戴尔/Dell PowerVault ME5 – 下一代入门级存储阵列

Admin 4537 2022-07-24 21:42

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戴尔推出了 PowerVault ME5 系列,这是一款专为价格敏感的 SAN 和 DAS 环境构建和优化的入门级块存储阵列,专注于简单性、性能和经济性。可以轻描淡写地说这个存储阵列易于设置和操作。有效的 PowerVault ME5 配置起价低至 12,000 美元。PowerVault ME5 系列沿用其前身 PowerVault ME4 于 2018 年发布。我们在 2019 年 6 月对 ME4 进行了详细审查,您可以在此处找到。


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戴尔 PowerVault ME5 与 ME4

ME4 系列和 ME5 系列之间存在相似之处,但 ME5 的性能和容量改进非常显着。升级后的至强处理器具有 2 倍以上的内核和控制器内存,每个控制器增加到 16GB,使得 ME5 值得在下一个项目中考虑。


ME5 的性能是 ME4 的两倍。顺序读写吞吐量增加了 70% 以上。ME5 的虚拟和线性池大小增加到每个池/控制器 4PB。通过支持 32Gb FC 和额外的 25Gb iSCSI 光学主机协议,网络性能得到了增强。


此外,ME5 提供多种协议,支持一系列驱动器类型和容量,包括可与其他驱动器混合使用的 SED,可扩展到 6.72PB 容量,并通过戴尔 PowerEdge 服务器验证,并提供全包软件。固件设计用于支持未来大容量 HDD 的 8PB 容量 (4X)。


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ME5 系统使用现有的 ME4 扩展托架扩展至 336 个驱动器,以满足 8PB 的容量。ME5 使用相同的机柜和扩展托架使 ME4 的可用存储增加了一倍。与ME4 不同的是,虚拟模式和线性模式均支持 6.72PB 和 8PB 的全容量。


Dell PowerVault ME5 配置

ME5 的灵活性体现在配置选项上。该系统可以部署在经济实惠的全 HDD 配置中启动。或者,系统可以配置为混合阵列或全闪存,以满足不断增长的业务的更高要求。PowerVault ME5 为组织提供易于部署和管理的存储解决方案,同时仍提供企业存储产品中常见的广泛功能。


ME5 配备 Intel Xeon 处理器,具有双主动控制器架构、12GB/秒读取和 10GB/秒写入吞吐量,并使用 12Gb SAS 后端协议实现快速容量扩展。


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PowerVault ME5012 和 ME5024 基本阵列从 2U 开始,ME5084 基本阵列从 5U 开始。基本型号均支持双主动控制器,每个控制器包括 16GB 内存。


可选的 ME5 扩展柜可让您扩展到 336 个驱动器或 8PB。PowerVault ME412 和 ME424 扩展柜只能与 ME5012ME5024 基本阵列一起使用。任何 ME5 基本阵列后面都支持 ME484 密集扩展机柜。提供各种 SSD、10K 和 NLSAS 驱动器(包括 FIPS 认证的 SED)。


HDD 与 SDD 平衡法


关于购买 SDD 或 HDD 的争论激烈,意见不一。每种技术都有好处。与传统 HDD 相比,SDD 提供了改进的性能并减少了延迟;但是,为长期保留而投资 SDD 并不具有经济意义。在这种情况下,HDD 会更有意义。使用 ME5 和相关软件,不必提前决定是否全押在 SDD 或 HDD 上。ME5 使用智能自动分层软件,提供混合媒体的灵活性和智能以确定数据应存储在 HDD 还是 SDD 上,实时执行。自动分层软件识别传入的数据模式并将数据放置在适当的层上,从而提供更好的性能。


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该软件解决方案解决了假设所有数据都至关重要的需求,并且需要 SDD 的低延迟和高性能。自动分层通过在逻辑上将卷分解为小的 4K 页面并根据复杂的算法对它们进行排名来工作。分层在子 LUN 级别执行,并且需要最少的 CPU 和内存资源。从本质上讲,活动的关键数据被实时移动到适当的媒体。


