iXsystems Titan iX-316J는 16개의 3.5인치 베이, JBOD 스토리지 확장 선반입니다. JBOD는 스토리지 검토 연구실, LSI 9207-8e SAS 익스팬더를 통해 SATA 또는 SAS 드라이브를 호스트 컴퓨팅 시스템에 직접 연결할 수 있습니다. iX-316J는 최대 64TB의 SATA 드라이브를 수용하는 것부터 더 빠른 2.5인치 10K 및 15K 드라이브에 이르기까지 다양한 사용 사례에서 사용할 수 있습니다. 이 리뷰에서는 최신 기업용 하드 드라이브에서 발생하는 성능 대 용량 절충을 명확하게 설명하는 세 가지 하드 드라이브 세트를 살펴봅니다.
iXsystems Titan iX-316J는 16개의 3.5인치 베이, JBOD 스토리지 확장 선반입니다. JBOD는 스토리지 검토 연구실, LSI 9207-8e SAS 익스팬더를 통해 SATA 또는 SAS 드라이브를 호스트 컴퓨팅 시스템에 직접 연결할 수 있습니다. iX-316J는 최대 64TB의 SATA 드라이브를 수용하는 것부터 더 빠른 2.5인치 10K 및 15K 드라이브에 이르기까지 다양한 사용 사례에서 사용할 수 있습니다. 이 리뷰에서는 최신 기업용 하드 드라이브에서 발생하는 성능 대 용량 절충을 명확하게 설명하는 세 가지 하드 드라이브 세트를 살펴봅니다.
스토리지 선반 또는 JBOD의 개념은 스토리지 아키텍처에서 가장 기본적인 것 중 하나입니다. 섀시에는 기본적으로 드라이브가 들어 있으며 SAS 케이블과 호스트의 HBA를 통해 호스트 시스템에 연결됩니다. 이러한 유형의 배열은 엔터프라이즈 사용자가 스토리지를 호스트에 로컬로 유지하려고 하지만 사용 가능한 드라이브 베이가 부족하거나 다른 고유한 요구 사항이 있고 전체 SAN이 필요하지 않은 경우 계속 인기가 있습니다. 자체 스토리지 컨트롤러. 사실, 우리는 캐싱 솔루션과 쌍을 이루는 하드 드라이브의 동일한 구성을 보여주어 플래시와 소프트웨어가 엔터프라이즈 환경에서 어떻게 대규모 하드 드라이브 어레이에 이점을 줄 수 있는지 보여줄 것입니다. JBOD의 사용 사례는 호스트 측의 새로운 기술과 강력한 컴퓨팅 성능으로 계속 확장되고 있습니다.
iXsystems Titan iX-316J 사양
- 폼 팩터: 최대 3개의 하드 드라이브를 지원하는 16U 스토리지 섀시
- 치수: 17.2″W x 5.2″H x 25.5″D
- 팬: 6 x 40×56, 4핀 PWM 팬 어셈블리
- 마운팅 레일: 레일 세트, quick/quick
- 하드 드라이브 베이: 16 x 3.5" 핫스왑 SAS/SATA - SATA 드라이브에는 인터포저 애드온 카드가 필요합니다.
- RAID 지원: 헤드 유닛 RAID 컨트롤러를 통해 지원
- SAS2 준수
- 6Gb 지원
- SAS 연결: 모든 SAS, SAS2.0 또는 SAS3.0 호스트 버스 어댑터와 호환 가능
- 2 x SFF-8088 커넥터
- 전원 공급 장치: PMBus가 포함된 예비 720W 고효율 전원 공급 장치
비디오 개요
빌드 및 디자인
iXsystems Titan iX-316J는 3개의 전면 액세스 가능한 16인치 드라이브 베이가 있는 3.5U 랙 마운트 인클로저입니다. 두 개의 호스트에 연결하기 위한 활성-활성 HA SAS 인터페이스와 여러 JBOD 장치를 함께 묶는 확장 포트를 제공합니다. 범용 드라이브 캐디를 사용하여 기본적으로 3.5인치 및 2.5인치 드라이브를 모두 지원합니다. SAS 및 SATA 드라이브가 모두 지원되지만 SATA 드라이브는 이중 포트 기능을 제공하기 위해 어댑터를 사용해야 합니다. Titan 316J의 전면에는 전원 스위치와 연결이 활성화되고 장치가 온라인 상태일 때 표시되는 인터페이스 표시등이 있습니다. 이 특정 섀시는 JBOD 및 스토리지 서버 작업을 염두에 두고 설계되었으며 일부 조명은 우리 구성에서 연결되지 않았습니다.
