OCZ ZD-XL SQL Accelerator는 이름에서 알 수 있듯이 SQL 데이터베이스를 가속화하기 위해 명시적으로 설계된 하드웨어와 소프트웨어의 업무별 조합입니다. ZD-XL은 OCZ Z-Drive R4 RM 시리즈 PCIe 애플리케이션 가속기를 호스트 애플리케이션과 결합된 플래시 스토리지 계층으로 활용하여 하드 드라이브의 SQL 볼륨을 가속화하거나 플래시에 배치하여 SQL 데이터베이스를 가속화합니다. 그러나 가장 큰 차별화 요소는 세 번째 옵션입니다. 상황에 따라 ZD-XL은 플래시 카드의 SQL 볼륨을 가속화하고 HDD에 있는 대용량 데이터베이스를 캐시하는 두 가지를 모두 수행할 수 있습니다.
OCZ ZD-XL SQL Accelerator는 이름에서 알 수 있듯이 SQL 데이터베이스를 가속화하기 위해 명시적으로 설계된 하드웨어와 소프트웨어의 업무별 조합입니다. ZD-XL은 OCZ Z-Drive R4 RM 시리즈 PCIe 애플리케이션 가속기를 호스트 애플리케이션과 결합된 플래시 스토리지 계층으로 활용하여 하드 드라이브의 SQL 볼륨을 가속화하거나 플래시에 배치하여 SQL 데이터베이스를 가속화합니다. 그러나 가장 큰 차별화 요소는 세 번째 옵션입니다. 상황에 따라 ZD-XL은 플래시 카드의 SQL 볼륨을 가속화하고 HDD에 있는 대용량 데이터베이스를 캐시하는 두 가지를 모두 수행할 수 있습니다.
ZD-XL을 더 잘 이해하기 위해 솔루션을 하드웨어와 소프트웨어의 핵심 구성 요소로 나누어 보겠습니다. 언급한 바와 같이 하드웨어 측면에서 ZD-XL은 예상치 못한 전력 손실로 인한 데이터 손실을 방지하기 위해 커패시터가 내장된 OCZ의 현재 R4 PCIe 애플리케이션 가속기 라인을 활용합니다. 구조적으로 약간의 디자인 개선이 있지만 전체적으로 카드는 ZD-XL 구성으로 베어 판매되는 것과 거의 동일합니다. 소프트웨어 측면에서 카드에는 SQL 워크로드를 가속화하기 위해 호스트 시스템 드라이버 및 ZD-XL 소프트웨어와 함께 작동하는 특수 펌웨어가 있습니다. 순 이점은 현재 작동 중인 것을 교체할 필요 없이 기존 SQL 배포에서 작동하는 솔루션을 설치 및 배포하기 쉽다는 것입니다. 보다 포괄적인 솔루션이 필요한 경우 ZD-XL은 여러 호스트에 걸쳐 HA 구성으로 배포될 수도 있습니다.
사용을 위한 솔루션 구성 측면에서 ZD-XL은 시장에서 가장 유연한 가속 도구 중 하나입니다. SQL 트랜잭션의 데이터 경로 속도를 높이기 위해 ZD-XL은 몇 가지 작업을 수행합니다. 먼저 카드에 플래시 볼륨을 생성하여 tempDB 및 로그 파일과 같은 테이블을 수용하여 플래시에서 최고의 IO 성능 향상을 얻을 수 있습니다. 이것은 일반적으로 다른 캐싱 솔루션에서는 사용할 수 없는 새로운 기능입니다. 대부분의 캐싱 애플리케이션은 사용 가능한 전체 캐시 풀을 소비해야 합니다. 물론 ZD-XL의 빵과 버터는 너무 커서 플래시에 완전히 들어갈 수 없는 데이터베이스에 있는 핫스팟을 캐싱하거나 데이터베이스를 플래시에 완전히 배치하는 것을 비실용적으로 만드는 다른 문제가 있습니다. 캐시 알고리즘은 OLTP 및 OLAP 사용 사례 모두에 대해 최적화되었으며 매우 다른 IO 패턴에 대한 적중률을 최대화하도록 설계되었습니다. ZD-XL은 능동적일 수도 있으며 스토리지 관리자는 수요가 많은 워크로드가 예상될 때 캐시를 사전 예열하는 옵션의 이점을 얻습니다. 전체적으로 이 솔루션은 유동적이며 다양한 SQL 중심 환경의 요구 사항을 충족하도록 배포할 수 있습니다.
