzionamento con prestazioni costanti e sono rimasti sotto 1 ms fino a circa 17.5K IOPS, raggiungendo il picco a circa 18,200 IOPS o 1.15 GB/s con una latenza di circa 12 ms prima di diminuire le prestazioni e la latenza aumentare.

La nostra prossima serie di benchmark sono i nostri test SQL. In SQL, il ME4 con HDD ha raggiunto il picco di 4,752 IOPS con una latenza di 215 ms. Gli SSD hanno avuto prestazioni di latenza inferiori al millisecondo fino a circa 227 IOPS e hanno raggiunto il picco di 251,860 IOPS con una latenza di 4 ms.

Per SQL 90-10, gli HDD hanno raggiunto il picco di 4,441 IOPS e una latenza di 230 ms. Gli SSD sono rimasti sotto 1 ms fino a circa 210 IOPS e hanno raggiunto il picco a 233,040 IOPS con una latenza di 4.4 ms.

Con SQL 80-20, gli HDD hanno registrato prestazioni di picco di 4,131 IOPS con una latenza di 244 ms. Gli SSD sono rimasti sotto 1 ms fino a circa 195 IOPS e hanno raggiunto il picco di 214,547 IOPS con una latenza di 4.8 ms.

Passando ai nostri carichi di lavoro Oracle, abbiamo riscontrato un picco degli HDD a 4,138 IOPS e una latenza di 302 ms. Gli SSD hanno mantenuto una latenza inferiore al millisecondo fino a circa 193 IOPS e hanno raggiunto il picco di 212,272 IOPS con una latenza di 5.98 ms.

Per Oracle 90-10, gli HDD hanno raggiunto il picco di 4,477 IOPS con una latenza di 152 ms prima di diminuire leggermente. Gli SSD hanno funzionato sotto 1 ms per la maggior parte del test e hanno raggiunto il picco di 231,521 IOPS con una latenza di 2.8 ms.

Oracle 80-20 ha registrato un picco degli HDD a 4,017 IOPS con una latenza di 175 ms. Gli SSD hanno raggiunto 193 IOPS in meno di 1 ms e hanno raggiunto il picco di 213,965 IOPS con 3 ms di latenza.

Successivamente, siamo passati al nostro test di clonazione VDI, completo e collegato. Per l'avvio VDI Full Clone, gli HDD hanno raggiunto il picco di 4,257 IOPS con una latenza di 249 ms. Gli SDD hanno raggiunto il picco di 212,565 IOPS e una latenza di 4.8 ms.

Con l'accesso iniziale VDI FC, gli HDD hanno raggiunto il picco di 3,614 IOPS e una latenza di 265 ms. Gli SSD hanno mantenuto una latenza inferiore al millisecondo fino a circa 70 IOPS e hanno raggiunto il picco a circa 76 IOPS a 10 ms prima di diminuire leggermente.

VDI FC Monday Login ha visto il picco degli HDD a circa 3,400 IOPS con una latenza di 120 ms. Gli SSD sono rimasti sotto 1 ms fino a circa 75 IOPS e hanno raggiunto il picco a 83,371 IOPS con una latenza di 5.9 ms.

Passando al VDI Linked Clone (LC), nel test di avvio, gli HDD hanno raggiunto il picco di 5,588 IOPS con una latenza di 870 ms. Gli SSD hanno avuto prestazioni inferiori al millisecondo fino a circa 181 IOPS e hanno raggiunto il picco di 203,898 IOPS con una latenza di 2.5 ms.

Per l'accesso iniziale VDI LC, gli HDD hanno raggiunto il picco di 4,067 IOPS con una latenza di 63.2 ms. La memoria flash è rimasta sotto 1 ms fino a poco meno di 50 IOPS e ha raggiunto il picco di 54,120 IOPS con una latenza di 4.5 ms.

Infine, per VDI LC Monday Login, gli HDD hanno raggiunto il picco di circa 3,900 IOPS a circa 120 ms prima di diminuire leggermente. Gli SSD sono rimasti sotto 1 ms fino a circa 49 IOPS e hanno raggiunto il picco a circa 57 IOPS con una latenza di 7 ms.

Conclusione

Quando si tratta di array di storage, non tutte le aziende cercano il box dalle prestazioni più elevate con una serie di funzionalità. Molte aziende sono alla ricerca di array di storage ad alte prestazioni, affidabili e convenienti. È qui che entrano in gioco piattaforme come Dell EMC PowerVault ME4, come offerta entry-level e con velocità e prezzo adatti alla maggior parte dei casi d'uso PMI/edge. Il ME4 è eccezionale su questo fronte, con un prezzo iniziale inferiore a $ 10 e un modello di prezzo "costruito come richiesto". Gli acquirenti di PowerVault ME4 ricevono anche un pacchetto di licenza all-inclusive, che abilita il flash caching/tiering con supporto per implementazioni iSCSI o FC tra le altre funzionalità.

In termini di prestazioni, PowerVault ME4 è progettato per offrire fino a 320 IOPS di throughput. Nei nostri test con una configurazione parzialmente popolata con flash ad alta intensità di lettura, siamo stati in grado di ottenere poco meno di 300 IOPS in lettura 4K con due pool RAID10 (uno per controller) nel nostro ambiente virtualizzato. Le prestazioni di scrittura casuale sono state di 167k IOPS 4K, un valore anch'esso di tutto rispetto per una piattaforma di archiviazione in questo segmento di mercato. Anche la larghezza di banda misurata è stata elevata, con un picco superiore a 5 GB/s in lettura e 1.15 GB in scrittura.

Ciò che apre gli occhi, tuttavia, è il modo in cui si comporta bene nei nostri test applicativi incentrati sulle prestazioni di SQL Server e MySQL. In queste aree, abbiamo riscontrato una latenza media di 10.5 ms in SQL Server, un valore molto buono anche se confrontato con array all-flash molto più costosi. Le prestazioni di Sysbench sono passate da 9K TPS a 13.6K TPS, che ancora una volta è molto forte. L'unico svantaggio di questa piattaforma è che se si tenta di utilizzarla in un ambiente più grande del previsto, le prestazioni vacilleranno. Questo è il dominio dei prodotti all-flash di fascia media, che possono gestire meglio carichi maggiori. Nel gergo Dell EMC, si tratta delle linee Unity o SC Storage.

Nel complesso, però, l’ME4 sa cosa sta cercando di essere. I nostri risultati hanno esaminato sia i pool HDD che all-flash. La maggior parte dei casi d'uso si collocano nel mezzo come configurazione ibrida ME4. Alcuni SSD fanno molto per accelerare i volumi dell'HDD. Se esiste un'applicazione che può trarre vantaggio dall'all-flash, le organizzazioni possono facilmente aggiungere i volumi a un livello flash. Sebbene la performance sia solida per il mercato di ingresso, anche il resto del pacchetto è altrettanto valido. La GUI è facile da capire e configurare e le opzioni di espansione possono portare il nostro modello recensito fino a 3 PB, con l'ME4084 che arriva a 4 PB. Inoltre, è disponibile una vasta gamma di funzionalità aziendali. Questa fascia di prezzo ha molte opzioni sul mercato, ma non molte opzioni “molto buone”. PowerVault ME4 è un chiaro leader nel mercato dello storage entry-level.