O Huawei OceanStor Dorado2100 G2 é um SAN totalmente flash com arquitetura ativo-ativo de controlador duplo e configurável com SSDs MLC ou SLC. A plataforma foi projetada internamente, aproveitando os componentes da Huawei de cima a baixo, desde o chassi até os SSDs e controladores de SSD. Esse nível de integração permite que a Huawei obtenha o máximo de desempenho possível do array e é único no mercado de array totalmente flash (AFA). De acordo com os benchmarks do fabricante, o Dorado2100 G2 pode atingir 600,000 IOPS com latência de até 500 μs e também aponta para sua pontuação pública SPC-1 IOPS de mais de 400k. Os números gerais de desempenho registram um ganho de 3 vezes em relação à primeira geração do Dorado AFA. Esse nível de desempenho torna o array ideal para necessidades de banco de dados de alto desempenho, VDI e outras cargas de trabalho de missão crítica sensíveis à latência.
O Huawei OceanStor Dorado2100 G2 é um SAN totalmente flash com arquitetura ativo-ativo de controlador duplo e configurável com SSDs MLC ou SLC. A plataforma foi projetada internamente, aproveitando os componentes da Huawei de cima a baixo, desde o chassi até os SSDs e controladores de SSD. Esse nível de integração permite que a Huawei obtenha o máximo de desempenho possível do array e é único no mercado de array totalmente flash (AFA). De acordo com os benchmarks do fabricante, o Dorado2100 G2 pode atingir 600,000 IOPS com latência de até 500 μs e também aponta para sua pontuação pública SPC-1 IOPS de mais de 400k. Os números gerais de desempenho registram um ganho de 3 vezes em relação à primeira geração do Dorado AFA. Esse nível de desempenho torna o array ideal para necessidades de banco de dados de alto desempenho, VDI e outras cargas de trabalho de missão crítica sensíveis à latência.
O Dorado2100 G2 representa um novo portfólio de propriedade intelectual trabalhando nos bastidores, mas expõe um conjunto robusto de funcionalidades comuns de SAN empresarial, incluindo gerenciamento de cache, agendamento de E/S e provisionamento fino inteligente. O Dorado2100 G2 também é certificado para as principais plataformas corporativas, como VMware ESXi 5.1/5.0 e SAP. No lado da rede, o array oferece suporte para Fibre Channel de 8 Gbit/s, iSCSI de 10 Gbit/s e IB QDR de 40 Gbit/s para permitir amplo suporte para vários casos de uso.
O sistema aproveita a integração vertical para usar suas próprias tecnologias de nivelamento de desgaste, reparo de blocos defeituosos e codificação aleatória para atingir um MTBF global superior a um milhão de horas. Seu design de chassi também incorpora fontes de alimentação redundantes, ventiladores, módulos de interface, SSDs e unidades integrais de backup de bateria. O Dorado2100 G2 suporta RAID 0, 5 e 10, com hot spares globais e pré-cópia de dados para unidades defeituosas para maior proteção do sistema.
O multipathing UltraPath da Huawei usa um driver de host para analisar e rotear o acesso entre os hosts e os dispositivos de armazenamento para melhorar a confiabilidade e o desempenho quando mais de uma rota está disponível para um LUN. O UltraPath pode ser configurado para failover e balanceamento de carga entre servidores e arrays. Além disso, os mecanismos de gerenciamento e manutenção do Dorado2100 G2 oferecem suporte aos modos GUI e CLI e fornecem notificações de alarme úteis por meio de som, mensagem curta e/ou e-mail.
A Huawei nos forneceu uma plataforma de teste 6U, incluindo a unidade controladora de armazenamento, bem como duas prateleiras de expansão que utilizam 75 SSDs SLC de 200 GB no total.
Especificações do Huawei OceanStor Dorado2100 G2
- Gabinete: 2U para controlador e cada prateleira de disco adicional
- Controladores: controladores duplos, ativo/ativo
- Portas de E/S integradas: 8 x Fibre Channel de 8 Gbit/s
- Número máximo de módulos de expansão de E/S: 2
- Opções do módulo de expansão de E/S
- 4 canais de fibra de 8 Gbit/s
- 4 x 10 Gbit/s iSCSI ToE (TCP offload engine)
- 2 x 40 Gbit/s InfiniBand QDR
- Opções de capacidade
- SLC: 2.5 TB ou 5 TB por gabinete
- eMLC: 5 TB ou 10 TB por gabinete
- Máximo de compartimentos de disco de expansão: 3
- Desempenho
- Largura de banda: 10 GB/s
- Rendimento: 600,000 IOPS
- Latência: 500μs
- Recursos de Software
- Níveis de RAID: 0, 5, 10
- Número máximo de hosts: 512
- Número máximo de LUNs: 2,048
- Software de caminhos múltiplos: UltraPath
- Especificações de energia
- Fonte de alimentação (CA): 100V a 127V ou 200V a 240V
- Consumo de energia típico
- Gabinete do controlador 2U: 580 W
- Gabinete de disco 2U: 295W
- Dimensões (H x W x D)
- Gabinete do controlador 2U: 86.1 mm x 446 mm x 582 mm (3.39 pol x 17.56 pol x 22.91 pol.)
