La piattaforma software ION Data Accelerator di Fusion-io sfrutta lo storage flash ioMemory e l'hardware del server aperto per accelerare le applicazioni e le prestazioni SAN attraverso la condivisione o il clustering di flash PCIe ad alta velocità. ION Data Accelerator è progettato per l'uso con hardware server Tier 1 di numerosi importanti fornitori, dove funziona come un dispositivo di accelerazione delle applicazioni che supporta protocolli di storage a blocchi tra cui Fibre Channel da 8/16 Gb, QDR/FDR InfiniBand e iSCSI da 10 Gbit.
La piattaforma software ION Data Accelerator di Fusion-io sfrutta lo storage flash ioMemory e l'hardware del server aperto per accelerare le applicazioni e le prestazioni SAN attraverso la condivisione o il clustering di flash PCIe ad alta velocità. ION Data Accelerator è progettato per l'uso con hardware server Tier 1 di numerosi importanti fornitori, dove funziona come un dispositivo di accelerazione delle applicazioni che supporta protocolli di storage a blocchi tra cui Fibre Channel da 8/16 Gb, QDR/FDR InfiniBand e iSCSI da 10 Gbit.
Le capacità di ION Data Accelerator come dispositivo di accelerazione delle applicazioni possono essere pienamente sfruttate se utilizzato insieme a una piattaforma server come Supermicro X9DRX+-F, costruita per le massime prestazioni su tutti i suoi slot PCIe disponibili. Questa recensione si concentrerà sulle prestazioni di ION Data Accelerator quando utilizzato con la scheda madre X9DRX+-F in un SuperChassis 747 insieme alle schede PCIe ioScale da 3.2 TB di Fusion-io. Per garantire che le prestazioni della rete non costituiscano un collo di bottiglia, utilizzeremo due HBA QLogic serie 16 da 2600 Gb a doppia porta per la connettività SAN.
ioScale è nato come soluzione di accelerazione delle applicazioni disponibile solo in grandi quantità per le applicazioni aziendali. Più recentemente, Fusion-io ha reso disponibili le carte ioScale in quantità minori, alla portata di una gamma molto più ampia di clienti. Le soluzioni ION Data Accelerator con ioScale rappresentano un contrasto con SAN e l'accelerazione delle applicazioni tramite SSD e storage a più livelli. In teoria, una soluzione PCIe può scalare le prestazioni con meno nuovi investimenti in apparecchiature e infrastrutture rispetto a quanto richiesto dalle architetture concorrenti basate su SSD. In altre parole, se l’approccio dell’acceleratore di applicazioni di Fusion-io può fornire un’accelerazione più mirata rispetto allo storage SSD, dovrebbero continuare a trovare nuovi clienti per questa tecnologia anche se c’è un sovrapprezzo per ioScale se visto in termini di gigabyte.
ION Data Accelerator migliora le prestazioni della rete di storage non solo gestendo le richieste I/O più impegnative e conservando copie dei dati caldi per evitare la latenza dei dischi rigidi, ma anche liberando gli array di storage dalla necessità di gestire cache o tier ad alta velocità . Questi requisiti di throughput più leggeri possono migliorare le prestazioni degli array di archiviazione di massa sottostanti. ION Data Accelerator si integra con la soluzione di caching ioTurbine di Fusion-io, che fornisce accelerazione sia in lettura che in scrittura.
Requisiti di sistema dell'acceleratore dati ION
- Server supportati
- Dell: PowerEdge R720, PowerEdge R420
- HP: ProLiant DL370 G6, ProLiant DL380 G7, ProLiant DL380p Gen8, ProLiant DL580 G7
- IBM:x3650M4
- Supermicro: Superserver 1026GT-TRF, Superserver 1027GR-TRF, Superserver 6037-TRXF
- Cisco: UCS C240 M3 (il supporto è per nodo singolo)
- Requisiti hardware di base
- Controller di archiviazione
- Il canale in fibra ottica richiede gli adattatori bus host (HBA) QLogic serie 2500.
- InfiniBand richiede gli adattatori canale host Mellanox ConnectX-2 o ConnectX-3 InfiniBand (HCA).
- iSCSI richiede schede NIC iSCSI da 10 Gbit di Intel, Emulex, Mellanox o Broadcom.
- ioMemory
- ION Data Accelerator supporta solo ioMemory, inclusi ioDrive, ioDrive Duo, ioDrive2, ioDrive2 Duo e ioScale.
- Tutti i prodotti ioMemory all'interno di ciascun sistema ION Data Accelerator devono essere identici per tipo e capacità.