ZD-XL은 600GB의 절반 높이, 절반 길이 폼 팩터 및 전체 높이, 3/4 길이 800GB 및 1.6TB 용량을 포함한 세 가지 용량으로 제공됩니다. 이 솔루션은 1.6년 보증 및 전용 FAE/FSE 지원과 함께 제공됩니다. 검토 단위는 XNUMXTB 용량입니다.
OCZ ZD-XL 사양
- 용량
- ZD-XL 절반 높이, 절반 길이
- 600GB
- 300GB
- ZD-XL 전체 높이, 3/4 길이
- 800GB
- 1.6TB
- ZD-XL 절반 높이, 절반 길이
- NAND: 다중 레벨 셀(MLC)
- 인터페이스: PCI Express Gen. 2 x 8
- 전력 소비
- HHHL
- 유휴: 14.5W
- 활성: 16W
- FH3/4L
- 유휴: 23W
- 활성: 26W
- HHHL
- 작동 온도 : 0 ° C ~ 70 ° C
- 보관 온도: -45°C ~ 85°C
- 공기 흐름 요구 사항: 300LFM(Linear Feet/Minute)
- 전원 장애 보호: DataWrite Assurance Technology(데이터 강화를 보장하기 위한 정전 용량 백업)
- 데이터 오류 복구: NAND 컨트롤러당 최대 XNUMX개의 NAND 플래시 블록에서 데이터를 복구합니다.
- 데이터 경로 보호: ECC: 55바이트 섹터당 최대 512비트 수정 가능; 데이터 경로 패리티 보호
- 데이터 신뢰성: UBER(Unrecoverable Bit Error Rate) 읽기 10e-17
- 데이터 암호화: 128비트 AES 호환
- 전원 요구 사항: PCI 익스프레스 12V 및 3.3V
- 서비스 및 지원: 3년 보증; 전담 FAE/FSE 지원(검증 주기를 통한 PM/엔지니어 지원 포함)
설계 및 구축
OCZ ZD-XL Accelerator는 업계에서 입증된 Z-Drive R4를 설계 개편과 함께 활용하여 더 강력하고 냉각 기능을 개선합니다. ZD-XL과 Z-Drive R4는 모두 동일한 트윈 보드 디자인을 사용하지만 ZD-XL에는 강성을 개선하고 보드에서 서버의 공기 흐름 경로로 열을 발산하는 견고한 금속 덮개가 포함되어 있습니다. 또한 PCIe 응용 프로그램 가속기가 처음 출시된 이후 성숙함에 따라 세부 사항에 더 많은 관심을 기울이면서 제품에 대대적인 개조를 제공합니다.
OCZ ZD-XL의 내부 설계는 2500개의 LSI SandForce SF-40 컨트롤러, 최대 1.6PB의 내구성을 제공하는 MLC NAND, 정전 시 데이터를 NAND로 전송하는 정전 커패시터를 통합합니다. 우리가 검토하고 있는 3TB 카드는 전체 높이, 4/300 길이 설계이며, 보다 컴팩트한 HHHL 설계인 600GB 및 XNUMXGB 버전이 제공됩니다.
소프트웨어를 설치하면 카드가 즉시 식별되고 사용자는 마법사를 통해 ZD-XL을 구성합니다. 구성 프로세스는 SQL과 해당 환경에서 SQL이 사용되는 방식을 이해하는 DBA가 배포하도록 설계되었습니다. 따라서 용어는 이 청중을 위해 사용자 지정되었으며 SQL DBA는 플래시 스토리지 및 캐시 튜닝의 전문가가 되기보다 성능 가속화에 더 관심을 가질 수 있습니다.