iXsystems Titan iX-316J의 뒷면은 서버에서 찾을 수 있는 컴퓨팅 인터페이스가 장치에 포함되어 있지 않기 때문에 매우 기본적입니다. 이 장치에 대한 유일한 연결은 4개의 전원 공급 장치와 8088개의 SAS 연결입니다. 내부 확장기에 대한 기본 링크는 2,400채널 SFF-316 연결로 장치에 약 XNUMXMB/s의 최대 전송 속도를 제공합니다. 양쪽에 있는 한 포트는 호스팅할 서버 연결 전용이고 다른 두 개는 XNUMXJ를 다른 JBOD 선반에 연결하기 위한 것입니다.
장치와 백플레인이 HA 환경에 맞춰져 있기 때문에 iXsystems는 SATA 하드 드라이브로 JBOD를 테스트할 때 사용한 LSI SATA-to-SAS 어댑터를 제공했습니다. 드라이브 캐디는 이러한 어댑터를 염두에 두고 설계되었으므로 설치가 간편했습니다.
빠르고 쉬운 랙 설치를 위해 iXsystems에는 Titan iX-316J JBOD와 함께 슬라이딩 레일 키트가 포함되어 있습니다. 도구를 사용하지 않고 레일이 랙의 제자리에 고정되었기 때문에 설치는 몇 분 밖에 걸리지 않았습니다. 설치가 완료되면 수신 레일을 확장하고 섀시 측면에 장착 레일을 설치한 다음 장치를 제자리에 밀어 넣습니다.
테스트 배경 및 유사 항목
iXsystems Titan 316J JBOD는 3.5″ 및 2.5″ SATA 및 SATA 하드 드라이브를 모두 지원합니다. 이 검토를 위해 SAS 어댑터가 있는 대용량 4TB 7,200RPM SATA 드라이브와 2.5인치 10K 및 15K SAS 드라이브를 모두 사용했습니다.
이 리뷰에 사용된 하드 드라이브:
- 도시바 MK01GRRB (147GB, 15,000RPM, 6.0Gb/s SAS)
- 도시바 MBF2600RC(600GB, 10,000RPM, 6.0Gb/s SAS)
- 히타치 울트라스타 7K4000(4TB, 7,200RPM, 6.0Gb/s SATA)
모든 엔터프라이즈 스토리지 장치는 다음을 기반으로 하는 차세대 엔터프라이즈 테스트 플랫폼에서 벤치마킹됩니다. 레노버 씽크서버 RD630. ThinkServer RD630은 다음과 같이 구성됩니다.
- 2 x Intel Xeon E5-2620(2.0GHz, 15MB 캐시)
- Windows Server 2008 R2 SP1 64비트, Windows Server 2012 64비트 및 CentOS 6.3 64비트
- 인텔 C602 칩셋
- 메모리 – 16GB(2GB 8개) 1333Mhz DDR3 등록 RDIMM
- LSI 9207 SAS/SATA 6.0Gb/s HBA
엔터프라이즈 종합 워크로드 분석
엔터프라이즈 스토리지 벤치마크 프로세스는 철저한 사전 조정 단계에서 드라이브가 수행하는 방식을 분석하는 것으로 시작됩니다. 각각의 비교 가능한 하드 드라이브 어레이는 RAID10에서 설정되고 완전히 동기화되도록 허용된 다음 스레드당 16개의 미처리 대기열이 있는 16개의 스레드의 많은 부하에서 스레드당 2개의 미처리 대기열이 있는 2개의 스레드의 가벼운 로드까지 테스트되었습니다. 실.