分层算法每五秒运行一次,在此期间页面会被实时排名、扫描和迁移。排名过程由访问模式和高排名页面的扫描检查决定。可以向上或向下排列页面,但只有在其他高排名页面需要空间时才执行向下排列页面。为避免系统降级,在 5 秒间隔内仅迁移 80MB。自动分层的好处是更好地利用媒体。


ME5 还提供 SSD 读取缓存作为利用 SSD 的第二种方法。读取缓存是一个专用磁盘组,专用于在一个或多个 SSD 中保存数据的易失性副本。读取缓存维护 HDD 层中的数据副本,并且不需要额外的 SSD 来使系统具有容错性。SSD 提供性能,HDD 提供容错。


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戴尔 PowerVault ME5 部署

PowerVault ME5 块存储阵列为中小型企业带来了高端存储的基本功能,重点是简单性和经济性。戴尔强调简单性,预计新安装将在大约 15 分钟内投入使用。


凭借灵活的连接选项,PowerVault ME5 阵列为 SAN/DAS 工作负载提供了显着的优势,具有令人印象深刻的 IOP、大带宽、可扩展性和低延迟。包罗万象的软件模型有助于降低 OPEX 并提高运营效率,使 ME5 系列成为首选。


我们在实验室中有一个 PowerVault ME5 5012 系统来运行设置并记录一些性能数据。配置通过随附的 PowerVault 管理器执行,该管理器具有易于遵循的界面,并提供使该过程相对简单的建议。PowerVault ME5 开箱即用,具有通用的预配置静态 IP 配置,因此您知道在启动时使用 Web 浏览器该做什么。在此部署期间,一切都通过其 HTML5 Web 界面处理,因此无需清理您最喜欢的 SSH 或 Telnet 客户端。计算从盒子里拿出来、放入机架和连接电缆的时间,我们能够在 10 分钟内访问 Web 界面。我们在下面概述的其他步骤大约需要 3-5 分钟才能完成。首先,在初始配置显示上创建一个用户帐户。密码限制如果输入的密码不符合要求,会弹窗提示管理员。


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设置帐户后,管理器会提示检查更新的固件。如果一切都是最新的,管理器将打开系统配置页面。PowerVault Manager 将逐步完成配置过程,以确保系统设置成功并指示步骤是否已完成。


完成初始配置并配置存储后,就可以使用进入仪表板的选项。您可以从仪表板查看系统健康信息视图并确认警报。


从“维护”下拉菜单中,您可以查看通过之前启动的初始化运行的磁盘组。


在仪表板中,您可以随时查看系统状态并验证硬件详细信息。有一个选项可以查看前视图和后视图。从设置菜单中,可以通过简单的下拉菜单检查系统所有方面的属性。


磁盘组初始化后,系统会提示您设置主机启动器。在这里,我们看到可用的启动器并将它们分配给我们创建的主机名。


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使用 PowerVault Manager 在 ME5 上配置和管理存储是一个非常简单的过程。在 Provisioning 和 Volumes 下,只需一目了然,您就可以查看当前消耗的池资源、未使用和仍可配置的资源量。要创建一个新卷,请单击“创建卷”并指定名称、存储量以及您希望将存储寻址到哪些主机。


卷也可以针对不同的环境进行调整,缓存写入策略、优化、预读大小和层关联性的设置是可调整的。Tier-Affinity 提供了不同的选项来将您的数据放置在阵列上,没有默认的关联性,将热数据保存在闪存中的性能,以及将已知冷数据保存在容量层中的归档。


系统完全配置并运行后,您可以使用您选择的环境来使用存储。在这种情况下,我们利用 VMware 的 vSphere Client 将新 LUN 与新数据存储关联。第 1 天操作后,PowerVault Manager 会进行性能监控,以密切关注存储的执行情况。主页可实时查看阵列状态,包括容量、性能、警报和后台活动。


