15萬買到64萬？ 一臺全閃陣列的生意經
作者：佚名
作為存儲管理員，以前只要守衛技術象牙塔，真是怎么爽由自己！
偶爾被拉進一個什么銷售動員大會，還可以教育臺下一眾“技術小白”，講一講我們存儲的技術原理、管理流程，讓他們明白，所謂的促銷戰役對于我們存儲來說，是極為不靠譜的！
可是現在，連平常甚少逛街的我都發現了，電商還真是“多快好省”啊！但說歸說，那些銷售部門分分鐘搞出來的造節、大促，對于IT部門仍然是“被戰役”！要上線新服務，提供新的存儲卷，做數據分析，真真一個“燙手山芋”?。?/div>
短暫的糾結過后，還得面對現實，畢竟“互聯網+”給各行各業帶來的沖擊是有目共睹的！作為企業的IT管理人員，豈能坐視不理？
該干的活兒還得咱自己想辦法！找個專業人士咨詢則個！
第一個想到的，便是去拜訪主張“加速促進新解決方案落地”的企事錄團隊，聯合創始人曾智強在企業級存儲領域有很多獨到見解，想必能給我一些中肯的建議！
果然，了解我的問題與困惑以后，曾智強迅速把解決方案鎖定為全閃存陣列，“你要的是性能，又不太重容量”，而且，“一臺配6個SSD的全閃才15萬起步，每IOPS才一塊錢！”
后來的溝通證實，這個建議背后源于企事錄團隊剛剛做過的一輪全閃存陣列評測，針對目前企業存儲的挑戰與存儲管理員的困惑，猶如剝筍一般層層分解，最終得來“金句”。
一起來看專業評測如何剝筍吧，有圖有真相！
拓撲圖顯示，整個測試環境采用傳統的SAN架構，最上是戴爾PowerEdge R930四路服務器（72物理核心512GB內存），安裝Oracle Linux 6.6和Oracle 12c，通過兩塊雙端口FC HBA與中間的Brocade 6505 16Gb/s FC交換機相連接，因為是測試環境，交換機只有一臺，并沒有冗余設置。
最下即全閃存陣列，來自戴爾的Storage SC4020，配備了20塊200GB容量的SSD，一塊為熱備盤，19塊盤以一種類似于RAID 10的方式冗余。
據說，戴爾官方售價15萬8千8百8十8的SC4020全閃配置的是6塊容量為480GB的SSD，可以根據用戶需求以“頗為驚喜的代價”升級為6塊容量為1.92TB的SSD，曾經的“新貴”甩掉偶像包袱啦！
一個小插曲是，測試中前端Oracle數據庫服務器上插的兩塊FC HBA卡，卻只有3條FC通道，企事錄團隊的解釋是一個光模塊出了點問題，實驗室里面也沒有適合的備件。
這個問題倒是很常見，光模塊跟HBA卡、FC交換機不是同一家廠商供貨，指不定就有鏈路不通，或者帶寬降低等兼容性問題。
看過價格和架構，重點來看數據庫性能，見下圖“8K數據塊的隨機讀性能”▼
測試8KB數據塊隨機讀取獲得的結果：最大IOPS接近29萬，平均響應時間在1ms（毫秒）以內，突發響應時間（最大延遲）在32ms左右，這樣看來，性能非常好。我現在使用的高端存儲，配了幾百塊盤，加上優化以及緩存的作用，IOPS也不過才幾萬。
同一個測試中的另一組成績，8KB隨機讀的帶寬最高到2264MB/s，考慮到服務器只是用了3條8Gb/s FC通道，理論帶寬是2400 MB/s，已經可以認為是到達FC通道的極限了。
來自測試團隊的另一組數據證實了我的想法，果然是服務器與FC交換機之間的帶寬瓶頸。
128KB數據順序讀測試結果，最大帶寬2268MB/s，與8KB隨機讀帶寬2264MB/s相差無幾，確認帶寬是瓶頸
想必你也想知道“15萬8的全閃存極限性能在哪里”，企事錄團隊的測試結果，如下面這張統計圖顯示▼
4KB數據塊隨機讀取測試結果，IOPS接近37萬，平均響應時間在1ms以內，最大延遲也在32ms左右，變化不大。
3條8Gb/s FC達到37萬IOPS，但FC通道仍有成為瓶頸的可能。
