Cheetah RAID Prowler richt zich op Rugged Edge Computing

Cheetah RAID richt zich op de groeiende markt voor autonome voertuigen (AV) en brengt een robuuste, compacte server uit die is ontworpen om onder een stoel of in de kofferbak te worden geplaatst. De Cheetah RAID Prowler wordt aangedreven door een 3.6 GHz 8-core of 16-core processor, met maximaal 128 GB geheugen en vier NVMe drive bays in hot-swappable canisters die tot 120 TB ondersteunen op de nieuwe Solidigm P5316 SSD's (zie onze update op de Overname SK hynix en aankondiging Solidigm). We hebben zojuist de Solidigm D5-P5316 SSD's hier. Cheetah Raid werkt samen met RAIDIX om hoogwaardige software RAID-technologie te bieden om te voldoen aan de strenge eisen die het Prowler-systeem stelt. De Cheetah RAID Prowler is de kleinste krachtige datalogger die is gebouwd voor voertuig- en militaire toepassingen.

De Cheetah RAID-PROWLER autonome server is speciaal ontworpen voor autonome voertuigen in het achterhoofd. Omdat het echter een krachtige, robuuste server/JBOF is, kan de Prowler worden gebruikt in toepassingen die veel gegevens met hoge snelheid moeten vastleggen in een ruige omgeving, waaronder militaire en bewakings- en media/entertainment. De verwijderbare drive-bus maakt het gemakkelijk om naar het inname-systeem te laden en kan snel nieuwe opslag inwisselen om terug het veld in te gaan.

De behoefte aan robuuste edge-computing

Er blijft een focus liggen op het pushen van dataverwerking naar de edge waar data wordt gecreëerd. Dit geldt met name voor AV- en militaire toepassingen, maar daar houdt de behoefte niet op. Robuustheid is ook nodig in de landbouw, waar gegevens worden verzameld onder ongunstige omstandigheden, en ook in media en entertainment, voor achtervolgingsscènes of 'ongevallen' tijdens de vlucht. Deze toepassingen vereisen een veilige, goed presterende, robuuste server om in real-time gegevens te kunnen verzamelen.

Edge computing groeit in een ongelooflijk tempo. Volgens Gartner zal dit jaar meer dan 50% van de door de onderneming gegenereerde data worden gecreëerd en verwerkt door de cloud of het datacenter. Dit soort groei zal naar verwachting aanhouden, waardoor bedrijven de komende 24 maanden gedwongen worden om nog meer edge-applicaties te implementeren.

AV en militaire toepassingen zijn geweldige use-cases voor edge computing, maar daar houdt het niet op. Edge computing wordt ingezet voor winkels, ziekenhuizen, mijnbouw en luchthavens, om er maar een paar te noemen. Er zijn veel redenen voor deze push-to-edge, waarbij kosten en tijd bovenaan de lijst staan. Denk aan gegevens die een piloot informatie kunnen verschaffen over vogels tijdens de vlucht boven een landingsvliegroute. Vogelaanvaringen zijn gevaarlijk, zoals we allemaal weten, dus als die informatie beschikbaar is uit verzamelingen van edge-devices, kan een piloot ontwijkende actie ondernemen om een mogelijke ramp af te wenden.

De meeste gegevens die aan de rand worden verzameld, zijn essentieel genoeg om snel te worden verwerkt, en het terugbrengen naar een centraal datacenter is tijdrovend en verspilt cruciale minuten. Het bouwen van extra cloudresources op elk eindpunt is duur en vereist onderhoud en beheer. Edge computing lost deze twee essentiële aspecten van het snel en kosteneffectief leveren van verwerkte informatie op.

Terugkomend op de AV-applicatie, kunnen gegevens die van het voertuig worden verzameld en naar het verwerkingscentrum worden verzonden, levens redden en toekomstige ongevallen voorkomen. Door gegevens van militaire missies te verzamelen en deze aan besluitvormers te bezorgen, kunnen conflicten en mogelijk verlies van mensenlevens worden voorkomen.

De verzamelde gegevens worden ook gebruikt voor AI-toepassingen om de prestaties te verbeteren van de apparaten die die gegevens verzamelen en opslaan.