管理员还可以深入了解性能计数器以获得更好的视图,从而扩展性能监控部分。在这里,我们可以看到系统 IOPS 的实时图表,可自定义图表以查看您最感兴趣的统计数据。您还可以扩展性能计数器的时间范围以更好地跟踪历史数据。


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PowerVault ME5 的系统规格令人印象深刻。管理和扩展选项使该系统成为成长中的中小型企业的首选。


戴尔 PowerVault ME5 性能

配置

我们为 Dell PowerVault ME5 5012 配置了两个读取密集型 3.84TB 固态硬盘,其余十个托架装满了 8TB SAS 硬盘。对于我们存储池中的磁盘组,我们使用两个 SSD 创建一个 RAID1 性能层,并将剩余的硬盘驱动器创建在一个 RAID6 归档层中。这种配置提供了强大的热数据性能和大容量存储的优势。对于 ME5 5012,这确实将所有存储置于一个控制器的控制之下,换句话说,就是一种主动-被动配置。不同的驱动器数量或 24 托架 2.5 英寸机箱将允许池在两个控制器之间平均分配,从而将 ME5 置于主动-主动配置中。


对于连接性,我们采用了光纤通道设置,利用了新 ME5 控制器提供的 32Gb 速度。在第一个设置中,我们使用了双结构配置,其中每个控制器均匀分布在两个 Brocade G620 32Gb FC 交换机上,将四台主机与接触每个结构的双端口 Marvell QLE2772 32Gb HBA 连接起来。在第二个设置中,我们选择了四台主机直接连接到 ME5 的边缘部署类型。每个控制器有 4 个 32Gb 端口或每个阵列有 8 个端口,这种直接连接的方法为每个主机提供了冗余连接。


在将存储配置给主机后如何利用存储方面,我们创建了一个 3TB LUN,然后将其提供给我们的四台 VMware 主机。我们的测试模型旨在让我们的热数据大小适合闪存层以实现最佳性能。我们使用 16 个 VM,每个附加了两个 80GB vmdk,或总共 2.56TB 用于我们的 Vdbench 工作负载。在我们包含四个 MySQL VM 的 Sysbench 测试中,每个 VM 的数据占用量为 300GB,而 1VM 的 SQL Server 工作负载使用了大约 650GB 的存储空间。



SQL Server 性能

StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议采用了事务处理性能委员会的基准 C (TPC-C) 的当前草案,这是一种模拟复杂应用程序环境中的活动的在线事务处理基准。TPC-C 基准比综合性能基准更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。


每个 SQL Server VM 配置有两个虚拟磁盘:100GB 卷用于引导,500GB 卷用于数据库和日志文件。从系统资源的角度来看,我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、64GB 的 DRAM,并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面都使平台饱和,但 SQL 测试寻找的是延迟性能。


此测试使用在 Windows Server 2012 R2 来宾 VM 上运行的 SQL Server 2014,并受到戴尔数据库基准工厂的强调。虽然我们对这个基准的传统用法是在本地或共享存储上测试 3,000 规模的大型数据库,但在这次迭代中,我们专注于在我们的服务器上均匀分布四个 1,500 规模的数据库。


SQL Server 测试配置(每个 VM)


视窗服务器 2012 R2

存储空间:分配 600GB,使用 500GB

SQL Server 2014

数据库大小:1,500 规模

虚拟客户端负载:15,000

内存缓冲区:48GB

测试时长:3 小时

2.5 小时预处理

30 分钟采样时间

在我们的 SQL Server 应用程序工作负载中,我们测量了直接连接 ME5 配置的平均延迟为 1 毫秒,连接 SAN 的平均延迟为 2 毫秒。


Sysbench MySQL 性能

我们的第一个本地存储应用程序基准测试由通过 SysBench 测量的 Percona MySQL OLTP 数据库组成。该测试还测量平均 TPS(每秒事务数)、平均延迟和平均 99% 延迟。


