QSAN XCubeFAS XF3126D 评测报告

存储专家 QSAN 在为中小型企业提供价格合理的 NAS 和 SAN 解决方案外,也将这一专业知识应用于企业市场。几年前,QSAN 凭借其快速的 XCubeFAS XF2026D 首次进入 SMB 全闪存阵列 (AFA) 市场,如今,其最新的 XCubeFAS XF3126D 引起了轰动,因为这是世界上第一个入门级的原生 NVMe 存储阵列。该阵列由 QSAN 专门为其 AFA 阵列创建的精巧 XEVO 操作系统驱动,而它的设计宗旨是经济实惠、用户友好且易于部署。

这款 3U 机架安装器配备至多于 26 个 SFF 热插拔托架,全部准备好接收 U.2 外形规格 NVMe SSD,这使它能够提供比许多竞争对手更高的存储密度。机箱具有双 800W PSU 用于硬件冗余,以及两个以主动/主动模式运行的热插拔控制器,以实现完全透明的故障转移。值得一提的是控制器在同步模式下运行,而不是更常见的 ALUA(非对称逻辑单元访问)。这使得连接到两个控制器的主机不仅具有链路冗余,而且都是主动和优化的。

XF3126D 基于全闪存架构,和传统的区块存储不同,其软硬件皆专门为固态硬盘的使用特性设计。 QSLife 能够监测固态硬盘的剩余寿命,而 QSRAID 则透过非平均写入,避免多颗硬盘同时故障。透过功能上的调校,全闪存平台得以充分利用固态硬盘的读写效能,达成高吞吐量与低延迟。

控制器功能

每个控制器都带有 16GB 的 DDR4 ECC 高速缓存内存,它们的六个 DIMM 插槽允许将其现场升级到 384GB。两个控制器的缓存保护由前面板上的一个可拆卸单元处理,该单元包含一个缓存到闪存模块和集成的电池备份单元。

除了配备 Intel 1.9GHz 6 核 Xeon Scalable Bronze 3204 处理器外,每个控制器上都有千兆位管理端口,也包括双嵌入式 10GbE SFP+ iSCSI 数据端口。此外,控制器的两个扩展托架提供了大量额外的数据端口选项,QSAN 提供具有双和四 10GbE iSCSI 或 8/16Gbps 光纤通道 (FC)、双 32Gbps FC 或双 25GbE iSCSI 的模块。

对于我们的测试,QSAN 在每个控制器提供了一个四端口 16Gbps FC 扩展模块,我们使用了两台配备 ATTO Celerity 四端口 16Gbps FC HBA 的至强可扩展 Windows 服务器。将它们映射到专用卷的过程相当简单,因为所有 FC 连接都能被自动发现,使我们能够快速创建到服务器的冗余四路 FC MPIO 链接。

我们可以确认故障转移完全透明,因为我们移除了上层控制器后,Iometer 测试仍然在每个服务器上运行。阵列将较低的控制器提升为主控状态,Web 控制台访问被切换到其管理端口,尽管 Iometer 速度降至一半,但它仍继续运行而没有任何中断。两个控制器都恢复工作后,Iometer 加速到全速,使我们看到出色的整体性能。两台服务器的累积顺序读取和写入速率分别为 98Gbits/sec 和 94.9Gbits/sec。

系统的随机读写速度非常好,Iometer 报告读写速率分别为 98Gbits/sec 和 31.3Gbits/sec。将 Iometer 交换为 4KB 块大小提供了 357,000 和 105,500 IOPS 的出色随机读取和写入 I/O 吞吐量,延迟落在 0.84 毫秒和 4.6 毫秒之间。

部署

QSAN 的 QFinder 应用程序大幅简化了部署工作。通过其发现阵列,并提供对 XEVO HTML5 Web 界面的直接访问,使得部署非常迅速。该操作系统是专门为管理 QSAN 的全闪存阵列 (AFA) 而创建的,中小企业皆能受益于它的用户友好、且易于部署的特质。

