評測|HPE Nimble AF全快閃記憶體系列，詮釋真正的高階儲存

　　 【IT168 評測】導語：隨著AI、網際網路、大資料等技術快速發展，企業對儲存裝置的需求已踏上一個更高的級別，高效能、低延時、大容量等多種需求的應用場景愈發常見，在這種情況下，尋求能夠滿足相應工作負載能力的儲存裝置已成為企業IT管理者的當務之急。

　　這也是為什麼近幾年外部儲存市場整體增速在降低，但全快閃記憶體陣列(AFA)的卻逆勢上升的原因之一。利用快閃記憶體的技術優勢，企業可以獲得比以往高出幾個數量級的資料儲存與使用能力。而且，SSD產品的價格已經從開始時5倍於HDD，降低到了1.5倍，這也使快閃記憶體變得廣泛被接受,快閃記憶體正成為儲存市場的主流。

　　2017年3月7日，HPE收購了全球領先的資料儲存提供商Nimble Storage。在2016年10月份Gartner釋出的通用儲存魔力象限中，HPE在“遠見者”和“執行力”上都排名第三，而在收購Nimble儲存後，HPE直接躍升到雙第一的排名。此外，在2017年第一、二季度，Nimble在全球的銷售額達到HPE/H3C的約20%。以上這些，足以顯示Nimble儲存家族產品的影響力以及受歡迎程度。

Gartner通用儲存魔力象限圖，左：2016年釋出，右：2017年釋出

　　HPE Nimble儲存系統有全快閃記憶體(AF)與混合儲存(CS/HF)兩個系列，結合其獨有的  “隨機寫入順序化架構” 以及 “SSD快取加速最佳化演算法” ，使儲存裝置能夠充分發揮SSD介質的特性，具備以下四種特質：

　　 · “快”——極速提升讀寫IO

　　 · “穩”——保證效能穩定與資料安全

　　 · “簡”——快速部署、簡化運維

　　 · “智”——智慧預防與調優

　　依靠這四把利器，HPE Nimble儲存可以輕鬆應對核心資料庫業務、伺服器和桌面虛擬化架構、訊息協同等環境，為企業提供高效能、成熟可靠的IT基礎架構。

　　那麼，如此受歡迎的Nimble儲存，它的實際效能、可靠性、可用性及功能表現如何呢?下面，我們就為大家詳細展示Nimble全快閃記憶體產品的實地評測結果，揭開「廬山真面目」。

　　 HPE Nimble AF系列產品規格介紹及外觀展示

HPE Nimble AF系列產品圖

　　HPE Nimble AF系列產品為標準4U48盤位機箱，可選AF1000/3000/5000/7000/9000以及AF20Q/AF20/AF40/AF60/A80等多種型號，可支援2-8個控制器。在介面方面，雙控制器主機標配4個萬兆介面，可擴充套件三組介面模組，每組支援4個萬兆介面、或8個萬兆介面、或4個16Gb FC介面、或8個16Gb FC介面。另外還可提供快照、克隆、線上重刪、線上壓縮、自精簡、遠端複製、QoS等高階功能。

HPE Nimble AF系列前檢視

　　值得一提的是，HPE Nimble系列儲存使用了革命性的“ 隨機寫入順序化架構”以及“SSD快取加速最佳化演算法”，統稱為CASL(Cache Accelerate Sequential Layout) ，可以將資料寫入完全順序化、資料讀取SSD Cache 100%命中，同時兼顧儲存陣列的效能和容量，與傳統儲存解決方案相比擁有巨大的優勢。

HPE Nimble AF系列後檢視

　　此外，具備智慧化、自動化能力的 InfoSight主動服務平臺 ，也是Nimble儲存在另一個維度上區別於其他儲存解決方案的一大創新功能。 InfoSight平臺基於AI技術構建 ，利用全球裝置執行狀況資料進行分析，可充分預防問題發生，同時可自動發現和解決90%的問題，既帶來了智慧性，也在雙控陣列上提供了99.9999%的可靠性。

　　 HPE Nimble AF系列評測

　　 一、測試環境

　　本次測試我們重點在產品的效能及可靠性方面進行介紹，以幫助大家更加直觀地建立對HPE Nimble AF系列儲存的認識。畢竟對於全快閃記憶體陣列這樣的高階儲存而言，企業IT工作負載首要關注的，就是其效能的優劣以及執行是否可靠。

　　具體測試資源配置如下：

　　本次測試使用了一套雙控制器Nimble全快閃記憶體陣列，具體型號為HPE Nimble AF3000。測試環境拓撲圖如下：

　　VDbench是目前廣泛應用的一款儲存產品效能測試工具，既可以測試裸裝置的新的功能和資料一致性，也可以測試檔案系統的效能和資料一致性，可以靈活設定IO生成的規則和負載。本次選用VDbench作為IO壓力測試工具，透過一臺管理伺服器集中管理和控制各個壓力伺服器上生成的IO。

　　 二、效能測試過程及結果分析

　　 1、極限效能測試

　　這一部分的目標在於測試HPE Nimble AF3000全閃陣列所能提供的最大效能(4K IO size，100%隨機，讀/寫比例80:20)和延時，測試環境按照H3C/HPE提供的最佳實踐指南進行搭建。測試開始時，所有測試伺服器都同時開始執行VDbench，然後透過不斷調整VDbench配置檔案的引數，使被測全閃陣列的處理能力達到極限，記錄此時的IOPS、吞吐量以及延時等結果。

