Recentemente, analisamos o mais recente array de armazenamento de entrada da Dell, o PowerVault ME5. Nesse esforço, trabalhamos com casos de uso convencionais para o array, testando o ME5 em uma configuração híbrida popular com resultados muito positivos. Embora o ME5 seja excelente para necessidades de pequenas e médias empresas — principalmente como uma matriz de flash híbrida — há muito mais quando configurado com unidades totalmente flash. As SMBs típicas não precisam de tanto desempenho, mas uma lista crescente de casos de uso de ponta pode se beneficiar do desempenho previsível e da confiabilidade que o flash oferece.
Recentemente, analisamos o mais recente array de armazenamento de entrada da Dell, o PowerVault ME5. Nesse esforço, trabalhamos com casos de uso convencionais para o array, testando o ME5 em uma configuração híbrida popular com resultados muito positivos. Embora o ME5 seja excelente para necessidades de pequenas e médias empresas — principalmente como uma matriz de flash híbrida — há muito mais quando configurado com unidades totalmente flash. As SMBs típicas não precisam de tanto desempenho, mas uma lista crescente de casos de uso de ponta pode se beneficiar do desempenho previsível e da confiabilidade que o flash oferece.
Existem alvos aparentes, como operações de varejo, armazéns inteligentes e robótica encarregados de mais análises e IA na borda ao pensar nas necessidades de armazenamento de ponta. A lista continua a se expandir com aplicativos como redes de entrega de conteúdo distribuído que suportam streaming e jogos, vigilância e exploração de petróleo/gás. Todos eles têm um crescimento explosivo de dados e a necessidade de fornecer esse poder de computação mais próximo da fonte. Esse crescimento pode ser atribuído a novos aprendizados de ML/IA disponíveis para empresas com o poder de GPUs e outras ferramentas que são enviadas para onde os dados estão sendo criados.
Há um equilíbrio delicado na borda. As organizações precisam considerar as variáveis de maneira diferente do data center. Custo, capacidade de gerenciamento, capacidade de manutenção e desempenho são elementos críticos que devem ser considerados na avaliação de decisão para investimentos de TI de ponta.
Tendências em Edge IT
Os sistemas continuam a ficar menores e mais silenciosos e oferecem o desempenho necessário para a computação de borda. Os aplicativos atuais podem ser executados em ambientes de nuvem pública ou privada, no local ou em um ambiente remoto não controlado. O crescimento na adoção de IA e no desenvolvimento de ML é fundamental na tendência crescente de computação de ponta. Os fornecedores de hardware e software continuam a melhorar o desempenho, a tolerância a falhas, a redundância e os recursos de gerenciamento, permitindo que os dispositivos de borda ofereçam opções de implantação simplificadas, expansão em escala, facilidade de gerenciamento e um espaço que se adapta ao ambiente remoto.
Além do hardware físico e dos aplicativos, esses dispositivos de borda devem ter ganchos de segurança sólidos e maduros incorporados ao sistema, rede, periféricos, armazenamento e acesso. O provisionamento sem intervenção deve ser uma consideração importante ao projetar uma solução de ponta. Seja um estabelecimento de varejo, armazém inteligente, preparação de veículo autônomo ou chão de fábrica, a maioria dos locais remotos não terá pessoal de TI no local para oferecer suporte a todos os locais. Deve-se ter como objetivo reduzir a carga imposta aos administradores de TI no data center e simplificar sua borda.
As organizações adotam a mudança para a computação de borda porque podem obter informações em tempo real, reduzir os custos de largura de banda e rede, manter seus dados seguros e, por fim, melhorar a eficiência operacional.
Topologias de borda típicas
As topologias de borda vêm em vários tamanhos. As implantações típicas incluem servidores de ponta e centros de armazenamento, varejo, centros de dados de telecomunicações regionais, centros locais ou micro e armazéns inteligentes. Essa complexidade na borda continuará a crescer à medida que cresce a demanda por computação de borda.