Cheetah RAID Prowler – De hardware robuuster maken

Als je erover nadenkt om een server in een bewegend voertuig te laten monteren, of dat nu een auto, tank, vrachtwagen of schip is, moet deze bestand zijn tegen alle trillingen die met dat territorium gepaard gaan. AV-servers zijn gebouwd om trillingen, schokken, extreme temperaturen en andere anomalieën te weerstaan die typische hardware niet zou overleven.

Een van de belangrijke componenten, behalve het robuuste chassis, is de SSD die wordt gebruikt voor het verzamelen van kritieke gegevens. HDD's zouden het niet goed doen in de beschreven omstandigheden, dus SSD-technologie is een goed idee. Het chassis wordt op een onopvallende plaats in het voertuig gemonteerd, meestal onder de stoel als het een AV is, maar het kan ook in een vrachtwagen of een andere veilige ruimte worden geplaatst. Het belangrijkste hier is om ervoor te zorgen dat het een solide, stevige installatie heeft. Het SSD-magazijn wordt in de server geplaatst voor gegevensverzameling. Het tijdschrift moet gemakkelijk toegankelijk zijn, zodat het op de "thuis"-locatie kan worden overgedragen. Vervolgens wordt een schoon magazijn in de server geplaatst en kan het voertuig weer de weg op.

Er moet speciale aandacht aan worden besteed om ervoor te zorgen dat de server op de toegewezen locatie past, stevig kan worden gemonteerd en bestand is tegen ruwe elementen. De CheetahRAID Prowler is speciaal gebouwd voor deze dienst.

Prowler is expliciet ontworpen voor gebruiksscenario's voor het vastleggen van edge-data, zoals autonoom voertuigonderzoek, bewakingsmonitoring, media- en entertainmentproductie en Internet of Things (IoT)-technologieën. De Prowler is gebouwd om te voldoen aan de veeleisende vereisten voor gegevensverzameling in elke uitdagende omgeving - van militaire voertuigen op ruw terrein tot autonome voertuigen die met variabele snelheden rijden tot onderzoeksvoertuigen die kuilen en obstakels ontwijken.

Cheetah RAID Prowler voorkant

De voorkant van de Prowler heeft een vrij eenvoudige lay-out en bevat de NVMe-schijfcaddy met een uitwerpschakelaar om de geïnstalleerde NVMe SSD's veilig te verwijderen via software, twee ventilatoren en een aan/uit-schakelaar. Ook inbegrepen zijn de LED-indicatoren voor de stroom- en netwerkstatus om de systeemstatus zichtbaar te maken, wat het ontwerp aan de voorkant omhult.

Cheetah RAID Prowler achterzijde

Hoewel de voorkant van het chassis geen enkele connectiviteit bood, zien we bij het overschakelen naar de achterkant alle beschikbare poorten aan één kant gecondenseerd. Van links naar rechts zien we een vrij typische lay-out voor serverontwerpen, inclusief een stroomaansluiting (12VDC), vier USB3-poorten, out-of-band beheer, twee 10G RJ45-poorten, VGA en een seriële poort. De geïnstalleerde PCIe-kaarten bevatten een NVMe RAID-kaart in de onderste sleuf en een dual-port 100GbE NVIDIA ConnectX-5 NIC in de bovenste sleuf.

Intern is de CheetahRAID Prowler gebouwd volgens een veel hogere en veeleisende standaard dan de meeste kant-en-klare systemen. Door het bovenpaneel te verwijderen, is het gemakkelijk om de substantiële verstevigingscomponenten te zien die het systeemchassis kracht geven. Horizontale en verticale steunen worden gebruikt om de flex en beweging van het chassis te beperken en componenten zoals de PCIe-kaarten vast te binden, waardoor ze worden beschermd tegen beweging door schokken of trillingen.

Binnenwerk van Cheetah RAID Prowler

Vanuit het oogpunt van connectiviteit bevat het chassis voorzieningen voor een duurzame 12V-voedingsconnector met een blokkeerplaat om onbedoeld loskoppelen in het veld te voorkomen. Zodra de voeding op het chassis is aangesloten, moet u de blokkeerplaat losschroeven om toegang te krijgen tot het ontgrendellipje om het los te koppelen. Netwerkconnectiviteit is beschikbaar via twee ingebouwde 10G RJ45-verbindingen en er is één beschikbaar PCIe-slot voor een snelle netwerkadapter. Ons systeem werd geleverd met een geïnstalleerde NVIDIA ConnectX-5 dual-port 100GbE NIC, die een I/O-optie met hoge bandbreedte biedt voor implementaties die dit vereisen.