　　指令碼執行了20分鐘，得到結果如上圖。從圖中可以看出訪問延時在執行時均低於0.5ms，平均延時為0.15ms。另外，整體IOPS在71000左右(其中讀IOPS約為55000，寫IOPS約為15000)，頻寬為570MB/s。

　　 2、常用功能開啟下的效能測試

　　測試全快閃記憶體陣列的效能時，獲得在啟用部分功能的情況下的IOPS和延時也非常重要，這有助於我們瞭解其在功能應用場景中的真實表現。這一部分測試了AF3000在開啟快照功能以及重刪和壓縮功能時的IOPS和延時，測試過程以及最終結果如下。

　　2.1 開啟快照功能時

　　在搭建好的壓力測試環境中，建立快照策略，安裝壓力測試功能VDbench並且部署壓力測試指令碼(模型為4K block、100%隨機寫)。做好以上準備工作後，執行壓力測試指令碼並對4個捲進行快照操作，觀察VDbench以及AF3000的IOPS和延時。

　　執行過程：

　　過程中的效能表現：

　　從圖中可以看出，在開啟快照功能的情況下，儲存整體IOPS沒有受到明顯影響。

　　2.2 開啟重刪、壓縮功能時

　　這一部分的測試環境與開啟快照時基本相同，壓力測試腳步模型同樣為4K block、100%隨機寫，在測試場景時建立重刪和壓縮卷，之後，執行壓力測試指令碼並觀察VDbench以及AF3000的IOPS和延時。

　　Vdbench執行時的情況：

　　開啟壓縮與重刪：

　　過程中的效能表現：

　　從上圖可以看出，開啟重刪與壓縮後的全寫IOPS約為69000，重刪壓縮操作對儲存IOPS效能的影響在5%以內。眾所周知，重刪和壓縮功能的開啟會不可避免地造成儲存效能的下降，但HPE Nimble透過其“隨機寫入順序化架構”和“SSD快取加速最佳化演算法”把對效能的影響降到了最低，這也是該儲存產品讓使用者稱讚之處。

　　 3、小結

　　在進行效能測試時，區分極限效能與功能執行時效能是很有必要的，在實際場景中，工作負載型別、執行環境並不單一，分屬兩個不同層面的測試有助於我們深入瞭解被測產品在多維度下的效能表現，更具實際參考價值。

　　從以上測試結果我們可以看出，HPE Nimble AF全快閃記憶體系列儲存產品所能提供的效能在同型別產品中處於領先地位，而這也再次向我們印證了 “隨機寫入順序化架構”和“SSD快取加速最佳化演算法”的創新技術所帶來的差異化效能優勢 。

　　 三、可靠性測試

　　這一部分的目標是測試固態硬碟(SSD)和儲存節點發生故障時對儲存陣列的效能影響以及恢復時間。搭建好測試環境後，執行VDBench(IO壓力不少於10萬，4KB資料塊，8/2的讀寫比例)，分別任意拔出一塊SSD與一個節點的電源，觀察記錄IO變化情況以及完全恢復所需時間。

　　 1、拔出SSD

　　正常執行時的效能如下：

　　拔出SSD的事件報告：

　　拔出時的IOPS波動：

　　SSD插回後恢復事件報告：

　　從以上測試結果可以看出，拔出SSD時，儲存陣列的IOPS出現了一瞬間的波動，隨即恢復正常。這一瞬間的波動對前端使用者完全透明，沒有影響業務系統的正常執行。

　　隨後進行了在同一個RAID組中拔出3塊SSD的測試，對一臺傳統儲存來說，3塊SSD同時故障足以造成儲存裝置的故障、資料丟失和使用者業務停頓。

　　根據測試結果，在同時拔出3塊SSD時，儲存陣列IOPS產生的波動與拔出1塊SSD時相差不大，很快就恢復了正常。HPE Nimble儲存依靠其強大的雜湊化RAID實現三重校驗技術，保證了儲存裝置的穩定執行和業務系統的連續性。

　　 2、拔出儲存節點

　　正常執行時的效能如下：

　　拔出控制器時的儲存狀態：

　　拔出之後的IOPS波動情況：

　　從以上測試反饋可以看出，在A控制器被拔出後，B控制器“舉起儲存大旗”，繼續工作，整個儲存陣列的IOPS沒有產生明顯波動，對前端應用系統同樣沒有造成影響。

　　 3、小結

　　所有測試結果表明，無論是拔出單個SSD甚至3個SSD還是儲存節點，對整體效能產生的影響都可以說是微不足道的，對前端業務系統基本透明，系統持續保持穩定執行。基於這一結果可以得出，HPE Nimble AF/CS系列儲存在可靠性方面的巨大優勢，在出現SSD或儲存節點兩個層面上的故障時，能夠將危險最小化，以99.9999%的可靠性，保障前端應用系統的正常執行。

　　 四、總結

　　藉助各項評測資料，我們可以看到HPE Nimble AF全快閃記憶體產品擁有業界領先的效能、穩定性與可靠性，在同型別產品中也是出類拔萃的。在這個“資料如石油”的時代，擁有更優的儲存系統是重中之重，而隨著“資料油田”的井噴，滿足儲存需求也變得愈發艱難。

　　HPE Nimble儲存讓我們看到了一個更加可行的高階儲存解決方案，其產品的各項特性都達到了業界最高水準，在企業致力於挖掘資料的更高價值時，它讓企業真正做到了高枕無憂。

　　HPE Nimble值得信賴!

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