每个 Sysbench VM 配置三个虚拟磁盘:一个用于引导 (~92GB),一个用于预构建数据库 (~447GB),第三个用于测试中的数据库 (270GB)。从系统资源的角度来看,我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、60GB 的 DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。


Sysbench 测试配置(每个 VM)


CentOS 6.3 64 位

Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

数据库表:100

数据库大小:10,000,000

数据库线程:32

内存缓冲区:24GB

测试时长:3 小时

2小时预处理32个线程

1 小时 32 个线程

在我们的 Sysbench 工作负载中,两种 PowerVault ME5 配置非常匹配。我们从 SAN 连接配置测量到 9,517 TPS,而直接连接设置测量到 9,538 TPS。与 SAN 连接的 ME5 相比,4VM 工作负载的平均延迟为 13.49 毫秒,而直接连接的 ME5 为 13.42 毫秒。


在我们上次测量平均 99% 延迟的 Sysbench 测试中,我们看到连接 SAN 的 ME5 为 28.17 毫秒,而直接连接 ME5 时为 25.72 毫秒。


VDBench 工作负载分析

在对存储阵列进行基准测试时,应用程序测试是最好的,综合测试排在第二位。虽然不是实际工作负载的完美表示,但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备提供基准,从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行苹果对苹果的比较。这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件,包括“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试以及来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。所有这些测试都利用常见的 vdBench 工作负载生成器,以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群上的结果。这使我们能够在各种存储设备(包括闪存阵列和单个存储设备)上重复相同的工作负载。


简介:


4K 随机读取:100% 读取,128 线程,0-120% iorate

4K 随机写入:100% 写入,64 线程,0-120% iorate

64K 顺序读取:100% 读取,16 线程,0-120% iorate

64K 顺序写入:100% 写入,8 线程,0-120% iorate

综合数据库:SQL 和 Oracle

VDI 完整克隆和链接克隆跟踪

在我们的整个测试中,开关或无开关的性能都很接近。您会从下图中注意到,延迟、IOP 和吞吐量等所有内容几乎相同。最终,当涉及到我们执行的几乎所有工作负载测试时,结果不言自明。


从我们的四角工作负载(峰值吞吐量和峰值带宽)开始,我们研究了 4K 随机读取工作负载中的小块 I/O 饱和度。在这里,我们看到 PowerVault ME5 的两种配置在 260k IOPS 之前都显示出低于 1ms 的强大延迟,然后分别在 SAN 和直接连接配置的 300.6k IOPS 和 290.5k IOPS 达到峰值。借助我们在 RAID1 配置中的两个 SSD,以及测量位于该热层内的数据的性能,我们看到 ME5 的 64K 读取带宽达到了 4GB/s。如果有额外的 SSD,尤其是第二对来利用另一个控制器,这些数字会高得多。


在我们的 64K 顺序写入工作负载中,写入性能最高为 950MB/s,这再次是单元中安装的 SSD 数量的限制,根据系统配置方式,具有很大的上升潜力。


我们的下一组测试涵盖三种合成 SQL 工作负载:SQL、SQL 90-10 和 SQL 80-20。从 SQL 开始,我们看到两种 PowerVault ME5 配置在低于 1 毫秒的延迟内保持同步,最高 225k IOPS,然后以 4.1 毫秒的峰值延迟达到 252k IOPS。


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在我们的 SQL 90-10 工作负载中,连接 SAN 的 ME5 配置具有非常微妙的领先优势,尽管就饱和点之前的性能而言,它们都非常接近。在这里,我们测量了高达 186k IOPS 的亚毫秒性能,然后分别针对直接连接和 SAN 配置达到了 208k 和 212k IOPS。


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在 SQL 80-20 工作负载中写入百分比更高时,我们测量了高达 160k IOPS 的亚毫秒性能,然后在直接连接和 SAN 配置中达到了 176k 和 179k IOPS。


接下来是我们的合成 Oracle 工作负载:Oracle、Oracle 90-10 和 Oracle 80-20。在我们的第一个 Oracle 工作负载中,两种配置的性能相同,在延迟超过 1 毫秒之前最高 150k IOPS,最高为 166k IOPS。