Levar esses ambientes para o limite trará benefícios imediatos: menor latência, processamento local, sobrecarga reduzida, armazenamento local, menos complexidade e maior estabilidade. Benefícios como esses fazem sentido para organizações que desejam inovar, crescer e oferecer uma melhor experiência de computação e suporte aos usuários. O principal motivo para mudar para uma solução de ponta é o sucesso organizacional, o que significa fornecer soluções que possam funcionar, crescer e permanecer seguras.
Considerando que análise e inteligência de negócios são os principais casos de uso para implantações de borda, as arquiteturas de armazenamento implantadas em data centers de borda devem fornecer alto desempenho, baixa latência e acesso seguro aos dados. Existem quatro topologias comuns que podem ser consideradas para casos de uso de armazenamento de borda. Para matrizes de armazenamento compartilhado, a topologia padrão é o SAN de armazenamento compartilhado à esquerda. Nessa topologia, o armazenamento é dimensionado adicionando mais capacidade ao array ou adicionando arrays adicionais à SAN. O Fibre Channel é o protocolo de escolha devido à sua baixa latência, descarregamento total e resiliência comprovada. Em breve, veremos matrizes de armazenamento NVMe nativas e a transição para FC-NVMe que geraria mais eficiência.
Outra topologia é o armazenamento definido por software (SDS) e o armazenamento hiperconvergente (HCI). Soluções como o VMware vSAN permitem que um cluster de servidores com armazenamento cativo compartilhe seus recursos de armazenamento na rede. O armazenamento aumenta à medida que você adiciona mais servidores com armazenamento cativo ao cluster, mas essas arquiteturas não se beneficiam do descarregamento total que as SANs Fibre Channel permitem.
Além disso, iSCSI e NVMe/TCP também fornecem conectividade de armazenamento compartilhado e são normalmente usados para aplicativos de nível 2 ou não críticos.
Desempenho de ponta do Dell PowerVault ME5
A Dell oferece soluções de ponta sólidas e continua inovando com armazenamento totalmente flash, integração pré-testada, ferramentas de gerenciamento e rede. A StorageReview revisou recentemente o PowerVault ME5 com resultados de teste impressionantes. O PowerVault ME5 é ideal para a comunidade SMB com recursos que se expandem de forma flexível para a empresa e criam uma solução sólida quando combinado com o servidor PowerEdge certo.
Projetado para ser simples, rápido e acessível, a versatilidade da carga de trabalho do PowerVault ME5 é excepcional. Existem mais de 50,000 sistemas PowerVault instalados globalmente, implantados em milhares de sites de clientes, suportando vários tipos de carga de trabalho com desempenho abrangente e requisitos de escala.
Nossa primeira olhada no Dell PowerVault ME5 focou em seu desempenho em uma configuração híbrida com dois SSDs e dez discos rígidos. Esse tipo de configuração de unidade é comum para clientes com alta capacidade, mas para determinados locais de borda que exigem maior desempenho, o ME5 pode ser posicionado de outras maneiras.
No coração do PowerVault ME5 estão os controladores duplos; no entanto, a configuração híbrida com dois SSDs pode realmente aproveitar apenas um de cada vez. Uma configuração adequada precisa poder ter um grupo de discos SSD por controlador, com uma quantidade mínima de dois discos por grupo em RAID1.
Para mostrar melhor como o PowerVault ME5 pode beneficiar as implantações de borda intensivas de E/S, aproveitamos um total de oito SSDs de leitura intensiva. Eles foram então divididos em quatro grupos de dois SSDs em RAID1 em cada pool de armazenamento, permitindo que os controladores ficassem totalmente saturados em uma configuração ativo-ativo.
Ser capaz de saturar totalmente os controladores significa que os investimentos de ponta que aproveitam o ME5 com flash podem obter uma melhor utilização do sistema. As configurações de SSD também vão consumir menos energia, gerar menos calor e ruído e devem oferecer maior confiabilidade na mídia. Tudo isso torna a versão totalmente flash do ME5 uma oferta forte na borda, onde os ambientes de implantação e suporte muitas vezes não são de nível de “data center”.
