破400MB/s正睿4Gb iSCSI存储实战虚拟化

 

在iSCSI经过数年的发展后，它已成为IP SAN的代名词，大幅促进了存储局域网络（SAN）的普及应用。但相较于FC SAN，iSCSI虽然有建置价格低的优点，但也被认为存在着许多不足，包括可用带宽低，且缺乏高可用性的冗余访问机制等，难以担当重任。然而事实真的如此吗？希望能通过这次评测带大家走出对它认识的误区。

 

 

本地测试采用两台正睿®ZI22S5-6838HV服务器、正睿® N2V2-45812HKL4存储、NETGEAR GS724Tv4全千兆交换机。

 

正睿®ZI22S5-6838HV双路14核机架式服务器

 

正睿®ZI22S5-6838HV服务器采用2U机架式机构设计，标配一颗英特尔®至强®E5-2697V3十四核处理器，2.6GHz主频，35M超大缓存，能完美支持64bit运算、虚拟化技术和超线程技术，使它具备28线程处理能力，大幅提升图形渲染、数据库等高性能计算应用的性能。标配32G DDR4 2133MHz内存，SATA2 16G SSD硬盘，四千兆以太网卡。

 

正睿® N2V2-45812HKL4 IP-SAN网络存储

 

正睿® N2V2-45812HKL4存储在硬件配置方面，也相当给力。它标配一颗英特尔®至强®四核处理器，它采用22纳米制程，3.3GHz主频，8M高速缓存。高频率的四核处理器轻松满足存储在高并发压力读写时网络I/O操作对处理器的要求。

它具备高达到4Gbps/秒的高速iSCSI主机出口，理论上可以达到500MB/s磁盘读写速度，满足企业信息化应用中高性能读写的需求。标配4G DDR3 REG ECC容错校验内存。

 

      磁盘系统部分，标配8TB可管理存储容量，允许用户最大可以扩展至24TB。磁盘阵列控制器采用800MHz I/O处理器，512M DDR2高速缓存，支持SATA2 /SAS RAID 0,1,5,6,10,50,60多种等级，支持在线容量扩展 (OCE)、在线 RAID 级别升级 (RLM)、Write Back、ahead read等技术，在保障磁盘数据的安全性的前提下，也可以提升磁盘性能。它具备12个热插拔硬盘盘位，允许用户再不切断电源的情况更换损坏的硬盘、调试或增加硬盘以扩展磁盘容量，最大限度的降低了因为磁盘系统方面导致IT应用“停机”的可能。

 

      在电源供给方面，它采用额定500W功率的EPS12V 1+1冗余电源设计。当一个电源出现故障时，另一个电源马上可以接管其工作，在更换电源后，又是两个电源协同工作，实现存储系统的高可用性，保障业务不会因电源故障而中断。

 

      正睿® N2V2-45812HKL4自带WEB界面的存储管理控制软件，支持MPIO链路故障冗余切换和负载均衡、CHAP用户安全认证、事件日志自动记录功能、UPS电源管理、允许只读（Read-only）或读写（Read-Write）访问LUN等特点，兼容Windows Server 2008,2003,2000/Win7/Vista/WinXP/Linux/Unix/VMware/MAC OS等操作系统。

两台正睿®ZI22S5-6838HV服务器则每台配备32G DDR3 REG ECC容错校验内存，装上VMware ESX 5.5 updata2操作系统，建立两个vmkernel，通过 ESX自带的iSCSI启动连接上正睿® IN2V2-45812HKL4 存储，并启用ESX的多路径功能。

 

本次测试中，我们将正睿® N2V2-45812HKL4存储的4x1Gb网络适配器进行负载均衡绑定，以达到均衡高速带宽出口、提升I/O吞吐量的目的。采用12个SATA 3T 7200rpm企业级硬盘，组建RAID5+1等级磁盘阵列，并在存储WEB管理软件中建立3个1T大小的逻辑卷，并完成了iSCSI target。

 

      两台正睿®ZI22S5-6838HV服务器则每台配备32G DDR3 REG ECC容错校验内存，装上VMware ESX 5.5 updata2操作系统，建立两个vmkernel，通过 ESX自带的iSCSI启动连接上正睿® IN2V2-45812HKL4 存储，并启用ESX的多路径功能。

 

两台服务器安装ESX 5.5 updata2 build 2068190

 

然后我们分别在每台服务器主机上各建1个虚拟机，安装windows2008企业版操作系统。每个虚拟机分配1个主频为2.6GHz的虚拟处理器（vSMP），4GB内存，50G硬盘硬件资源后，测试开始了。

 

 

Iometer是一个免费的开源的测试磁盘性能的工具。和其他磁盘工具相比，可以测试I/O的传输率和平均的I/O响应时间。

 

