امروزه با توجه به تعدد برندها و محصولات مختلف در حوزه ذخیره سازی، انتخاب یک ذخیره ساز کارآمد که با نیازمندی‌های شما همخوانی داشته باشد کار چندان آسانی نخواهد بود. لذا بدین منظور شما می‌بایست انتخاب خود را برپایه معیارهایی قابل اندازه‌گیری انجام دهید. تا این معیارها با کمک اعداد و ارقام موجود شما را در انتخابی مناسب یاری دهند. مهمترین و کاربردی‌ترین معیارها در این راه اندازه‌گیری مقدار IOPS (ورودی و خروجی بر حسب ثانیه) و Throughput (پهنای باند) می‌باشند. بنابراین بهترین روش برای مقایسه ذخیره‌سازها بدست آوردن مقدار این دو معیار برای هر ذخیره ساز و سپس مقایسه ذخیره سازها از طریق این معیارها می‌باشد.
در ادامه‌ی این مطلب قصد داریم اندازه گیری‌های مربوط به معیارهای IOPS و Throughput برروی یکی از مدرنترین SAN Storageهای مبتنی بر SDS در دنیای ذخیره سازها یعنی محصول OPEN-E JovianDSS را انجام دهیم و نتایج حاصل شده را با همین معیارها در سایر برندهای به نام دنیا همچون HPE MSA 2052 و DellEMC Unity 450F مقایسه نمائیم.
فهرست:
1. آماده‌سازی لابراتوار
2. نتایج IOPS در Random Read 4K
3. نتایج IOPS در Random Read 8K
4. نتایج IOPS در Random Read 32K
5. نتایج IOPS در Random Read 64K
6. نتایج IOPS در Random Read 128K
7. آماده سازی لابراتوار برای تست Sequential Read
8. نتایج IOPS در Sequential Read 4K
9. نتایج IOPS در Sequential Read 8K
10. نتایج IOPS در Sequential Read 32K
11. نتایج IOPS در Sequential Read 64K
12. نتایج IOPS در Sequential Read 128K
13. نتیجه‌گیری
ولین قدم برای آنالیز و بررسی Performance ذخیره ساز Open-e JovianDSS در اختیار داشتن یک لابراتوار می‌باشد که در جدول ذیل تجهیزات استفاده شده در این تست به منظور اندازه گیری IOPS و Throughput ارائه شده است.
مشخصات فنی لابراتور لازم برای این کار به شرح ذیل است:
حال در این بخش سعی بر آن داریم تا عملکرد یک دستگاه ذخیره ساز Open-e JovianDSS را همراه با RAID 10 و Inline Compression را بسنجیم. برای این منظور از 32 worker برروی نرم افزار IOmeter که به 8 عدد هارد دیسک معرفی شده به Windows Server 2019 متصل شده‌اند بهره برده‌ایم. این مدل سنجش برای نمایش معیارهای واقعی یک ذخیره‌ساز بسیار کارآمد می‌باشد. در این آزمایش، ما از FC HBA Card با دو عدد پورت 16Gbps برای برقراری ارتباط مستقیم بین ذخیره‌ساز و سرور استفاده کرده ایم. در گام بعدی نیازمند به چندین پروفایل مختلف بر روی IOmeter به منظور اندازه‌گیری پارامترهای IOPS و Throughput می‌باشیم.
لیست پروفایل‌های مورد نیاز برای اندازه‌گیری IOPS به شرح ذیل می‌باشند:
4K Random Read: 100% Read, 100% Random, 32 threads.
8K Random Read: 100% Read, 100% Random, 32 threads.
32K Random Read: 100% Read, 100% Random, 32 threads.
64K Random Read: 100% Read, 100% Random, 32 threads.
128K Random Read: 100% Read, 100% Random, 32 threads.
در نمودارهای ذیل تمامی پروفایل‌های بالا با استفاده از ابزار IOmeter بر روی ذخیره‌ساز Open-e JovianDSS آزمایش شده‌اند که نتایج هر یک از پروفایل‌ها در قالب یک نمودار نمایش داده شده است. در این نمودارها، محور عمودی بیانگر میزان تاخیر مجاز (Latency) و محور افقی نیز بیانگر پارامتر IOPS (Input-Output Per Second) می‌باشد. در مواردی که Workload از نوع DataBase با تعداد Transactionهای Random بالا می‌باشد؛ معمولا نتایج این تست مهم می‌باشد و خروجی تست به ما نشان می‌دهد که چنانچه یک Load بر روی ذخیره‌ساز از نوع DataBase قرارداده شود، ذخیره ساز قابلیت پردازش چه تعداد ورودی و خروجی را در ثانیه خواهد داشت. در محاسبه میزان IOPS معمولا از Block Sizeهای کوچک همچون 4K و 8K استفاده می‌شود و همانطورکه در نمودارها مشاهده خواهید کرد؛ میزان IOPS به ازای Block Sizeهای 4k برابر 243000 و به ازای 8K برابر 210000 می‌باشد.
در نمودار Random Read 4K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید، بازه‌ی IOPS از مقدار 203000 تا 243000 در مقابل افزایش Latency از 15 میکروثانیه تا 4 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 4 میلی ثانیه IOPS به مقدار بیشینه خود یعنی 243000 رسیده است.
در نمودار Random Read 8K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه‌ی IOPS از مقدار 159000 تا 210000 در مقابل افزایش Latency از 20 میکروثانیه تا 5 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 5 میلی ثانیه IOPS به مقدار بیشینه خود یعنی 210000 رسیده است.
در نمودار Random Read 32K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه ی IOPS از مقدار 95800 تا 100000 در مقابل افزایش Latency از 33 میکروثانیه تا 10 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 10 میلی ثانیه IOPS به مقدار بیشینه خود یعنی 100000 رسیده است.