- Configurazione minima supportata: un ioDrive (nessuna funzionalità RAID a meno che tu non abbia più di un ioDrive).
- RAM: ION Data Accelerator richiede una base di 8 GB più 5 GB per TB di ioMemory. Ad esempio, se disponi di 4.8 TB di ioMemory, il tuo sistema dovrebbe avere 8 GB + 4.8 * 5 GB o 32 GB di RAM.
- Dischi rigidi: Fusion-io consiglia che i server dispongano di dischi rigidi con mirroring per l'avvio e le applicazioni.
- NIC di gestione: è sufficiente la NIC LOM di base inclusa nella piattaforma hardware supportata.
- Controller di archiviazione
- Requisiti di sistema HA aggiuntivi
- Uno slot PCIe con interconnessione Mellanox ConnectX-40 da 3 Gbit disponibile per l'uso.
- Entrambe le porte di interconnessione devono essere collegate.
- Ogni sistema ION Data Accelerator deve essere configurato in modo identico con ioDrive di identico tipo e capacità.
- È necessario implementare NTP (protocollo orario di rete).
Management
Le aziende possono utilizzare la gestione Fusion ioSphere con ION Data Accelerator per il controllo centralizzato sia da un'interfaccia utente grafica che dalla riga di comando. ioSphere può anche fornire monitoraggio e gestione per tutti i dispositivi ioMemory nel data center e semplifica il monitoraggio delle informazioni sullo stato di salute e sull'aspettativa di vita di ioMemory durante tutta l'implementazione.
ION Data Accelerator può essere utilizzato anche in una configurazione ad alta disponibilità con funzionalità basate su RAID integrato per la protezione dai guasti dei componenti e anche clustering di failover attivo/attivo asimmetrico per la protezione dai guasti del sistema. ION Data Accelerator HA può essere amministrato tramite la GUI ioSphere e un'interfaccia a riga di comando. ION Data Accelerator HA include funzionalità di replica basate sul DRBD di Linbit che replica in modo sincrono ogni operazione di scrittura su una coppia di nodi ION Data Accelerator in cluster. Sfrutta inoltre gli strumenti Corosync e Pacemaker per la gestione delle risorse del cluster e la messaggistica durante gli errori.
Dal punto di vista dell'usabilità, Fusion-io ha ottenuto molte cose giuste rendendo il processo di configurazione abbastanza semplice da poter essere gestito da piccoli dipartimenti IT senza essere un esperto in tutto ciò che riguarda l'archiviazione o la rete. La configurazione che abbiamo testato sfruttava una scheda madre Supermicro X9DRX+-F con 10 slot PCIe 3.0, permettendoci di riempire il server con 8 SSD ioScale PCIe da 3.2 TB e due HBA FC a doppia porta da 16 Gb. Utilizzando la versione ISO standard 2.1.11, siamo stati in grado di trasformare un semplice server in un ION Accelerator in meno di 15 minuti.
Una volta che il sistema è attivo e funzionante, il primo passo è creare uno storage pool da cui iniziare a ritagliare le LUN. Gli utenti possono scegliere tra tre modalità di archiviazione, tra cui RAID0, RAID10 e accesso diretto. Abbiamo scelto RAID10 o Reliable Performance per il nostro ambiente di test principale, che offre ancora molte prestazioni ma può gestire un errore ioMemory senza perdere dati. Una volta installato lo storage pool, il passaggio successivo è il provisioning delle LUN per l'ambiente SAN.
Nel nostro ambiente di test abbiamo effettuato il provisioning di 12 LUN per VMmark e di LUN aggiuntive per i benchmark sintetici. Il processo è stato molto semplice: l'utente ha semplicemente inserito la capacità richiesta, il gruppo iniziatore che concede l'accesso e la dimensione del settore (che può essere impostata su 512 byte o 4 KB). L'interfaccia consente di creare LUN una tantum o più LUN in un'unica impostazione, per implementare rapidamente un ambiente. Il passaggio successivo consiste nella creazione di gruppi di iniziatori affinché più interfacce FC possano accedere a un determinato LUN in un ambiente con percorsi multipli o virtualizzato. Come si può vedere di seguito, avevamo i nostri iniziatori VMware in un gruppo e i nostri iniziatori Windows per i test FIO in un altro.
Una volta che l'ambiente è configurato e attivo, ION Accelerator continua a fornire agli utenti una vasta gamma di informazioni di gestione. Tutto il monitoraggio delle prestazioni viene archiviato per scopi storici, consentendo agli amministratori di monitorare le prestazioni della rete e dei dispositivi fino all'IOP, nonché di tenere traccia dei parametri vitali del sistema come la resistenza flash o le temperature. In un report di esempio dei test VMmark, la velocità effettiva nel periodo di tempo selezionato, nonché le velocità di trasferimento medie e il monitoraggio termico sono rapidamente a portata di mano. Questi dati possono anche essere ristretti a dispositivi ioMemory specifici.