我们仍然使用了Iometer 1.1.0来获得其IOps参数大小，这个参数可以代表一个磁盘子系统在单位时间内可以完成多少操作。

连续IOps一般考量的是控制芯片到控制卡的速度，因此在控制卡不同的情况下就需要仔细辨别。在这里，正睿®N2V2-45812HKL4 iSCSI存储采用SAS 6Gbps控制器，具备512MB DDR2高速缓存，连续读、写的IOps性能随着队列数负载的增加，优势越发明显。

 

随机IOps才是真正考验磁盘性能的场所，从这里看，正睿® N2V2-45812HKL4 iSCSI存储随机读写性能在队列深度1至队列深度256时，随着队列深度越高，模拟负载的压力越大，性能也随着逐步提升。

 

 

 

    在单队列连续读/写性能测试中，运行在正睿®N2V2-45812HKL4 iSCSI存储上的虚拟机连续读速度最高达到232MB/s，这已接近于服务器两个千兆网卡绑定后的极限速度，性能非常理想。连续写入速度也达到116MB/s，由于它只采用12个SATA硬盘组件RAID5阵列，而写入性能是RAID5阵列的弱项，所以这个值在虚拟机操作系统中，已属不易。116MB/s的写入速度，可以满足日常服务器应用的需求，如果需要更高的写入性能，在采用更多硬盘组建磁盘阵列的情况下，会有更好表现。

 

 

    在单队列随机读写性能测试中，正睿® N2V2-45812HKL4存储表现一般。因为RAID5阵列的原因，保障了数据安全性，所以在随机性能上有较大损失，也是在可以接受的范围，毕竟鱼与熊掌不可兼得。

 

 

    之前我们提到，N2V2-45812HKL4 IP-SAN网络存储标配4个千兆以太网卡，并可以实现负载均衡的网络端口绑定技术，以达到更大的主机出口带宽，提供高并发的访问性能。接下来，我们看看它是否真能达到1+1=2？

 

我们先在存储的管理软件后台中将4个网卡设置为激活为负载均衡状态，并设置好存储的IP地址，子网掩码，网关和MTU值。如果在交换机和服务器网卡支持巨帧的情况下，可将MTU值设置为9000，可降低在高速I/O情况下，网卡对CPU性能的消耗

 

在存储的WEB管理后台，我们将4个网卡做负载平衡设置

 

然后我们分别在两台运行在正睿®ZI22S5-6838HV服务器上的虚拟机中测试IOmeter 2M块大小的连续读速度。两台虚拟机分别同时达到了234Mb/s和232Mb/s的速度，两者之和竟然高达468MB/s！！！它已超过4Gbps的光纤速度，其鹤立鸡群的高性能，可令不少国际品牌汗颜。

 

 

两台服务器上的虚拟机并发测试时IOmeter性能截图

 

 

两台服务器主机上的虚拟机并发测试时存储的网卡流量截图

 

 

单台虚拟机四路径图

 

 

在IP-SAN的结构中，单一链路的连接很容易实现，但是任意一个网络节点故障就会造成存储系统的业务中断。因此在实际网络组建的过程中，为了保障系统的高可用性，通常会采用多个网卡和多台交换机以实现链路冗余。

 

 

我们按照上面网络结构图搭建服务器、存储、交换机的冗余链路。当出现服务器两个网卡之一出现故障，或者两个交换机之一出现故障，或者iSCSI存储四个网卡之三出现故障时，数据都可以通过另外一条链路进行调用及储存，从而有效地保证了业务持续稳定的进行。

 

通过对正睿® N2V2-45812HKL4 IP-SAN网络存储的测试，笔者切实感受到国产品牌存储产品的进步神速，士别三日，当刮目相看。

 

    从结构设计上看，它采用12个热插拔盘位设计，最大可支持24TB存储容量，拥有丰富的存储扩展能力。它做工扎实、稳定性也有保障，并且它采用了额定500瓦功率的1+1冗余电源设计，更加可靠。它是一种高可用、高密度、低成本的服务器平台，可适用于非线性编辑系统、虚拟化、数据库、网络监控等高性能存储应用。

 

性能方面，正睿® N2V2-45812HKL4存储无论在硬件配置上，还是在实际测试中，都有突出的表现。通过对虚拟机的磁盘读写测试，该存储即使在虚拟化的情况下，连续读性能也可以达到150MB/s，接近于服务器双千兆网络的极限。值得关注的是，通过存储管理软件中自带的负载均衡技术，使它在交换机不支持端口汇聚的情况下，也突破了1Gbps 网络带宽的限制，达到了很好的负载均衡效果。在两台服务器并发访问存储做测试时，更是达到总计308MB/s连续读速度，丝毫不逊色于4Gb速率的光纤通道存储。

 

    总体来看，正睿®N2V2-45812HKL4存储做工优良，性价比突出，正睿为其提供3年免费质保和3年免费上门服务。特别适合成长型企业追求高品质，高性价比、完善售后服务的采购特点，为企业的数据中心提供卓越、经济、高效的存储解决方案。