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NetApp全闪存FAS阵列在SPC-1 性能测试排名第五
cuihuanhuan
[原创] .cn
[导读]NetApp公布了一份全闪FAS8080 EX的 SPC-1基准测试报告，每IOPS跑出的美元数为2 68美元，100%工作负载下响应速度1 23毫秒。在SPC-1的IOPS测试报告中排名第五。
NetApp公布了一份全闪FAS8080 EX的 SPC-1基准测试报告，每IOPS跑出的美元数为2.68美元，100%工作负载下响应速度1.23毫秒。在SPC-1的IOPS测试报告中排名第五。
最高SPC-1性能(IOPS)报告中NetApp的 FAS8080 EX排名第五
同时它在美元与每IOPS性能比位列第16名，然而，这个数字估算下来却十分痛苦，理由是相当戏剧化&&供应商经常使用的价目表与真实零售价是不同的。
SPC-1基准测评测量了一个存储阵列的IO响应能力，NetApp博客的Dimitris Krekoukias给出了一些他自己对于该报告的看法。
在他看来，关于NetApp如何使用一个实用的，又不同于其他供应商的配置，要看它基于访问延迟的系统排名。
SPC-1 $/IOPS报告前23位. NetApp FAS8080 EX排名第16
他对该帖的评论也相当有意思，伴随着一种咄咄逼人的Krekoukias式语气回复了关于竞争和更高分值SPC-1基准测试报告，例如：
以上所说的系统只具有FAS8080功能的一小部分，而其中任意两个系统都可能来自一家现在随时都可能会消失的公司，或者是一家在世界大部分地区都&站不住脚 &的公司。
他顺便引用了Kaminario(商业或将消失论)和华为(无立足之地论)的两个话题。
而对于最高分值供应商&&日立数据系统(HDS)，Krekoukias表示，&只有HDS有一个相当好的产品，而且他们的系统勉强达到剩余生产力限制，可能会获得足够的工作区大小来填充尽可能多的缓存数据。&
SPC-1系统制造商更趋向说明其他的供应商玩了这个测试，结果适得其反，一个想要提供标准方式来对比存储阵列基准测试出现了应该围绕如何理解该报告相互争论的场景。
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这是本人发表在TechTarget中国网站《存储经理人》杂志2009年十月刊上的文章全文。
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存储系统性能指标和SPC-1测试详解
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储存月报第9期：失灵的储存效能指标SPC-1
03-12,IT资讯储存月报第9期：失灵的储存效能指标SPC-1最新消息报导，口袋科技网（）IT资讯
非营利组织的储存效能理事会(Storage Performance Council，SPC)所提出的测试标準，特别是针对随机IOPS效能的SPC-1测试，一直是储存业界衡量产品效能的基準，主要的储存大厂如EMC、NetApp、Dell、HPE、HDS，以至中国的华为，与国内的普安等，都曾让旗下储存产品参与SPC测试，并以取得的测试结果，来标榜自身产品的效能或效能/价格比特性。而这也让SPC-1成为一个跨厂牌、直接比较不同产品效能表现的公认指标。
SPC-1的成功可以归因于这几点：
●测试规範相对严谨与公平，不仅测试程序相对能避免一些特意冲高数值的手段，测试模型也接近主流的交易型工作负载，足以作为现实应用环境的参考。
●在企业储存领域，尤其是区块型储存应用，没有其它具备足够公信力、业内公认的测试基準与SPC竞争。
●前面两点造成SPC一家独大，成为企业区块储存产品效能的权威比较基準，一些厂商在採购储存设备时，甚至将SPC测试表现列入招标规格，导致储存厂商不得不参与SPC测试，于是这也进一步扩大了SPC的影响力。
但过去一年多以来，随着一些产品在SPC-1测试中缔造了让人难以置信的惊人成绩，但使用的测试架构却存在疑虑，以致储存业界出现了对 SPC-1测试架构合理性与防弊机制的质疑。