무작위 워크로드에서 측정한 성능 속성:
- 처리량(읽기+쓰기 IOPS 집계)
- 평균 대기 시간(읽기+쓰기 대기 시간을 함께 평균화)
- 최대 대기 시간(최대 읽기 또는 쓰기 대기 시간)
- 대기 시간 표준 편차(함께 평균화된 읽기+쓰기 표준 편차)
Enterprise Synthetic Workload Analysis에는 4개의 프로필이 포함되며 일부는 실제 작업을 기반으로 합니다. 이러한 프로필은 기업용 드라이브에 일반적으로 사용되는 최대 8K 읽기 및 쓰기 속도와 70K 30/XNUMX과 같이 널리 발표된 값뿐만 아니라 이전 벤치마크와 쉽게 비교할 수 있도록 개발되었습니다. 또한 각각 다양한 전송 크기를 제공하는 기존의 파일 서버와 웹 서버라는 두 개의 레거시 혼합 워크로드를 포함했습니다.
- 순차
- 8K
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 8K
- 128K
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 128K
- 8K
- 랜덤 무작위
- 4K
- 100% 읽기 또는 100% 쓰기
- 100% 4K
- 8K 70/30
- 70% 읽기, 30% 쓰기
- 100% 8K
- 파일 서버
- 80% 읽기, 20% 쓰기
- 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
- 웹 서버
- 100% 읽기
- 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k
- 4K
iXsystems Titan iX-316J의 성능을 측정할 때 살펴보는 첫 번째 테스트는 8K 순차 읽기 및 쓰기입니다. 스핀들 속도와 면적 밀도가 모두 작용하는 이 테스트에서 7,200RPM Hitachi Ultrastar 7K4000 RAID10은 8MB/s로 가장 빠른 911K 읽기 속도를 제공했으며 Toshiba 15K RAID10은 811MB/s로 측정되었고 Toshiba 10K RAID10은 612MB/s로 측정되었습니다. 15MB/s. 쓰기 속도를 비교해 보면 10K RAID186은 10MB/s, 10K RAID178은 7.2MB/s, 10K RAID82은 XNUMXMB/s로 측정되었습니다.
다음 순차 테스트에서는 대형 블록 전송 속도를 측정했습니다. 이 테스트에서 15K SAS 어레이는 1,535MB/s 읽기 및 839MB/s 쓰기를 측정했으며, 7.2K SATA 어레이는 1,361MB/s 읽기 및 912MB/s 쓰기를 측정했으며, 10K SAS 어레이는 1,142MB/s로 마지막으로 나타났습니다. 읽기 및 540MB/s 쓰기.
이 검토의 나머지 벤치마크에서는 순차 테스트에서 완전 무작위 테스트로 전환합니다. iX-316J에서 6,162K SAS 드라이브에서 4 IOPS 3,474K 읽기 및 4 IOPS 15K 쓰기, 4,379K SAS 드라이브에서 4 IOPS 2,361K 읽기 및 4 IOPS 10K 쓰기, 2,218에서 4 IOPS 1,069K 읽기 및 4 IOPS 7.2K 쓰기를 얻을 수 있었습니다. K SATA 드라이브.
100% 4K 랜덤 테스트에서 평균 대기 시간을 비교하면 iXsystems Titan iX-316J에 15K SAS 드라이브가 장착되었을 때 응답 시간이 41ms 읽기 및 73ms 쓰기로 낮았습니다. 더 큰 대용량 스토리지 7.2K SATA 드라이브를 설치하면 읽기 대기 시간이 115ms로 증가했고 쓰기 대기 시간은 최대 239ms(유효 대기열 깊이 256)로 늘어났습니다.
