小心,存儲性能宣傳有大坑!
隨著全閃存的普及,存儲性能的宣傳戰(zhàn)爭變得越來越激進(jìn),在2008年,10萬IOPS已經(jīng)是非常高的性能,而十年后的今天,1000萬IOPS已經(jīng)成為多家廠商宣傳的主題。而存儲響應(yīng)速度的另一個指標(biāo)時(shí)延已經(jīng)從毫秒演進(jìn)到了微秒時(shí)代。
存儲性能宣傳的幾個陷阱:
存儲這個專業(yè)的IT設(shè)備變得越來越復(fù)雜難懂,而存儲性能也像SpaceX一樣從地面飛向火星。今天我們主要來剖析一下存儲性能的幾個宣傳陷阱。
陷阱1:采用全***的性能進(jìn)行宣傳
很多廠商宣傳性能時(shí)會在后面的備注里面小字寫上“100% cache hit”,這意味著所有的數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中,并沒有真正的做到持久化的保存。全緩存***的性能并非沒有價(jià)值。現(xiàn)代IT架構(gòu)高性能的關(guān)鍵就是將使用最頻繁的數(shù)據(jù)存儲在響應(yīng)最快的地方。
我們結(jié)合上圖進(jìn)行說明。其中L0~L2層較熱的數(shù)據(jù)都是由操作系統(tǒng)的CPU來調(diào)度,而從L3~L4則由存儲系統(tǒng)來調(diào)度。
借助緩存來存儲最熱的數(shù)據(jù)是值得探討的一個話題,但介紹存儲產(chǎn)品的性能指標(biāo)時(shí),采用全內(nèi)存***的說法則值得商榷。因?yàn)闃I(yè)務(wù)模型不一致,存儲產(chǎn)品的緩存***率在不同客戶環(huán)境下是大相徑庭的。
陷阱2:100%讀的性能
當(dāng)前主流SSD在全讀時(shí)性能非常好,而寫入并沒有那么快,原因是每次寫入數(shù)據(jù)時(shí)SSD盤都需要先擦除一個NAND的數(shù)據(jù),再來全新的寫入數(shù)據(jù),這個過程稱之為“Program/Erase”,在主流的MLC\TLC NAND Flash中這個操作耗時(shí)大概在1~2ms,從而導(dǎo)致讀寫差異非常大。
當(dāng)然SSD盤內(nèi)部一般都會保留大量的OP(Over Provisioning)空間,并不是每次寫入都需要執(zhí)行“erase->program”。但總體來說讀寫混合場景和全讀場景下SSD的性能下降都有一個較大的衰減。因此,真實(shí)性能值需要考慮實(shí)際業(yè)務(wù)模型,而不能完全使用100% 純讀的性能值。
陷阱3:性能穩(wěn)定性
有一句話叫做“存儲的性能曲線會唱歌”,很多廠商宣傳的只是在一個特定模型&特定壓力下的基準(zhǔn)值,并沒有展示其性能的穩(wěn)定性。
業(yè)務(wù)壓力突變時(shí),存儲性能的穩(wěn)定性至關(guān)重要,也就是存儲服務(wù)在復(fù)雜環(huán)境、復(fù)雜場景下的穩(wěn)定性。當(dāng)我們考慮存儲的SLA時(shí)候,穩(wěn)定性應(yīng)該作為我們最關(guān)注的指標(biāo)之一。
一般情況下,“穩(wěn)定性”是指:99%的業(yè)務(wù)需求響應(yīng)速度都應(yīng)該穩(wěn)定在某個特定的目標(biāo),如果波動太大則意味著用戶體驗(yàn)會變差。但當(dāng)前很多客戶并沒有意識到這個問題。
SPC,當(dāng)前***參考性的第三方存儲性能評估平臺
非營利組織存儲效能理事會(Storage Performance Council,SPC)所提出的測試標(biāo)準(zhǔn)(特別是針對隨機(jī)IOPS效能的SPC-1測試),一直是存儲業(yè)界衡量產(chǎn)品性能的基準(zhǔn)。存儲主流廠商都曾參與SPC測試,并以取得的測試結(jié)果來宣傳自身產(chǎn)品性能或效能/價(jià)格比特性。這也讓SPC-1成為一個跨品牌時(shí)衡量產(chǎn)品性能表現(xiàn)的公認(rèn)指標(biāo)。
SPC-1的測試規(guī)范相對嚴(yán)謹(jǐn)與公平,不僅測試程序能避免一些特意沖高數(shù)值的手段,測試模型也更接近主流的交易型工作負(fù)載,足以作為現(xiàn)實(shí)應(yīng)用環(huán)境的參考。