- Gabinete de disco 2U: 86.1 mm x 446 mm x 412 mm (3.39 pol x 17.56 pol x 16.22 pol.)
- Peso
- Gabinete do controlador 2U com 25 HSSDs: 32.5 kg
- Gabinete de disco 2U com 25 HSSDs: 24.5 kg
- Ambiente operacional
- 5°C a 40°C com atitude inferior a 1,800m
- 5°C a 30°C com altitude entre 1,800m e 3,000m
- Umidade ambiente operacional: 5% UR a 95% UR
Construir e projetar
O controlador Huawei Dorado2100 G2 possui 25 compartimentos de unidade e pode ser conectado a um máximo de três prateleiras de expansão com 25 unidades adicionais cada. Embora 25 possa parecer um número ímpar para alguns grupos de RAID, como o RAID10, a 25ª unidade em cada prateleira é um hot-spare dedicado. De frente, o Dorado2100 G2 oferece um design minimalista que pode se destacar de outros fornecedores de armazenamento Tier1.
A parte traseira da plataforma Dorado2100 G2 é modular e projetada para ser muito fácil de manter. Cada componente principal do sistema, como fontes de alimentação, módulo de ventilador/bateria, controlador ou módulo de E/S, pode ser trocado rapidamente sem o uso de ferramentas. Um recurso interessante é a inclusão de um no-break dentro do chassi para permitir que o cache do sistema seja liberado para o disco em caso de falha de energia. As baterias de íons de lítio estão localizadas dentro de cada módulo de ventoinha, o que fornece amplo resfriamento enquanto o sistema está ligado.
O Dorado2100 G2 utiliza controladores duplos. Cada controlador inclui um slot para um módulo de interface que pode ser Fibre Channel (8 Gbit/s), iSCSI (10 Gbit/s) ou InfiniBand (40 Gbit/s). Ambos os controladores devem utilizar interfaces dos mesmos tipos. Nossa configuração alavancou FC de 8 Gb, com 4 portas em cada controlador. Cabos mini SAS duplos fornecem conectividade entre o controlador e as prateleiras de expansão com redundância de caminho no caso de falha de um cabo.
Gestão de Sistemas
O Dorado2100 G2 é gerenciado por meio do software ISM da Huawei, que usa um cliente Java para administração. Um painel de navegação baseado em árvore permanece à esquerda, o viewport direito para a tarefa administrativa atual ou uma visão geral do sistema. O utilitário de gerenciamento permite que os usuários monitorem a integridade do sistema e controlem todas as atividades, desde a alteração do tipo de RAID ou mapeamento de LUNs.
Visualizar a integridade de componentes individuais é uma tarefa fácil por meio do software de gerenciamento, onde a Huawei fornece uma interface GUI do array, onde, ao passar o mouse sobre certas partes, aparece uma janela que descreve esse componente. Essa exibição pode ser alterada para mostrar o controlador, bem como cada prateleira de expansão.
O Dorado2100 G2 oferece suporte a LUNs “tradicionais” espessas junto com LUNs finas com capacidades escaláveis. Thick LUNs não podem exceder a capacidade total do sistema, mas thin LUNs podem ser provisionados com quantidades totais maiores.
O ISM oferece suporte a dois modos de mapeamento: 1) modo de mapeamento do iniciador que estabelece mapeamentos no lado da matriz para SANs Fibre Channel e 2) um modo de mapeamento de porta da matriz iniciado pelo host que é compatível com todos os tipos de malha.
O ISM fornece uma riqueza de informações, incluindo recursos de monitoramento de desempenho de todo o array até um nível granular de componentes menores. Isso é incrivelmente útil ao otimizar a plataforma em um ambiente de produção ou ao diagnosticar problemas.
Histórico de testes e comparáveis
Nós publicamos um inventário do nosso ambiente de laboratório, um visão geral dos recursos de rede do laboratório, e outros detalhes sobre nossos protocolos de teste para que os administradores e responsáveis pela aquisição de equipamentos possam avaliar com justiça as condições em que alcançamos os resultados publicados. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que estamos testando.
