存储集群时代――HP P4300存储评测报告

企业应用环境中,对存储设备的容量和性能需求通常是持续增加的,一开始并不需要多大的容量和性能,随着业务的扩大,对容量和性能不断增加需求。除了一步到位的方式之外,传统存储设备可以通过Scale Up(向上扩展)的方式来满足这个对扩展性的要求,就是用户需要对存储设备不断进行升级,添加更多的磁盘或者控制器来提高性能、容量,这种方式在扩展到一定程度时就很难继续扩展下去,这时用户通常需要进行设备更换,很容易引起业务中断等问题。因此现在的存储世界开始流行新的存储架构:Scale Out,横向扩展架构。Scale out架构是指基于横向扩展的思路,整个系统一开始由一个小机器构成,随着需求的增加,把更多的小机器添加进去连接在一起,组成一个更大的机器并采用统一的管理。这种带有分布式存储思想的架构就叫做Scale Out,即横向扩展的存储集群系统。

HP的中端存储P4000系列就是一个基于Scale Out横向扩展架构的产品,它是一个基于iSCSI的IP SAN,单个节点就可以支持8个到12个3.5英寸SAS/SATA硬盘,已经可以提供不错的性能。而通过Scale Out方式,用户可以将多个P4000系列产品“摞”起来,组成一个更大的存储系统。并且其存储方式和单个节点毫无二致,用户可以在一开始只购买数个节点,只要在需要的时候增加节点,就可以满足性能和容量方面的需求。在惠普公司的支持下,计算机世界实验室协调到两台P4300存储产品,对单个节点以及双节点HP Scale Out存储结构进行了深入、细致的评测分析。

测试环境

送测的HP P4300标配一颗英特尔Nehalem-EP架构的至强E5520四核处理器(2.27GHz),4GB DDR3内存,板载双端口82576千兆网卡。P4300可以支持双路5500/5600系列至强处理器,并支持最多192GB的内存,然而对于IP SAN的存储设备而言,这样的处理器和内存配置已经足够。采用的网卡才是重点所在,HP搭载的双端口82576千兆网卡是目前千兆网卡当中的顶级型号,支持MSI/MSI-X中断以及8个RSS(接收方扩展)队列,提供了非常强大的性能。P4300通过HP P410 RAID卡搭载8块15K7 SAS 6Gb/s硬盘,并组成了一个RAID 5阵列,在性能和容量方面都属于令人满意的配置。

多台P4300节点Scale Out的方式具体是通过HP的Network RAID网络阵列设置完成,它提供了Network RAID 0、1、1+0、5、6等多种方式,和阵列卡的对应方式一样,区别只是Network RAID将数据分流到多个存储节点上,而传统RAID是将数据分到多个磁盘上。我们在测试双节点的时候,使用的是Network RAID 0方式。

为了同时测试双节点、Scale Out方式的P4300系统,我们采用了性能极为强悍的双路至强X5680服务器作为前端测试机。该产品基于32nm Westmere-EP架构,双路12核心共24线程,配置了24GB DDR3内存,并使用了两块英特尔82576双端口千兆网卡,接口数量刚好和两台P4300相吻合。服务器安装了Windows Server 2008 R2 64位版操作系统,以及最新的芯片组、网卡驱动。

结果分析

我们分别对512B、4KB、64KB、1MB共四种IO块大小进行了最高256队列深度的测试,结果令人惊讶,在单网口的情况下,单个P4300提供了37444的512B连续IOps和34744的512B随机IOps,流量分别达到了18.3MB/s以及17MB/s,这是一个可以跟DAS方式直联媲美的性能。在更为常见的4KB块中,则达到了25844的连续IOps和13070的随机IOps,在现代操作系统开始逐渐偏重的64KB和1MB块大小测试中,单个P4300的吞吐性能已经达到了单网口的极限:113MB/s。

在随后四个网口、双P4300节点Network RAID 0配置的测试下,性能得到进一步的提升,512B提升到54001(连续IOps)和89045(随机IOps);4KB连续性能也提升到了36484 IOps,随机IOps则略降到10681 IOps(对应的流量如图所示)。在1MB块下,我们测到了NetRAID0下的双节点P4300流量峰值:450MB/s。事实上,在常见的块大小测试中,双节点P4300都能维持在320MB/s的吞吐量。

对于企业存储来说,可管理性和性能一样重要,特别是存储设备越来越多的时候。HP的HP LeftHand管理十分方便,只需要在一个单独的控制台上安装就可以对所有网络可达的HP LeftHand系列存储设备进行配置、管理和性能监视。在测试中,除了网络参数的设定,我们几乎所有的配置工作都在同一个软件内完成,整体感觉十分方便。

总体来说,在数个星期的测试中,HP P4300的表现可谓相当不错。它拥有的Network RAID特性提供了一个基于Scale Out体系的可扩展架构,让用户可以平滑、接近无限制地根据需要扩展容量以及性能;而其搭配的LeftHand管理软件则提供了足够简单的管理体验,对不同规模的企业都很具有诱惑力。本次测试尽管只使用了两个节点,但该产品性能线性增长的表现已经得到了充分的验证,其性能随着节点数量的增加而成倍的增长。