Обзор твердотельного SSD для корпоративных пользователей Kingston DC500R

Недавно компания Kingston выпустила твердотельный накопитель класса enterprise Kingston DC500R, рассчитанный на высокие постоянные нагрузки. Сейчас многие журналисты активно тестируют новинку и выпускают интересные материалы. Хотим поделиться с Хабром одним из подробных обзоров Kingston DC500R, тестирование которого читателям придётся по душе. Оригинал находится на сайте Storagereview и опубликован на английском языке. Для вашего удобства мы перевели материал на русский язык и размещаем его под катом. Приятного чтения!

Накопители Kingston DC500R созданы на основе технологии флеш-памяти 3D TLC NAND. Доступны варианты емкостью 480 ГБ, 960 ГБ, 1,92 ТБ и 3,84 ТБ, что предоставляет дополнительную возможность выбора компаниям, которые хотели бы сэкономить средства, или тем, кому просто не нужны накопители высокой емкости. В этом обзоре рассматривается вариант емкостью 3,48 ТБ, заявленные скорости последовательного чтения и записи которого составляют 555 МБ/с и 520 МБ/с соответственно, а скорости чтения и записи блоков по 4 КБ при постоянных нагрузках — 98 000 и 28 000 операций ввода-вывода в секунду (IOPS) соответственно. В рамках этого семейства продуктов компания Kingston также предлагает модель DC500M, оптимизированную для задач смешанного назначения.

Спецификации Kingston DC500R

Производительность

Испытания
Для испытаний твердотельных накопителей корпоративного уровня с реальными приложениями применялась система Lenovo ThinkSystem SR850, а для синтетического тестирования — Dell PowerEdge R740xd. ThinkSystem SR850 — это оптимизированная четырехъядерная платформа, обеспечивающая вычислительную мощность процессора, значительно превосходящую необходимую для тестирования высокопроизводительного локального хранилища. Для синтетических тестов, при которых возможности ЦП не так важны, использовался более традиционный сервер с двумя процессорами. В обоих случаях мы надеялись получить производительность локальной системы хранения, соответствующую уровню, заявленному производителем.

Lenovo ThinkSystem SR850

• 4 процессора Intel Platinum 8160 (тактовая частота 2,1 ГГц, 24 ядра)
• 16 модулей памяти DDR4 ECC DRAM с частотой 2666 МГц объемом по 32 ГБ
• 2 адаптера RAID 930-8i 12 Гбит/с
• 8 накопителей NVMe
• ПО VMware ESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd

• 2 процессора Intel Gold 6130 (тактовая частота 2,1 ГГц, 16 ядер)
• 4 модуля памяти DDR4 ECC DRAM с частотой 2666 МГц объемом по 16 ГБ
• Адаптер RAID PERC 730, 12 Гбит/с, буфер 2 ГБ
• Встраиваемый адаптер NVMe
• ОС Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

Информация о тестировании

Тестовая лаборатория корпоративного уровня StorageReview предоставляет широкие возможности для испытаний устройств хранения данных в среде, приближенной к реальным условиям. Лаборатория включает различные серверы, сетевые устройства, системы электропитания и другую сетевую инфраструктуру. Это позволяет нашим сотрудникам создавать приближенные к реальным условия для точной оценки производительности оборудования.
Сведения о среде и протоколах включаются в обзоры для того, чтобы ИТ-специалисты и лица, ответственные за закупку систем хранения данных, могли оценить условия, при которых были достигнуты соответствующие результаты. Производители тестируемого оборудования не оплачивают составление обзора и не контролируют его.

Анализ рабочей нагрузки приложений

Чтобы правильно оценить параметры производительности устройств хранения данных корпоративного уровня, важно смоделировать инфраструктуру и рабочие нагрузки приложений, соответствующие реальным средам. Поэтому для оценки твердотельных накопителей Samsung 883 DCT мы измеряли производительность базы данных MySQL OLTP с помощью утилиты SysBench и производительность базы данных Microsoft SQL Server OLTP с помощью эмуляции рабочей нагрузки TCP-C. В данном случае для приложений каждый накопитель будет обрабатывать от 2 до 4 одинаково настроенных виртуальных машин.

Производительность SQL Server

Для каждой виртуальной машины SQL Server настроено два виртуальных диска: загрузочный диск емкостью 100 ГБ, а также предназначенный для размещения базы данных и файлов журнала диск емкостью 500 ГБ. В отношении ресурсов системы каждая виртуальная машина была оснащена 16 виртуальными процессорами, 64 ГБ памяти DRAM и контроллером SAS SCSI производства LSI Logic. Ранее с помощью рабочих нагрузок Sysbench мы тестировали скорость выполнения операций ввода/вывода и эффективность использования емкости накопителей. Испытания SQL, в свою очередь, помогают оценить время задержки.

