微软使用希捷Exos和MACH.2双驱动器技术,IOPS几乎翻了一番

希捷Exos 2X14企业级硬盘采用了开创性的MACH.2双驱动器技术

希捷新的Exos 2X14企业硬盘是第一个集成希捷开创性的硬盘MACH.2™multi-actuator技术,目前正在接受客户的数据中心部署测试。MACH.2已经在许多应用中证明了它比单驱动器驱动器的优势,包括内容交付网络(cdn)、视频流、邮件服务器、备份/班车服务、Hadoop、云应用等。

微软预计希捷的Exos 2X14企业级硬盘将获得巨大的成功MACH.2技术目标是:保持Microsoft某些云服务(包括Azure和Microsoft Exchange在线电子邮件服务)所需的IOPS,同时增加每个数据中心插槽的可用存储容量。随着早期测试的完成,MACH.2已经证明,它在高IOPS工作负载方面实现了预期的好处。

微软用马赫数2测试希捷Exos 2X14

微软已经完成了Exos 2X14的第一轮功能部署测试,包括与数据中心基础设施的互操作性和兼容性、产品健壮性、可靠性以及与IT系统集成的易用性的全面基础设施测试奥林巴斯计划系统架构——以及对MACH.2提供的性能提升的测试,这是IT架构师正在寻找的关键优势。

微软的合作架构师Aaron Ogus从我们的mach 2技术早期开发开始就直接与希捷合作,着眼于将该技术部署到微软的云空间。

“We did a lot of early testing on Exos 2X14 engineering development units and have now tested out Seagate’s Exos 2X14 CTUs (early production customer test units), and based upon that analysis we’ve found we are getting close to twice the throughput and IOPS, which are the improvements we expected to achieve with the MACH.2 technology,” says Ogus.

为了评估MACH.2驱动器的性能,Microsoft一直在使用经验证的工具,如其Microsoft Exchange Server Jetstress工具,该工具模拟服务器上的Exchange 2013和Exchange 2016磁盘I/O负载,以验证磁盘子系统的性能和稳定性。Microsoft测试了顺序吞吐量(模拟备份操作或流式传输)和随机读取IOPS测试(模拟超规模和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mach2技术的发展,我们已经与希捷合作,以确保mach2的性能满足我们的业务需求。与目前使用的单驱动器相比,我们的目标是实现近两倍的吞吐量,我们的测试表明,MACH.2已经实现了这一目标。”

MACH.2解决了云数据中心的需求,如每TB的IOPS和每TB的成本

云客户在其数据中心部署了大量3.5英寸hdd,并跨多个设备、跨多个机架管理应用存储节点。为了满足他们的服务水平协议(sla),这些云客户需要在部署的HDD存储容量上达到一定水平的性能,以IOPS(每秒I/ o)和命令延迟来衡量。这种要求的性能被描述为每TB IOPS(IOPS/TB)。

数据中心架构师也将企业SSDS视为提供高IOPS的一种方法。这可以根据每个应用程序的各种需求的平衡来说是有意义的,包括容量要求,IOPS,吞吐量,环境成本如冷却和成本。但凭借其较低的成本和更高的容量,硬盘驱动器提供最有效的存储层,以便利用能力 - 如果HDD可以提供必要的IOPS。

希捷MACH.2技术解决了IOPS/TB的挑战,通过使用两个驱动器,可以在单个硬盘驱动器内独立传输IOs,在单个硬盘驱动器内创建并行性,使性能提高一倍。在驱动器内,读/写头的上半部分由一个执行器寻址,而头的下半部分由第二个执行器寻址。每个执行器处理驱动器总容量的一半。

mach2如何使微软的Exchange服务器架构受益

在每一个云数据中心,占地面积都是非常昂贵的——对于许多应用程序来说,云提供商正试图从同一个插槽中获得更多的IOPS。

MACH.2驱动将用于支持所有微软的CSP服务,包括Azure和Exchange——应用程序共享空间的广度意味着它是昂贵的。微软希望将插槽成本降到最低,这与地板空间、电源和制冷等方面有关。当客户发现所安装的驱动器类型的IOPS呈下降趋势时,他们必须考虑其他途径,如增加双驱动器驱动器。

