Recensione dell'array All-Flash NetApp EF570

Più o meno in questo periodo l'anno scorso, NetApp ha introdotto diverse nuove offerte nel suo portafoglio di analisi dei Big Data. Tra le offerte annunciate c'era l'ultimo array all-flash (AFA) dell'azienda, NetApp EF570. L'EF570 è un AFA di fascia media progettato per prestazioni elevate, elevata disponibilità, semplicità e un ottimo rapporto prezzo/prestazioni per un sistema 2U. 

Più o meno in questo periodo l'anno scorso, NetApp ha introdotto diverse nuove offerte nel suo portafoglio di analisi dei Big Data. Tra le offerte annunciate c'era l'ultimo array all-flash (AFA) dell'azienda, NetApp EF570. L'EF570 è un AFA di fascia media progettato per prestazioni elevate, elevata disponibilità, semplicità e un ottimo rapporto prezzo/prestazioni per un sistema 2U. 

NetApp afferma che l'EF570 ha prestazioni "estreme" e, sebbene non siamo tipi da iperboli, l'azienda cita alcuni numeri davvero impressionanti. NetApp afferma che l'array può raggiungere oltre un milione di IOPS e una larghezza di banda sequenziale di 21 GB/s, il tutto con una latenza inferiore a 100 microsecondi. Tutte queste prestazioni sono pensate specificatamente per ambienti con carichi di lavoro misti, inclusa l'analisi dei Big Data. Oltre alle prestazioni promesse, l'array supporta diverse interfacce host ad alta velocità tra cui Fibre Channel da 32 Gb, iSCSI da 25 Gb, InfiniBand da 100 Gb, SAS da 12 Gb e NVMe da 100 Gb su InfiniBand. Ciò non solo aiuterà a raggiungere le velocità indicate, ma aiuterà anche a proteggere gli investimenti nella rete di storage in futuro.

Come molti altri sistemi NetApp, l'alta disponibilità è un aspetto integrato; qui, l'EF570 non è diverso. L'array non presenta singoli punti di guasto e viene fornito con percorsi I/O completamente ridondanti e failover automatizzato. Inoltre viene fornito con sei 9 di disponibilità segnalati. Con queste funzionalità, l'EF570 offre anche i soliti servizi di gestione dei dati, inclusi snapshot, copia di volumi e mirroring. Nel frattempo il sistema operativo SANtricity garantisce l'integrità dei dati proteggendoli dalla corruzione silenziosa dei dati. L'array è in grado di rilevare e risolvere la maggior parte dei problemi attraverso il monitoraggio in background e analisi e dati diagnostici estesi.

NetApp EF570 è disponibile in un design modulare ed è facile da scalare. Un sistema 2U può supportare fino a 367 TB di capacità e l'aggiunta dei quattro ripiani di espansione può portare la capacità totale fino a 1.8 PB. Attraverso la GUI di SANtricity, gli utenti possono scalare senza aggiungere complessità di gestione e accedere ai propri dati in meno di 10 minuti. Questa facilità di scalabilità e l'elevata capacità conferiscono all'EF570 un ottimo rapporto prezzo-prestazioni. La capacità di scalare fino a 1.8 PB rende l'array una scelta interessante che può aiutare a evitare futuri aggiornamenti dei carrelli elevatori.

Specifiche NetApp EF570

Progetta e costruisci

Come affermato, l'EF570 è un AFA 2U. Come la stragrande maggioranza dei prodotti NetApp (almeno quelli più recenti), le cornici hanno lo stesso aspetto con un'elegante copertura in metallo nudo, ventilazione e marchio NetApp sul lato sinistro. Sotto il frontalino si trovano i ventiquattro alloggiamenti per unità da 2.5” che corrono verticalmente lungo la parte anteriore dell'array. Il lato destro dell'array riporta il marchio NetApp mentre quello sinistro presenta i pulsanti e i LED di accensione, attenzione e localizzazione.