Estaremos comparando o cluster Huawei OceanStor Dorado2100 G2 com o JetStor NAS 1600S, Acelerador Fusion-io ION e Infortrend ESDS S16F-G2652-4.
Fusion-io ION
- Flash: 12.8 TB/25.6 TB utilizável (8 x 3.2 TB ioScale PCIe SSD RAID10/RAID0)
- Interconexão de rede: 4 x 16 Gb Fibre Channel
Huawei OceanStor Dorado2100 G2:
- Flash: 7.2 TB/14.2 TB/14.4 TB utilizável (75 x 200 GB SLC Huawei SSD RAID10/RAID5/RAID0)
- Interconexão de rede: 8 x 8 Gb Fibre Channel
Infotrend ESDS S16F-G2652-4:
- Flash: 3.2 TB utilizável (16 x 400 GB Smart Optimus SSD RAID10)
- Interconexão de rede: 4 x 16 Gb Fibre Channel
Jetstor NAS 1600S
- Flash: 3.2 TB utilizável (16 x 400 GB Smart Optimus Eco SSD RAID10)
- Interconexão de rede: 2 x 10 GbE Twinax
Cada um dos arrays comparáveis também foi comparado com o nosso Lenovo ThinkServer RD630 testado:
- 2 x Intel Xeon E5-2690 (2.9 GHz, 20 MB de cache, 8 núcleos)
- Chipset Intel C602
- Memória – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 RDIMMs registrados
- 2012 padrão Windows Server
- SSD de inicialização: 100 GB Micron RealSSD P400e
- 2 x Emulex LightPulse LPe16202 Gen 5 Fibre Channel (8GFC, 16GFC ou 10GbE FCoE) PCIe 3.0 Dual-Port CFA
Interruptor FC Brocade 6510 16Gb/s
- Largura de banda agregada: full duplex de 768 Gb/s de ponta a ponta
Nossa configuração de análise para o Dorado2100 G2 usa 75 SSDs SLC de 200 GB, que testamos em RAID0, RAID5 e RAID10.
Análise de desempenho de aplicativos
Nossos dois primeiros benchmarks são os Referência de virtualização VMware VMmark e os votos de Referência OLTP do Microsoft SQL Server que simulam cargas de trabalho de aplicativos semelhantes àquelas para as quais o Dorado2100 G2 e seus comparáveis foram projetados.
O protocolo StorageReview VMmark utiliza uma variedade de subtestes com base em cargas de trabalho de virtualização comuns e tarefas administrativas com resultados medidos usando uma unidade baseada em bloco. Os blocos medem a capacidade do sistema de executar uma variedade de cargas de trabalho virtuais, como clonagem e implantação de VMs, balanceamento automático de carga de VM em um datacenter, migração ao vivo de VM (vMotion) e realocação dinâmica de armazenamento de dados (storage vMotion).
A pontuação de aplicativo Dorado2100 G2 VMmark 2.5.1 mais alta normalizada foi de 23.02 com 18 blocos, enquanto sua pontuação VMmark geral mais alta foi de 18.84 com 18 blocos. Em um ladrilho, a pontuação de aplicação normalizada foi de 1.71, enquanto a pontuação geral de um ladrilho foi de 1.59. Deve-se observar que este é o desempenho mais alto que medimos no VMmark até o momento. Nosso cluster de teste perdeu força antes que a latência de E/S fosse detectada no array!
Protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server da StorageReview emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Transaction Processing Performance Council, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Nosso protocolo SQL Server usa um banco de dados SQL Server de 685 GB (escala 3,000) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 30,000 usuários virtuais.
Neste benchmark, aproveitamos o cache write-back em todos os três arrays e usamos um único iSCSI ou FC de 1 TB para apresentar ao nosso SQL Server para colocar seu banco de dados sob teste.
Em termos de transações por segundo, o Dorado2100 G2 está próximo do topo de nossos valores medidos durante o teste do servidor SQL com ambas as configurações RAID. Esses resultados refletem um desempenho competente limitado apenas pelo ambiente e protocolo de teste.
O resultado mais significativo para o benchmark do SQL Server é nossa medida de latência média, que reflete mais a maneira como o desempenho é experimentado pelos usuários e administradores de um sistema de banco de dados. Com uma carga de trabalho de 30,000 usuários virtuais e configurado para RAID10, o Dorado2100 G2 manteve a latência média em 15ms, à frente do Jetstor 1600S. Reconfigurado para RAID5 para oferecer maior capacidade, o Dorado registrou latência média de 53 ms.