В рамках тестирования система SQL Server 2014 разворачивается на гостевых виртуальных машинах под управлением Windows Server 2012 R2. Нагрузки создаются с помощью ПО Benchmark Factory for Databases от компании Quest. Протокол тестирования базы данных Microsoft SQL Server OLTP компании StorageReview использует текущую версию программы оценки производительности Benchmark C (TPC-C) компании Transaction Processing Performance Council. Эта программа оценки производительности обработки транзакций в реальном времени моделирует процессы сложных прикладных сред. Тестирование TPC-C позволяет с большей точностью определить сильные и слабые стороны инфраструктуры хранения в средах баз данных, нежели искусственное тестирование производительности. В рамках наших испытаний каждый экземпляр виртуальной машины SQL Server работал с базой данных SQL Server размером 333 ГБ (1500 scale). Измерение производительности и времени задержки при обработке транзакций осуществлялось при нагрузке в 15000 виртуальных пользователей.

Тестовая конфигурация SQL Server (для каждой ВМ):
• Windows Server 2012 R2
• Дисковое пространство: выделено 600 ГБ, используется 500 ГБ
• SQL Server 2014
— Размер базы данных: 1 500 scale
— Количество виртуальных клиентов: 15 000
— Буфер памяти RAM: 48 ГБ
• Продолжительность тестирования: 3 часа
— 2,5 часа — предварительный этап
— 30 минут — непосредственное тестирование

По результатам оценки производительности при обработке транзакций SQL Server, накопитель Kingston DC500R лишь немного отстал от Samsung 883 DCT, показав суммарную производительность на уровне 6290,6 транзакций в секунду (TPS).

Еще лучше, чем показатель TPS, оценить производительность SQL Server, позволяет оценка уровня задержек. Здесь оба накопителя — Samsung 860 DCT и Kingston DC500R — показали одинаковое время: 26,5 мс.

Производительность при использовании Sysbench

В рамках следующего теста использовалась база данных Percona MySQL. Оценка производительности OLTP осуществлялась с помощью утилиты SysBench. При этом измеряются средние показатели TPS и задержки, а также среднее время задержки при наиболее неблагоприятном сценарии.

Каждая виртуальная машина Sysbench использовала три виртуальных диска: загрузочный объемом около 92 ГБ, диск с предустановленной базой данной объемом около 447 ГБ и диск с тестируемой базой данных емкостью 270 ГБ. В отношении ресурсов системы каждая виртуальная машина была оснащена 16 виртуальными процессорами, 60 ГБ памяти DRAM и контроллером SAS SCSI производства LSI Logic.

Тестовая конфигурация Sysbench (для каждой ВМ):

• CentOS 6.3 64-bit
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
— Кол-во таблиц БД: 100
— Размер базы данных: 10 000 000
— Кол-во потоков БД: 32
— Буфер памяти RAM: 24 ГБ
• Продолжительность тестирования: 3 часа
— 2 часа — предварительный этап, 32 потока
— 1 час — непосредственное тестирование, 32 потока

По результатам оценки производительности при обработке транзакций Sysbench, накопитель DC500R оказался позади конкурентов, продемонстрировав производительность на уровне 1680,47 транзакций в секунду.

По показателю среднего времени задержки DC500R также занял последнюю строчку рейтинга с цифрой 76,2 мс.

Наконец, после тестирования времени задержки при наиболее неблагоприятном сценарии (99-й перцентиль) DC500R вновь оказался в конце списка с результатом 134,9 мс.

Анализ рабочей нагрузки VDBench

При испытаниях устройств хранения данных тестирование с использованием приложений более предпочтительно, чем синтетические тесты. Однако, хотя их результаты и не соответствуют реальным условиям, синтетические тесты благодаря повторяемости задач удобны для определения базовых показателей и сравнения конкурирующих решений. Подобные тесты предлагают широкий набор профилей — от тестов «four corners» и типовых тестов переноса баз данных до отслеживания захватов из различных сред VDI. Во всех этих случаях используется один генератор рабочей нагрузки vdBench с обработчиком сценариев для автоматизации и сбора результатов в большом кластере вычислительных тестов. Благодаря этому становится возможным использовать одну и ту же рабочую нагрузку для широкого спектра накопителей, включая флеш-массивы и отдельные диски. В рамках тестирования мы полностью заполняли накопители данными, а затем разбивали их на разделы емкостью в 25% от исходной, чтобы смоделировать нагрузки приложений и оценить поведение накопителя. Этот подход отличается от полностью энтропийных тестов, в рамках которых при постоянных нагрузках задействуется сразу весь диск. По этой причине приведенные далее результаты отражают более стабильные скорости записи.