در نمودار Random Read 64K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه ی IOPS از مقدار 49300 تا 50300 در مقابل افزایش Latency از 66 میکروثانیه تا 20 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 20 میلی ثانیه IOPS به مقدار بیشینه خود یعنی 50300 رسیده است.
در نمودار Random Read 128K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه ی IOPS از مقدار 25000 تا 25200 در مقابل افزایش Latency از 12 میلی ثانیه تا 40 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 40 میلی ثانیه IOPS به مقدار بیشینه خود یعنی 25200 رسیده است.
لیست پروفایل‌های مورد نیاز برای اندازه‌گیری Throughput نیز به شرح ذیل می‌باشند:
4K Sequential Read: 100% Read, 100% Sequential, 32 threads.
8K Sequential Read: 100% Read, 100% Sequential, 32 threads.
32K Sequential Read: 100% Read, 100% Sequential, 32 threads.
64K Sequential Read: 100% Read, 100% Sequential, 32 threads.
128K Sequential Read: 100% Read, 100% Sequential, 32 threads.
در ذیل تمامی پروفایل‌های بالا با استفاده از ابزار IOmeter بر روی ذخیره‌ساز Open-e JovianDSS آزمایش شده‌اند که نتایج هر یک از پروفایل‌ها در قالب یک نمودار نمایش داده شده است. در این نمودارها، محور عمودی بیانگر میزان تاخیر مجاز (Latency) و محور افقی نیز بیانگر پارامتر ظرفیت و توان عملیاتی (Throughput) می‌باشد. در مواردی که Workload از نوع Backup و یا Streaming با توان عملیاتی خواندن و یا نوشتن بالا و از نوع Sequential باشد؛ معمولا نتایج این تست مهم می‌باشد و خروجی تست به ما نشان می‌دهد که چنانچه یک Load بر روی ذخیره‌ساز از نوع Streaming قرارداده شود، ذخیره ساز توان عملیاتی انتقال چه ظرفیتی از داده‌ها را بر حسب مگابایت بر ثانیه خواهد داشت. در محاسبه توان عملیاتی (Throughput) ذخیره‌ساز معمولا از Block Sizeهای بزرگتر استفاده می‌شود و مناسب‌ترین Block Size را می‌توان 64K و یا 128K در نظر گرفت و همانطورکه در نمودارها مشاهده خواهید کرد؛ میزان Throughput به ازای Block Sizeهای 128k و 64K برابر 3.3 گیگابایت بر ثانیه می‌باشد که البته ثابت ماندن این عدد در Block Sizeهای بزرگ می‌تواند از اشباع شدن کارت FC HBA نشأت گیرد که انتظار می‌رود با افزایش پهنای باند و تعداد پورت‌های FC HBA، مقدار Throughput نیز افزایش یابد.
در نمودار Sequential Read 4K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه‌ی Throughput از مقدار 705 تا 852 مگابایت بر ثانیه در مقابل افزایش Latency از 15 میکرو ثانیه تا 5 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 5 میلی ثانیه Throughput به مقدار بیشینه خود یعنی 852 مگابایت بر ثانیه رسیده است.
در نمودار Sequential Read 8K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه‌ی Throughput از مقدار 1315 تا 1665 در مقابل افزایش Latency از 20 میکرو ثانیه تا 5 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 5 میلی ثانیه Throughput به مقدار بیشینه خود یعنی 1665 مگابایت بر ثانیه رسیده است.
در نمودار Sequential Read 32K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه‌ی Throughput از مقدار 3202 تا 3260 در مقابل افزایش Latency از 33 میکرو ثانیه تا 10 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 10 میلی ثانیه Throughput به مقدار بیشینه خود یعنی 3260 مگابایت بر ثانیه رسیده است.
در نمودار Sequential Read 64K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه‌ی Throughput از مقدار 3244 تا 3292 در مقابل افزایش Latency از 66 میکرو ثانیه تا 20 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 20 میلی ثانیه Throughput به مقدار بیشینه خود یعنی 3292 مگابایت بر ثانیه رسیده است.
در نمودار Sequential Read 128K:
همانطور که مشاهده می‌نمائید بازه‌ی Throughput از مقدار 3280 تا 3299 در مقابل افزایش Latency از 12 میلی ثانیه تا 40 میلی ثانیه تغییرات دارد. که در ازای میزان تاخیر 40 میلی ثانیه Throughput به مقدار بیشینه خود یعنی 3299 مگابایت بر ثانیه رسیده است.
نتیجه‌گیری:
در این بخش به مقایسه میزان IOPS از سه ذخیره ساز Open-e JovianDSS و DellEMC 450F و HPE MSA 2052 می پردازیم. همانطور که در تصاویر ذیل نمایش داده شده است هر سه ذخیره ساز به ازای بلاک سایز 4 کیلوبایت با یکدیگر مقایسه شده‌اند:
همانطور که در تصاویر قابل رویت است در ذخیره ساز HPE MSA 2052 میزان IOPS به ازای 16.2 میلی ثانیه تاخیر (latency) در حدود 233 هزار و در ذخیره ساز DellEMC Unity 450F نیز به ازای 11.9 میلی ثانیه تاخیر در حدود 267 هزار می‌باشد. در ذخیره ساز Open-E JovianDSS نیز به ازای 4 میلی ثانیه تاخیر نتیجه‌ای مطلوب و در حدود 243 هزار را نمایش می‌دهد. و این نتیجه نشان از قدرت Open-E و رقابت‌پذیری آن در کلاس‌های رده اول دنیا دارد.
*منابع:
