Dell PowerScale trae vantaggio dall'economia e dalle prestazioni dell'unità SSD QLC

Dell PowerScale lanciato il supporto SSD QLC nel maggio di quest'anno al Dell Tech World per i loro nodi F600 e F900. Il supporto per gli SSD da 15.36 TB e 30.72 TB è stato immediatamente accolto dai clienti PowerScale, che hanno iniziato a divorare questi nodi PowerScale estremamente densi mentre diventavano GA durante l'estate. Queste nuove unità QLC, supportate dalla versione OneFS 9.4, offrono ai clienti costi ottimali per i carichi di lavoro NAS che richiedono prestazioni, affidabilità e capacità, rendendoli ideali per la modellazione finanziaria, i media e l'intrattenimento, l'intelligenza artificiale (AI), l'apprendimento automatico (ML) e apprendimento profondo (DL).

Dell PowerScale lanciato il supporto SSD QLC nel maggio di quest'anno al Dell Tech World per i loro nodi F600 e F900. Il supporto per gli SSD da 15.36 TB e 30.72 TB è stato immediatamente accolto dai clienti PowerScale, che hanno iniziato a divorare questi nodi PowerScale estremamente densi mentre diventavano GA durante l'estate. Queste nuove unità QLC, supportate dalla versione OneFS 9.4, offrono ai clienti costi ottimali per i carichi di lavoro NAS che richiedono prestazioni, affidabilità e capacità, rendendoli ideali per la modellazione finanziaria, i media e l'intrattenimento, l'intelligenza artificiale (AI), l'apprendimento automatico (ML) e apprendimento profondo (DL).

Con la continua esplosione di dati non strutturati, il nodo F600 con 246TB raw o l'F900 con 737TB raw sono molto interessanti. Le unità QLC espandono il data Lake con una capacità fino a 2 volte maggiore rispetto alle generazioni precedenti a parità di ingombro, risparmiando spazio su rack e alimentazione/raffreddamento.

Queste unità QLC diventano parte del sistema di gestione del ciclo di vita complessivo all'interno di OneFS, offrendo a PowerScale un vantaggio in termini di TCO rispetto alla concorrenza. La perfetta integrazione dei nodi con unità QLC nei cluster PowerScale esistenti consente ai cluster di assumere nuovi carichi di lavoro. Per soddisfare la capacità di storage, le esigenze prestazionali e i requisiti di ottimizzazione dei costi per i carichi di lavoro di oggi e progettati per le esigenze imprevedibili di domani, i sistemi PowerScale offrono ai clienti scelta, scalabilità e flessibilità.

Resistenza e longevità

Non è una novità che l’interesse e la crescita per la tecnologia SSD siano decollati negli ultimi anni, ma c’è sempre stata la preoccupazione di fondo che gli SSD non abbiano la stessa durata degli HDD. C'è un cambiamento in questo processo di pensiero, soprattutto all'interno di Dell Technologies. Recentemente abbiamo pubblicato a podcast con il vicepresidente della gestione del prodotto Dell, David Noy, concentrandosi su SSD ad alta capacità.

David ha spiegato che la scrittura dei dati sulle unità QLC in PowerScale viene eseguita con parsimonia per motivi di resistenza, e Dell è gentile nel modo in cui vengono utilizzate le unità in quanto i dati vengono scritti in I/O di grandi dimensioni e i dati vengono già elaborati prima di essere scritti sull'unità. Sulla base dei risultati, Dell prevede circa 14 anni di durata senza guasti alle unità.

QLC consente enormi guadagni di capacità PowerScale

Dell PowerScale è noto per un set di funzionalità che offre scalabilità, flessibilità e semplicità. I clienti possono iniziare con un carico di lavoro, come il consolidamento della condivisione di file o lo storage su supporti misti, e poi espandere OneFS per supportare vari carichi di lavoro sfruttando la semplice architettura di storage a pool singolo simile al cloud.

Dell ha aggiunto maggiore flessibilità e scelta introducendo le unità di memoria flash Quad-Level Cell (QLC) da 15 TB e 30 TB per i modelli all-flash PowerScale F900 e F600. A seconda del carico di lavoro, Dell rileva prestazioni fino al 25% o migliori per le letture in streaming con nodi all-flash nella successiva versione di PowerScale OneFS. Con i continui miglioramenti nell'affidabilità e nelle prestazioni della tecnologia QLC Gen 2, i clienti possono realizzare maggiori risparmi per carichi di lavoro NAS veloci che richiedono prestazioni e capacità. Il supporto dell'unità QLC da 30 TB consente a Dell di aumentare le densità in PowerScale F600 e PowerScale F900 e di ridurre il costo del flash per i clienti.