Cheetah RAID Prowler binnenwerk 2

De NVMe-schijfcaddy is ook zeer robuust ontworpen, waardoor de verbinding tussen de schijven, hun adapterkaart en midplane-connector te allen tijde stabiel blijft. De doos waarin de vier NVMe SSD's zijn ondergebracht, verbindt de SSD's mechanisch met het frame, waarbij gebruik wordt gemaakt van elk schroefgat dat beschikbaar is op de SSD's en de kooi zelf. Als gevolg hiervan moet u, om toegang te krijgen tot de schijven voor de eerste installatie of om er een te vervangen voor onderhoud, ongeveer een dozijn schroeven verwijderen om deze te openen.

Cheetah RAID Prowler schijfcassette

De Prowler is gebouwd om te voldoen aan MIL-STD-810F-, MIL-STD-810G- en MIL-STD-461F-specificaties met de nieuwste technologie die momenteel op de markt is, waaronder PCIe GEN4, vergrendelde interne componenten van MIL-specificatie en sabotage- bewijzen kenmerken. Naast de robuuste hardware bevat de Prowler substantiële codering. Schijfbeveiligingsfuncties omvatten Sanitize Instant Erase (SIE), Self-Encrypting Drive (SED) en Self-Encrypting Drive (SED) met FIPS 140-2-validatie of -naleving. Versleuteling en veilig wissen zijn ingebouwd in de software met ondersteuning voor onmiddellijk wissen.

Veel kracht in een kleine voetafdruk

De Prowler stopt veel verwerking in deze server. Hij weegt 10 lbs en meet slechts 10.2″ (D) x 11.8″ (B) x 3.43″ (H). De Cheetah RAID Prowler heeft een AMD Ryzen 3-processor of optionele AMD EPYC Zen 3 (Milaan) CPU. De 4-bay server wordt geleverd met PCIe Gen4 NVMe-opslag en ondersteunt PCIe Gen4 X8 Tri-mode hardware RAID. RAID is van cruciaal belang bij installatie in een AV of militair schip.

De verwijderbare opslagbussen, die een capaciteit tot 120 TB ondersteunen, maken het eenvoudig om de schijven in het opnamesysteem te verwisselen. Een snelle schijfwissel is cruciaal voor een succesvolle gegevensoverdracht en om de voertuigen weer in het veld te krijgen voor verdere gegevensverzameling.

Dit veilige platform ondersteunt TPM (Trusted Platform Module) en gegevenscodering met behulp van AES-256-codering en TCG Opal, en alle schijven zijn beschermd met RAID 0, 1, 10, 5, 6 voor gegevensintegriteit. Wisselstroom of gelijkstroom is beschikbaar.

Verwerkingsstroom

De stroom van gegevens van de verzameling tot opname is relatief eenvoudig. In het geval van Cheetah RAID Prowler wordt de eenheid in het voertuig geïnstalleerd, of het nu een auto, vliegtuig, schip of onderzeeër of militair voertuig is. Op basis van de eisen van de klant wordt het juiste besturingssysteem vooraf geïnstalleerd samen met de vereiste software om de verzameling uit te voeren.

Gegevens worden verzameld via het ingebouwde Ethernet en opgeslagen op de NVMe in de houder. Wanneer deze klaar is, wordt de bus uit het voertuig verwisseld en vervangen door een nieuwe bus op de locatie van de opnameserver. Het voertuig is dan klaar om weer het veld in te gaan. De gegevens uit de canister worden overgebracht naar de definitieve verzamellocatie voor verwerking.

Beveiliging is de sleutel

Beveiliging is een cruciale overweging bij het ontwikkelen en leveren van een edge-server. Dit kan een uitdaging zijn wanneer het mogelijk is dat de gegevens meerdere apparaten kunnen passeren voordat ze de eindbestemming bereiken. Het beveiligen van gegevens kan bestaan uit versleuteling, methoden voor toegangscontrole en zelfs VPN-tunneling.

De Cheetah RAID Prowler pakt deze problemen aan door Sanitize Instant Erase (SIE), Self-Encrypting Drive (SED) en SED te implementeren met FIPS 140-2 validatie of compliance.

