這部分資料引用自《SPC BENCHMARK 1/ENERGY? EXTENSION (SPC-1/E?) OFFICIAL SPECIFICATION》。SPC-1的工作負載由3個ASU(應用存儲單元)組成,分別為Data Store、User Store和Log/Sequential Write(日志/順序?qū)???梢娬嬲暙I隨機IOPS性能的是前兩者,也就不難理解有成績較高的系統(tǒng)ASU-3只用了少量機械硬盤。

在每個ASU上又運行數(shù)量不等的I/O Stream,根據(jù)下表拿ASU-2的參數(shù)類型和值舉例進一步分析。

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結合紅框標出的一項Read fraction——讀I/O所占的比例,下面列出的完整IOPS測試結果就更好理解了。另一項Transfer size(512 byte blocks)如果是8,應該代表I/O大小為4KB;SMIX則是按照一定比例的混合塊,經(jīng)計算其平均I/O大小為14.4KB。

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如上圖,112,476(實際應該是112,479?)這個IOPS值是由一系列讀寫測試結果疊加而來?;旌献x寫負載可以理解為總共44,358隨機讀IOPS、36,503隨機寫IOPS,以及31, 608順序?qū)慖OPS。可見SPC-1測試的寫操作比例并不低。

由于是評估SSD壽命,這里我們只需要關注寫IOPS,并由此計算出每秒寫入數(shù)據(jù)量。

(1967+15797+11814+1416+5509)*4 + 31608*14.4

=601167.2 KB/s ≈ 587 MB/s

如果長期保持這種寫入壓力,陣列每天總寫入量達到48TB,按照測試配置6個SSD平均寫入約為16TB。這里考慮了RAID 1鏡像的寫懲罰為2,如果RAID 5或者RAID 6,此處計算最差的隨機寫懲罰應分別按照2和3來計算,而不是通常的4和6,因為我們討論的是寫入壽命,由RAID而引發(fā)的讀I/O在這里不用考慮。

參考資料:戴爾技術文檔《Briefing on how to leverage DPACK’s Average Daily Writes value to calculate SSD durability》

折算下來,每個480GB SSD每天寫入達到36遍(也就是DWPD=36)——畢竟SPC-1的目的是為了測性能。我們設想一下,如果換成DWPD=10的1600GB混合用途或者寫密集型SSD,配置12個(保持RAID 1)大約可以堅持9年的閃存壽命(或者24個800GB也是如此),只是更換SSD之后SPC-1測試成績很可能會有提高。

同時有必要指出,真正的生產(chǎn)存儲7×24常年平均IOPS能超過11萬,寫入達到587 MB/s的比例有多大?確實有金融交易系統(tǒng)結算批處理的日志生成量達到上GB/s,而那種級別的應用通常會選擇EMC VMAX、XtremIO等高端陣列,對應的SSD數(shù)量也會更多。作為一款中端存儲戴爾SC4020性能上已經(jīng)不弱,那么它支撐的應用負載通常是多大呢?

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Dell Storage SC4020

典型OLTP環(huán)境:讀寫混合20,000平均IOPS

我們再假設另外一種情況,按照典型的OLTP工作負載,模擬Oracle 8KB I/O大小,如果某存儲系統(tǒng)在讀/寫比例80% / 20%情況下年平均IOPS——20,000(峰值可能要高得多),可以計算出每天寫入量約為2.7TB,折合6個480GB SSD每天大約寫入2遍。

如此則SC4020跑SPC-1測試的配置即可滿足5年生命周期,即使換成DWPD=1的讀密集型SSD,增加單盤容量或者數(shù)量也可以輕松應付,例如:使用1.92TB SSD。接下來要考慮的就是數(shù)據(jù)量(包括當前數(shù)據(jù)量和增量),還有混合負載的情況。

數(shù)據(jù)量這個計算起來比較簡單,6個480GB SSD只是一個起步配置,容量增加的同時閃存壽命(可寫入量)也會成正比提高;對于混合負載,一臺陣列同時跑OLTP和其它業(yè)務(比如VDI)該怎么規(guī)劃呢?如果要求較高的服務質(zhì)量,我們建議將不同業(yè)務跑在由不同SSD組成的多個RAID存儲池中,一旦峰值I/O壓力超出陣列控制器的處理能力,則可以考慮換成更高端的型號,比如SC9000等。

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根據(jù)資料,Dell SC9000的控制器硬件應該基于最新一代的PowerEdge R930服務器平臺,每控制器兩顆3.2GHz 8核Intel Xeon(至強)處理器。Dell SC4020控制機箱的設計更加緊湊,每控制器配置一顆4核Xeon CPU。

輕松獲得當前系統(tǒng)及應用目標的寫入量

在理清了由存儲寫入IOPS/容量來計算SSD配置的方法之后,還剩下一個問題——如何獲得應用負載需要達到的寫入量?

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有的存儲廠商提供了相應的工具,能夠收集主機端性能信息,以此協(xié)助存儲解決方案的規(guī)劃和選型。比如我們在《【工程師筆記】第三期:如何評估應用的存儲性能需求?》一文中介紹的戴爾免費增值工具DPACK,“能夠?qū)τ脩舻拇鎯^程進行拆分分析——包括應用下發(fā)到存儲,以及存儲設備自身的處理兩部分。以判斷在存儲不成為瓶頸的情況下,應用能夠跑多快。所收集的數(shù)據(jù)會生成專業(yè)報告(涵蓋多種不同語言),客戶可以更好了解自己的環(huán)境,基于報告做出最佳的業(yè)務決策。”

除了性能數(shù)據(jù),DPACK還能報告當前數(shù)據(jù)總量和每天的寫入量,幫助用戶評估存儲容量的增長目標。

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sunk

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