Unità QLC Solidigm P5316

Non è un segreto che le unità QLC utilizzate nei sistemi all-flash PowerScale F600 e PowerScale F900 siano unità Solidigm D5-P5316. Si dice che il D5-P5316 fornisca fino a 7 GB/s in letture sequenziali, mentre i modelli da 30.72 TB offrono più velocità in scrittura con 3.6 GB/s. Nelle letture 4K casuali, Solidigm indica un'unità a 800,000 IOPS per tutti i modelli. L'unità dispone inoltre di un valore nominale di 0.41 scritture al giorno (DWPD), una garanzia di 5 anni e una gamma di funzionalità di sicurezza avanzate, tra cui crittografia hardware AES-256, sanitizzazione NVMe e misurazione del firmware.

Le unità QLC sono inoltre dotate di NAND QLC a 144 livelli, che ridurrà i costi mantenendo modelli ad alta capacità e prestazioni solide e sono ideali per ambienti che necessitano di ottimizzare e accelerare l'archiviazione all'interno dei carichi di lavoro dei data center come le reti per la distribuzione di contenuti (CDN), Infrastruttura iperconvergente (HCI) e Big Data. Nel complesso, le unità Solidigm QLC offrono un eccezionale equilibrio tra capacità, prestazioni e costi.

Capacità grezza PowerScale F900/F600 QLC

Dell PowerScaleOneFS

Quando si parla di PowerScale, è essenziale menzionare almeno OneFS, l'elemento fondamentale per l'infrastruttura scalabile utilizzata per alimentare tutte le soluzioni di storage NAS Dell PowerScale. OneFS è un file system completamente simmetrico senza singoli punti di errore. Sfrutta il clustering per scalare prestazioni e capacità e consente il failover any-to-any e molteplici livelli di ridondanza che si estendono oltre le capacità del RAID.

OneFS riduce il carico di gestione dello storage eliminando la complessità e incorporando l'autoriparazione. OneFS incorpora anche il parallelismo a livello profondo del sistema operativo, quindi praticamente ogni servizio chiave del sistema è distribuito su più unità hardware. Questo design consente a OneFS di scalare in ogni dimensione man mano che l'infrastruttura viene ampliata. Considerata la rapida crescita delle densità di storage e l'aumento delle prestazioni, OneFS è progettato per raggiungere una scala multi-petabyte e fornire comunque una maggiore affidabilità rispetto ai sistemi di storage tradizionali.

OneFS è ideale per applicazioni "big data" basate su file e non strutturate in ambienti aziendali, tra cui home directory su larga scala, condivisioni di file, archivi, virtualizzazione e analisi aziendale. OneFS è ampiamente utilizzato in molti settori ad alta intensità di dati, come energia, servizi finanziari, servizi Internet e di hosting, business intelligence, ingegneria, produzione, media e intrattenimento, bioinformatica, ricerca scientifica e altri ambienti informatici ad alte prestazioni.

Prestazioni QLC Dell PowerScale

Anche se i miglioramenti in termini di capacità sono evidenti e le esigenze dei clienti sono evidenti, un’impronta densa da sola non è sufficiente a spostare l’ago della bilancia. I clienti vogliono anche essere sicuri che le prestazioni del cluster soddisfino i loro carichi di lavoro. Per comprendere meglio come gli SSD QLC si confrontano con i tradizionali SSD TLC in PowerScale, abbiamo collaborato con il team di laboratorio di Dell per comprendere questi profili prestazionali.

In base ai dati dei test interni di Dell, le unità PowerScale con QLC offrono:

• Migliore efficienza con metà della potenza e metà dello spazio rack richiesto per TB rispetto all'attuale nodo con la capacità più elevata.
• Capacità del cluster raw fino a 2 volte superiore rispetto alle attuali unità all-flash.
• Densità di nodi grezzi fino a 2 volte più elevata rispetto alle attuali unità all-flash.
• Prezzo per TB fino al 19% inferiore rispetto alle attuali unità all-flash.

I nodi PowerScale costituiti da unità QLC possono fornire lo stesso livello di prestazioni di quelli delle unità TLC richiedendo solo metà della potenza e metà dello spazio su rack. Le unità QLC hanno anche un prezzo per TB inferiore del 19%, offrendo così vantaggi economici e di valore superiori. I nodi abilitati per QLC hanno funzionato alla parità o leggermente meglio dei nodi abilitati per TLC per benchmark di throughput e carichi di lavoro SPEC.

Per misurare le prestazioni nel modo più accurato possibile concentrandosi sulle unità stesse, l'ambiente di test ha sfruttato la stessa attrezzatura, scambiando solo le unità. Dell ha utilizzato due nodi F600 con OneFS 9.4.0.007. Sebbene due nodi non siano una distribuzione del cliente tradizionale o supportata, ha funzionato per misurare con precisione le prestazioni tra ciascuna configurazione.

In un test incentrato sulla larghezza di banda sequenziale di grandi blocchi, ai nodi è stato applicato un carico di lavoro di 128K per misurare la velocità di lettura. In questo caso gli SSD QLC originali offrivano un aumento delle prestazioni del 4.18%. Con una dimensione di trasferimento di 512K per misurare le prestazioni di scrittura, gli SSD QLC hanno mostrato un aumento della velocità di scrittura migliorato del 4.56%. Riducendo la dimensione di trasferimento a 4K per un carico di lavoro di lettura casuale, gli SSD QLC hanno leggermente superato gli SSD TLC con un miglioramento dello 0.47%. Passando a un carico di lavoro di pura scrittura e mantenendo la dimensione di trasferimento casuale di 4K, gli SSD TLC e QLC hanno registrato una variazione dello 0.00%.