基于网页浏览器的使用者介面非常易于使用,其智能仪表板提供了 SSD、储存池、储存卷和主机的全面概述、存储和快照使用情况的饼图、以及整体延迟、IOPS 和吞吐量的实时图表。这使得存储配置成为一件很快的事情。在控制台的存储选项卡中,我们创建了一对 10 SSD RAID6 厚配置阵列,并允许向导在每个阵列中添加一个卷。 RAID 选项很多。 XF3126D 支持您可以想像的所有阵列类型,包括增强型 EE 类型,这些类型将更多备用驱动器添加到池中以加快重建时间。

对于性能测试,我们使用了两台运行 Windows Server 2019 并配备 ATTO Celerity 四端口 16Gbps FC HBA 的 Xeon 可扩展服务器。主机映射是一个简单的过程,我们所有的 FC 连接都是自动发现的,因此我们可以通过四路 FC MPIO 链接快速将专用卷分配给两个测试服务器。

存储与数据保护功能

QSAN 的保护组简化了快照管理工作,因为您可以将多个卷添加到一个组中,并通过保护计划进行周期性备份。它能在特定时间运行快照,频率为至高每 15 分钟一次,此外,使用者也可以按需运行它们。通过快照运行的数据恢复也不复杂:在快照中心选择储存卷,便可以回滚卷或将快照另存为新的 LUN,以进行手动数据恢复。

除了快照以外,XEVO OS 还提供了本地复制到另一个存储池、以及和远程复制到外部阵列的选项。复制任务可以应用八个流量整形组之一,以在高峰期和非高峰期实施带宽限制。这些备份功能都内建在存储系统中,不须额外付费订阅。

QSLife 服务是另一个很棒的功能,因为它让使用者随时了解 SSD 的使用情况和剩余寿命。单击使用者介面右上角的心形符号,它便会显示每个 SSD 的剩余寿命以及使用情况图表,使用者可以手动为 SSD 使用寿命的预警设置三个警报级别,借此避免 SSD 因为剩余寿命过短造成的无预警损坏。

性能

Iometer 报告两个控制器的顺序读取和写入速率分别为 98Gbits/sec 和 94.9Gbits/sec,切换至随机读取仍保有 98Gbits/sec 和 31.3Gbits/sec 的速率,整体性能令人印象深刻。

随机读写的 I/O 吞吐量同样出色,Iometer 4KB 块大小可提供 357,000 和 105,500 IOPS 的数据流量,延迟介于 0.84 毫秒和 4.6 毫秒之间。 Web 控制台在的测试期间提供了大量有关性能的信息,尽管它的监控报告并未包含 CPU 利用率的相关信息。

我们的最后一项测试是查看阵列如何处理控制器故障,因此我们在 Iometer 运行时简单地将顶部的一个控制器拉出。故障转移是完全透明的:第二个控制器被提升为主控制器状态,Iometer 继续执行(尽管速度减半),并且 Web 控制台页面自动切换到活动控制器的管理端口。

 读取速率写入速率
顺序读写98Gbits/sec94.9Gbits/sec
随机读写98Gbits/sec31.3Gbits/sec
I/O 吞吐量357,000 IOPs105,500 IOPs

结论

XCubeFAS XF3126D 可容纳 26 个 U.2 NVMe SSD 和 Xeon 可扩展驱动的双控制器,以低于 2 万美元的建议售价提供了完善功能。除了完全透明的故障转移外,我们发现 FC 性能全面良好,并且阵列的智能 XEVO OS 使得存储配置工作变得轻松。

作为第一款原生 NVMe AFA,XCubeFAS XF3126D 改变了游戏规则。除了高存储密度和强大的双控制器外,它还提供了一系列令人印象深刻的存储和数据保护功能,而端到端冗余到 99.9999% 的可靠性,XF3126D 成为想要托管高性能的中小型企业和企业的绝佳选择,达成关键任务存储。

XCubeFAS XF3126D 产品亮点

双控制器 3U 26 托架、全 NVMe 闪存系统、Intel Xeon 64 位 6 核 CPU、16GB DDR4 RDIMM(最大 384GB)、2X10GbE SFP+、冗余电源、2 个用于可选主机卡的 Gen3x8 插槽。

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