ATTO Technology ExpressNVMTM NVMe Smart Switch Host Adapters i Xinnor Software RAID (xiRAID)

ATTO Technology ExpressNVMTM NVMe Smart Switch Host Adapters i Xinnor Software RAID (xiRAID)

Integralność danych, elastyczność projektowania systemu oraz zarządzanie zasobami pamięci masowej to kluczowe wymagania przy projektowaniu skalowalnego, wydajnego rozwiązania storage.

Opis problemu

RAID jest powszechnie stosowany w środowiskach wymagających dużej mocy obliczeniowej i wysokiej wydajności. Zapewnia ochronę przed awariami dysków, umożliwiając redundancję danych oraz tolerancję błędów. Dyski NVMe SSD są obecnie szeroko wykorzystywane w systemach enterprise do zapewnienia bardzo niskich opóźnień i wysokiej wydajności.

W aplikacjach krytycznych niskie opóźnienia są kluczowe. Firmy wymagają niezawodnej łączności NVMe dla obciążeń o wysokim IOPS i minimalnych przestojach.

Wyzwania

Urządzenia NVMe wprowadzają wyzwania w zakresie integralności danych, zarządzania i skalowalności. Tradycyjne rozwiązania RAID nie są w pełni zoptymalizowane pod kątem wydajności NVMe.

Oprogramowanie RAID jest zwykle projektowane dla wolniejszych dysków SATA/SAS. W przypadku NVMe pojawiają się problemy związane z obciążeniem CPU, pamięcią oraz wydajnością odbudowy macierzy.

Często prowadzi to do stosowania konfiguracji mirror lub RAID 1+0 w celu zapewnienia niezawodności, co zwiększa koszty pamięci masowej.

Nowoczesne serwery oferują łączność NVMe przez PCIe, ale nadal brakuje im zaawansowanych funkcji zarządzania znanych z systemów SAS lub enterprise RAID.

Rozwiązanie

Xinnor xiRAID to rozwiązanie RAID stworzone specjalnie z myślą o wydajności NVMe. Minimalizuje zużycie zasobów hosta przy zachowaniu wysokiej elastyczności.

Tradycyjny RAID staje się nieefektywny przy milionach IOPS, natomiast xiRAID optymalizuje obliczenia parzystości dzięki nowoczesnym instrukcjom wektorowym CPU.

xiRAID wykorzystuje przetwarzanie oparte na AVX oraz architekturę lockless dla efektywnego przetwarzania RAID na wielu rdzeniach CPU.

Umożliwia to szybkie odbudowywanie RAID i zmniejsza ryzyko w przypadku awarii dysku.

ATTO ExpressNVMTM to kontroler PCIe Gen4 NVMe typu smart switch zaprojektowany dla skalowalnych systemów pamięci masowej. Obsługuje do 16 dysków NVMe SSD i oferuje zaawansowane funkcje monitorowania i zarządzania.

Umożliwia systemom enterprise monitorowanie stanu dysków, firmware, temperatury oraz parametrów wydajności poprzez dedykowane oprogramowanie.

xiRAID i ExpressNVM razem tworzą wysokowydajny, skalowalny ekosystem pamięci NVMe.

Testowanie

Testy przeprowadzono na serwerze Dell PowerEdge z wykorzystaniem 8 dysków NVMe w konfiguracji RAID5. Testy sekwencyjnego I/O wykazały wysoką przepustowość i zoptymalizowaną wydajność.

Konfiguracja testowa

• Serwer: Dell PowerEdge R750
• CPU: Intel Xeon Gold 6330 @ 2.00GHz
• Pamięć: 128 GB DRAM
• System operacyjny: Oracle Linux 8.7
• Kernel: Linux 5.4.17
• Karta NVMe: ExpressNVM PCIe Gen4 x16
• Dyski: 8x NVMe SSD (RAID5)
• Narzędzie testowe: FIO

Wnioski

Xinnor xiRAID oraz ATTO ExpressNVM łączą zaawansowane zarządzanie RAID NVMe z wysoką wydajnością, skalowalnością i efektywnym wykorzystaniem zasobów, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla systemów enterprise storage.