渐进提高的SPC-1成绩
随着技术的进步，各厂商储存产品的SPC-1成绩也随之攀高，举例来说，在2012年以前，只有Kaminario的K2D能在SPC-1中取得100万以上IOPS的成绩，而到了2017年初的现在，至少有6款产品在SPC-1测试中，拥有超过100万IOPS的表现。
就一个较长的时段来看，各厂商的SPC-1测试数值随着时间而有显着进步，但就同世代、同等级的产品来说，彼此间的SPC-1效能表现固然会有差距，但落差并不会太大，除非遇到储存技术架构的根本性变革，否则SPC-1的纪录更新总是渐进的，不会有一次提高几倍的大幅度进步。
上一次SPC-1出现大幅度跨越的纪录更新，正是发生在固态储存产品开始成熟的时期，在年间，Kaminario先后以基于DRAM的K2D，与基于Flash记忆体的K2两款固态储存阵列产品，率先在SPC-1测试中突破了100万IOPS纪录。在此之前，SPC-1测试纪录的领先者均属于传统硬碟式储存阵列，达到的成绩不过只有40～50万IOPS，而Kaminario则一举将纪录提高了2倍以上。
继年的效能大突破后，接下来的3、4年间，SPC-1的最高纪录排行榜成了固态储存阵列的天下，最高纪录也逐渐成长到200万IOPS左右，HPE的XP7与HDS的VSP G1000等两款产品，都在2015年先后达到了200万IOPS的SPC-1测试表现。
不过到了2016年时，短短一年时间内，SPC-1测试成绩又出现了成倍的跨越式进步，DataCore的平行架构储存伺服器，创造了惊人的512万IOPS纪录。
DataCore异军突起，缔造惊人增长的测试成绩
2016年是SPC-1测试史上值得注记的一年，先是华为OceanStor 18800 v3缔造了300万IOPS的新纪录（测试编号A00163），但保持了不到半年，在同年就被DataCore以512万IOPS所刷新（测试编号A00179）。
DataCore所创造的SPC-1佳绩，让人讶异的有这两点：
首先，是512万IOPS这个惊人数值，这堪称SPC-1史上最大幅度的纪录更新，比一年前最高的200万IOPS纪录足足提高了2.5倍。如同前面提到的，上一次SPC-1纪录有这种幅度的进步，是依靠固态储存技术带来的革命，但这一次，却是发生在储存技术与架构没有出现革命性进展的情况下。
其次，是DataCore只投入非常少的硬体资源，就创造了超过500万IOPS的成绩。
华为所达到的300万IOPS表现虽然也相当惊人，不过这是投入了极庞大资源的成果—一共投入了16台控制器与512台SSD，以这种空前高档的硬体组态，获得极高的SPC-1测试数值，可说是理所当然的结果。
但DataCore只投入2台安装SANsymphony软体、作为储存控制器的伺服器，加上4台外接的SAS JBOD磁碟柜，一共72台SSD的规格，就在SPC-1测试中达到超过500万IOPS的成绩。
由于DataCore透过SANsymphony软体的储存架构，只需极少资源就能达到极高的效能表现，所以，他们同时在SPC另一项测试——以每单位IOPS成本为基準的性能价格比测试，也创造了新纪录。
原本Dell曾在2015年初时，以SC4020创造了SPC-1性能价格比新纪录，每IOPS只需0.37美元。稍后国内的普安公司，则在2015年中以EonStor DS3024B将这个纪录更新到每IOPS 0.24美元。但DataCore在2016年初，以搭载SANsymphony软体的储存伺服器，进行的一项SPC-1测试（测试编号A00164），得到每IOPS只需0.08美元的惊人性能价格比纪录，一口气就将数值拉低了3倍。
SPC-1效能测试Top 10排行榜
DataCore以512万IOPS高居榜首，遥遥领先其他受测者，但造成争议之处在于，DataCore的测试架构存有疑虑。
资料来源：SPC
SPC-1性能价格比测试Top 10排行榜
目前已有两家台湾厂商捷鼎（Accelstor）与普安（Infortrend），登上了这个排行榜。不过占据第1的DataCore与第3名的Accelsoor，都是以单控制器组态执行测试，其余厂商则都是双控制器，这样直接对比成本有些不公平。
