Обзор Infortrend EonStor DS 3016

Системы Infortrend EonEtor DS3000 являются универсальными платформами хранения данных, поддерживающие все современные технологии и тенденции отрасли. Имеются модели с разнообразными характеристиками и форм-факторами: небольшие 2-х юнитовые и вместительные 4U, с высокой плотностью на 60 дисков (привязки кстати к фирменным дискам нет, т.е могут использоваться любые, но желательно выбирать из списка проверенных на совместимость). Все модели EonStore DS 3000 обеспечивают интеллектуальную работу с носителями (дисками), что дает великолепную производительность, рациональное использование ресурсов и энергоэффективность. А наращивание ёмкости возможно до 360 дисков (1440 TB) за счёт подключения соответствующих корпусов (полок) расширения JBOD. 

Набор интерфейсов ввода-вывода данных охватывает все популярные решения в данном сегменте (midrange): 1GbE iSCSI, 10GbE iSCSI, 8GB Fibre Channel, 16G Fibre Channel и 6Gb/s SAS. СХД имеют модульное исполнение, что способствует простоте обслуживания, замены и установки компонентов. А для отказоустойчивости имеются варианты в двух-контроллерном исполнении.

EonStor DS 3016RT

Сегодня речь пойдет о EonStor DS 3016RT – двух контроллерном устройстве на 16, 3.5 дюймовых диска. В данной комплектации было установлено по 8Gb кэш-памяти (на контроллер) – максимум 16Gb на контроллер. Дисковое пространство было представлено в виде 16-ти SAS HDD, ёмкостью по 6Tb и скорость ю вращения шпинделя 7200 оборотов (HGST Enterprise 3.5” SAS 12Gb/s 6TB HDD, 7200RPM). 

Из возможностей система имеет в базе следующее:

- Локальную репликацию:

а) Моментальное копирование (снапшоты) на том 64 снимка, на систему 128.

б) Копирование / зеркалирование томов (репликация) на систему - томов источников 16, к-во репликационных пар на источник 4, к-во репликационных пар на систему 64.

- Thin Provisioning (“тонкие диски”)

- Самошифрующиеся диски (в России пока наверно не актуально)

- Уровни RAID - 0, 1(0+1), 3, 5, 6, 10, 30, 50, 60 до 32 логических дисков и 64 раздела на логический том и до 2048 LUN.

То - что приобретается отдельно (в виде лицензий):

- Локальная репликация: 

а) Моментальное копирование (снапшоты) расшир. лицензия: 256 на том и 4096 на систему.

б) Копирование / зеркалирование томов (репликация) расшир. лицензия: на систему - томов источников 32, к-во репликационных пар на источник 8, к-во репликационных пар на систему 256.

- Удаленная репликация: 

а) Репликаций на том-источник: 16

б) Репликационных пар на том-источник: 4

в) Репликационных пар на систему: 64

- Автоматическое распределение данных по уровням хранения (Autotiering) - два или четыре уровня хранения по типу дисков (SSD/SAS/NL SAS/SATA)

- SSD Cache (SSD кэш на чтение)

Немного картинок:

Два контроллера (4 FC порта, 4 гигабитных iSCSI, 1 сетевой порт управления, один SAS порт для подключения полки расширения).

Блок управления с LCD экраном. Позволяет просмотреть служебную информацию и задать некоторые параметры.

Рассмотрим немного подробнее предлагаемые опции.

- Локальная репликация

Моментальное копирование - технология создания моментальных копий (создаются дифференциальные копии состояния данных). Восстановление утраченных файлов (выполняется откат состояния томов по точкам восстановления).

Копирование и зеркалирование томов – создание полных зеркальных копий данных. В случае полного отказа основного тома (источника), позволяет в кратчайшие сроки восстановить работу с минимальными потерями данных.

-    Удаленная репликация

Возможность создания синхронных и асинхронных копий данных на удаленных друг от друга системах. 

- Самошифрующиеся диски (SED)

Технология шифрования данных дисками (требуются специальные SED диски). Так как шифрование происходит силами самого диска (контроллера на диске), то данная функция не вызывает дополнительных нагрузок и задержек в системе и не влияет на производительность.