Guardando il retro del dispositivo, si può vedere chiaramente il design ad alta disponibilità/ridondante. L'array è un'immagine speculare da sinistra a destra. Il fondo è pieno di alimentatori. La metà superiore ha i due controller. I controller sono stati configurati con HIC (schede di interfaccia host) a quattro porte da 32 Gb, sfruttando due ASIC per controller. Le porte FC integrate non sono state utilizzate, il che fornirebbe un percorso ASIC aggiuntivo per controller. Per i nostri test, abbiamo utilizzato un layout basato sulle migliori pratiche su due switch da 32 Gb.

Management

Nelle nostre precedenti recensioni su NetApp abbiamo esaminato il sistema operativo ONTAP dell'azienda. Sebbene ONTAP sia il sistema operativo più popolare e conosciuto, la serie EF è in realtà basata sul sistema operativo SANtricity. 

La schermata iniziale di SANtricity fornisce agli amministratori un layout dell'intero sistema. È possibile visualizzare facilmente le prestazioni (che possono essere suddivise in IOPS, MB/s e CPU o esaminate in base a diversi intervalli di tempo), la capacità e la gerarchia di archiviazione. Lungo il lato sinistro dello schermo sono presenti le schede: Home, Archiviazione, Hardware, Impostazioni e Supporto. 

Nella scheda principale Archiviazione, sono disponibili diverse opzioni tra cui scegliere per approfondire ciò che sta facendo lo spazio di archiviazione, tra cui: pool e gruppi di volumi, volumi, host, prestazioni, istantanee, mirroring asincrono e mirroring sincrono. 

Facendo clic su Pool e gruppi di volumi, possiamo visualizzare tutta la capacità o la capacità riservata. Da lì, gli utenti possono creare nuovi pool o gruppi di volumi, aggiungervi capacità o modificarli. 

In Volume, gli utenti possono creare o modificare volumi nonché ottenere informazioni sui volumi correnti come nome, stato, se il thin provisioning è abilitato, dove sono assegnati, quanti LUN, a quale pool o gruppo di volumi appartengono e la capacità.

Le prestazioni sono qualcosa che ci interessa sempre e gli amministratori che desiderano sapere come sta funzionando il loro spazio di archiviazione possono controllare la sezione relativa alle prestazioni in Spazio di archiviazione. Qui, agli utenti vengono fornite alcune diverse visualizzazioni delle prestazioni basate su determinati parametri e possono essere visualizzate come visualizzazione logica, vista fisica o visualizzazione di applicazioni e carichi di lavoro. Esiste anche un'opzione per eseguire il drill-down dall'intero AFA ai pool e ai gruppi di volumi o solo ai volumi. 

Analizzando le prestazioni fisiche, è disponibile un'opzione per vedere le prestazioni su controller, canali o unità. 

La scheda Hardware mostra, come previsto, l'hardware e il modo in cui funziona. Sul lato anteriore, gli utenti possono controllare le unità per vedere se tutto funziona normalmente e se è necessario sostituire o meno qualcosa (indicato dal colore, blu è normale). 

La parte posteriore dell'hardware è simile, solo che questa volta i controller e gli alimentatori sono codificati a colori per garantire che funzionino correttamente o che debbano essere risolti. 

La scheda Impostazioni visualizza informazioni generali sul sistema e sulle impostazioni iSCSI o altre impostazioni che gli utenti vorrebbero aggiungere. Ci sono anche varie opzioni di configurazione in questa scheda. 

Performance

Analisi del carico di lavoro dell'applicazione

I benchmark del carico di lavoro dell'applicazione per NetApp EF570 consistono nelle prestazioni di MySQL OLTP tramite SysBench e nelle prestazioni di Microsoft SQL Server OLTP con un carico di lavoro TPC-C simulato. In ogni scenario, abbiamo configurato l'array con 26 SSD Toshiba PX04SV SAS 3.0 e configurato in due gruppi di dischi RAID12 da 10 unità, uno collegato a ciascun controller. Ciò ha lasciato 2 SSD di riserva. Sono stati quindi creati due volumi da 5 TB, uno per gruppo di dischi. Nel nostro ambiente di test, ciò ha creato un carico bilanciato per i nostri carichi di lavoro SQL e Sysbench.

