OCZ ZD-XL SQL 加速器是一种特定任务的硬件和软件组合，顾名思义，明确设计用于加速 SQL 数据库。 ZD-XL 利用 OCZ Z-Drive R4 RM 系列 PCIe 应用程序加速器作为结合主机应用程序的闪存存储层，以加速硬盘驱动器上的 SQL 卷或通过将其置于闪存中来加速 SQL 数据库。 它最大的区别在于第三种选择； 如果情况需要，ZD-XL 可以做到这两点——加速闪存卡上的 SQL 卷并缓存驻留在 HDD 上的大型数据库。
OCZ ZD-XL SQL 加速器是一种特定任务的硬件和软件组合，顾名思义，明确设计用于加速 SQL 数据库。 ZD-XL 利用 OCZ Z-Drive R4 RM 系列 PCIe 应用程序加速器作为结合主机应用程序的闪存存储层，以加速硬盘驱动器上的 SQL 卷或通过将其置于闪存中来加速 SQL 数据库。 它最大的区别在于第三种选择； 如果情况需要，ZD-XL 可以做到这两点——加速闪存卡上的 SQL 卷并缓存驻留在 HDD 上的大型数据库。
为了更好地理解ZD-XL，让我们将解决方案分解为硬件和软件的核心组件。 在硬件方面，如前所述，ZD-XL 利用 OCZ 当前的 R4 PCIe 应用加速器系列，这些加速器具有内置电容器，可防止意外断电时数据丢失。 在结构上有一些适度的设计改进，但总的来说，该卡与裸售和 ZD-XL 配置大致相同。 在软件方面，该卡具有专门的固件，可与主机系统驱动程序和 ZD-XL 软件配合使用，以加速 SQL 工作负载。 净收益是一个易于安装和部署的解决方案，适用于现有的 SQL 部署，无需替换当前运行的内容。 如果需要更全面的解决方案，ZD-XL 也可以跨多个主机部署在 HA 配置中。
在配置使用解决方案方面，ZD-XL 是市场上最灵活的加速工具之一。 为了加速 SQL 事务的数据路径，ZD-XL 做了一些事情。 首先，可以在卡上创建闪存卷来存放像 tempDB 和日志文件这样的表，从而从闪存中获得最高的 IO 性能提升。 这是其他缓存解决方案通常不具备的新颖功能。 大多数缓存应用程序需要消耗整个可用的缓存池。 当然，ZD-XL 的主要业务是缓存数据库中存在的热点，这些热点要么太大而无法完全放入闪存中，要么存在其他问题使得将数据库完全放入闪存中不切实际。 缓存算法已针对 OLTP 和 OLAP 用例进行了优化，旨在最大限度地提高这些截然不同的 IO 模式的命中率。 ZD-XL 也可以是主动的，存储管理员可以在预计会出现高需求工作负载时受益于预热缓存的选项。 总的来说，该解决方案是流畅的，可以部署以满足各种以 SQL 为中心的环境的需求。
ZD-XL 提供三种容量，包括 600GB 的半高、半长外形和全高、3/4 长 800GB 和 1.6TB 容量。 该解决方案提供三年保修和专门的 FAE/FSE 支持。 我们的评测单位是 1.6TB 容量。
OCZ ZD-XL 规格
- 容量
- ZD-XL半高半长
- 600GB
- 300GB
- ZD-XL 全高，3/4 长
- 800GB
- 1.6TB
- ZD-XL半高半长
- â€<A <NAND：多层单元 (MLC)
- 接口：PCI Express Gen. 2 x 8
- 能量消耗
- HHHL
- 空闲：14.5W
- 主动：16W
- FH 3/4 升
- 空闲：23W
- 主动：26W
- HHHL
- 工作温度：0°C ~ 70°C
- 储存温度：-45°C ~ 85°C
- 气流要求：300 线性英尺/分钟 (LFM)
- 掉电保护：DataWrite Assurance Technology（电容电源备份，确保数据加固）
- 数据故障恢复：从每个 NAND 控制器最多从一个 NAND 闪存块恢复数据
- 数据路径保护：ECC：每 55 字节扇区最多可纠正 512 位； 数据路径奇偶校验保护
- 数据可靠性：读取不可恢复误码率 (UBER) 10e-17
- 数据加密：128 位 AES 兼容
- 电源要求：PCI Express 12V & 3.3V
- 服务与支持：3 年保修； 专门的 FAE/FSE 支持（包括通过验证周期的 PM/工程师支持）
设计与建造
OCZ ZD-XL 加速器采用经过行业验证的 Z-Drive R4 并进行了设计大修，使其更坚固并改善了冷却效果。 ZD-XL 和 Z-Drive R4 都使用相同的双板设计，尽管 ZD-XL 现在包括一个坚固的金属盖以提高刚性并将热量从板散发到服务器的气流路径中。 它还为产品带来了巨大的改头换面，随着 PCIe 应用程序加速器自首次推出以来的成熟，显示出对细节的更多关注。