资料来源：SPC
令人质疑的测试架构
DataCore在SPC-1测试中的惊人表现，也引发了外界一连串对其测试架构的议论，认为其中恐有取巧之虞。
对500万IOPS测试成绩的质疑
DataCore只用了2台控制器（执行SANsymphony软体的伺服器）与72台SSD，就得到比华为动用16台控制器与512台SSD还高出60%的500万IOPS效能表现，这样惊人的成果，DataCore CEO宣称是他们启用了所谓的平行处理技术所致，但外界怀疑DataCore的测试架构另有玄机，存在这几个疑点：
●极度依靠写入快取来拉高效能
DataCore在SCP-1测试中使用的伺服器，搭载了高达1.5TB的DRAM记忆体，其中SANsymphony软体使用了1.25TB，而且从其极低的回应时间表现来看（仅0.3ms左右），外界质疑写入I/O都是由DRAM快取承担，没有实际落入底层SSD。
但太过依赖DRAM作为写入快取，但这在实际环境中会带来资料可用性方面的问题。DataCore的SPC-1测试架构中，虽然纳入了UPS，来确保断电时维持DRAM资料的可用性，但如果遭遇的是UPS失效这种意外，这种架构便不可行了。
●牺牲资料一致性与可用性
怀疑者们认为，DataCore之所以能有500万这样高的IOPS数值，一个原因是省略了在2台控制器之间进行快取镜像，没有跨节点的资料保护能力。这样的架构，将能省略在两台控制器之间进行大量的内部传输工作，从而拉高IOPS效能，但这在讲究可用性的实际环境中，是不可接受的。
实际上，DataCore还有另一份採用了HA高可用架构的SPC-1测试（测试编号A00178），显示DataCore若和正规储存阵列一样，採取双控制器镜像架构，他们的IOPS表现便只有120万，虽然也是相当不错的数字，但与500万IOPS相比，就不那样让人震撼了。
DataCore的SPC-1 500万IOPS测试架构
DataCore以这个架构，在SPC-1测试中缔造了空前的512万IOPS成绩（测试编号A00179），而且只使用了2台执行SANsymphony软体的Xeon E5伺服器、4台外接JBOD磁碟柜与72台SSD，相较下，位居第2名的华为，在SPC-1测试中耗用了16组控制器与512台SSD，得到的成绩不过是300万IOPS。
但怀疑者批评DataCore这个测试架构，恐怕是极度依靠写入快取来拉高效能，2台充当储存控制器的Xeon E5伺服器分别配置了多达1.5TB的记忆体，并启用了写入快取。另外，DataCore的2台储存控制器之间，也没有执行快取镜像複製，因而省下了控制器之间的I/O负担，这虽能相当程度地提高I/O效能，但也因此不能确保2组控制器的资料一致性，也没有跨节点保护能力。
换句话说，怀疑者们认为，DataCore这个架构是专为冲高SPC-1 IOPS效能所设计，与真实环境存在很大落差，测试成绩虽然惊人，但对实际环境的参考价值有限。
资料来源：SPC
DataCore启用高可用性的SPC-1测试架构
DataCore在另一项SPC-1测试中（A00178）测试编号，以启用了镜像複製的组态接受测试，与缔造了512万IOPS的A00179测试相比，两者测试架构大致相似，但A00178启用控制器之间的镜像功能，具备跨节点高可用性能力，而且储存伺服器安装的DRAM记忆体数量也缩减一半（从A0TB减为768GB），比较没有依靠写入快取冲高效能的疑虑，配备的SSD数量也较少（从72台减为36台），但如此一来，获得的IOPS数值也从A0万降为120万。
虽然以这样的组态，跑出120万IOPS的SPC-1成绩，已经是相当不错的表现，但就没有512万IOPS那样的震撼力了。
资料来源：SPC
对性能价格比测试的质疑
DataCore缔造SPC-1性能价格比新纪录的A00164测试，同样也存在失真的疑虑。
首先，测试中前、后端都在同一台伺服器上，没有透过储存网路，等同于伺服器自己的本机I/O测试。这虽然可以解释成一种用户端与储存端合一的「超融合型式」架构，不过和一般常用环境显然是不同的。
其次，只使用1台储存伺服器，也就是单控制器，没有跨节点资料保护能力。