Betrouwbaarheid is essentieel

De Cheetah RAID Prowler is geconfigureerd met vier 30.72TB Solidigm P5316 NVMe SSD's.

Cheetah RAID werkt samen met RAIDIX om RAID-oplossingen te bieden die presteren op vergelijkbare hardwareniveaus. Hoewel Prowler alle RAID-niveaus ondersteunt, zullen applicaties in deze ruimte doorgaans RAID 0 of 5 gebruiken. Er zijn twee soorten RAIDIX-software die wordt gebruikt in Prowler, RAIDIX ERA en RAIDIX 5.2, en beide RAIDIX-implementaties hebben hun goede plek voor RAID.

RAIDIX ERA is een softwarematige RAID-engine voor Linux die volledige NVMe-prestaties kan onthullen, en is zeer efficiënt met RAID5/6. Met I/O-afhandelingsparallelisatie en een gegevenspad zonder vergrendeling, maakt RAIDIX ERA gebruik van maximale hardwareprestaties om de hoogste prestatiesnelheid te bereiken.
RAIDIX 5.2 is een complete opslagoplossing met RAID's, volumebeheer, doelen (FC\iSCSI\iSER\NVMe-oF) met RAIDIX ERA als zijn onderdeel.RAIDIX-opslag demonstreert minimale prestatieverlies wanneer een schijf uitvalt, waardoor een soepele applicatieworkflow en gegevensintegriteit in het geval van een storing. De dubbele controllerconfiguratie elimineert een single point of failure en voorkomt de impact van de meest voorkomende hardwarestoringen.

Configuratie en onderhoud voor RAIDIX-software wordt uitgevoerd met behulp van een Unix-opdrachtregel of WebGUI. Zowel RAIDIX ERA als RAIDIX 5.2 gebruiken hetzelfde opdrachtformaat.

De Cheetah RAID Prowler is uitgerust met de Solidigm SSD D5-P5316 Series, de nieuwste enterprise SSD van Solidigm. De P5316 is een 144-laags QLC NAND met een PCIe 4.0-interface. Verkrijgbaar in capaciteiten tot 30.72 TB in zowel de 2.5-inch als de E1.L-vormfactor, dit is een voor lezen geoptimaliseerde SSD die is ontworpen voor warme opslag. De Solidigm P5316 SSD is gebouwd voor use cases zoals content delivery-netwerken, hyperconverged infrastructure (HCI), Big Data, kunstmatige intelligentie, Cloud Elastic Storage en high-performance computing.

QLC-schijven staan erom bekend punten met hoge capaciteit te behouden en solide prestaties te leveren. Dit betekent dat er veel scenario's zijn waarin bedrijven gebruik kunnen maken van QLC SSD-technologie, waaronder een robuuste edge-server zoals Prowler. RAIDIX ERA is speciaal ontworpen om te werken met all-flash systemen. Bij het implementeren van RAID5 op QLC SSD-systemen heeft RAIDIX ERA functies geïmplementeerd om de algehele prestaties te verbeteren.

De samenvoegoptimalisatieparameter zal de prestaties van de systeembelasting verbeteren, aangezien het toegangspatroon opeenvolgend en high-threaded is, waardoor bewerkingen voor opnieuw wijzigen en schrijven op de syndroom RAID-schijven worden verminderd.

Een andere functie om de prestaties te verbeteren, is planning. Voor werklasten met één thread verdeelt de planning de werklast gelijkelijk over alle systeem-CPU's. Met multithreading-toegangspatronen zou de planning inefficiënt zijn en cycli verspillen met overdrachtsverzoeken van de ene CPU-kern naar de andere.

Naast de noodzaak om zware omstandigheden te weerstaan, vereist de AV-toepassing krachtige lees- en schrijfnummers. De Solidigm P5316 stelt niet teleur. Deze schijven hebben een leessnelheid van 7 GB/s en een schrijfsnelheid van 3.6 GB/s en een leessnelheid van 800 IOPS voor respectievelijk sequentiële en willekeurige prestaties. StorageReview plaatste onlangs een review over de Solidigm D5-P5316.