최대 대기 시간을 비교하면 10K 및 15K 어레이가 가장 낮은 최고 응답 시간을 제공했으며 7.2K 어레이가 가장 높았습니다.
iX-316J의 대기 시간 일관성을 비교하면 15K SAS 어레이가 가장 낮은 읽기 대기 시간 표준 편차와 쓰기 표준 편차를 제공했습니다. 10K 또는 7.2K 스핀들 속도로 내려가는 선형 범프가 있었는데, 이는 워크로드를 이해하고 주어진 요구 사항에 가장 적합한 드라이브를 선택하는 것이 합리적임을 보여줍니다.
워크로드가 8T/70Q에서 30T/2Q로 확장되는 2K 16/16 프로파일로 전환하여 4,803K SAS RAID15 어레이에서 10 IOPS, 3,600K 어레이에서 10 IOPS, 1,673K 어레이.
요구 사항이 대기 시간을 20ms 미만으로 유지하는 경우 10K 및 15K SAS 어레이 모두에서 유효 대기열 깊이가 32 이하인 속도 지점을 찾았습니다. 이 설정에서 최대 처리량은 2,686K SAS 어레이에서 15 IOPS, 2,055K SAS 어레이에서 10 IOPS로 측정되었습니다. 7.2K SATA 어레이에 대한 동일한 요구 사항을 유지하면서 스위트 스폿은 8 이하의 유효 큐 깊이로 460 IOPS의 최대 처리량을 제공합니다.
각 스핀들 속도에 대해 유효 대기열 깊이를 32 미만으로 유지하면 최대 응답 시간이 가장 낮게 유지되었으며 7.2K 어레이에서 가장 큰 영향을 보였습니다.
대기 시간 일관성 측면에서 10K 및 15K SAS 드라이브는 모두 낮은 대기열 깊이에서 유사한 성능을 제공했으며 가장 높은 유효 대기열 깊이에서 15K SAS 드라이브에 엣지가 제공되었습니다.
파일 서버 워크로드로 전환하면서 16베이 iX-316J에서 스핀들 속도의 영향이 더욱 분명해졌습니다. 최대 유효 대기열 깊이 256에서 15K SAS 어레이는 4,943 IOPS를 측정했고 10K SAS 어레이는 3,652 IOPS를 측정했습니다. 7.2K 어레이는 최고에서 1,296 IOPS만 제공했습니다.
16베이 JBOD에서 각 드라이브 유형 간의 평균 대기 시간을 비교하면 10K 및 15K SAS 드라이브가 파일 서버 워크로드에서 최고의 성능을 제공했으며 7.2K 어레이는 이 영역에서 더 높은 대기 시간을 보였습니다. 대기 시간 대비 최적의 성능 측면에서 SAS 어레이는 32K 어레이의 경우 10 미만, 64K 어레이의 경우 15 미만인 대기열 깊이에서 높은 대기 시간으로 정체되지 않고 최상의 성능을 제공했습니다.
최대 응답 시간을 비교하면 두 개의 SAS 어레이는 유효 대기열 깊이 500 이하에서 대기 시간을 64ms 미만으로 유지했습니다. 7.2K SATA 어레이에서 32를 초과하는 유효 대기열 깊이 로드로 인해 최대 응답 시간이 급격하게 급증했습니다.
파일 서버 프로필의 대기 시간 표준 편차를 비교하면 10K 어레이와 15K 어레이 모두에서 유사한 성능을 발견했으며, 15K 어레이는 가장 높은 유효 대기열 깊이에서 에지를 가졌습니다. 이 특정 전송 프로필에서 느린 7.2K 하드 드라이브는 로드가 유효 속도 32 이상 증가함에 따라 대기 시간을 일정하게 유지하는 데 더 힘든 시간을 보냈습니다.
시뮬레이션된 웹 서버 활동을 다루는 마지막 프로필은 완전히 읽기 전용입니다. 이 설정에서 7,200RPM 하드 드라이브는 쓰기 작업이 혼합된 이전 테스트에서보다 더 잘 유지할 수 있었습니다. 가장 높은 스레드 및 대기열 수에서 5,786K SAS 어레이로 15 IOPS의 최대 I/O 속도를 측정했습니다. , 4,068K SAS 어레이 사용 시 10 IOPS, 2,081K SATA 어레이 사용 시 7.2 IOPS입니다.
iXsystems Titan iX-10J 내부의 15K 및 316K SAS 어레이는 평균 대기 시간이 크게 증가하기 전에 64K 어레이의 하한이 7.2인 32 미만의 유효 대기열 깊이에서 평균 대기 시간을 확인할 수 있었습니다.
