Hiệu suất, độ bền và tất cả đều không tăng giá!

Có câu nói rằng “Một bức tranh có thể diễn tả ngàn lời” nhưng tôi xin nói thêm rằng “một biểu đồ có thể tạo nên một bức tranh tuyệt đẹp”.

Tháng 8 năm ngoái, chúng tôi tại VxRail đã làm việc với ESG về một bài báo xác thực kỹ thuật bao gồm, trong số những thứ khác, việc bổ sung gần đây các ổ đĩa Intel Optane NVMe cho lớp bộ đệm vSAN. Hình 3 trong bài báo này là một biểu đồ hiển thị kết quả của khối lượng công việc chuẩn thông lượng (sẽ nói thêm về chuẩn sau). Khi tôi thực hiện các cuộc họp ngắn với khách hàng và câu hỏi về hiệu suất bộ đệm vSAN xuất hiện, đây là bản phác thảo bảng trắng mà tôi thường dùng vì bản thân nó đã vẽ nên một bức tranh rất rõ ràng về lợi ích của việc sử dụng ổ đĩa Optane – và cũng vì nó dễ vẽ.

Trong đám mây công cộng và riêng tư, khả năng dự đoán hiệu suất là quan trọng, đặc biệt quan trọng đối với bất kỳ hình thức độ trễ nào. Đây là lúc bộ nhớ đệm phát huy tác dụng, thay vì phải chờ hệ thống bận, chúng ta chỉ cần để nó trong hộp thư đến bộ nhớ đệm ghi và nhận được xác nhận. Điều ngược lại cũng đúng. Giống như nhiều bậc cha mẹ khác, tôi đọc gần như cùng một câu chuyện trước khi đi ngủ cho những đứa con nhỏ của mình mỗi đêm, bạn có thể chắc chắn rằng những cuốn sách đó luôn ở gần trên bàn “bộ nhớ đệm đọc” cạnh giường của tôi. Bộ nhớ đệm ghi và đọc này giúp ích rất nhiều trong việc cung cấp hiệu suất và độ trễ nhất quán. Với vSAN hoàn toàn bằng flash, không còn bộ nhớ đệm đọc nữa vì ổ đĩa flash ở lớp dung lượng cung cấp đủ hiệu suất truy cập đọc ngẫu nhiên… giống như bộ sưu tập sách truyện trước khi đi ngủ của tôi đã được thay thế bằng một Kindle đầy sách điện tử. Quay lại hộp thư đến bộ nhớ đệm ghi, nơi chúng ta đã bỏ mọi thứ xuống – tại một thời điểm nào đó, bộ nhớ đệm ghi này cần phải trống và đây là lúc ổ đĩa Intel Optane NVMe tỏa sáng. Quay lại so sánh với những đứa con của mình, tôi không còn lái xe đến thư viện để bỏ sách xuống nữa. Chỉ cần một cái búng tay, tôi có thể trả lại, hoặc theo thuật ngữ bộ nhớ đệm là chuyển sách từ Kindle của tôi trở lại thư viện thị trấn – nếu bạn muốn, dung lượng sẽ tăng lên. Điều này ít gây gián đoạn hơn nhiều đến cuộc sống hàng ngày của tôi, tôi không cần phải lên lịch, tôi không cần phải dừng những gì mình đang làm và với một chút luyện tập, tôi đã có thể làm điều này giữa chừng. Hãy cùng xem xét điều này theo thuật ngữ CNTT thực tế và lợi ích kinh doanh.

Để thực sự thể hiện ổ đĩa Optane tỏa sáng như thế nào, chúng tôi muốn nhấn mạnh bộ nhớ đệm ghi nhiều nhất có thể. Đây là nơi các công cụ đánh giá chuẩn và kiến ​​thức đúng đắn về cách áp dụng chúng phát huy tác dụng. Chúng tôi đã thiết kế ESG và chạy các khối lượng công việc đánh giá chuẩn này cho chúng tôi. Bây giờ hãy nói rõ, bài kiểm tra này không phản ánh khối lượng công việc trong thế giới thực mà được thiết kế hoàn toàn để nhấn mạnh bộ nhớ đệm ghi, đặc biệt là việc chuyển từ bộ nhớ đệm sang dung lượng. Khối lượng công việc tạo ra bản phác thảo bảng trắng của tôi là khối lượng công việc 64KB tuần tự 100% với bộ làm việc 1,2TB cho mỗi nút trong 75 phút.

Biểu đồ cho thấy rõ lợi ích của ổ đĩa Optane, chúng tiếp tục hoạt động với tốc độ 2.500MB/giây trong toàn bộ thời gian mà không bị gián đoạn. Có gì không thích về điều đó! Đây thường là lúc khách hàng am hiểu công nghệ trong phòng sẽ cố gắng làm tôi vỡ mộng bằng cách chỉ ra khối lượng công việc không thực tế, không phản ánh theo bất kỳ cách nào môi trường của họ hoặc hầu hết các môi trường… điều này là đúng. Một khối lượng công việc thực tế hơn sẽ là khối lượng công việc cơ sở dữ liệu quan hệ được mô phỏng với kích thước khối 22KB, kết hợp I/O ngẫu nhiên 8K và tuần tự 128K, với 60% đọc và 40% ghi và bộ làm việc 600GB cho mỗi nút, khá dài dòng và được hiển thị trong hình 5. Kết quả ở đó cho thấy IOPS tăng ổn định 8,4-8,8% trên toàn bộ bảng và độ trễ tăng chậm hơn dẫn đến thời gian phản hồi thấp hơn 10,5% dưới tải 80%. 

Những ai trong số các bạn đang chạy khối lượng công việc OLTP sẽ đánh giá cao biểu đồ được hiển thị trong hình 6, trong đó HammerDB được sử dụng để mô phỏng hoạt động cơ sở dữ liệu của một công ty môi giới trực tuyến thông thường. Các ổ đĩa đệm Optane trong khối lượng công việc đó duy trì được 61% giao dịch mỗi phút (TPM) và đơn đặt hàng mới mỗi phút (NOPM) đáng kể. Điều đó có thể dẫn đến cải thiện đáng kể về mặt kinh doanh cho một công ty môi giới trực tuyến áp dụng ổ đĩa Optane so với công ty đang sử dụng ổ SSD NAND.

Khi nói đến bộ nhớ đệm ghi, hiệu suất không phải là tất cả, độ bền ghi cũng cực kỳ quan trọng. Thông số kỹ thuật vSAN yêu cầu ổ đĩa đệm phải là SSD Endurance Class C (3.650 TBW) trở lên và Intel Optane đánh bại hoàn toàn với biên độ gấp mười lần ở mức 41 PBW (41.984 TBW). Kiến trúc Intel Optane 3D XPoint cho phép các ô nhớ được định địa chỉ riêng lẻ trong thiết kế dày đặc, không có bóng bán dẫn, có thể xếp chồng. Khả năng chịu đựng ghi cực cao này đã cho phép chúng tôi chỉ định ổ đĩa đệm có kích thước nhỏ hơn, từ đó cho phép chúng tôi duy trì mức giá nút VxRail tương tự, cho phép bạn, khách hàng, có được hiệu suất cao hơn với số tiền bỏ ra. 

Có gì không thích? Thông thường, bạn có thể chọn bất kỳ hai; nhanh hơn/tốt hơn/rẻ hơn. Với ổ đĩa Intel Optane trong VxRail, bạn có được cả ba; hiệu suất cao hơn và độ bền tốt hơn, với chi phí gần như nhau. Thắng tất cả!

Tác giả: David Glynn , Kỹ sư chính cấp cao, VxRail Tech Marketing