Prestazioni dell'SQL Server

Ogni VM SQL Server è configurata con due vDisk: volume da 100 GB per l'avvio e 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 storage che di capacità, il test SQL cerca prestazioni di latenza.

Questo test utilizza SQL Server 2014 in esecuzione su VM guest Windows Server 2012 R2 ed è sottoposto a stress da Benchmark Factory for Databases di Quest. 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 su NetApp EF570 (due VM per controller).

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

Attrezzatura LoadGen di fabbrica del benchmark OLTP di SQL Server

• Dell'EMC PowerEdge R740xd Cluster SQL virtualizzato a 4 nodi
  • 8 CPU Intel Xeon Gold 6130 per 269 GHz in cluster (due per nodo, 2.1 GHz, 16 core, cache da 22 MB)
  • 1 TB di RAM (256 GB per nodo, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB per CPU)
  • 4 HBA FC Emulex a doppia porta da 16 GB
  • 4 schede di rete Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE a doppia porta
  • VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8 CPU

Per SQL Server, NetApp EF570 ha funzionato in modo rapido e coerente, misurando 3,160 TPS e modifiche su tutte e quattro le VM, per un totale di 12,642.245 TPS.

Per quanto riguarda la latenza, tutte le VM hanno funzionato con un tempo di risposta costante di 3 ms.

Prestazioni del Sysbench

Ogni banco di sistema La VM 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 prova (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. I sistemi di generazione del carico sono server Dell R740xd.

Cluster MySQL virtualizzato a 740 nodi Dell PowerEdge R4xd

• 8 CPU Intel Xeon Gold 6130 per 269 GHz in cluster (due per nodo, 2.1 GHz, 16 core, 22 MB di cache)
• 1 TB di RAM (256 GB per nodo, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB per CPU)
• 4 HBA FC Emulex a doppia porta da 16 GB
• 4 schede di rete Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE a doppia porta
• VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8 CPU

Configurazione test Sysbench (per VM)

• CentOS 6.3 a 64 bit
• Impronta di archiviazione: 1 TB, 800 GB utilizzati
• 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 diversi set di VM, inclusi 8, 16 e 32 VM. Lo scopo di questi test è mostrare le prestazioni di un determinato array con un carico di lavoro da moderato a pieno. Non tutte le recensioni ci lasciano a bocca aperta quando si tratta di risultati prestazionali, ma il NetApp EF570 ha fatto proprio questo. Con un carico di 8 VM, l'EF570 ha misurato 22,951 TPS, superando la maggior parte degli array al massimo. Raccogliendo fino a 16VM, l'EF570 non ha mostrato segni di rallentamento, arrivando all'incredibile cifra di 39,635 TPS. A 32 VM, tuttavia, l'EF570 era semplicemente un mostro, raggiungendo un picco di 57,347 TPS e fermandosi non per mancanza di I/O, ma saturando completamente le CPU sui nostri 8 host. Dire che l'EF570 è veloce è un eufemismo; è un mostro.

Osservando la latenza media dei nostri carichi di lavoro da 8, 16 e 32 VM, NetApp EF570 ha continuato a impressionarci. A 8VM, ha misurato un minimo di 11.15 ms, aumentando quando il carico è aumentato fino a 16 VM fino a soli 12.98 ms. A 32vms, dove la maggior parte degli array inizia a perdere potenza, l'EF570 è arrivato a soli 17.98ms.

Osservando la latenza del 99° percentile, i veri colori del NetApp EF570 hanno iniziato a brillare. Non solo è stato in grado di mantenere un elevato throughput, ma lo ha fatto con una latenza di picco molto bassa. Ciò dimostra che anche se questo array riduce l'I/O, lo fa in modo prevedibile e coerente.