Análise de Carga de Trabalho Sintética
Cada um de nossos protocolos de benchmark sintético começa pré-condicionando o armazenamento de destino em estado estacionário com a mesma carga de trabalho que será usada para testar o dispositivo. O processo de pré-condicionamento usa uma carga pesada de 16 threads com uma fila pendente de 16 por thread.
Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:
- Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
- Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
- Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
- Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)
Após a conclusão do pré-condicionamento, cada dispositivo comparado é testado em vários perfis de profundidade de thread/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado. A análise de carga de trabalho sintética para esta revisão usará dois perfis que são amplamente referenciados entre as especificações e benchmarks do fabricante:
- Perfil 4k
- 100% de leitura e 100% de gravação
- Perfil 8K
- 100% de leitura e 100% de gravação
- 70% de leitura, 30% de gravação
Durante esses benchmarks sintéticos, testamos o Dorado2100 G2 em dois modos: WB, que indica que o cache write-back está ativado, e WT, que indica o write-through. O write-back envia dados por meio do cache do controlador, o que melhora os tempos de resposta para transferências em rajada. Write through envia dados diretamente para os SSDs e, portanto, deve ter maior desempenho com cargas de trabalho constantes.
Durante o benchmark sintético de 4k, o Dordo2100 G2 alcançou a maior taxa de transferência de leitura entre os comparáveis com write-back ativado. Embora a mudança para gravação reduza ligeiramente a taxa de transferência de leitura, ela fez uma grande melhoria na taxa de transferência de gravação. O Dorado2100 G2 alcançou seu melhor desempenho geral no benchmark de 4k quando configurado como uma matriz RAID0 com gravação habilitada, em 381,405 IOPS para operações de leitura e 340,614 IOPS para operações de gravação.
Habilitar a gravação também faz uma diferença fundamental para as latências de gravação do Dorado2100 G2 durante o benchmark sintético de 4k. A latência média de gravação de 2100k do Dorado2 G4 como uma matriz RAID0 com write-back ativado é de 1.52ms. O modo write through tem uma média de menos da metade dessa latência de 0.67 ms com uma matriz RAID0.
A latência máxima durante o benchmark de 4k é uma métrica em que o Dorado2100 G2 fica atrás dos comparáveis em cada uma das configurações que testamos. Assim como nos outros resultados de 4k, o desempenho de gravação melhorou quando a gravação foi ativada
Os resultados do desvio padrão ajudam a identificar os dispositivos que experimentam uma faixa de latências maior que a média durante o benchmark sintético. Durante o benchmark de 4k, o Dorado2100 G2 alcançou os melhores resultados de desvio padrão da categoria enquanto configurado para o modo de gravação.
Depois de recondicionar os arrays para cargas de trabalho de 8k, medimos a taxa de transferência dos comparáveis com uma carga pesada de 16 threads e uma profundidade de fila de 16 para 100% de leitura e 100% de operações de gravação. Com essas cargas de trabalho, o modo write-back forneceu o melhor desempenho geral de 8k para o Dorado2100 G2, exceto quando o array foi configurado para RAID0.
Os próximos resultados são baseados em um teste composto por 70% de operações de leitura e 30% de operações de gravação com uma carga de trabalho de 8k em uma variedade de contagens de threads e filas. O Dorado 2100 G2 teve sua melhor exibição em cargas de trabalho com altas contagens de threads e altas profundidades de fila, onde muitas vezes foi capaz de superar as configurações do Fusion-io que, de outra forma, ocupavam a primeira posição. O Dorado 2100 G2 teve um desempenho geral melhor durante o benchmark 8k 70/30 quando configurado para gravação.
Em termos de latência média, o Dorado2100 G2 também teve melhor desempenho com cargas de trabalho mais altas durante o benchmark 8k 70/30 e se beneficiou mais da configuração de gravação. Os piores resultados para o Dorado2100 G2 durante este benchmark vieram durante o teste RAID5.
As latências mais altas para o Dorado2100 G2 durante o benchmark 8k 70/30 foram medidas quando o sistema foi configurado no modo write-back e atingiu o pico com grandes filas. As latências máximas para a configuração de gravação do Dorado2100 G2 foram muito menores, mas ainda maiores do que as matrizes comparáveis.
Os cálculos de desvio padrão para o benchmark 8k 70/30 também destacam o problema que a configuração de write-back do Dorado2100 G2 teve com essa carga de trabalho em altas contagens de filas. Por outro lado, a configuração write through foi capaz de atingir latências mais consistentes do que as comparáveis. Com uma contagem de threads de 16 e uma profundidade de fila de 16, o Dorado2100 G2 configurado para RAID0 e write-through manteve seu desvio padrão em 0.32 ms.