OCZ ZD-XL 的内部设计包含八个 LSI SandForce SF-2500 控制器、提供高达 40PB 耐用性的 MLC NAND，以及电源故障电容器，可在电源中断时将传输中的数据刷新到 NAND。 我们正在评测的 1.6TB 存储卡采用全高 3/4 长设计，而提供的 300GB 和 600GB 版本采用更紧凑的 HHHL 设计。
安装软件后，卡会立即被识别，并通过向导驱动用户配置 ZD-XL。 配置过程旨在由了解 SQL 及其在其环境中的使用方式的 DBA 进行部署。 因此，术语是为这些受众定制的，SQL DBA 可能更关心性能加速，而不是闪存和缓存调优方面的专家。
引导用户将卡分区为部分闪存卷和部分缓存卷。 这个过程在 PCIe 应用程序加速器中非常独特，传统上这是一个全有或全无的事情，SSD 不能同时用于两个目的。
对卡进行分区后，用户需要完成一个步骤，选择要缓存的磁盘卷并选择数据库活动配置文件以在 OLTP 和 OLAP 之间磨练其缓存算法。
ZD-XL 提供预热功能，让管理员可以为每个卷创建一个分析文件，以跟踪一段时间内的活动。 运行预热例程时，缓存会在数据实际变热之前用预期的热数据加热，从而立即使卷的性能略有提升，而不是等待后台算法生效。
虽然预热功能很好，但在管理方面有点不足，没有调度选项，而且不可能对一个卷运行多个预热例程。 虽然还不是官方消息，但来自 OCZ 的消息是他们知道这些功能请求，并且我们可能会看到更新的预热工具，该工具在即将进行的修订中更加强大。 用户还可以选择“暖卷”选项，这是一种更广泛的缓存整个卷的方法，无需等待分析数据库活动。
测试背景
这款 StorageReview 企业测试实验室 使我们能够通过建立与 IT 管理员在真实数据中心和现场部署中遇到的环境相媲美的测试环境，为企业存储设备提供相关且公正的基准测试。 企业测试实验室结合了各种服务器、网络、电源调节和其他基础设施来设计真实世界的配置，以在审查期间准确反映存储设备的性能。
我们将有关实验室环境和测试协议的详细信息纳入审查，以便存储管理员和负责设备采购的人员可以公平地评估我们取得公布结果的条件。 我们的评论都不是由我们正在测试的设备制造商支付或监督的。 有关的其他详细信息 StorageReview 企业测试实验室 和 其网络功能概述 在这些相应的页面上可用。
- 2 x Intel Xeon E5-2690（2.9GHz，20MB 缓存，2 核）
- 英特尔 C602 芯片组
- 内存 – 256GB (16 x 16GB) 1333Mhz Micron DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server标准2012的
- 100GB 美光 RealSSD P400e 启动固态硬盘
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于启动 SSD）
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 适配器
应用性能分析
在企业市场中，产品声称在纸面上的表现与它们在生产环境中的表现之间存在巨大差异。 我们了解评估存储作为大型系统组件的重要性，最重要的是存储在与关键企业应用程序交互时的响应速度。 为此，我们推出了应用程序测试； 在这次审查中，我们包括了我们新的 SQL Server OLTP 基准测试。
为了测量 OCZ ZD-XL 的缓存和原始闪存性能，我们创建了一个 SQL Server 测试，该测试利用了 1.1TB（5,000 规模）SQL Server 数据库，并测量了 250 个虚拟用户 (VU) 的轻负载下的性能20,000 VU 的重负载。 本次测试的baseline数是16GB的数组 WD Xe 10K SAS 驱动器 在 RAID6 中，它从 51.8VU 时的 250TPS 扩展到 719VU 时的 15,000TPS，然后下降到 592VU 时的 20,000TPS。 将 ZD-XL 引入环境，将 1.2TB 的驱动器分配给缓存，性能从 51.8VU 时的 250TPS 扩展到 1,244VU 时的 20,000TPS。 缓存在 2,500VU 的负载下真正开始显示出影响，它提高了 13% 的性能，并在 109VU 的负载下进一步提高到 20,000%。 测量完全位于闪存中的数据库的性能，我们测量的性能从 52.7VU 时的 250TPS 扩展到 4,205VU 时的 20,000TPS。