웹 서버 테스트의 최대 대기 시간은 평균 대기 시간 섹션과 유사한 결과를 나타냈으며, 최대 응답 시간은 64 또는 32(각각 10/15K SAS 어레이 및 7.2K SATA 어레이의 경우) 미만의 유효 대기열 깊이에서 최소로 유지되었습니다.
쓰기 활동이 없을 때 15K SAS 어레이는 스레드 및 대기열 수준의 전체 범위에서 최고의 대기 시간 표준 편차를 보였고 10K, 7.2K 어레이가 그 뒤를 이었습니다. 더 빠른 스핀들에 대해서는 EQD64 미만, 32K 어레이에 대해서는 EQD7.2 미만에서 최상의 일관성을 갖는 스위트 스팟에서도 마찬가지였습니다.
결론
헤드리스 JBOD가 증가하는 스토리지 요구 사항에 완벽하게 부합하는 경우가 많습니다. iXsystems Titan iX-316J는 3TB 하드 드라이브로 총 4TB 용량을 지원할 수 있는 구성하기 쉬운 64U 섀시를 제공합니다. 물론 우리가 보여준 것처럼 iXsystems 2.5U 2-bay SFF 옵션과 비교하여 이 경우 밀도 이점을 포기하지만 24인치 드라이브에 쉽게 적응합니다. 호환성 측면에서 Titan iX-316J는 산업 표준 SFF-8088 연결을 통해 HBA와 RAID 카드 모두에 연결할 수 있습니다. 이 어레이에 SSD를 설치한 경우에만 적용되는 유일한 단점은 단일 4채널 SAS 연결이 SAS 2,400Gb/s에서 6.0MB/s로 제한된다는 것입니다. 이 제한은 플래터 드라이브를 방해하지 않지만 각각 최대 500MB/s 이상인 플래시 드라이브는 잠재력을 최대한 활용하기 위해 더 많은 miniSAS 연결이 필요합니다.
10K 및 15K 하드 드라이브 어레이는 무작위 활동 혼합 워크로드에서 최고의 처리량과 최저 대기 시간을 제공했습니다. 순차 워크로드에서 7.2K RAID10 어레이는 최고의 8K 읽기 속도와 128K 쓰기 속도를 제공했습니다. 특정 애플리케이션에 가장 적합한 하드 드라이브를 결정하는 기업 구매자의 경우 용량 요구 사항과 성능 요구 사항을 비교한 다음 비용을 고려해야 합니다. 7.2K 드라이브는 달러당 최고의 용량을 제공하지만 더 빠른 10K 및 15K 드라이브의 I/O 성능을 따라잡을 수 없습니다. 백업 또는 대용량 스토리지와 같은 특정 요구 사항의 경우 임의 액세스가 중요하지 않으므로 7.2K 하드 드라이브가 더 매력적입니다. 어떤 상황에서도 iXsystems Titan iX-316J는 드라이브 크기나 인터페이스에 관계없이 꽤 잘 작동했습니다.
장점
- HA 인프라에 쉽게 배포
- SAS 및 SATA 하드 드라이브 모두에서 작동
- SFF-8088을 통해 JBOD를 지원하는 모든 것과 호환 가능
- 이중 전원 공급 장치 포함
단점
- 특정 시나리오에서 SSD에 대한 처리량 지원이 충분하지 않음
히프 라인
iXsystems Titan iX-316J는 엔터프라이즈를 위한 다양한 사용 사례가 있는 헤드리스 스토리지 시스템을 간단하게 배포할 수 있습니다. 직접 연결 스토리지가 복잡할 필요는 없지만 안정적으로 작동해야 합니다. iX-316J는 XNUMX세트의 SATA 및 SAS 하드 드라이브에 대해 수행했습니다.
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