評測｜HPE Nimble AF全快閃記憶體系列，詮釋真正的高端存儲

【IT168 評測】導語：隨著AI、互聯網、大數據等技術快速發展，企業對存儲設備的需求已踏上一個更高的級別，高性能、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存儲設備已成為企業IT管理者的當務之急。

這也是為什麼近幾年外部存儲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數據存儲與使用能力。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,快閃記憶體正成為存儲市場的主流。

2017年3月7日，HPE收購了全球領先的數據存儲提供商Nimble Storage。在2016年10月份Gartner發布的通用存儲魔力象限中，HPE在「遠見者」和「執行力」上都排名第三，而在收購Nimble存儲後，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存儲家族產品的影響力以及受歡迎程度。

Gartner通用存儲魔力象限圖，左：2016年發布，右：2017年發布

HPE Nimble存儲系統有全快閃記憶體(AF)與混合存儲(CS/HF)兩個系列，結合其獨有的 「隨機寫入順序化架構」以及 「SSD緩存加速優化演算法」，使存儲設備能夠充分發揮SSD介質的特性，具備以下四種特質：

·「快」——極速提升讀寫IO

·「穩」——保證性能穩定與數據安全

·「簡」——快速部署、簡化運維

·「智」——智能預防與調優

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

那麼，如此受歡迎的Nimble存儲，它的實際性能、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，可支持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，可擴展三組介面模塊，每組支持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、在線重刪、在線壓縮、自精簡、遠程複製、QoS等高級功能。

HPE Nimble AF系列前視圖

值得一提的是，HPE Nimble系列存儲使用了革命性的「 隨機寫入順序化架構」以及「SSD緩存加速優化演算法」，統稱為CASL(Cache Accelerate Sequential Layout)，可以將數據寫入完全順序化、數據讀取SSD Cache 100%命中，同時兼顧存儲陣列的性能和容量，與傳統存儲解決方案相比擁有巨大的優勢。

HPE Nimble AF系列後視圖

此外，具備智能化、自動化能力的 InfoSight主動服務平台，也是Nimble存儲在另一個維度上區別於其他存儲解決方案的一大創新功能。 InfoSight平台基於AI技術構建，利用全球設備運行狀況數據進行分析，可充分預防問題發生，同時可自動發現和解決90%的問題，既帶來了智能性，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性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系列存儲的認識。畢竟對於全快閃記憶體陣列這樣的高端存儲而言，企業IT工作負載首要關注的，就是其性能的優劣以及運行是否可靠。

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存儲產品性能測試工具，既可以測試裸設備的新的功能和數據一致性，也可以測試文件系統的性能和數據一致性，可以靈活設置IO生成的規則和負載。本次選用VDbench作為IO壓力測試工具，通過一台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、性能測試過程及結果分析

1、極限性能測試

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性能(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運行VDbench，然後通過不斷調整VDbench配置文件的參數，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。

腳本運行了20分鐘，得到結果如上圖。從圖中可以看出訪問延時在運行時均低於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)，帶寬為570MB/s。

2、常用功能開啟下的性能測試

測試全快閃記憶體陣列的性能時，獲得在啟用部分功能的情況下的IOPS和延時也非常重要，這有助於我們了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，創建快照策略，安裝壓力測試功能VDbench並且部署壓力測試腳本(模型為4K block、100%隨機寫)。做好以上準備工作後，運行壓力測試腳本並對4個卷進行快照操作，觀察VDbench以及AF3000的IOPS和延時。

運行過程：

過程中的性能表現：

從圖中可以看出，在開啟快照功能的情況下，存儲整體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，在測試場景時創建重刪和壓縮卷，之後，運行壓力測試腳本並觀察VDbench以及AF3000的IOPS和延時。

Vdbench運行時的情況：

開啟壓縮與重刪：

過程中的性能表現：

從上圖可以看出，開啟重刪與壓縮後的全寫IOPS約為69000，重刪壓縮操作對存儲IOPS性能的影響在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存儲性能的下降，但HPE Nimble通過其「隨機寫入順序化架構」和「SSD緩存加速優化演算法」把對性能的影響降到了最低，這也是該存儲產品讓用戶稱讚之處。

3、小結

在進行性能測試時，區分極限性能與功能運行時性能是很有必要的，在實際場景中，工作負載類型、運行環境並不單一，分屬兩個不同層面的測試有助於我們深入了解被測產品在多維度下的性能表現，更具實際參考價值。

從以上測試結果我們可以看出，HPE Nimble AF全快閃記憶體系列存儲產品所能提供的性能在同類型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緩存加速優化演算法」的創新技術所帶來的差異化性能優勢。

三、可靠性測試

這一部分的目標是測試固態硬碟(SSD)和存儲節點發生故障時對存儲陣列的性能影響以及恢復時間。搭建好測試環境後，運行VDBench(IO壓力不少於10萬，4KB數據塊，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

正常運行時的性能如下：

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，存儲陣列的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用戶完全透明，沒有影響業務系統的正常運行。

隨後進行了在同一個RAID組中拔出3塊SSD的測試，對一台傳統存儲來說，3塊SSD同時故障足以造成存儲設備的故障、數據丟失和用戶業務停頓。

根據測試結果，在同時拔出3塊SSD時，存儲陣列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存儲依靠其強大的散列化RAID實現三重校驗技術，保證了存儲設備的穩定運行和業務系統的連續性。

2、拔出存儲節點

正常運行時的性能如下：

拔出控制器時的存儲狀態：

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「舉起存儲大旗」，繼續工作，整個存儲陣列的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還是存儲節點，對整體性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，系統持續保持穩定運行。基於這一結果可以得出，HPE Nimble AF/CS系列存儲在可靠性方面的巨大優勢，在出現SSD或存儲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運行。

四、總結

藉助各項評測數據，我們可以看到HPE Nimble AF全快閃記憶體產品擁有業界領先的性能、穩定性與可靠性，在同類型產品中也是出類拔萃的。在這個「數據如石油」的時代，擁有更優的存儲系統是重中之重，而隨著「數據油田」的井噴，滿足存儲需求也變得愈發艱難。

HPE Nimble存儲讓我們看到了一個更加可行的高端存儲解決方案，其產品的各項特性都達到了業界最高水準，在企業致力於挖掘數據的更高價值時，它讓企業真正做到了高枕無憂。

HPE Nimble值得信賴!

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