而國外某權威機構有用6塊SSD測試，IOPS超過10萬。通過我們的驗證，排除一塊熱備盤，國外機構實際使用5塊SSD。企事錄測試團隊實際使用了19塊SSD，接近4倍的盤數量獲得了接近4倍的性能。
這個基準測試成績跟應用性能的差距有多大？
我們調出Oracle性能測試成績來驗證一下▼
Oracle數據庫性能測試主要考慮三個指標，即TPM（Transactions Per Minute，每分鐘在線事務處理數）、TPS（Transactions Per Second，每秒在線事務處理數）和響應時間（ms）。
從上圖可以看出：
峰值TPM最大為64.5萬，平均TPM約為61.5萬；
峰值TPS超過1.1萬，平均TPS在1萬以上；
性能較好，基本與前面基準測試中的8K數據塊隨機讀取的性能相吻合。并且，其平均響應時間為36ms，突發響應時間為250ms，性能的穩定性很好。
單看性能數字，也許對業務部門并不“帶感”，放在具體的業務情景來分析一下：
在今年雙十一開始的頭30分鐘，天貓每秒交易峰值17.5萬筆，相當于17.5萬的峰值TPS；每秒支付峰值12萬筆則相當于12萬峰值TPS。這兩者加起來差不多要接近30萬TPS性能！
簡單換算，不考慮其他因素影響，差不多30臺同等配置的SC4020全閃存陣列就能滿足天貓交易和支付的性能需求（登錄、瀏覽等操作不在此列）。
當然，這個簡單換算只是為了有一個直觀印象，并不反映實際情況。畢竟“雙十一”是全球最大規模的“購物狂歡”，系統架構將是其性能發揮的關鍵。絕大多數企業也不需要達到那么高的交易性能，在能夠完成任務的前提下，，設備越少，其架構的復雜度越小，運維也更加方便。
搞清楚技術問題的種種只是開端，更重要的是，曾經“高富帥”而又甩掉了偶像包袱的全閃存，為存儲重新定義了經濟效益，具體來說，有以下幾個方面：
更低的實際功耗：按照企事錄團隊的算法，目前市面上最快的磁盤是1.5萬轉（RPM）的SAS盤，功耗約為8W（實際為7.92W），IOPS大約為200，要達到10萬IOPS，需要500個硬盤，僅硬盤的功耗就接近4KW（3960W）。也就是說，光是使用磁盤系統，一年的電費就夠買好幾臺全閃存陣列了！
某知名硬盤制造商的一款高性能磁盤——15000 RPM、300GB容量的SAS磁盤，紅框中顯示其平均功耗為7.92W。而SC4020的開機功耗最大為380W左右，10倍于測試配置。
如果使用SC4020這種最大可配置24塊2.5硬盤的2U機箱的話，500個硬盤需要21個機箱，正好滿配一個42U機柜。
而如果要達到企事錄測試獲得的30萬IOPS（實際4K隨機為37萬IOPS，8K為29萬IOPS），則需要1500個硬盤，功耗接近12KW，而SC4020正常運行和全速運行時的功耗為260W-280W之間，不到前者的四十分之一。
更小的占地空間：SC4020滿配24塊SSD，提供超過30萬IOPS，只占用2U高機架空間。而提供10萬IOPS的磁盤系統需要一個滿42U機柜（500 HDD），而提供30萬IOPS的磁盤系統則需要3個滿42U機柜。
卓越的單位I/O成本：從成本的角度來看，提供相同的I/O性能，SC4020的成本遠低于磁盤系統。計算單位IOPS成本，考慮到SC4020在6個SSD的配置下能提供10萬IOPS，而售價才15萬人民幣，相當于每IOPS成本1.5元人民幣，不到2元錢。
需要明確一下，與每IOPS成本相對的則是每GB成本。目前而言，按IOPS成本計，閃存占優，即閃存能夠更好地支撐性能需求型應用；而如果應用主要需要的是大容量的話，則基于低速（7200RPM及以下）大容量硬盤的系統更占優勢，每GB成本更低。
責任編輯：潤月
來源：
51CTO
分享到微信 
分享到微博相關推薦