사용자는 카드를 일부 플래시 볼륨과 일부 캐시 볼륨으로 분할하는 과정을 안내받습니다. 이 프로세스는 전통적으로 SSD를 두 가지 목적으로 동시에 사용할 수 없는 전부 아니면 전무(all or nothing) 문제인 PCIe 애플리케이션 가속기에서 매우 독특합니다.
분할 후 카드 사용자는 캐싱할 디스크 볼륨을 선택하고 OLTP와 OLAP 사이에서 캐싱 알고리즘을 연마하기 위한 데이터베이스 활동 프로필을 선택하는 단계를 거칩니다.
ZD-XL은 관리자가 일정 기간 동안 활동을 추적할 수 있는 각 볼륨에 대한 분석 파일을 생성할 수 있는 사전 예열 기능을 제공합니다. 사전 준비 루틴이 실행되면 데이터가 실제로 핫 상태가 되기 전에 예상 핫 데이터로 캐시가 뜨거워지므로 백그라운드 알고리즘이 적용될 때까지 기다리지 않고 즉시 볼륨의 성능이 약간 향상됩니다.
사전 예열 기능은 좋지만 관리 측면에서는 약간 부족하지만 예약 옵션이 없으며 볼륨에 대해 둘 이상의 예열 루틴을 실행할 수 없습니다. 아직 공식적이지는 않지만 OCZ의 소식은 이러한 기능 요청을 알고 있으며 향후 개정판에서 더 강력한 업데이트된 사전 준비 도구를 볼 수 있을 것이라는 것입니다. 또한 사용자는 데이터베이스 활동 분석을 기다릴 필요 없이 전체 볼륨을 캐시하는 보다 광범위한 접근 방식인 "웜 볼륨" 옵션을 선택할 수 있습니다.
테스트 배경
The StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩 IT 관리자가 실제 데이터 센터 및 현장 배포에서 경험하는 것과 유사한 테스트 환경을 구축하여 엔터프라이즈 스토리지 장치에 대한 적절하고 편견 없는 벤치마크를 제공할 수 있습니다. Enterprise Test Lab은 검토 중에 저장 장치의 성능을 정확하게 반영하는 실제 구성을 설계하기 위해 다양한 서버, 네트워킹, 전력 조절 및 기타 인프라를 통합합니다.
실험실 환경 및 테스트 프로토콜에 대한 세부 정보를 검토에 통합하여 스토리지 관리자와 장비 획득을 담당하는 사람들이 게시된 결과를 달성한 조건을 공정하게 측정할 수 있도록 합니다. 우리의 리뷰는 우리가 테스트하는 장비 제조업체에서 비용을 지불하거나 감독하지 않습니다. 에 대한 추가 세부 정보 StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩 및 네트워킹 기능 개요 해당 페이지에서 사용할 수 있습니다.
- 2 x Intel Xeon E5-2690(2.9GHz, 20MB 캐시, 2코어)
- 인텔 C602 칩셋
- 메모리 – 256GB(16 x 16GB) 1333Mhz Micron DDR3 Registered RDIMM
- 윈도우 서버 표준 2012
- 100GB 마이크론 RealSSD P400e 부팅 SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA(부팅 SSD용)
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 어댑터
애플리케이션 성능 분석
엔터프라이즈 시장에서는 제품이 종이에 표시되는 성능과 생산 환경에서 작동하는 방식 사이에 큰 차이가 있습니다. 우리는 스토리지를 더 큰 시스템의 구성 요소로 평가하는 것의 중요성을 이해하고 있으며, 가장 중요한 것은 주요 엔터프라이즈 애플리케이션과 상호 작용할 때 스토리지가 얼마나 반응이 좋은지 이해하고 있습니다. 이를 위해 애플리케이션 테스트를 출시했습니다. 이 검토에서는 새로운 SQL Server OLTP 벤치마크를 포함했습니다.
