希捷推出银河(Exos)2X14双磁臂硬盘,助力微软实现双倍性能

小熊在线 电子打鱼 | 2019年12月04日
希捷推出银河(Exos)2X14双磁臂硬盘,助力微软实现双倍性能 ......

希捷银河(Exos)2X14企业级硬盘采用了突破性的MACH.2双磁臂技术

希捷银河(Exos)2X14企业级硬盘是全球首款集成希捷MACH.2™多磁臂技术的硬盘,目前多家客户在对其测试以进行数据中心部署。MACH.2是一项突破性的技术,相对于单磁臂,MACH.2已经在许多应用中展现了其优势,包括内容分发网络(CDNs)、视频流、邮件服务器、备份/传输服务、大数据分析(Hadoop)以及云应用等等。

微软对采用MACH.2技术的希捷Exos 2X14企业级硬盘有着很高的期待。他们的目标是:维持微软云服务(包括Azure和微软Exchange在线电子邮件服务)所需的IOPS(每秒输入/输出),增加数据中心每插槽的可用存储容量。随着早期测试的顺利完成,MACH.2已证明其在高IOPS工作负载下达到了预期。

微软对采用双磁臂技术的希捷Exos 2X14进行测试

微软已经完成了希捷银河(Exos)2X14首轮功能部署测试,包括完整的基础架构测试,以验证其与数据中心基础架构的互操作性和兼容性、产品耐用性、可靠性、与奥林巴斯计划(Project Olympus,微软与开放计算项目OCP联合推出的下一代超大规模云计算硬件模型)系统架构的集成性,以及MACH.2性能测试。对产品性能,IT架构师的期望尤其高。

在MACH.2技术早期开发阶段,微软的合作伙伴架构师Aaron Ogus一直与希捷直接合作,将该技术部署到微软云空间。

Ogus表示:“我们对希捷银河(Exos)2X14工程开发单元进行了大量的早期测试,现在已经测试了希捷银河(Exos)2X14 CTU(早期生产的客户测试单元),基于分析,我们发现其吞吐量和IOPS接近两倍,这些都是我们期望通过MACH.2技术获得的提升。”

为了评估MACH.2硬盘的性能,微软采用行之有效的工具,比如微软Exchange Server Jetstress工具,该工具模拟服务器上的Exchange 2013和Exchange 2016磁盘输入/输出负载,以验证磁盘子系统的性能和稳定性。微软测试了顺序吞吐量(模拟备份操作或串流)和随机读取IOPS测试(模拟超大规模和CDN工作负载)等。

“我们模拟工作负载已经有一段时间了。”Ogus说,“随着希捷MACH.2技术的开发,我们和希捷合作以确保MACH.2满足我们的业务需求。我们的目标是MACH.2技术的吞吐量达到目前所配置的单磁臂硬盘的近两倍,而通过测试表明这个目标已经达成。”

MACH.2解决了云数据中心每TB下的性能与成本等需求

云客户在其数据中心大批量部署3.5英寸硬盘,并横跨分布于多个机架的诸多设施去管理应用程序存储节点。为了满足服务水平协议(SLAs),云客户需要部署的机械硬盘存储容量能够达到一定的性能水平,而性能以IOPS和命令延迟来度量。所需性能以特定延迟下实现的IOPS/TB来呈现。

数据中心架构师还将企业级固态硬盘视为提高IOPS的一种方式。该方式用于平衡每个应用中包括容量要求、IOPS、吞吐量、环境成本(如冷却)和成本等各种需求是合理的。但机械硬盘每TB成本更低且容量更高,如果机械硬盘可以提供必需的IOPS,那他们就可以成为最有效的利用容量的存储层。

希捷MACH.2技术中,两个磁臂可以在同一硬盘中独立工作,且IO操作是并行的,因此性能翻倍。在硬盘中,上半部分的读写磁头由一个磁臂驱动,而下半部分由另一个磁臂来主导,每个磁臂负责硬盘总容量的一半。一块硬盘,两倍的IOPS,解决了IOPS/TB的挑战。