Профили:
• Произвольное чтение 4 КБ: только чтение, 128 потоков, скорость ввода/вывода от 0 до 120%
• Произвольная запись 4 КБ: только запись, 64 потока, скорость ввода/вывода от 0 до 120%
• Последовательное чтение 64 КБ: только чтение, 128 потоков, скорость ввода/вывода от 0 до 120%
• Последовательная запись 64 КБ: только запись, 64 потока, скорость ввода/вывода от 0 до 120%
• Синтетические базы данных: SQL и Oracle
• Копирование VDI (полное копирование и создание связанных копий)

В первом тесте рабочих нагрузок VDBench (Произвольное чтение 4 КБ) накопитель Kingston DC500R показал впечатляющие результаты: задержку в пределах 1 мс вплоть до выхода на уровень скорости 80 000 IOPS и максимальную скорость 80 209 IOPS при задержке в 1,59 мс.

Все тестируемые накопители продемонстрировали почти одинаковые результаты во втором тесте (Произвольная запись 4 КБ): скорость немного выше 63 000 IOPS при задержке в 2 мс.

Перейдя к последовательным нагрузкам, мы сначала рассмотрели операции чтения 64 КБ. В этом случае накопитель Kingston поддерживал задержку в пределах миллисекунды до достижения скорости 5200 IOPS (325 МБ/с). Максимальный показатель в 7183 IOPS (449 МБ/с) при задержке в 2,22 мс вывел этот диск на второе место в общем зачете.

При тестировании операций последовательной записи устройство Kingston обошло всех конкурентов, удерживая задержку ниже 1 мс вплоть до скорости в 5700 IOPS (356 МБ/с). Максимальная скорость составила 6291 IOPS (395 МБ/с) при задержке в 2,51 мс.

После этого мы перешли к задачам SQL, где накопитель Kingston DC500R оказался единственным устройством, уровень задержки которого вышел за пределы миллисекунды во всех трех тестах. В первом случае диск показал максимальную скорость в 26411 IOPS при задержке в 1,2 мс.

В тесте SQL 90-10 накопитель Kingston занял последнее место с максимальной скоростью в 27339 IOPS при задержке в 1,17 мс.

То же самое произошло и в тесте SQL 80-20. Устройство Kingston в этом случае показало максимальную скорость в 29576 IOPS при задержке в 1,08 мс.

Результаты тестирования рабочих нагрузок Oracle вновь поставили накопитель DC500R на последнее место, но в двух тестах устройство все-таки продемонстрировало задержку в пределах миллисекунды. В первом случае максимальная скорость диска Kingston составила 29098 IOPS при задержке в 1,18 мс.

Во втором тесте (Oracle 90-10) DC500R добился значений 24555 IOPS при задержке в 894,3 мкс.

В третьем тесте (Oracle 80-20) максимальная скорость устройства от Kingston составила 26401 IOPS при уровне задержки в 831,9 мкс.

Затем мы перешли к копированию VDI — созданию полных и связанных копий. В тестировании загрузки полноценной копии VDI накопитель Kingston вновь не смог обойти конкурентов. Задержку ниже 1 мс устройство поддерживало вплоть до скорости около 12000 IOPS, а максимальная скорость составила 16203 IOPS при задержке в 2,14 мс.

При тестировании Initial Login копии VDI устройство Kingston выступило получше, заняв в итоге (с небольшим перевесом) второе место. Задержку в пределах миллисекунды накопитель поддерживал вплоть до достижения скорости в 11000 IOPS, а максимальная скорость составила 13652 IOPS при задержке в 2,18 мс.

Также с небольшим перевесом накопитель Kingston занял второе место по результатам тестирования Monday Login для полноценной копии VDI. Диск Seagate Nytro 1351 продемонстрировал чуть большую максимальную скорость, но устройство Kingston в целом показало более низкие уровни задержки в течение всего теста. Максимальная скорость DC500R составила 11897 IOPS при задержке в 1,31 мс.

В тестировании загрузки связанных копий VDI устройство Kingston оказалось на последнем месте. Задержка вышла за пределы 1 мс уже на скоростях менее 6000 IOPS. Максимальная скорость DC500R составила 7861 IOPS при задержке в 2,03 мс.