Microsoft的Exchange体系结构不断调整,以最大限度地提高服务器吞吐量。希捷的MACH.2技术将允许Exchange继续部署越来越大的HDD,同时保持延迟SLA。Seagate的新平台允许Microsoft部署更高容量的驱动器,如14TB的Seagate 2X14,因为Seagate的MACH.2技术使其能够获得在该容量下支持Exchange所需的吞吐量。

MACH.2防止“搁浅容量”

只要某个HDD设备满足或超过客户要求的阈值IOPS/TB,就可以使用该HDD设备上的所有容量。如果HDD上的IOPS/TB低于基于应用程序工作负载定义的阈值,则客户无法利用目标工作负载下的所有驱动器容量——这个问题称为“滞留容量”。

希捷(Seagate)云产品经理詹姆斯•博登(James Borden)解释了产能滞留造成的困境。

“随着硬盘容量越来越大,到目前为止,更快传输数据的能力还没有相应提高,”Borden说。“如果没有多驱动器技术,一旦超过一定的容量,就无法提供预期的服务质量,因为每个驱动器的最大吞吐量都是有限的。”

“例如,为了保持预期的服务质量,16TB驱动器需要的最大吞吐量是8TB驱动器的两倍。当您的应用程序开始超过存储设备的最大IOPS能力时,唯一的解决方法是在设备上放置更少的数据,这相当于闲置容量。”

博登解释说:“解决产能浪费问题的一个部分方法是采用‘短行程’策略。”“你将数据的一个子集放在驱动器的外径上,然后使用内径存储不太重要的数据,这些数据不需要以相同的服务质量指标交付。这样,至少你的硬盘不会只满了三分之二。但短行程仍然会让数据管理变得更加复杂,而且你不能确定你总能充分利用你的安装容量。”

但在部署马赫数为2的Exos 2X14驱动器时,不再需要短冲程。数据中心可以在每个插槽中安装一个14TB的双执行器驱动器。对于应用程序来说,它看起来非常类似于两个7TB驱动器提供的高吞吐量,但它适合单个插槽。

Seagate MACH.2技术是专门为满足CSP目标而与微软合作开发的

希捷首款Exos 2X14双驱动器硬盘的设计和功能直接满足了客户的需求。在MACH.2多执行器技术的整个开发和后续推出过程中,微软一直是非常密切的合作伙伴。

“随着MACH.2开发的进展,我们一直在与微软的数据中心合作;从最初的构想开始,他们一直非常支持我们,”希捷云应用全球销售主管Chris Hensley说。“我们的MACH.2多执行器体系结构随着我们与Microsoft就如何解决他们定义的每TB IOPS问题进行的对话而不断发展。”

“微软一直在我们的身边,我们让他们参与到整个过程的每一个部分,并从他们的早期驱动样品中受益,”博登表示赞同。

“微软在这款设备的架构早期就与我们合作,以确保我们的设想是他们可以实际部署的东西,”博登说。“这是开发mach2架构的第一次迭代的关键,它使用了双lun和SAS——它适合微软的数据中心架构,并合理地反映了其他大型csp可能做的事情。”

就像Exos 2X14双驱动器硬盘驱动器程序向前移动并扩展,驱动器系列将提供多种风格和SKU,以适应企业用例的完整配置文件。

2020 - 05 - 04 - t17:46:53 + 0

关于作者:

John Paulsen.
John Paulsen是“数据换好”的倡导者,在数据存储行业有近20年的从业经验。他帮助推出了许多行业第一,包括HAMR技术、10K rpm和15K rpm硬盘驱动器、专门为视频和游戏设计的驱动器、串行ATA驱动器、流体动力HDD电机、60TB SSD和MACH.2多驱动器技术。