MACH.2如何使微软Exchange服务器架构受益

云数据中心的空间极为宝贵,因此云供应商努力为诸多应用提升同一插槽的IOPS。

MACH.2硬盘将被部署用以支持微软所有的云解决方案服务(CSP),包括Azure和Exchange——而这些程序已经充分共享了空间。而微软希望降低插槽成本,成本的降低依赖于占地空间、电力以及散热等各种因素的共同作用。随着客户发现所安装硬盘的IOPS持续走低,他们不得不另想办法,比如增加双磁臂硬盘。

微软不断调整Exchange架构以最大化服务器吞吐量。希捷的MACH.2技术允许Exchange在持续部署更大容量硬盘的同时,保持服务水平协议的低延迟。希捷支持微软部署14TB希捷银河2X14这种更大容量的硬盘,而希捷MACH.2技术帮助微软既获得了所期待的系统容量,同时也足以支持Exchange的数据吞吐量。

MACH.2杜绝“搁置容量”

只要特定的机械硬盘满足甚至超出客户要求的IOPS/TB阙值,那么机械硬盘全部容量都能得到完全利用。而如果机械硬盘的IOPS/TB低于根据应用工作负载而设定的阙值,客户则无法在目标工作负载下充分使用硬盘所有的容量——这就是所谓的“搁置容量”问题。

希捷云产品经理James Borden就搁置容量带来的难题称:“硬盘容量日益增加,但目前为止,数据传输速度却还未得到同步提升。如果没有多磁臂技术的支持,受每块硬盘的最大吞吐量所限,一旦超出特定容量就无法提供预期的服务质量。”

“比如,为了保持预期服务质量,一块16TB硬盘所需的吞吐量为一块8TB硬盘最大吞吐量的2倍。当应用开始超出存储设备的最大IOPS,唯一的解决方法是存储更少的数据到硬盘上——这就造成了搁置容量。”

Borden解释道:“解决搁置容量浪费的一个‘权宜之计’是将要求性能的数据存储在硬盘外圈,次要的数据存储在内圈。这样就避免了硬盘容量只用到三分之二。但是该策略会让数据管理变得更为复杂,并且你无法确定能够完全利用已装硬盘的容量。”

但是如果部署采用MACH.2技术的Exos 2X14硬盘,这个权宜之计就没必要了。数据中心可以为每个插槽安装一块14TB双磁臂硬盘。对于应用来讲,这和两块7TB硬盘所带来的高吞吐量非常相似,区别是装置在单个插槽。

希捷与微软携手开发MACH.2技术,满足云计算应用所需

希捷首批希捷银河(Exos)2X14双磁臂硬盘的设计与特性直接响应客户的需求。在MACH.2多磁臂技术的整个研发以及推出过程中,微软一直以紧密合作伙伴的身份参与其中。

希捷全球云应用销售负责人Chris Hensley称:“在MACH.2技术发展中,我们和微软一直在数据中心领域密切的合作。从最初设想阶段到现在,他们一直都给予极大支持。在与微软不断沟通如何解决他们IOPS/TB问题的过程中,我们的MACH.2多磁臂架构得以发展。”

Borden表示:“整个过程中,微软一直伴随我们左右,我们也让他们参与到每个环节,并从早期的硬盘样品开始,我们一直受到他们启发。微软在架构初期就与我们合作,确保我们的设想能够转化为他们后期的部署。这也一直是开发MACH.2架构第一次迭代的关键,采用双重LUN SAS——适用于微软数据中心架构且合理反映其他大型云计算用户的需求。”

随着希捷银河(Exos)2X14双磁臂硬盘的不断推进及发展,硬盘家族将呈现不同规格和属性,以满足各种企业用例。

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