Usamos a mesma implantação de quatro hosts aproveitando os servidores Dell PowerEdge R740xd, cada um com um HBA FC de porta dupla Marvell QLogic de 32 Gb. Em seguida, eles foram conectados por meio de switches Brocade G620 32Gb FC ao Dell PowerVault ME5. Criamos dois volumes de 3 TB cada, um por pool ou controlador. Nosso volume de dados atingiu um pico total de 4 TB em nossos testes sintéticos.
Análise de Carga de Trabalho do VDBench
Quando se trata de dispositivos de armazenamento de comparação, o teste de aplicativo é o melhor e o teste sintético vem em segundo lugar. Embora não seja uma representação perfeita das cargas de trabalho reais, os testes sintéticos ajudam a estabelecer a linha de base dos dispositivos de armazenamento com um fator de repetibilidade que facilita a comparação entre soluções concorrentes. Essas cargas de trabalho oferecem uma variedade de perfis de teste diferentes, desde testes de "quatro cantos" e testes comuns de tamanho de transferência de banco de dados até capturas de rastreamento de diferentes ambientes VDI.
Todos esses testes utilizam o gerador de carga de trabalho vdBench comum, com um mecanismo de script para automatizar e capturar resultados em um grande cluster de teste de computação. Isso nos permite repetir as mesmas cargas de trabalho em uma ampla variedade de dispositivos de armazenamento, incluindo arrays flash e dispositivos de armazenamento individuais. Nosso processo de teste para esses benchmarks preenche toda a superfície da unidade com dados e, em seguida, particiona uma seção da unidade igual a 25% da capacidade da unidade para simular como a unidade pode responder às cargas de trabalho do aplicativo. Isso é diferente dos testes de entropia total que usam 100% da unidade e os levam a um estado estável. Como resultado, esses números refletirão velocidades de gravação sustentadas mais altas.
perfis:
- Leitura aleatória em 4K: 100% de leitura, 128 threads, 0-120% de atualização
- Gravação aleatória em 4K: 100% de gravação, 128 threads, 0-120% de atualização
- Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 32 threads, 0-120% iorado
- Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 16 threads, 0-120% iorado
É rápido ver a vantagem de colocar os dois controladores para trabalhar com a pegada de flash mais pesada dentro do Dell PowerVault ME5. Conseguimos passar de um pico de 300 IOPS em nossa configuração híbrida ME5 para uma impressionante leitura aleatória de 614 IOPS 4K com totalmente flash.
O desempenho de gravação aleatória de 4K teve um salto de 2x, passando de 78.8 mil IOPS com um controlador utilizado em nossa configuração híbrida para 172.6 mil IOPS em nossa construção totalmente flash.
Em seguida, examinamos o desempenho sequencial de blocos grandes com nossos testes de 64K. Medindo o desempenho de leitura, vimos um grande salto na largura de banda, passando de pouco menos de 4 GB/s em uma configuração híbrida para 11.9 GB/s em nossa versão totalmente flash. As razões por trás dessas melhorias podem ser atribuídas a duas áreas. O primeiro vai de um grupo de discos ativos de dois SSDs na compilação inicial para quatro grupos de discos ativos em oito SSDs. A segunda é poder colocar os dois controladores para funcionar.
O desempenho de gravação sequencial de 64K teve um grande aumento na velocidade, medindo inicialmente um pico de 943 MB/s em híbrido para 5.6 GB/s em totalmente flash. Para pontos de presença que precisam capturar e gravar dados rapidamente, esse tipo de configuração oferece muitos benefícios.
