Обзор и тестирование флеш-хранилища от IBM FlashSystem 900

Фото, базовые принципы и немного синтетических тестов внутри…

Современные информационные системы и темпы их развития диктуют свои правила развития ИТ-инфраструктуры. Системы хранения на твердотельных носителях уже очень давно превратились из роскоши в средство достижения необходимого дискового гаранта SLA. Итак, вот она — система, способная выдать более миллиона IOPS.

Технические характеристики

Базовые принципы
Данная система хранения является флеш-массивом с увеличенным быстродействием за счет использования модулей MicroLatency и оптимизации технологии MLC.

Когда мы спросили нашего пресейла, какие технологии используются для обеспечения отказоустойчивости и сколько же на самом деле гигабайтов спрятано внутри (IBM заявляет 11,4 Тб чистого пространства), он ответил уклончиво.

Как оказалось, все не так просто. Внутри каждого модуля располагаются чипы памяти и 4 FPGA контроллера, на них построен Raid c переменным страйпом (Variable Stripe RAID, VSR).

Внутренности модуля, две двухсторонние платы

Каждый чип модуля делят на так называемые слои. На каждом N-слое всех чипов внутри модуля строится Raid5 переменной длины.

При выходе из строя одного слоя на чипе длина страйпа уменьшается, и битая ячейка памяти перестает использоваться. За счет избыточного количества ячеек памяти, полезный объем сохраняется. Как выяснилось, на системе намного более 20 Тб сырого флеша, т.е. почти на уровне Raid10, и за счет избыточности мы обходимся без перестройки всего массива при выходе из строя одного чипа.

Получив Raid на уровне модуля, FlashSystem объединяет модули в стандартный Raid5.

Таким образом, для достижения нужного уровня отказоустойчивости, из системы с 12 модулями по 1,2 Тб (маркировка на модуле) мы получаем чуть более 10 Тб.

Web-интерфейс системы

Да, оказался старым знакомым (привет кластерам v7k) с жуткой функцией вытягивания локали из браузера. У FlashSystem интерфейс управления схож с Storwize, но они существенно отличается по функционалу. У FlashSystem софт служит для настройки и мониторинга, а прослойка софтверная (виртуализатор) как у сторвайза отсутсвует, так как системы предназначены для разных задач.

Тестирование
После получения системы от партнера, производим установку системы в стойку и подключение в текущую инфраструктуру.

Подключаем СХД, согласно заранее согласованной схеме, настраиваем зоннинг и проверяем доступность из среды виртуализации. Далее — готовим лабораторный стенд. Стенд состоит из 4-х блейд-серверов, подключенными к тестируемому СХД двумя независимыми 16 Гбитными оптическими фабриками.

Схема подключения

Так как «ИТ-парк» сдает в аренду виртуальные машины, то в тесте будет оцениваться производительность одной виртуальной машины и целого кластера виртуалок под управлением vSphere 5.5.
Немного оптимизируем наши хосты: настроим многопоточность (roundrobin и лимит количества запросов), также увеличим глубину очереди на драйвере FC HBA.

Настройки ESXi

Наши настройки могут отличаться от ваших!

На каждом блейд-сервере создаем по одной виртуальной машине (16ГГц, 8 Гб RAM, системный диск 50 Гб). К каждой машине подключим 4 жестких диска (каждый на своем Flash луне и на своем Paravirtual контроллере).

Настройки ВМ

В тестировании рассмотрим синтетическое тестирование малым блоком 4К (чтение/запись) и большим блоком 256К (чтение/запись). СХД стабильно отдавала 750к IOPS, что для нас выглядело очень неплохо, несмотря на заявленную производителем космическую цифру в 1,1М IOPS. Не забываем, что всё прокачивается через гипервизор и драйвера ОС.

Графики IOPS, задержек и, как мне кажется notrim

1 ВМ, Блок 4к, 100% чтение, 100% случайно. При предоставлении всех ресурсов с одной виртуальной машины, график производительности вел себя нелинейно и прыгал в пределах от 300к до 400к IOPS. В среднем, мы получили около 400k IOPS

4 ВМ, Блок 4к, 100% чтение, 100% случайно

4 ВМ, Блок 4к, 0% чтение, 100% случайно

4 ВМ, Блок 4к, 0% чтение, 100% случайно, спустя 12 часов. Просадки в производительности мы не увидели.

1 ВМ, Блок 256к, 0% чтение, 0% случайно

4 ВМ, Блок 256к, 100% чтение, 0% случайно

4 ВМ, Блок 256к, 0% чтение, 0% случайно

Максимальная пропускная способность системы (4 ВМ, Блок 256к, 100% чтение, 0% случайно)

Также отметим, что, как и у всех известных вендоров, заявленная производительность достигается только в тепличных лабораторных условиях (огромное количество SAN аплинков, специфичная разбивка LUN, использование выделенных серверов с RISK архитектурой и специально сконфигурированными программами-генераторами нагрузки).

Выводы
Плюсы: огромная производительность, простота настройки, дружелюбный интерфейс.
Минусы: за пределами емкости одной системы, масштабирование осуществляется дополнительными полками. «Продвинутый» функционал (снимки, репликация, компрессия) вынесен в слой виртуализации хранения. IBM построил четкую иерархию СХД, во главе которой виртуализатор хранения (SAN Volume Controller или Storwize v7000), который обеспечит многоуровневость, виртуализацию и централизованное управление вашей сети хранения.

Итог: IBM Flashsystem 900 выполняет свои задачи по обработке сотен тысяч IO. В текущей тестовой инфраструктуре удалось получить 68% производительности, заявленной производителем, что дает впечатляющую плотность производительности на ТБ.

Автор:

Источник ^[1]