第三，前述测试架构同样也有大量依靠写入快取的疑虑，控制器安装了多达544GB DRAM记忆体，但架构中却又没有UPS，可用性堪虑。
换言之，DataCore这种做法，一方面是利用没有独立前端伺服器、且大量依靠写入快取的方式来缩短延迟、拉高I/O效能；另一方面又牺牲了可用性，透过单控制器架构来压低成本，从而取得性能价格比方面的优势。
与其他採用双控制器组态、拥有完整可用性机制、且採取储存网路测试架构的受测产品相比，DataCore的SPC-1性能价格比成绩，恐有不公平比较之嫌，也与现实环境脱节——毕竟，单控制器架构比双控制器省钱是理所当然的，但稍微有高一点可用性要求的使用者，都会要求採用双控制器，因此单控制器组态所取得的SPC-1性能价格比成绩，参考价值便相对有限。
也就是说，如果DataCore在这项测试中也依照正规标準，採取双控制器、跨节点资料镜像、纳入UPS配置、且透过储存网路存取，恐怕就不会有这样惊人的性能价格比了。
DataCore的SPC-1性能价格比榜首测试架构
DataCore以这个测试架构，在SPC-1效能价格比测试中(测试编号A00164)，缔造了每IOPS只需0.08美元的惊人成绩。相较下，在此之前，位居SPC-1效能价格比榜首的普安EonStor DS 3024B，也不过是每IOPS 0.24美元的表现。
但观察测试架构可发现，这个架构没有独立的前端伺服器，且只有1台执行SANsymphony软体的储存伺服器。所以在这个测试中，前、后端都是位于同一台伺服器上，而没有透过储存网路存取，自然有助于缩减延迟、提高效能；此外测试架构只包含1台储存伺服器，也有利于压低成本，因而取得好的性能价格比成绩，也是理所当然的。
但这样的测试架构，和真实环境需求明显有落差，对企业环境来说，透过储存网路存取是常态，而且基本上都会要求双控制器高可用性架构。
资料来源：SPC
参考价值失效的效能指标
总的来说，DataCore在SPC-1测试中所採取的做法，虽然不至于算是作弊，只是利用了SPC-1测试的规则，却也造成测试结果参考价值的降低。
由于SPC-1测试规则中，并没有要求系统可用性的门槛，可以接受厂商以单控制器组态送测，所以透过降低可用性方面的标準，来达到拉高I/O效能与性能价格比表现，是符合SPC-1规则的合法手段。但这样的做法，在实际环境中是无法接受的——企业用户不仅要求高效能或便宜，同时也要求系统可用性与资料一致性，所以如果厂商在这方面「取巧」而取得较佳的SPC-1成绩，将会造成SPC测试环境与实际用户需求产生落差，从而失去参考价值。
而且相对于其他拥有完整高可用性机制的储存产品，DataCore这种牺牲可用性所取得的SPC-1佳绩，恐有不尽公平、以致无法直接互相比较之虞。
对于传统的企业级储存阵列产品来说，硬体上必然会拥有完整的可用性机制设计。但是在软体定义储存时代，控制器硬体配置是弹性的，因而出现了利用牺牲可用性标準，来提高测试成绩的取巧法门，而这也对SPC-1测试的可信度，带来了的挑战。
事实上，在DataCore带头做了「示範」后，近日Accelstor（捷鼎）也仿照这个先例，以单控制器/单机组态方式，缔造了SPC-1性能价格比的佳绩（位居仅次于DataCore的第3名）。但如同前面所述，这种方式虽能在「测试环境」取得好成绩，但对现实环境的参考价值有限，而且也是不公平的比较——在整个SPC-1性能价格比排行榜中，就只有DataCore与Accelstor是採取单控制器的压低成本取巧作法，其余所有厂商则都是规规矩矩的双控架构。
捷鼎的SPC-1性能价格比测试架构
今年年初捷鼎以这个架构，在SPC-1性能价格比测试中取得佳绩（测试编号A00183），每IOPS只需0.20美元，在SPC-1性能价格比排行榜中位居第3。但问题是，捷鼎在测试中，只使用1台NeoSapphire 3602全快闪储存阵列，也就是一个单控制器组态，这虽然有利于压低成本，但与真实环境需求有所落差。就实际环境来说，会在这类全快闪储存阵列上运行的应用，大都是讲求可用性的关键应用，双控制器高可用性是必要需求，因此这种单控制器测试组态的参考价值相对有限。
资料来源：SPC
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