每個(gè)控制器代表一個(gè)ioDrive2,有自己的40納米制程Xilinx Virtex-6 FPGA和768GB SLC NAND池。我們測(cè)評(píng)的ioDrive2 Duo使用鎂光的NAND,不過(guò)Fusion-io本身是不限于任何一家NAND制造商的。每個(gè)設(shè)備有24個(gè)32GB NAND芯片,在格式化之后有600GB可用容量。這個(gè)比率意味著過(guò)量配置水平是22%,差不多和大多數(shù)企業(yè)級(jí)閃存設(shè)備相同。
Fusion ioMemory與NAND閃存的接口就好像一個(gè)處理器與系統(tǒng)記憶體互動(dòng)一樣。它同時(shí)使用Fusion-io的NAND控制器(FPGA)——直接在PCIe上通信——與Fusion-io驅(qū)動(dòng)程序或Virtual Storage Layer(VSL:虛擬存儲(chǔ)層)軟件——安裝在主機(jī)系統(tǒng)上并將設(shè)備轉(zhuǎn)譯成一個(gè)傳統(tǒng)的塊設(shè)備。通過(guò)Fusion-io的VSL,軟件可以模擬成一個(gè)塊設(shè)備以實(shí)現(xiàn)兼容性——盡管Fusion-io還提供一個(gè)SDK來(lái)允許軟件廠商直接與NAND通信來(lái)避免模擬的開(kāi)銷(xiāo)。ioMemory也有自己的非傳統(tǒng)性,表現(xiàn)在它消耗系統(tǒng)資源以便讓VSL驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)功能,使用主機(jī)CPU的同時(shí)還在系統(tǒng)記憶體上創(chuàng)建印記。從產(chǎn)品支持的角度看,由于Fusion-io將FPGA用作NAND控制器而不是用ASIC(專用集成電路),因此它們可以實(shí)施非常底層的軟件更新來(lái)解決漏洞問(wèn)題和進(jìn)行性能增強(qiáng)。與此相比,標(biāo)準(zhǔn)的SSD(固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)控制器的基礎(chǔ)變化只能通過(guò)設(shè)計(jì)新的控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)——盡管兩種設(shè)計(jì)都可以通過(guò)固件更新實(shí)施高層次的調(diào)整。
針對(duì)ioDrive2的VSL 3.2.2發(fā)布所帶來(lái)的一個(gè)增強(qiáng)就是新的控制器功能。以前,每個(gè)ioMemory設(shè)備在主機(jī)系統(tǒng)上都呈現(xiàn)為一個(gè)設(shè)備。在Fusion VSL目前大部分版本中,控制器被分為兩個(gè)設(shè)備,并以“雙管”模式運(yùn)行。因此,現(xiàn)在不再是ioDrive是1個(gè)LUN(邏輯單元號(hào))且ioDrive2 Duo是2個(gè)LUN,而是分別呈現(xiàn)為2個(gè)和4個(gè)LUN。在我們對(duì)舊布局和新布局的測(cè)試過(guò)程中,盡管我們所有的正式基準(zhǔn)都是只用VSL 3.2.2,我們注意到新布局在小型I/O性能上有很強(qiáng)的提升。
當(dāng)比較Fusion ioMemory的PCIe布局的時(shí)候,電源也是另一個(gè)經(jīng)常冒出來(lái)的話題,因?yàn)橐恍┨囟☉?yīng)用需要外部電源連接。這也適用于Duo系列產(chǎn)品,后者就是在一張PCIe卡上有兩個(gè)ioMemory設(shè)備。在這些情況下,要全負(fù)荷運(yùn)行,它們要消耗超過(guò)25瓦的電力,也就是最低的8通道PCIe額定功率。Fusion-io用兩種方式來(lái)解決這個(gè)電源需求:外部電纜線或用功率超過(guò)給定值的方法——也就是讓卡通過(guò)8通道PCIe插槽來(lái)消耗超過(guò)25瓦的電力。在我們的測(cè)評(píng)中,我們?cè)u(píng)估了聯(lián)想ThinkServer RD630內(nèi)部的ioDrive2 Duo SLC,我們?cè)诠β食^(guò)給定值的前提下執(zhí)行了所有的基準(zhǔn)測(cè)試,我們?cè)谌姞顟B(tài)下進(jìn)行了測(cè)試,沒(méi)有用到外部電源。在硬件安裝指南中,F(xiàn)usion-io表示如果主機(jī)服務(wù)器的額定功率是55瓦,那么可以安全啟用軟件過(guò)量配置。
管理軟件
Fusion-io的ioSphere ioMemory Data Center Management套件給其他制造商設(shè)定了一個(gè)門(mén)檻。我們?cè)?jīng)比較過(guò)許多其他競(jìng)爭(zhēng)性的應(yīng)用程序加速器,即使基本的Windows GUI(圖形用戶接口)都很難看見(jiàn),許多制造商只提供有限的CLI(命令行)支持。用戶界面在閃存設(shè)備的長(zhǎng)期管理中還是很重要的,因?yàn)橘|(zhì)保和預(yù)期壽命都取決于給定環(huán)境下的使用情況。
Fusion-io的ioSphere通過(guò)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)界面為IT管理員解決了許多問(wèn)題,這個(gè)界面包括:實(shí)時(shí)和歷史性能,健康狀況監(jiān)視,質(zhì)保預(yù)測(cè)。 ioSphere不僅支持對(duì)本地安裝的ioMemory設(shè)備的監(jiān)視,也支持對(duì)網(wǎng)絡(luò)上安裝的ioMemory的監(jiān)視,同時(shí)它可以設(shè)置遠(yuǎn)程訪問(wèn)讓管理員在數(shù)據(jù) 中心之外監(jiān)視數(shù)據(jù)。這種豐富的功能是無(wú)可匹敵的。
ioSphere最有意思的功能之一就是實(shí)時(shí)性能流。ioSphere可以讓用戶連接到一個(gè)指定的ioMemory設(shè)備上并觀察設(shè)備的活動(dòng)。我們?cè)跍y(cè)試中廣泛使用了這個(gè)功能。上圖顯示了我們?cè)谶M(jìn)行MarkLogic NoSQL Database Benchmark基準(zhǔn)測(cè)試時(shí)候的性能。由于ioSphere持續(xù)地從所有被連接的ioMemory設(shè)備上記錄數(shù)據(jù),因此它可以編制出顯示過(guò)往性能的報(bào)告,這樣你就可以更好地估計(jì)一個(gè)特定的ioMemory設(shè)備在給定的生產(chǎn)環(huán)境中還可以使用多久。
對(duì)那些有興趣了解高級(jí)信息的用戶,ioSphere還可以跟蹤電源使用、卡溫度、總體數(shù)據(jù)讀取和寫(xiě)入以及其他在調(diào)試時(shí)候有用的細(xì)節(jié)。用戶可以通過(guò) ioSphere或CLI——在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中缺省地安裝——來(lái)訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)。另一個(gè)先進(jìn)的功能就是過(guò)量或少量配置驅(qū)動(dòng)器,也就是在容量和性能之間做取 舍。在我們的評(píng)估中,我們?cè)谝话隳J较潞透咝阅苣J较聹y(cè)試了ioDrive2 Duo SLC。高性能模式是有20%的額外過(guò)量配置,不過(guò)對(duì)高級(jí)用戶,F(xiàn)usion-io還可以讓用戶自己選擇過(guò)量或少量配置的具體比例。在少量配置的時(shí)候,用戶可以將ioDrive2的容量提高到廣告中容量以上的水平(只是要犧牲性能和耐用性)。
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