Conclusão
O Huawei Oceanstor Dorado2100 G2 é um array all-flash de ultra alto desempenho projetado para atuar como armazenamento primário para cargas de trabalho de aplicativos intensivos de E/S. Com configurações expansivas integradas verticalmente oferecidas com flash MLC ou SLC, o Dorado2100 G2 foi projetado para datacenters em crescimento com infraestrutura altamente virtualizada, grandes bancos de dados ou necessidades de computação de alto desempenho. A Huawei posiciona o flash array com um amplo conjunto de recursos, bem como várias opções de interconexão, incluindo 8 Gb FC, 10 Gb iSCSI e 40 Gb IB. Isso lhe dá a flexibilidade de trabalhar em diferentes segmentos de mercado que utilizam diferentes malhas de rede de armazenamento. Em termos de desempenho, a plataforma destina-se a substituir grandes HDD SANs tradicionais, proporcionando economia de energia significativa quando você considera que um array de 2-8U foi projetado para superar um HDD SAN de 1,500 15K.
Em termos de desempenho, o Oceanstor Dorado2100 G2 apresentou resultados excepcionais em todos os níveis, estabelecendo recordes em muitos dos nossos benchmarks de matriz. Em nosso perfil 4k aleatório de 100% de leitura e 100% de gravação, ele mostrou a maior taxa de transferência de leitura entre os comparáveis com write-back (WB) ativado, com 411,065 IOPS em RAID0. Com write through (WT), a disparidade de taxa de transferência de leitura não era significativa; no entanto, sua velocidade de gravação mais que triplicou em alguns casos. O Dorado2100 G2 também teve um desempenho muito bom em latência média com WB ativado, embora sua latência de gravação tenha sido significativamente maior em comparação com o uso de WT. Em nossa carga de trabalho sequencial de 8k (100% de leitura e 100% de gravação), o Dorado2100 G2 teve o melhor desempenho no modo write-back fornecido, principalmente quando o array foi configurado para RAID10, apresentando 480,904 IOPS lidos em 16T/16Q. Ao olhar para nosso teste composto por 70% de operações de leitura e 30% de operações de gravação com uma carga de trabalho de 8k em uma variedade de contagens de encadeamento e fila, o Dorado2100 G2 postou seus resultados (além de estar no topo da tabela de classificação por um número significativo margin) quando configurado em RAID0 WT.
Embora os resultados sintéticos mostrem um bom ponto de partida, ficamos muito impressionados com seu forte desempenho em nossos testes de aplicativos. Nos testes do SQL Server, a latência média do Dorado2100 G2 foi de 15ms. Em nosso benchmark VMware VMmark, o Dorado2100 G2 levou nosso cluster de computação de alta especificação de 4 nós ao seu limite, aumentando sua carga de pico para 18 blocos, mantendo a QoS sob controle. Ele teve a VMmark mais alta registrada em nosso laboratório até o momento, por uma margem significativa. Dizer que esses números são impressionantes é um eufemismo.
Se a Huawei for muito prejudicada, é no lado dos serviços de dados. Embora tenham drivers de caminhos múltiplos e recursos como provisionamento fino, as unidades não possuem funcionalidades essenciais, como instantâneos de todo o sistema, replicação e redução de dados (desduplicação e compactação), embora alguns de seus sistemas AFA maiores incluam serviços adicionais. Os recursos de redução de dados são especialmente importantes em AFAs, pois o debate bruto versus utilizável é aquele que pesa muito no processo de decisão de compra. A Huawei contra-ataca alguns por ser mais econômica do que muitos outros AFAs e eles têm algumas vantagens que outros não gostam de uma vantagem de suporte de ser integrado verticalmente e hardware dedicado a este trabalho com recursos como a unidade de backup de bateria integral. Para cargas de trabalho definidas por aplicativos, o Dorado2100 G2 tem muito a oferecer, destacando-se como único em um mercado lotado.
Vantagens
- Fortes resultados globais de benchmark em toda a linha
- Os resultados do benchmarking VMmark definem um novo padrão de desempenho em nosso laboratório
- Interface de gerenciamento intuitiva
- Projeto de sistema dedicado verticalmente integrado
Desvantagens
- Resultados de latência ruins para algumas cargas de trabalho no modo write-back
- Falta alguns serviços de dados que os sistemas concorrentes oferecem
Concluindo!
O Huawei Dorado2100 G2 é um array all-flash versátil e competitivo que apresenta desempenho de primeira classe em muitos de nossos benchmarks, enquanto ainda é relativamente econômico no mercado AFA cada vez mais lotado.