Cheetah RAID Prowler Prestatietesten

De StorageReview Enterprise-testlaboratorium biedt een flexibele architectuur voor het uitvoeren van bedrijfsopslag- en serverbenchmarks in een omgeving die vergelijkbaar is met die van beheerders in echte implementaties. Het Enterprise Test Lab bevat een verscheidenheid aan servers, netwerken, stroomconditionering en andere netwerkinfrastructuur waarmee ons personeel real-world omstandigheden kan vaststellen om de prestaties tijdens onze beoordelingen nauwkeurig te meten.

We nemen deze details over de laboratoriumomgeving en protocollen op in beoordelingen, zodat IT-professionals en degenen die verantwoordelijk zijn voor opslagverwerving de voorwaarden kunnen begrijpen waaronder we de volgende resultaten hebben bereikt. Geen van onze beoordelingen wordt betaald of gecontroleerd door de fabrikant van de apparatuur. Aanvullende informatie over de StorageReview Enterprise-testlaboratorium en een overzicht van de netwerkmogelijkheden zijn beschikbaar op die respectievelijke pagina's.

Om de mogelijkheden van de Cheetah RAID Prowler te meten, hebben we ons gericht op opslagprestaties zowel intern als extern van het systeem. Met de meerdere ondersteunde netwerkinterfaces en overdrachtsprotocollen, is het van essentieel belang om de piekmogelijkheden van de box te kennen en wat u eruit kunt halen. Daartoe hebben we ons gericht op vier configuraties met vier 30.72 TB Solidigm QLC P5316 Gen4 NVMe SSD's:

Interne RAID5
Interne RAID0
Externe RAID5 (NVMEoF via de meegeleverde 100GbE NIC)
Externe RAID0 (NVMeoF via de meegeleverde 100GbE NIC)

Voor externe tests hebben we een Dell EMC PowerEdge R740xd-server gebruikt met een NVIDIA ConnectX-5 dual-port 100GbE NIC die rechtstreeks is aangesloten op de Cheetah RAID Prowler. Dit systeem is ingesteld met behulp van een standaard NVMe-oF-configuratie zonder dat er specifieke stuurprogramma's nodig zijn. Ubuntu 20 bevat de benodigde stuurprogramma's om dit een meer universele installatie te maken voor de NVIDIA ConnectX-5 100GbE NIC. We gebruikten dezelfde FIO loadgen-software als onze interne benchmarks op de Prowler zelf.

Dell EMC PowerEdge R740xd Specificaties:

2 x Intel 6310 CPU's
256GB DDR4 RAM
NVIDIA ConnectX-5 100GbE-NIC
Ubuntu 20.04 besturingssysteem

De hardware-RAID-kaart die in de Prowler was geïnstalleerd, was ingesteld om door elk van de vier SSD's naar RAIDIX te gaan om gebruik te maken van software-RAID. We gebruikten de RAIDIX ERA RAID-engine voor RAID5- of RAID0-opslagconfiguraties, met een stripegrootte van 128K. Omdat de beoogde toepassing zich richt op sequentiële overdrachtssnelheden, hebben we een blokgrootte van 512 KB gebruikt om de lees- en schrijfprestaties met FIO te meten.

Intern wordt de RAID5- of RAID0-LUN gepresenteerd vanuit RAIDIX met een werklast van 2 threads en 20 wachtrijen. Extern werden twee LUN's van 40 GB of 50 GB gedeeld (één per NIC-poort) en de wachtrij werd vergroot tot 32 om de NVMe-oF-verbinding grondig te verzadigen, terwijl de 2-thread werklast behouden bleef.

Intern hebben we RAID5 sequentiële overdrachtssnelheden gemeten van 14.2 GB/s lezen en 8.6 GB/s schrijven. In RAID0 hebben we 14.7 GB/s lezen en 12.8 GB/s schrijven gemeten.

Extern, gebruikmakend van onze enkele NVMe-oF-client met Ubuntu 20.04 met twee 100GbE-kabels die rechtstreeks op de Prowler waren aangesloten, herhaalden we dezelfde sequentiële overdrachtstests. Hier gemeten RAID5 sequentiële overdrachtssnelheden 13.7 GB/s lezen en 4.6 GB/s schrijven. In RAID0 hebben we 14 GB/s lezen en 13.1 GB/s schrijven gemeten.