Essencialmente nesta configuração totalmente flash, acabamos com um perfil de desempenho muito melhor conforme o esperado. Isso significa que, na borda, é fundamental entender os recursos do sistema para que o alinhamento adequado da infraestrutura esteja em vigor. Nesse caso, aproveitando os dois controladores, estamos bastante confiantes de que o ME5 pode lidar com qualquer carga de trabalho, seja em uma embarcação de pesquisa ou em um grande varejista. Além disso, com a conexão FibreChannel 32G confiável e segura entre servidores e armazenamento, os administradores de TI podem confiar no caminho dos dados
PowerVault ME5 com PowerEdge
A Dell validou as configurações de PowerEdge e PowerVault para fornecer implantação mais fácil, rápida e de baixo custo para suportar várias cargas de trabalho, incluindo Edge, HPC, Segurança e Proteção (CCTV), VDI e virtualização, Microsoft SQL, backup e outros. A Dell Technologies fornece configurações pré-testadas, incluindo software, hardware, armazenamento, componentes de rede e guias de práticas recomendadas documentados para começar pequeno e crescer à medida que os negócios amadurecem.
O PowerVault ME5 oferece suporte à escolha de como provisionar a topologia com conectividade SAN ou DAS. A separação de computação e armazenamento adiciona flexibilidade para crescer modularmente enquanto substitui o PowerEdge quando mais memória ou CPU é necessária e adiciona capacidade ao PowerVault ME5.
Ao focar no desempenho do aplicativo, o DAS é preferível ao armazenamento conectado à rede, pois o servidor não precisa atravessar uma rede para ler e gravar dados. A configuração do PowerVault ME5 para SAN faz com que o armazenamento pareça conectado localmente, o que melhora a disponibilidade do aplicativo e o compartilhamento de dados em vários caminhos de dados, preservando o desempenho do aplicativo no servidor com serviços de dados de armazenamento sendo executados no array.
O PowerVault ME5 é configurado e gerenciado usando o PowerVault Manager. O ecossistema de gerenciamento unificado da Dell oferece facilidade de gerenciamento com outros produtos da Dell Technologies e plataformas de terceiros. Várias opções de gerenciamento extensíveis estão disponíveis, incluindo o plug-in Dell OpenManage Enterprise (OME) e OME Nagios.
Além disso, você pode usar iDRAC e CloudIQ para análise preditiva de servidor e armazenamento e monitoramento de integridade, respectivamente. As opções de gerenciamento podem ser aproveitadas para acelerar o tempo de reparo, reduzir os esforços de monitoramento, acelerar novas implantações e melhorar a experiência do usuário final. Temos um vídeo do YouTube que cobre nossa implantação inicial do ME5 que ilustra o quão rápido é o processo.
Considerações Finais
Recentemente, Donna Goodison, da Protocol, conversou com o CEO da VMware, Raghu Raghuram. Quando questionado sobre a demanda por serviços locais, o Sr. Raghuram disse:
“…A outra coisa interessante que está acontecendo é que as empresas estão repensando a borda da rede. Se você é uma empresa de varejo e deseja implantar lojas sem caixa em suas lojas de varejo, agora pode colocar várias câmeras que podem rastrear o que os compradores desejam comprar. Todas as imagens precisam ser processadas, então elas precisam ser processadas localmente. E as pessoas estão construindo nuvens e aplicativos que vão para essas nuvens na borda.
Se você é uma empresa de manufatura e deseja introduzir um novo nível de automação em seu chão de fábrica, ou se você é uma empresa de logística e cadeia de suprimentos e está restaurando e aproximando sua cadeia de suprimentos, e você está reconstruindo muitas dessas coisas novas - todas essas atividades estão causando um aumento na vantagem. Ou você é um telco e está construindo a rede 5G.
A borda da rede é, de várias maneiras, o que classificaríamos como local. Isso está crescendo muito, muito rápido. Na verdade, está crescendo mais rápido que a nuvem.”
A inteligência artificial e as soluções de ponta podem otimizar processos, aumentar a lucratividade, melhorar a satisfação do cliente e rastrear o estoque. Essas soluções seriam complicadas sem expandir e aceitar a computação de borda e o impulso para implantar aplicativos AI/ML. As matrizes de armazenamento Dell PowerVault ME5 oferecem o desempenho e a escalabilidade necessários para uma implantação de ponta bem-sucedida.
Este relatório é patrocinado pela Dell Technologies. Todas as visões e opiniões expressas neste relatório são baseadas em nossa visão imparcial do(s) produto(s) em consideração.
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