- SSD Cache 

Infortrend Solid State Drive (SSD) Cache – это опция позволяющая использовать быстрые SSD диски для создания пула кэш памяти системы хранения данных в котором накапливаются часто запрашиваемые данные. Чем больше SSD кэш, тем чаще данные туда попадают. То есть количество “горячих данных” хранящихся в SSD кэше больше, следовательно, обслуживание обращений к этим данным будет происходить более эффективно. SSD Cache использует интеллектуальный алгоритм, чтобы ускорить обработку интенсивных потоков с произвольным чтением данных, таких, как OLTP и обращения к базам данных. В таких ситуациях SSD Cache может существенно увеличить общую скорость чтения. Например, SSD Cache может в 2,5 раза увеличить значение IOPS при OLTP по сравнению с той же системой без SSD Cache. В то же время задержки также уменьшаются и, следовательно, степень улучшения характеристик зависит от действительных рабочих потоков приложения и поведения пользователя.

Программное обеспечение - автоматически анализирует модель доступа к данным и распознает последовательные и произвольные операции чтения/записи. Данные последовательного чтения или записи не заносятся в пул SSD Cache, в нем накапливаются только данные произвольного чтения, чтобы SSD использовались наиболее эффективно. Если более точно, то встроенное ПО автоматически перемещает копии наиболее часто требующихся данных из кэш-памяти контроллера в пул SSD Cache в соответствующее время. Эти “горячие” данные впоследствии будут считаны из SSD Cache, если система получит запрос на их чтение. Разработаны Infortrend алгоритм оптимизирует цикличность копирования данных в SSD, так что для этой цели можно применять и сравнительно дешевые SSD. Это решение не только улучшает характеристики чтения, но и продлевает срок службы жестких дисков за счет уменьшения количества циклов чтения и записи.

 - Автоматическое распределение данных (Autotiering)

Данный сервис анализирует и распределяет “горячие”, часто запрашиваемые данные на более быстрый уровень хранения (на более быстрые диски), а данные с низким коэффициентом обращений (например, архивы) наоборот помещаются на медленные уровни, чьи диски как правило имеют больший объём. Эта функция позволяет более рационально использовать хранилище и не заботится о правильном распределении данных. Резонно её применять с SSD дисками, тогда суммарный выигрыш в скорости приведет к лучшему возврату вложений. Обычно применяется схема с двумя или тремя уровнями хранения, например, с использованием SSD, SAS (10K или 15K) и Nearline SAS или SATA дисков.

Пользователь может запустить перераспределение данных, выполнив операцию перемещения данных на соответствующий уровень вручную или автоматически, по заданному графику. 

Алгоритм ранжирования и перемещения данных заключается в том, что данные поступают в логический том сначала через наивысший уровень. Перемещение данных осуществляется по разработанному Infortrend алгоритму, который учитывает возраст данных (как долго они присутствуют в системе хранения) и частоту их использования. Этот алгоритм выдает статус каждого блока данных и определяет, которые из них подлежат продвижению (перемещению на более высокий уровень) или понижению (перемещению на более низкий уровень). Миграция данных между уровнями запускается автоматически по графику, заданному пользователем, или вручную, после чего система выполняет перемещение данных по упомянутому выше алгоритму без участия пользователя.

Для данного обзора была сформирована следующая конфигурация: 

16 дисков по 6TB были объединены в RAID10, инициализация такого массива заняла у системы около 6-ти часов. Коммутация осуществлялась с сервером Lenovo System x3630 M4 по средствам 8 гигабитного двух портового FC HBA адаптера QLogic. Логические диски были отданы как напрямую ОС Windows Server 2012R2 (c рекомендованным Infortrend набором MPIO драйверов EonPath), так и гипервизору ESXi 6.0 и через него виртуальной машине Windows Server 2012R2.