OCZ ZD-XL의 캐싱 및 원시 플래시 성능을 측정하기 위해 1.1TB(5,000 규모) SQL Server 데이터베이스를 활용하는 SQL Server 테스트를 생성하고 250 VU(가상 사용자)의 가벼운 부하에서 최대 20,000 VU의 무거운 부하. 이 테스트의 기준 수치는 16 900GB 어레이입니다. WD Xe 10K SAS 드라이브 RAID6에서는 51.8VU에서 250TPS에서 719VU에서 최대 15,000TPS로 확장된 후 592VU에서 20,000TPS로 떨어졌습니다. 1.2TB의 드라이브가 캐싱에 할당된 환경에 ZD-XL이 도입되면서 성능이 51.8VU에서 250TPS에서 1,244VU에서 최대 20,000TPS로 확장되었습니다. 캐싱은 실제로 2,500VU의 로드에서 영향을 미치기 시작하여 성능이 13% 증가했으며 109VU의 로드에서 20,000% 향상되었습니다. 완전히 플래시에 있는 데이터베이스의 성능을 측정하여 52.7VU에서 250TPS에서 4,205VU에서 20,000TPS까지 확장되는 성능을 측정했습니다.
평균 대기 시간으로 초점을 전환하면 기본 하드 드라이브 어레이가 9.4VU에서 250ms에서 29VU에서 20,000초로 급증했습니다. OCZ ZD-XL을 도입한 후 평균 지연 시간은 9.1VU에서 250ms로 떨어졌고 11.3 VU에서 20,000초로 확장되었습니다. 데이터베이스가 완전히 플래시 내부에 있는 상태에서 상황은 0.3VU에서 250ms 규모로 훨씬 더 빠르게 유지되었고 1.4VU에서 20,000ms로 증가했습니다.
엔터프라이즈 합성 벤치마크
각 엔터프라이즈 합성 벤치마크를 시작하기 전에 StorageReview의 엔터프라이즈 테스트 랩 스레드당 16개의 미해결 대기열이 있는 16개 스레드의 과부하 상태에서 장치를 정상 상태로 사전 조건화합니다. 그런 다음 장치는 여러 스레드/대기열 깊이 프로필을 사용하여 설정된 간격으로 테스트되어 사용량이 적은 경우와 사용량이 많은 경우의 성능을 보여줍니다.
사전 조건화 및 기본 정상 상태 테스트:
- 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)
OCZ ZD-XL SQL 가속기를 플래시 장치로 분석한 결과 과거 엔터프라이즈 스토리지 벤치마크와 비교할 수 있는 세 가지 프로필이 포함되어 있습니다.
- 4k 랜덤
- 100% 읽기 및 100% 쓰기
- 8k 순차
- 100% 읽기 및 100% 쓰기
- 128k 순차
- 100% 읽기 및 100% 쓰기
OCZ ZD-XL SQL 가속기는 사용자가 전체 PCIe SSD를 동시에 플래시 장치 또는 캐싱 장치로만 구성할 수 있는 시중의 다른 캐싱 제품과 비교할 때 몇 가지 고유한 이점을 제공합니다. OCZ는 이중 목적 기능을 ZD-XL에 설계하여 관리자가 일부를 특정 데이터베이스를 캐싱하는 데 사용할 수 있도록 하는 동시에 사용자가 여전히 일부를 플래시 볼륨에 할당할 수 있도록 했습니다. 이와 관련하여 ZD-XL의 성능을 보여주기 위해 가상 워크로드 생성기를 사용하여 드라이브의 400GB 섹션 성능을 측정했습니다.
긴 사전 조정 기간 후, 우리는 4T/171,984Q의 높은 로드에서 140,778 IOPS의 임의 16K 읽기 속도와 16 IOPS의 쓰기 속도를 측정했습니다. 이 테스트 동안 평균 대기 시간은 1.5ms 읽기 및 1.8ms 쓰기로 측정되었습니다. 순차적 8k 워크로드로 161,070 IOPS 읽기 및 92,962 IOPS 쓰기를 측정했습니다. 대형 블록 128k 순차 워크로드에서 2.1GB/s 읽기 및 1.1GB/s 쓰기를 초과하는 전송 속도를 확인했습니다.
