软件定义的存储解决方案可以提供诸多好处，但它们无法克服在错误的存储配置上运行工作负载的问题。在这篇文章中，我将介绍一些早期测试结果以及为配置虚拟化工作负载的全闪存存储空间提供的建议。

测试环境-使用SAS和NVMe™固态硬盘的全闪存

让我们了解一下测试的内容。

△硬件：

使用联想x3650M5服务器和Mellanox®ConnectX®-4100Gb/sNICs（确保网络带宽正常）的4节点直接存储空间群集。

△软件：

每个节点运行WindowsServer®2016数据中心版，启用直接存储空间，以及创建I/O负载的DiskSpd存储性能测试工具。共有4个运行实例，每个节点有一个运行裸机（无虚拟化）。

通过让DiskSpd运行大约400种不同的块大小，读/写混合，队列深度等组合来测试存储配置。这四个DiskSpd可以同时运行相同的组合，完成时会一起移动到下一个组合。发布的I/O大约获取了10亿行数据以供日后分析。

该配置使用用于缓存层的HGSTUltrastar®SN260NVMe插件卡（AIC）固态硬盘和用于容量层的HGSTUltrastarSS20012GSAS固态硬盘。

▲HGSTUltrastar®SN260NVMe插件卡（AIC）和HGSTUltrastarSS20012GSAS固态硬盘

对于测试，每个节点都有一个NVMe驱动器（3.2TB）和10个SAS固态硬盘（每个1.92TB）-注意这不是推荐的生产配置，但足够进行测试并提供相关见解。这种配置为每个节点提供了22.4TB的原始存储空间，并在整个集群中提供了89.6TB的存储空间。

测试结果-100K的IOPS，微秒延迟

我们观察到75％的读取来自本地节点，即来自直接连接到服务器的存储设备;另外25％来自群集中使用SMBRDMA的另一个节点。

显而易见，直接存储空间的配置为三向镜像，您拥有原始数据，将其称为A，再加上两个额外的数据副本，将其称为A'和A”，因此总共有三个副本。存储空间直接决定哪个节点获取副本。

在4节点配置中，您会在本地节点上获得副本-无论是A，A'还是A”—在排列中获得哪个副本，并且在剩余排列中没有本地副本。所以有理由认为，75％的读取来自本地节点，25％的读取来自远程节点。

通过观察本地和非本地读取，98.9％的读取在<5ms内完成，在<1ms内完成的有55.7％，<5ms内完成的有43.2％（测量值超过176kIOPS@64kB，100％随机读取）。

这是直接存储空间的关键价值主张之一，由标准硬件提供的高性能服务。询问SAN管理员在<5ms内完成对SAN的请求百分比，并要求经销商比较直接存储空间解决方案与该SAN的成本。

适合虚拟化

测试结果表明，这种全闪存配置非常适合虚拟化工作负载，可以提高工作负载密度，即在每个节点上运行更多的工作负载。

警告！正如此测试未使用直接存储空间的生产配置一样，同时也未使用虚拟化-每个DiskSpd实例本身在其存储节点上运行，而不使用Hyper-V。

为什么这很重要？基于测试结果，抛开衡量和报告，对虚拟化工作负载会有什么影响。

例如，Hyper-V主机通常运行的不止我们测试的一个工作负载。更多的工作量意味着更多的线程发布I/O请求并等待I/O完成，更多的I/O请求排队等待处理（更高的队列深度），更多的驱动器级争用以及更长的等待I/O完成潜伏）。

所有这些都会影响性能，延迟和工作负载密度？为了定量回应，我们必须测试、衡量和报告-这一天是值得期待的。

为什么？默认情况下，存储空间直接从固态硬盘容量层设备读取（即禁用读取缓存），因为有较高的读取性能;并首先写入NVMe固态硬盘缓存设备，以利用其更高的写入性能。存储空间直接自动合并写入NVMe高速缓存的数据-即对相邻块的两次写入将合并为一个写入两个块-并根据需要将其降级到SAS固态硬盘容量层。

在我们的测试配置中，直接存储空间可以利用每个UltrastarSS200SAS固态硬盘在100μs延迟时间（4k随机读取）下提供250,000读取IOPS，UltrastarSN260NVMe固态硬盘在20μs延迟时间内提供200,000次写入IOPS（512B随机写入）。

▲每个设备的性能摘要

此存储配置使直接存储空间能够利用多个SAS固态硬盘的读取性能以及NVMe固态硬盘的写入性能，以支持具有高工作负载密度的主机-这正是希望从虚拟主机获得的结果。

直接存储空间利用当今固态硬盘的功能以极具吸引力的价格提供了非常高性能的存储解决方案。

总结–增加工作负载密度

测试结果证实，直接存储空间的全闪存配置可提供非常高的性能和非常低的延迟。这就是您希望从运行虚拟化工作负载的超融合基础架构（HCI）系统中获得的。

在早期的测试中，快速闪存允许同一台主机支持更多工作负载，同时加快工作负载性能;即存储性能是大多数系统的瓶颈。因此，我们预计全闪存直接存储空间配置可让您增加工作负载密度-在更少的主机上承担更多工作负载。

更少的主机也意味着更少的软件许可证。由于软件许可证占系统总成本的大部分，因此更少的主机会大大节省成本。

在西部数据公司，我们创造了数据蓬勃发展的环境。希望可以帮助您选择最佳配置，以释放更多数据。