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. Dal lato dell'array, utilizziamo il nostro cluster di server Dell PowerEdge R740xd:

Profili:

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

Nelle prestazioni di lettura di picco 4K, l'EF570 è iniziato con una latenza inferiore al millisecondo e ha superato brevemente 1 ms intorno a 510 IOPS per poi scendere sotto 1 ms fino a quasi 1 milione di IOPS. L'array ha raggiunto il picco di circa 1.03 milioni di IOPS e una latenza di 2 ms prima di ridurne alcuni.

Per le prestazioni di scrittura casuale 4K, l'EF570 è arrivato a poco più di 200 IOPS prima di superare 1 ms. L'EF570 ha raggiunto il picco a circa 223 IOPS con una latenza di 4 ms prima di diminuire leggermente.

Passando a carichi di lavoro sequenziali da 64, l'EF570 ha avuto prestazioni di latenza inferiori al millisecondo fino a circa 190 IOPS o 12 GB/s prima di raggiungere il picco a 247,692 IOPS o 15.5 GB/s con una latenza di 2.1 ms.

Per la scrittura a 64K, l'AFA ha avuto una latenza inferiore al millisecondo fino quasi alla fine o 80K IOPS (5 GB/s). L'array ha raggiunto il picco di 80,675 IOPS o 5.04 GB/s con una latenza di 3.2 ms.

Passando ai nostri carichi di lavoro SQL, l'EF570 è stato in grado di raggiungere il picco di 1,029,910 IOPS con una latenza di 818μs.

Per SQL90-10, l'array ha raggiunto il picco di 876,833 IOPS con una latenza di 957μs.

SQL 80-20 è stato il primo test SQL a superare 1 ms in prossimità del picco, con prestazioni di picco di 740,691 IOPS e una latenza di 1.2 ms.

Il prossimo passo sono stati i nostri carichi di lavoro Oracle. Anche in questo caso l'EF570 ha superato 1 ms vicino al picco con una prestazione massima di 721,615 IOPS e una latenza di 1.35 ms. 

Oracle 90-10 ha registrato prestazioni con latenza inferiore al millisecondo, con un punteggio di picco di 875,567 IOPS e una latenza di 675μs.

Oracle 80-20 ha continuato a mantenere prestazioni di latenza inferiori al millisecondo con un punteggio di picco di 738,238 IOPS e una latenza di 808μs.

Successivamente, siamo passati al nostro test clone VDI, Completo e Collegato. Per l'avvio VDI Full Clone, l'EF570 ha raggiunto circa 835 IOPS in meno di 1 ms e ha raggiunto il picco di 841,945 IOPS con una latenza di 1.2 ms. 

Con l'accesso iniziale VDI FC, l'EF570 è riuscito a raggiungere 250 IOPS prima di superare 1 ms. Ha raggiunto il picco di 262,141 IOPS con una latenza di 3.3 ms.

Per VDI FC Monday Login, l'EF570 ha avuto una latenza inferiore al millisecondo fino a circa 300 IOPS, raggiungendo il picco a 331,146 IOPS con una latenza di 1.5 ms.

Per VDI LC Boot, l'EF570 ha avuto una latenza inferiore al millisecondo con un punteggio di picco di 519,975 IOPS e una latenza di 980μs.

VDI LC Initial Login, ancora una volta, ha visto la latenza rimanere al di sotto di 1 ms con un punteggio di picco di 269,995 IOPS con una latenza di 944 μs.

Per VDI LC Monday Login, l'EF570 è stato in grado di mantenere una latenza inferiore a 1 ms fino a circa 270 IOPS e ha raggiunto il picco di 299,663 IOPS con una latenza di 1.7 ms. 