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对于我们的 Oracle 90-10 工作负载,我们测量了低于 200k IOPS 的亚毫秒性能,然后每个配置达到 209k IOPS 的峰值。


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在我们的 Oracle 80-20 工作负载中,我们测量了 161k IOPS 的亚毫秒性能,然后每个配置达到 177k IOPS。


在基准测试的最后一部分中,我们着眼于衡量完整克隆和链接克隆场景的合成 VDI 性能。我们从完整克隆开始,查看引导、初始登录和星期一登录事件。在 Boot 中,两种配置在 159k IOPS 时都保持在 1ms 以下,并提供高达 177k IOPS 的峰值性能。


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在 FC 初始登录工作负载中,PowerVault ME5 在达到 40.6k IOPS 之前达到了低于 30k IOPS 的亚毫秒性能。


在最后一组综合测试中,我们从引导性能开始研究链接克隆 VDI 性能。在这里,我们再次看到两种 ME5 配置几乎相同。在亚毫秒级性能方面,我们测量了高达 113k 的 IOPS,然后提升到了 126k 的 IOPS。


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切换到初始登录后,ME5 的两种配置都提供了高达 15k IOPS 的亚毫秒性能,然后达到了 24.7k IOPS。


在我们上次测量星期一登录性能的测试中,两种配置在 17k IOPS 和最高 26k IOPS 时都将延迟保持在 1ms 以下。


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在存储方面,中小型企业需要性能强大、可靠且价格合理的存储阵列,而不一定是具有许多永远不会启用的功能的阵列。这是戴尔 PowerVault ME5 等平台的用武之地,作为入门级企业存储产品,其速度和价格点适合大多数 SMB/边缘用例。ME5 以低于 12,000 美元的起价和允许企业根据需要进行扩展的定价模式在这方面将其淘汰出局。


定价价值的很大一部分来自包罗万象的软件模型。这有助于降低 OPEX 并提高运营效率,同时为客户提供简单的部署和管理。此外,戴尔的支持系统和供应链管理使 ME5 系列成为各种用例的首选。最后要注意的是,ME5 比 ME4 带来了实质性的性能提升,使其成为现有 PowerVault 用户值得迁移的候选者。


在性能方面,PowerVault ME5 指定提供高达 640k IOPS。我们的测试显示,存储平台在该细分市场中取得了非常可观的结果。虽然我们的配置主要围绕具有两个 SSD 且其余为 HDD 的入门级混合构建,但它仍然为许多工作负载提供了强大的 I/O 性能。我们测试了利用双 32Gb FC 结构的 SAN 配置以及在某些边缘位置更常见的直接连接方法的性能。


性能亮点包括在我们的 SQL Server 应用程序工作负载中测量 1 或 2 毫秒的平均延迟,在我们的 MySQL Sysbench 工作负载中跨四个 VM 测量超过 9,500TPS。在四个角的工作负载中,我们的两个 SSD PowerVault ME5 超过 300k IOPS 4K 随机读取和 78k IOPS 4K 随机写入。在我们的 64K 测试中,大块顺序带宽测量为 4GB/s 读取和 950MB/s 写入。


总的来说,ME5 知道它在市场上的位置。从 HDD 开始并为未来的增长和性能添加 SDD 的灵活性是 ME5 的一个非常积极的方面。如果有一个应用程序可以从全闪存中受益,那么使用 ME5 创建该环境将是一项简单的任务。GUI 易于理解和配置,扩展选项可以使我们的审查模型达到 6.72PB,未来的固件升级允许增长到 8PB。此外,还有一系列深入的企业功能。这个完整的软件包使 ME5 成为 SMB、边缘存储或许多其他需要低成本、功能齐全、可靠存储的用例的绝佳选择。


【公司名称】四川旭辉星创科技有限公司

【代理级别】成都戴尔服务器工作站总代理

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