Per informazioni più dettagliate su ioMemory, gli utenti possono approfondire schede specifiche per esaminare i punti di montaggio, la resistenza totale utilizzata e altre informazioni dettagliate.
Analisi delle prestazioni dell'applicazione
Lo StorageReview Enterprise Lab impiega a Benchmark di virtualizzazione basato su VMmark al fine di valutare i dispositivi di elaborazione e archiviazione comunemente utilizzati negli ambienti virtualizzati. Le funzionalità avanzate di utilizzo e gestione PCIe di ION Data Accelerator hanno lo scopo di migliorare le prestazioni di tali ambienti, rendendolo un chiaro candidato per il benchmark VMware VMmark. Il nostro protocollo VMmark utilizza una serie di test secondari basati su carichi di lavoro di virtualizzazione comuni e attività amministrative con risultati misurati utilizzando un'unità basata su riquadri corrispondente alla capacità del sistema di eseguire una varietà di carichi di lavoro virtuali come clonazione e distribuzione di VM, operazioni automatiche Bilanciamento del carico delle VM in un data center, migrazione in tempo reale delle VM (vMotion) e riposizionamento dinamico del datastore (storage vMotion).
Misurando le prestazioni di ION Data Accelerator con quattro schede PCIe ioScale da 3.2 TB, il punteggio normalizzato più alto dell'applicazione VMmark 2.5.1 è stato 15.40 con 10 Tiles e il punteggio complessivo più alto è stato 12.66 con 10 Tiles. Per un riquadro, il punteggio della domanda normalizzato è stato 1.7 mentre il punteggio complessivo per un riquadro ha raggiunto 1.58.
Benchmark sintetici aziendali
Il nostro processo di benchmark sintetico di storage aziendale precondiziona ciascun dispositivo in uno stato stazionario con lo stesso carico di lavoro con cui il dispositivo verrà testato con un carico pesante di 16 thread con una coda in sospeso di 16 per thread, quindi testato a intervalli prestabiliti in più thread/coda profili di profondità per mostrare le prestazioni in condizioni di utilizzo leggero e intenso.
Prove di precondizionamento e di stato stazionario primario:
- Throughput (aggregato IOPS di lettura+scrittura)
- Latenza media (latenza di lettura+scrittura mediata insieme)
- Latenza massima (latenza di picco in lettura o scrittura)
- Deviazione standard della latenza (deviazione standard di lettura e scrittura mediata insieme)
La nostra analisi di ION Data Accelerator include quattro profili paragonabili ai nostri precedenti benchmark di storage aziendale e valori ampiamente pubblicati come velocità massima di lettura e scrittura di 4K e 8k 70/30, che sono comunemente pubblicati nelle specifiche e nei benchmark del produttore.
- 4k
- 100% lettura e 100% scrittura
- 8k
- 100% lettura e 100% scrittura
- 70% lettura/30% scrittura
- 128k
- 100% lettura e 100% scrittura
Misurando il throughput del sistema ION Data Accelerator nei nostri test 4k rivela IOPS in lettura di 301,638 e IOPS in scrittura di 324,506 quando configurato in un array RAID0 per le massime prestazioni. Riconfigurato come array RAID10, il sistema ha mantenuto prestazioni di lettura di 269,203 IOPS mentre le prestazioni di scrittura sono arrivate a 199,557 IOPS.
Il grafico delle latenze medie di lettura e scrittura di 4k indica ritardi simili per le operazioni di lettura e scrittura per l'array RAID0 rispettivamente a 0.847 ms e 0.786 ms. Nel nostro benchmark dell'array RAID10, la latenza media di lettura aumenta leggermente a 0.949 ms mentre la latenza di scrittura raggiunge 1.280 ms.
I risultati della latenza massima rivelano un notevole punto elevato nella latenza di scrittura 4k nella configurazione RAID10, che ha riscontrato un ritardo di 145.75 ms ad un certo punto durante la valutazione.
La deviazione standard della latenza di 4k riflette anche la maggiore variabilità nelle latenze di scrittura imposta dall'array RAID10. In RAID0, la configurazione di Fusion ION Data Accelerator ha mantenuto entrambe le deviazioni standard intorno a 0.62 ms, che sono aumentate a 0.709 ms per le letture RAID10 e 1.619 ms per le operazioni di scrittura.