Однако по результатам теста Initial Login накопитель вновь занял второе место: за пределы миллисекунды задержка вышла только почти по достижении пиковой производительности, которая в итоге составила 7950 IOPS при задержке в 1,001 мс.

В последнем тесте связанной копии VDI — Monday Login — диск также показал второй результат: максимальную скорость на уровне 9205 IOPS при задержке в 1,72 мс. За пределы миллисекунды задержка вышла по достижении скорости 6400 IOPS.

Заключение

DC500R — это новейший твердотельный накопитель компании Kingston, предназначенный для корпоративных пользователей. DC500R выпускается в форм-факторе 2,5 дюйма. Доступны варианты емкости в диапазоне от 480 ГБ до 3,84 ТБ. Накопитель создан на базе технологии флеш-памяти 3D TLC NAND и сочетает в себе большой ресурс и высокий уровень производительности. Для диска емкостью 3,48 ТБ заявлены скорости последовательного чтения и записи 555 и 520 МБ/с соответственно, скорости чтения и записи при постоянных нагрузках 98000 и 28000 IOPS соответственно, а также объем ресурса на уровне 3504 TBW.

Для оценки производительности устройства Kingston DC500R мы сравнили его с другими популярными твердотельными накопителями SATA, в том числе дисками Samsung 860 DCT и 883 DCT, а также накопителем Seagate Nytro 3530. Kington DC500R смог удержаться на уровне конкурентов, а в некоторых случаях — даже превзойти их. При тестировании рабочих нагрузок приложений Kingston DC500R неплохо показал себя при обработке задач SQL, заняв общее второе место по числу транзакций в секунду (6291,8 TPS) и времени задержки (26,5 мс). В тестировании Sysbench с более интенсивными нагрузками в отношении записи DC500R оказался в конце списка с показателями производительности в 1680,5 TPS при средней задержке в 76,2 мс и задержке при наименее благоприятном сценарии на уровне 134,9 мс.

В рамках тестирования произвольных чтения и записи блоков по 4 КБ Kingston DC500R продемонстрировал скорость 80209 IOPS и задержку в 1,59 мс при чтении, а также скорость 63000 IOPS и задержку в 2 мс при записи. В рамках тестирования чтения и записи блоков по 64 КБ DC500R достиг скоростей в 7183 IOPS (449 МБ/с) при задержке в 2,22 мс и 6291 IOPS (395 МБ/с) при задержке в 2,51 мс соответственно. В условиях синтетических тестов с использованием баз данных SQL и Oracle и повышенными требованиями к скорости записи производительность DC500R оставляла желать лучшего. Что касается рабочих нагрузок SQL, Kingston DC500R занял последнее место во всех трех тестах и оказался единственным накопителем, уровень задержки которого вышел за пределы миллисекунды. Впрочем, в тестировании Oracle картина оказалась значительно лучше. В двух тестах из трех накопитель поддерживал задержку ниже 1 мс, благодаря чему занял второе место. Kingston DC500R показал достойный уровень производительности при тестировании с использованием копий VDI — как полноценных, так и связанных.

В целом твердотельный накопитель Kingston DC500R — качественное устройство в своем классе, который заслуживает более пристального внимания. Как бы нам ни нравились высокопроизводительные технологии (NVMe и аналоги), именно SATA-накопители остаются наиболее предпочтительным решением для обработки задач, где надежность играет критически важную роль, — например, загрузки сервера или контроллера хранилища. Такие накопители также являются экономичным решением для хранения данных сервера в ситуациях, когда большое значение имеет соотношение цены и качества. Кроме того, они предлагают все те преимущества в области совокупной стоимости владения, которые выделяют твердотельные накопители на фоне жестких дисков (HDD). Показатели DC500R позволяют устройству занимать верхние строчки по итогам множества проводимых нами испытаний в сравнении с другими достойными рассмотрения дисками. DC500R — отличный накопитель с интерфейсом SATA для сценариев, требующих надежных и производительных дисков с большим объемом ресурса и широким выбором емкостей.

Модели серии DC500 доступны к заказу у официальных дистрибьюторов Kingston.
По вопросам тестирования и валидации можно обращаться в представительство Kingston Technology в России по e-mail адресу ru_validation@kingston.com

Для получения дополнительной информации о продуктах Kingston Technology обращайтесь на сайт компании.

Источник: habr.com

ProHoster Консультант, Технический специалист

A technical specialist at ProHoster with over six years of experience in server administration, VPN solutions, and network security. I manage infrastructure setup and support, monitor service stability, and implement solutions to protect client data. I also contribute to performance optimization and compliance with modern security and privacy requirements.

See Full Bio

VPN VPS Shared Hosting SSL