Настройка EonStor DS 3016RT производилась по средству поставляемого с СХД программного обеспечения SANWatch (к слову определенный набор настроек можно реализовать, подключившись напрямую к WEB интерфейсу котроллера). После запуска SANWatch открывается web странница в браузере, имеется русская локализация. К данному по можно подключить несколько устройств, есть автоматический поиск и ручное добавление ip контроллера. Графический интерфейс реализован удобно и понятно, расположение классическое и не вызовет проблем с освоением. 

Древовидное меню в левой части GUI имеет логическую последовательность, переходя от пункта к пункту с верху в низ можно произвести правильное конфигурирование системы. 

Создание Логических томов (RAID массив)

На начальной странице имеется мониторинг производительности и загрузки системы в виде графика.

Отображает пропускную способность (Mb/s) и количество операций ввода/вывода в секунду (IOPS) на систему в целом, а также нагрузку на процессор и память (кэш).

Так же в соответствующих разделах можно понаблюдать за нагрузкой отдельно канала передачи данных и каждого диска.

Слот А и В это контроллеры.

Кстати нагрузить параллельно оба контроллера (как Active-Active) с одним массивом не получилось, хотя в теории распределение (балансировка) нагрузки есть, но разобраться как работает не хватило времени. Зато на “горячую” вынимали FC кабеля и сами контроллеры (имитируя аварию), переключение на другой канал и контроллер происходило практически мгновенно и без проблем, так что хост и операционная система практически этого не замечали (хотя конечно было на секунду небольшое увеличение времени доступа) продолжая выполнять тестирование при помощи IOmeter. 

Так “обрыв” FC кабеля выглядел при мониторинге активного канала передачи данных.

Как уже было сказано ранее логические диски СХД подключалась как напрямую к серверу с windows, так и через виртуализацию VMware, но ощутимой разницы при тестировании замечено не было.

Проведенные измерения производительности следует считать обзорными, демонстрирующими потенциал и возможности.

И так сервер Lenovo System x3630 M4, к которому подключена по FC 8Gb/s система хранения данных Infortrend EonStor DS 3016 с 16-ю дисками 7200RPM 6TB в RAID10. Два логических диска по 100Gb переданы операционной системе Windows Server 2012R2, в которой были отформатированы в NTFS и добавлены как локальные диски.

Проводилось три теста:

Первый – тест Real Life (если можно так сказать наиболее приближен к реальности), имитирует нагрузку на один диск блоками по 4kb, произвольный доступ 60%, чтение 65%, глубина очереди запросов 150, размер тестируемой области 80Gb.

Второй – Max Result, направлен на достижение максимального показателя операций ввода/вывода в секунду, имитирует нагрузку на один диск блоками по 4kb, 100% последовательный доступ, чтение 60%, глубина очереди запросов 150, размер тестируемой области 80Gb.

Третий – тест, это тот же Max Result, но имитирует нагрузку на два диска, его цель показать потенциальный предел операций ввода/вывода системы в данной конфигурации.

График результатов тестирования

Как мы видим система показала хорошие результаты, естетсвенно это не показатели производительности только лишь жестких дисков, особенно учитывая что использовались вместительные медленные HDD. Определенно данное количество IOPS - это заслуга работы системы и кэширования, однако надо отметить что кэш в 8 Gb не разу не переполнился, хотя обьём перегоняемых данных его превышал в разы, здесь можно предположить что алгоритм его использования вовремя высвобождал место, либо же определял идентичность оперируемых данных. 21000 “иопсов” обусловленны большим процентом произвольных опираций с данными, что становится заметно при тесте с 100% последовательным доступом где мы получили уже 56000 “иопсов”. Так же заметна разница во времени доступа почти в 6 милисекунд. А вот нагрузка на процессор (CPU Utilization) системы хранения данных повысилась лишь при тестированнии двух дисков одновременно. 

Как вывод можно констатировать что Infortrend EonStor DS 3016 отличный представитель совремменых систем хранения данных, с множеством опций и вариантов исполнения, удобна и понятна в использовании (имеется вся необходимая для настройки документация и русскоязычная поддержка), производительна и что немаловажно доступна по цене по сравнению со своими более именитыми “собратьями”.