1.按業(yè)務(wù)分類:針對生產(chǎn)類業(yè)務(wù)場景,SPC提供了SPC-1的基準(zhǔn)測試指南,針對數(shù)據(jù)分析類業(yè)務(wù),SPC提供了SPC-2的基準(zhǔn)測試指南。
2.混合業(yè)務(wù)workload:SPC-1測試中,會分多種業(yè)務(wù)workload來進(jìn)行并發(fā)測試以驗(yàn)證存儲系統(tǒng)在混合業(yè)務(wù)場景下的響應(yīng)速度。主要指標(biāo)包含:不同的數(shù)據(jù)類型(Text、Binary、Sparse)、不同的塊大小(8K~128K)、不同的讀寫比例,如順序讀寫或者隨機(jī)讀寫。
3.提供動態(tài)業(yè)務(wù)壓力(Dynamic workload behaviors)增加和減少的測試,確保在業(yè)務(wù)壓力變化時(shí)性能的穩(wěn)定性:整個測試過程壓力從峰值開始逐步減小然后再逐步增大,***再模擬兩次突發(fā)高峰,SPC組織以此來測試存儲系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性。
以華為高端全閃存存儲OceanStor 18800F V5為例,我們可以看出SPC-1還是做了很詳細(xì)的技術(shù)分析。
1.不同壓力情況下的性能值和時(shí)延表現(xiàn):當(dāng)前華為OceanStor 18800F V5的測試極限性能為600萬IOPS,同時(shí)時(shí)延保持在1ms以下。
2.響應(yīng)時(shí)間的穩(wěn)定性:通過統(tǒng)計(jì)看到99.984%以上的IO響應(yīng)都是收斂在1ms以內(nèi)。
華為OceanStor F V5,
高性能全閃存的***選擇
華為OceanStor F V5智能全閃存存儲系統(tǒng),不僅繼承了華為OceanStor V3融合存儲的全部企業(yè)級功能及高可用特性,還通過面向閃存設(shè)計(jì)的高性能和更進(jìn)一步的融合特質(zhì),為企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供更全面的數(shù)據(jù)管理方案,同時(shí)技術(shù)上向全面閃存化、全面云化和全面智能化演進(jìn),中、高端檔位全面覆蓋將進(jìn)一步擴(kuò)充華為閃存存儲的產(chǎn)品布局,更好的滿足客戶多樣化訴求。
華為一直致力于為客戶提供更高性能、更可靠的存儲產(chǎn)品,滿足用戶日益嚴(yán)苛的應(yīng)用環(huán)境。從2010年至今,華為存儲一直參與SPC組織的認(rèn)證,已經(jīng)多次打破SPC-1™性能基準(zhǔn)評測紀(jì)錄,***獲得的OceanStor 18800F V5 SPC-1 IOPS™評測值充分體現(xiàn)了華為新一代智能全閃存存儲系統(tǒng)的架構(gòu)優(yōu)勢。
華為OceanStor F V5采用創(chuàng)新的端到端深度優(yōu)化的閃存架構(gòu)設(shè)計(jì),包括CPU多核優(yōu)化,cache自適應(yīng)算法,SSD自研算法及驅(qū)動等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)軟硬件深度融合等,將全閃存存儲性能發(fā)揮到***,保證用戶業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)***性能體驗(yàn),幫助核心業(yè)務(wù)輕松跨入全閃存時(shí)代。
華為采用新一代全自研高性能SSD控制器芯片,匹配新一代高效專利算法和驅(qū)動,為用戶提供更高可靠性、更高性能的SSD驅(qū)動器。面向全閃存優(yōu)化設(shè)計(jì)的自研專用控制器,融合領(lǐng)先的系統(tǒng)架構(gòu)以及負(fù)載均衡的多控制器處理架構(gòu)為OceanStor F V5提供超強(qiáng)處理能力,滿足全閃存系統(tǒng)算法處理要求。更先進(jìn)的處理器資源調(diào)配算法、LDPC糾錯算法、RAID 2.0+等技術(shù),在確保SSD超長壽命的前提下,提供更快的I/O快速響應(yīng),將全閃存存儲潛能發(fā)揮到***。