Conclusione

NetApp EF570 è un array all-flash 2U destinato alla fascia media. L'EF570 è dotato di un design modulare che lo rende altamente disponibile e scalabile con facilità. Un aspetto molto interessante dell'array è la sua prestazione. NetApp afferma che l'EF570 può raggiungere fino a un milione di IOPS e fino a 21 GB/s di larghezza di banda sequenziale. L'azienda prosegue affermando che tutto ciò può essere fatto in meno di 100μs. Queste prestazioni elevate, combinate con l'elevata disponibilità e la semplicità sia nella gestione che nel ridimensionamento, lo rendono un'opzione interessante se vista attraverso la lente del rapporto prezzo-prestazioni.

Per quanto riguarda le prestazioni delle applicazioni, NetApp EF570 varia da prestazioni eccellenti a stabilire nuovi record per il nostro laboratorio. Le prestazioni di SQL Server hanno dimostrato che l'EF570 era in grado di fornire prestazioni molto precise e costanti, misurando 3 ms sulle nostre quattro VM SQL misurate da Benchmark Factory. Nel nostro benchmark Sysbench in scala, l'EF570 ha ottenuto un punteggio così alto che abbiamo saturato il nostro cluster di calcolo prima che l'array esaurisse gli I/O disponibili. A 8 VM, abbiamo misurato 22.9K TPS, o più o meno il punto in cui la maggior parte degli array flash che abbiamo testato inizia a esaurirsi. A 16 VM, l'EF570 è arrivato a 39.6K TPS, superando il precedente record elevato nel nostro test Sysbench misurato sull'array flash RAID0 NVMe-oF. Con 32 VM, abbiamo raggiunto il picco del nostro cluster di test con un risultato TPS da record di 57.3K. In tutti questi casi, la latenza media e quella del 99° percentile erano basse e fluide. Inutile dire che siamo rimasti colpiti.

Nei nostri risultati VDBench, l'EF570 ha avuto ottimi risultati, superando 1 milione di IOPS su alcuni benchmark tra cui lettura 4K (1.03 milioni con solo 2 ms di latenza) e SQL (1,029,910 IOPS con solo 818μs). Dal punto di vista sequenziale, l'EF570 è stato in grado di raggiungere 15.5 GB/s in lettura e 5.04 GB/s in scrittura con una latenza di 2.1 ms e 3.2 ms, rispettivamente. L'array aveva alcuni altri numeri ad alte prestazioni/bassa latenza che vale la pena menzionare. In SQL 90-10, ha raggiunto 877 IOPS (957μs), su SQL 80-20, ha raggiunto 741 IOPS (1.2 ms), in Oracle abbiamo visto 722 IOPS (1.35 ms), su Oracle 90-10, abbiamo registrato 876 IOPS IOPS (675 μs), per Oracle 80-20 abbiamo rilevato 738 IOPS (808 μs), per l'avvio VDI FC abbiamo registrato 842 IOPS (1.2 ms) e per l'avvio VDI LC abbiamo registrato 520 IOPS (980 μs).

NetApp rivolge l'EF570 al mercato medio, ma ciò è in gran parte dovuto alla scalabilità. In genere, quando pensiamo al mercato medio, il termine evoca visioni di valore del prezzo e prestazioni "abbastanza buone" per portare a termine il lavoro. Cerchiamo di essere chiari qui; l'EF570 può avere un prezzo medio di mercato, ma offre un profilo di prestazioni di livello aziendale che spazza via tutto ciò che abbiamo visto in laboratorio. Inoltre, in alcuni test (32VM Sysbench), abbiamo completato il nostro cluster di elaborazione, il che significa che probabilmente avremo ancora più prestazioni da ottenere. Quando si tratta di carichi di lavoro di storage a blocchi impegnativi come analisi e casi d'uso emergenti in stile AI in cui latenza e disponibilità significano denaro, è importante disporre di uno strumento di storage progettato per il lavoro. NetApp EF570 è una soluzione perfetta per questi carichi di lavoro, costringendo i database più esigenti a sottomettersi per fornire intelligence nel modo più veloce che abbiamo visto fino ad oggi.

Array Flash NetApp

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