Dopo aver precondizionato le schede ioScale per carichi di lavoro da 8k, abbiamo misurato il throughput dei due tipi di array con trasferimenti da 8k e un carico pesante di 16 thread e una profondità della coda di 16, sia per operazioni di lettura al 100% che di scrittura al 100%. Il sistema ION ha raggiunto 330,646 IOPS in lettura e 310,740 IOPS in scrittura configurato come array RAID0, che sono ridotti a 171,341 IOPS in lettura e 191,423 in scrittura in RAID10.
Per ottenere un quadro più dettagliato delle prestazioni con trasferimenti da 8k, abbiamo utilizzato un test composto per il 70% da operazioni di lettura e per il 30% da operazioni di scrittura su una serie di conteggi di thread e code. Il throughput è rimasto più competitivo tra i due tipi di RAID in questo benchmark, con RAID0 che offre i maggiori vantaggi in termini di prestazioni con maggiori carichi di lavoro in generale e in particolare con code profonde.
Il nostro grafico delle latenze medie del benchmark 8k 70/30 rivela prestazioni molto simili da entrambe le configurazioni RAID, con RAID0 che supera RAID10 all'aumentare del numero di thread e code.
I risultati della latenza massima durante questo test presentano uno schema meno coerente, dove RAID10 mantiene un leggero vantaggio sulle estremità basse e alte dello spettro del carico di lavoro.
Entrambe le configurazioni RAID hanno gestito prestazioni di latenza molto costanti durante il benchmark 8k 70/30. A profondità di coda elevate e quando il numero di thread supera 8, RAID0 esclude RAID10.
Il nostro benchmark sintetico finale utilizza una dimensione di trasferimento molto maggiore di 128k con test sia per le operazioni di lettura al 100% che per le operazioni di scrittura al 100%. La maggiore dimensione di trasferimento elimina quasi il vantaggio prestazionale di un array RAID0 per il sistema ION, con risultati prestazionali sia per le operazioni di lettura che di scrittura entro una variazione dell'1% tra il tipo di array.
Conclusione
Fusion-io offre alcuni dei dispositivi di accelerazione delle applicazioni più sofisticati disponibili e, con le sue schede PCIe ioScale ora disponibili per un segmento molto più ampio del mercato aziendale, ci aspettiamo di vedere un utilizzo più frequente e diversificato di questa tecnologia. ION Data Accelerator di Fusion rivela una direzione in cui si sta muovendo lo storage PCIe: verso il pooling coordinato e automatizzato di risorse di storage ad alta velocità su più server host. Tra le prestazioni migliorate di ION e la sua gestione unificata per le schede PCIe ioScale su più server, ION Data Accelerator ha dimostrato che PCIe ha un futuro distinto e casi d’uso rispetto agli approcci all’accelerazione basati su SSD.
Quando si tratta di usabilità e prestazioni, ION Accelerator di Fusion-io ha molto da offrire. L'implementazione del software sul nostro server ha richiesto meno di 15 minuti dall'inizio alla fine. Il provisioning dello storage dopo che era online ha richiesto solo pochi minuti, con menu intuitivi e impostazioni semplici per distribuire lo storage ai server in attesa. Dal punto di vista delle prestazioni, siamo rimasti più che colpiti dalla nostra connettività FC da 4 Gb a 16 porte durante i test, che ha fornito fino a 5.8 GB/s in lettura e 4 GB/s in scrittura sequenziale, con picchi di I/O casuali che hanno superato 301k IOPS in lettura e 324k IOPS. scrivere. Anche le prestazioni delle applicazioni testate in VMmark 2.5.1 sono state fantastiche, gestendo facilmente 10 riquadri anche se abbiamo ridotto la nostra configurazione a quattro SSD PCIe ioScale in RAID10. Come "roll your own flash SAN" su hardware di base, Fusion-io ha fissato il livello in alto con ION Accelerator.
Vantaggi
- Consente agli utenti di creare esattamente la SAN flash di cui hanno bisogno, fino allo storage, all'interfaccia di rete e al server
- Facile da configurare e gestire
- Prestazioni eccellenti
- Include il supporto per le configurazioni HA
Svantaggi
- Elenco di supporto server limitato
Conclusione
Fusion-io ION Data Accelerator offre agli amministratori IT un nuovo modo per distribuire flash in un ambiente di archiviazione condiviso senza molte delle restrizioni presenti nel mercato SAN tradizionale. Fusion-io fornisce un'interfaccia GUI semplice, supporto per la maggior parte dei marchi di server e delle schede di interfaccia più diffusi e opzioni di configurazione HA, pur garantendo un IO scalabile eccezionale da un'unica scatola.
Pagina del prodotto Fusion-io ION