결론
OCZ의 ZD-XL SQL Accelerator는 매우 특정한 워크로드를 가속화할 때 고유한 방법을 제공합니다. 이 경우에는 SQL이지만 장기적으로 소프트웨어를 조정하여 다양한 애플리케이션을 가속화할 수 있습니다. ZD-XL에는 PCIe 플래시 카드와 소프트웨어의 두 가지 구성 요소가 있습니다. R4 플래시 카드는 자체적으로 매우 유능하지만 ZD-XL 소프트웨어에 배치하는 것이 핵심 차별화 요소입니다. 이 소프트웨어는 스토리지 관리자가 대용량이지만 훨씬 느린 하드 드라이브에 있는 SQL 데이터베이스를 가속하는 동시에 가속을 위해 카드에 직접 볼륨을 생성할 수 있을 만큼 유연합니다.
GUI를 통해 관리자는 특정 요구 사항에 맞게 ZD-XL을 구성하는 방법을 신속하게 결정할 수 있습니다. 우리 환경에서 우리는 소프트웨어를 몇 번 설정했고 지원을 요청할 필요 없이 꽤 빠르게 진행할 수 있었습니다. ZD-XL이 구성되면 데이터베이스의 사전 예열과 같은 고급 기능을 실행하지 않는 한 정기적으로 GUI를 다시 방문할 필요가 거의 없습니다. 전반적으로 GUI는 기능적이지만 사용자가 시스템에 어느 정도 시간을 기록할 때까지 이런 경향이 있기 때문에 약간 투박합니다. OCZ는 자신의 단점을 인식하고 새로운 기능과 기능 측면에서 앞으로 나올 내용에 대한 미리보기를 보여주었습니다. 이러한 업데이트 중 다수는 UI를 다루고 사전 예열 옵션과 같은 기존 기능을 향상시킵니다.
ZD-XL의 핵심인 SQL 성능으로 전환하면서 OLTP 환경에서 WD 10K SAS 어레이보다 100% 이상 개선된 것을 확인했습니다. 상자에서 작동까지 걸리는 시간이 30분 미만이라는 점을 감안할 때 SQL 관리자가 ZD-XL이 제공할 수 있는 기능에 열광할 이유가 있습니다. 우리의 테스트는 로드 하에서 확장된 이득을 보여주었고, 이는 HDD가 SQL 트랜잭션의 무게로 인해 수렁에 빠지기 시작하는 징후를 보이기 시작하는 플래시를 약간만 주입하는 것의 이점을 강조합니다. 물론 두 배의 성능이 충분하지 않은 경우 ZD-XL을 사용하면 HDD 어레이보다 성능 향상이 기하급수적으로 더 높은 PCIe 카드의 플래시 내에서 데이터베이스를 완전히 이동할 수 있습니다.
장점
- 간편한 구성
- 데이터베이스를 캐시하고 데이터베이스를 완전히 플래시에 저장할 수 있음
- ZD-XL로 SQL 성능 XNUMX배 향상
단점
- UI가 약간 투박합니다.
- 예열 기능에는 더 많은 유연성이 필요합니다.
히프 라인
OCZ ZD-XL SQL 액셀러레이터는 기존 환경에 약간의 변화를 주어 SQL 성능을 크게 향상시킵니다. SQL의 성능 향상은 10개 HDD에서 두 배로 증가했으며 더 많은 성능이 필요한 데이터베이스를 PCIe 플래시에 고정할 수 있습니다. ZD-XL은 배치의 용이성과 구성의 유연성을 고려할 때 HDD 기반 SQL 환경에서 더 많은 것을 얻으려는 사람들에게 가치 있는 동반자입니다.