RAIDIX-bewaking

Cheetah RAID bouwt vanaf het begin aangepaste servers. Dit project vereiste echter samenwerking met partners om een robuuste, robuuste oplossing te leveren. RAIDIX en Solidigm zijn opgevoerd om ervoor te zorgen dat de combinatie een volledig functionerend model is. Met de softwarematige RAID-oplossing van RAIDIX en krachtige SSD's van Solidigm is de Prowler een sterke speler. Bruikbaarheid aan de rand is echter van cruciaal belang en is iets dat RAIDIX helpt mogelijk te maken.

Hoewel geoptimaliseerd voor NVMe-oF, biedt RAIDIX snelle toegang via FC, iSCSI, iSER, evenals bestandstoegang via SMB en NFS, waardoor RAIDIX een echt veelzijdige software-RAID-optie is.

RAIDIX heeft een robuust dashboard voor het bewaken en configureren van RAID. Het is intuïtief en gebruiksvriendelijk en de uitvoer is gedetailleerd. Er zijn ook hulpbellen als je ze nodig hebt. We hebben enkele schermafbeeldingen van het RAIDIX-dashboard geleverd om een idee te krijgen van de beschikbare tools als u voor RAIDIX kiest of als u een van de Cheetah RAID Prowler-servers overweegt.

Nadat u verbinding hebt gemaakt met de server en u hebt aangemeld bij het dashboard, krijgt u een gemakkelijk te navigeren hoofdpagina te zien. Vanaf hier kunt u bekijken wat er is geconfigureerd, wat er wordt gecontroleerd, bestaande RAID-profielen importeren, enz.

Selecteer bijvoorbeeld vanuit het dashboard Opbergen van het hoofdpaneel en dan RAID-profielen, en je krijgt dit scherm te zien. Het is mogelijk om bestaande profielen te uploaden of nieuwe aan te maken vanaf hier.

In een van onze tests hebben we in dit voorbeeld Solidigm SSD PF2NV30-schijven gebruikt die zijn geconfigureerd voor RAID5. De uitvoer is een uitgebreide beschrijving van de geïnstalleerde schijven, de drempel voor het tellen van fouten en de scanmogelijkheden.

Het bewaken van de gezondheid en prestaties van het systeem is gedetailleerd. Dit is een lopende opname waarin alle anomalieën worden beschreven die optreden tijdens normaal gebruik. Naast de waarschuwingsgeschiedenis kunt u inzoomen om prestaties, sensoren en wachtrijen te verbeteren.

Cheetah RAID Prowler schijfcaddy

Samenvatting

Laat je niet voor de gek houden door de maat; de Prowler is een krachtige server voor datalogging. Het serverontwerp is ideaal voor veeleisende omgevingen die een robuuste constructie vereisen, maar toch componenten zoals de NVMe-flash snel kunnen verwisselen als ze vol zijn.

De geïntegreerde RAIDIX-software biedt de gegevensbetrouwbaarheid die nodig is om zelfs aan de meest veeleisende vereisten voor gegevensbescherming te voldoen. RAIDIX biedt bijna hardwarematige RAID-prestaties voor een softwarematige RAID-oplossing, met minimale overhead en schijfgebruik. Bovendien is de RAIDIX-beheersuite gemakkelijk te navigeren en biedt essentiële informatie over de prestaties van het systeem.

Binnenin voldoet de nieuwe Gen4 QLC-gebaseerde P5316 SSD van Solidigm aan de doelstellingen voor lees-/schrijfsnelheid voor de AV-markt waarop deze markt gericht is, terwijl hij ook een kosteneffectief $/TB-profiel handhaaft. Hoewel de oorspronkelijke use-case AV was, past deze server bij de retailmarkt, militaire of vliegtuigvluchtgegevensverzameling. Met het robuuste ontwerp zou deze server overleven in ruwe omgevingen. Over het algemeen is de Cheetah RAID Prowler een krachtige server met een kleine voetafdruk die is gebouwd om te overleven.

Cheetah Raid NVMe-opslagoplossingen

RAIDIX Hoogwaardige software RAID-oplossingen

Dit rapport wordt gesponsord door RAIDIX en Cheetah RAID. Alle standpunten en meningen in dit rapport zijn gebaseerd op onze onbevooroordeelde kijk op het (de) product(en) in kwestie.

Neem contact op met StorageReview