将我们的注意力转移到平均延迟上，我们的基准硬盘驱动器阵列从 9.4VU 时的 250 毫秒扩展到 29VU 时的 20,000 秒。 引入 OCZ ZD-XL 后，平均延迟在 9.1VU 时降至 250ms，在 11.3VU 时扩大到 20,000 秒。 由于数据库完全位于闪存中，因此在 0.3VU 时速度保持在 250ms 的范围内，速度要快得多，在 1.4VU 时增加到仅 20,000ms。
企业综合基准
在启动我们的每个企业综合基准测试之前， StorageReview 的企业测试实验室 使设备在 16 个线程的重负载下进入稳定状态，每个线程有 16 个未完成队列。 然后，使用多个线程/队列深度配置文件以设定的时间间隔对设备进行测试，以显示轻度和重度使用情况下的性能。
预处理和初级稳态测试：
- 吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
- 平均延迟（读+写延迟一起平均）
- 最大延迟（峰值读取或写入延迟）
- 延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）
我们对作为闪存设备的 OCZ ZD-XL SQL 加速器的分析包括三个与我们过去的企业存储基准相当的配置文件。
- 4k随机
- 100% 读取和 100% 写入
- 8k 连续
- 100% 读取和 100% 写入
- 128k 连续
- 100% 读取和 100% 写入
与市场上的其他缓存产品相比，OCZ ZD-XL SQL 加速器提供了一些独特的优势，这些产品只能让用户将整个 PCIe SSD 配置为闪存设备或缓存设备，不能同时配置。 OCZ 能够将这种双重用途功能设计到 ZD-XL 中，允许管理员使用其中的一些来缓存某些数据库，同时允许用户仍然将其中的一些分配给闪存卷。 为了展示 ZD-XL 在这方面的表现如何，我们使用我们的合成工作负载生成器测量了驱动器 400GB 部分的性能。
经过漫长的预调期后，我们在4T/171,984Q重载下测得随机140,778K读取速度为16 IOPS，写入速度为16 IOPS。 测得此测试的平均延迟仅为 1.5 毫秒读取和 1.8 毫秒写入。 对于连续的 8k 工作负载，我们测得 161,070 IOPS 读取和 92,962 IOPS 写入。 在大块 128k 顺序工作负载中，我们看到传输速度超过 2.1GB/s 读取和 1.1GB/s 写入。
总结
OCZ 的 ZD-XL SQL 加速器在加速非常具体的工作负载方面提供了独特的方法。 在这种情况下，它是 SQL，但从长远来看，该软件可以适应加速各种应用程序。 ZD-XL 有两个组件，PCIe 闪存卡和软件。 虽然 R4 闪存卡本身功能强大，但内置 ZD-XL 软件是关键的区别。 该软件足够灵活，允许存储管理员直接在卡上创建卷以加速，同时加速位于容量更高但速度慢得多的硬盘驱动器上的 SQL 数据库。
GUI 让管理员可以快速决定如何根据他们的特定需求配置 ZD-XL； 在我们的环境中，我们对软件进行了几次设置，并且在无需寻求支持的情况下设法快速推进。 配置 ZD-XL 后，几乎不需要定期重新访问 GUI，除非执行数据库预热等高级功能。 总的来说，GUI 是可用的，但有点笨拙，因为这些东西往往是这样的，直到用户在系统上登录了一段时间。 就 OCZ 而言，他们认识到了这些缺点，并向我们展示了新功能和特性方面的预览。 其中许多更新解决了 UI 问题并增强了预热选项等现有功能。
谈到 SQL 性能，这显然是 ZD-XL 的关键，在我们的 OLTP 环境中，我们看到比 WD 10K SAS 阵列提高了 100% 以上。 鉴于从开箱到运行不到 30 分钟，SQL 管理员有理由对 ZD-XL 可以提供的功能充满热情。 我们的测试显示了负载下的增益，这突出了在 HDD 在 SQL 事务的重压下开始显示出停滞迹象的情况下注入少量闪存的好处。 当然，对于那些性能翻倍还不够好的情况，ZD-XL 允许将数据库完全移动到 PCIe 卡上的闪存内，性能增益比单纯的 HDD 阵列高出几倍。
优点
- 易于配置
- 既可以缓存数据库也可以将数据库完全存储在闪存中
- ZD-XL 使 SQL 性能翻倍
缺点
- 用户界面有点笨拙
- 预热功能需要更大的灵活性
底线
OCZ ZD-XL SQL 加速器通过对现有环境进行适度更改，使企业的 SQL 性能大幅提升。 SQL 的性能比 10K HDD 翻了一番，需要更高性能的数据库可以固定到 PCIe 闪存。 鉴于部署的简便性和配置的灵活性，ZD-XL 是那些希望从基于 HDD 的 SQL 环境中获得更多收益的人的理想伴侣。