Il prossimo batch di dati si concentra sui carichi di lavoro di lettura e scrittura casuale da 32 KB. Anche in questo caso vediamo un differenziale prestazionale minimo tra le configurazioni TLC e QLC dei nodi PowerScale F600. Nei carichi di lavoro di lettura casuale da 32K, gli SSD QLC hanno avuto un guadagno dell'1.88% rispetto agli SSD TLC. Nella scrittura casuale a 32K, gli SSD QLC hanno mostrato un miglioramento del 2.67% rispetto agli SSD TLC. Infine, concludiamo con un test di throughput simultaneo di 20 MB che misura le prestazioni di lettura e scrittura durante il trasferimento di milioni di file. In questo caso gli SSD QLC hanno offerto un miglioramento dell'1.45% nelle prestazioni di lettura e un aumento del 2.32% nelle prestazioni di scrittura.

Il nostro prossimo gruppo di test si sposta dalle velocità tradizionali e inserisce carichi di lavoro sintetici in test SPEC che coprono diversi scenari applicativi. Questo copre SPEC Software Build, SPEC Electronic Design Automation e SPEC Genomics. Questo confronto delle prestazioni riguarda meno la velocità della build F600 a due nodi e più la differenza tra i due tipi di SSD. Detto questo, entriamo prima nei parametri SWB SPEC 2020, dove la configurazione SSD QLC ha avuto un calo delle prestazioni del -2.27%. Nello SPEC 2020 EDA, gli SSD QLC hanno mantenuto uno stretto divario prestazionale, scendendo solo del -1.69%. Nell’ultima sezione riguardante la genomica SPEC 2020, il divario SSD QLC ha continuato a colmarsi, misurando solo una differenza del -1.32%.

Analizzando questi test delle prestazioni, siamo stati in grado di mostrare un aspetto chiave per i clienti di Dell PowerScale che pensano di passare a sistemi basati su QLC. Nei carichi di lavoro con prestazioni sintetiche di grandi e piccoli blocchi, nei carichi di lavoro di concorrenza e nei carichi di lavoro delle applicazioni SPEC, l'impatto sulle prestazioni è minimo in base al tipo di unità. In ciascuna area, le unità si sono comportate vicine l'una all'altra, se non leggermente superando le SSD TLC in alcuni casi d'uso.

Un'ultima area non interamente correlata alle prestazioni ma che misura la velocità dell'unità è la velocità con cui il nodo F600 si ricostruisce in caso di guasto di una singola unità. In quest'area, Dell ha misurato la velocità di ricostruzione del nodo F600 con TLC a 681 GB/ora, mentre gli SSD QLC sono stati ricostruiti a una velocità di 720 GB/ora.

Considerazioni finali

Alcune settimane fa, Dell Technologies è stata nominata leader nel settore Quadrante magico di Gartner 2022 per i file system distribuiti e lo storage di oggetti per il settimo anno consecutivo. Non solo, il rapporto assegna a Dell la posizione complessiva più alta nel quadrante dei “leader”. Inoltre, Gartner stima che entro il 2026 le grandi aziende triplicheranno la propria capacità di dati non strutturati on-premise. Per far fronte a questa crescita continua, le organizzazioni necessitano di soluzioni di storage scalabili, facili da gestire e che offrano informazioni approfondite sui dati dei clienti.

In questo articolo, abbiamo esaminato specificamente il problema della scalabilità. Dell ha investito saggiamente in OneFS, supportando gli SSD QLC nei nodi F600 e F900. In un PowerScale F900, ciò significa 737.28 TB di capacità flash grezza per nodo con SSD da 30.72 TB. Una volta risolta l’equazione di capacità e densità, la domanda successiva è: i sistemi basati su QLC riescono a tenere il passo con carichi di lavoro pesanti?

La risposta è chiaramente sì. Confrontando i sistemi Dell PowerScale tra loro, uno con SSD TLC e uno con QLC, non vediamo mai un delta del carico di lavoro superiore al 600%. Ciò significa che in termini di prestazioni dell’applicazione non c’è effettivamente alcuna differenza. Anche in una situazione di ripristino come il guasto di una singola unità, il nodo PowerScale FXNUMX non ha registrato alcun aumento del tempo necessario per la ricostruzione. Dell ha fatto bene a progettare PowerScale per adattarsi alle tecnologie di storage. Oggi parliamo di SSD QLC, ma domani potrebbe sfruttare le risorse cloud come parte del Project Alpine, la mossa di Dell per portare il proprio software di storage nel cloud.

Dell PowerScale

Solidigm ha sponsorizzato questo rapporto. Tutti i pareri e le opinioni espressi in questo rapporto si basano sulla nostra visione imparziale dei prodotti in esame.

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