Heu demanat mostrar exemples reals d'ús de les nostres unitats SSD empresarials i proves professionals. Us oferim una visió general detallada de les nostres unitats SSD del nostre soci Truesystems. Els experts de Truesystems van muntar un servidor real i van emular problemes absolutament reals als quals s'enfronten tots els SSD de classe empresarial. A veure què han fet!
Alineació de Kingston 2019
Primer, una mica de teoria seca. Tots els SSD Kingston es poden dividir en quatre grans grups. Aquesta divisió és condicional, ja que els mateixos impulsos cauen en diverses famílies alhora.
- SSD SATA en factors de forma de 2,5″, M.2 i mSATA Kingston UV500 i dos models de unitats amb interfície NVMe: Kingston A1000 i Kingston KC2000;
- . Els mateixos models que en el grup anterior i, a més, SATA SSD Kingston A400;
- : UV500 i KC2000;
- . Les unitats de la sèrie DC500, que es van convertir en l'heroi d'aquesta revisió. La línia DC500 es divideix en DC500R (lectura primària, 0,5 DWPD) i DC500M (càrrega mixta, 1,3 DWPD).
A la prova, Truesystems tenia un Kingston DC500R amb una capacitat de 960 GB i un Kingston DC500M amb 1920 GB de memòria. Refresquem la nostra memòria sobre les seves característiques:
Kingston DC500R
- Volum: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Factor de forma: 2,5″, alçada 7 mm
- Interfície: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Rendiment reclamat (model de 960 GB)
- Accés seqüencial: lectura - 555 MB/s, escriptura - 525 MB/s
- Accés aleatori (bloc de 4 KB): lectura - 98 IOPS, escriptura - 000 IOPS
- Latència de QoS (bloc de 4 KB, QD=1, percentil 99,9): lectura - 500 µs, escriptura - 2 ms
- Mida del sector emulat: 512 bytes (lògic/físic)
- Recurs: 0,5 DWPD
- Període de garantia: 5 anys
Kingston DC500M
- Volum: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Factor de forma: 2,5″, alçada 7 mm
- Interfície: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Rendiment reclamat (model de 1920 GB)
- Accés seqüencial: lectura - 555 MB/s, escriptura - 520 MB/s
- Accés aleatori (bloc de 4 KB): lectura - 98 IOPS, escriptura - 000 IOPS
- Latència de QoS (bloc de 4 KB, QD=1, percentil 99,9): lectura - 500 µs, escriptura - 2 ms
- Mida del sector emulat: 512 bytes (lògic/físic)
- Recurs: 1,3 DWPD
- Període de garantia: 5 anys
Els experts de Truesystems van notar que les unitats Kingston indiquen els valors de QoS de latència total com el valor percentil màxim del 99,9% (el 99,9% de tots els valors serà inferior al valor especificat). Aquest és un indicador molt important especialment per a les unitats de servidor, ja que el seu funcionament requereix predictibilitat, estabilitat i l'absència de congelacions inesperades. Si sabeu quins retards de QoS s'especifiquen a l'especificació de la unitat, podeu predir el seu funcionament, cosa que és molt convenient.
Paràmetres de prova
Les dues unitats es van provar en un banc de proves simulant un servidor. Les seves característiques:
- Processador Intel Xeon E5-2620 V4 (8 nuclis, 2,1 GHz, HT habilitat)
- 32 GB de memòria
- Placa base Supermicro X10SRi-F (1x sòcol R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- Per generar la càrrega, es va utilitzar la versió 3.14 de FIO
I una vegada més sobre quines unitats SSD es van provar:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Volum: 960 bytes
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Metodologia de la prova
Basat en un conjunt popular de proves , però, els provadors hi van fer ajustos per apropar les càrregues a l'ús real dels SSD empresarials el 2019. A la descripció de cada prova, anotarem què es va canviar exactament i per què.
Prova d'operacions d'entrada/sortida (IOPS)
Aquesta prova mesura IOPS per a diferents mides de bloc (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) i accessos aleatoris amb diferents proporcions de lectura/lectura. registre (100/0). , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Els experts de Truesystems van utilitzar els següents paràmetres de prova: 16 fils amb una profunditat de cua de 8. Al mateix temps, no es va executar un bloc de 0,5 KB (512 bytes), ja que la seva mida és massa petita per carregar seriosament les unitats.
Kingston DC500R en prova IOPS
Dades de la taula:
Kingston DC500M en prova IOPS
Dades de la taula:
La prova IOPS no implica arribar al mode de saturació, per la qual cosa és bastant fàcil de superar. Les dues unitats van funcionar de manera excel·lent, complint totalment amb les especificacions de fàbrica indicades. Els subjectes de la prova van demostrar un excel·lent rendiment a l'escriptura en blocs de 4 KB: 70 i 88 mil IOPS. Això és fantàstic, especialment per al Kingston DC500R orientat a la lectura. Pel que fa a les operacions de lectura en si, aquestes unitats SSD no només superen els seus valors de fàbrica, sinó que generalment s'acosten al sostre de rendiment de la interfície SATA.
Prova d'ample de banda
Aquesta prova examina el rendiment seqüencial. És a dir, ambdues unitats SSD realitzen operacions de lectura i escriptura seqüencials en blocs d'1 MB i 128 KB. 8 fils amb una profunditat de cua de 16 per fil.
Kingston DC500R:
- 128 KB lectura seqüencial: 539,81 MB/s
- 128 KB d'escriptura seqüencial: 416,16 MB/s
- 1 MB de lectura seqüencial: 539,98 MB/s
- 1 MB d'escriptura seqüencial: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- 128 KB lectura seqüencial: 539,27 MB/s
- 128 KB d'escriptura seqüencial: 518,97 MB/s
- 1 MB de lectura seqüencial: 539,44 MB/s
- 1 MB d'escriptura seqüencial: 518,48 MB/s
I aquí també veiem que la velocitat de lectura seqüencial de l'SSD s'ha acostat al límit de rendiment de la interfície SATA 3. En general, les unitats Kingston no mostren cap problema amb la lectura seqüencial.
L'escriptura seqüencial es retarda una mica, cosa que és especialment evident a la Kingston DC500R, que pertany a la classe de lectura intensiva, és a dir, està dissenyada per a una lectura intensiva. Per tant, Kingston DC500R en aquesta part de la prova va produir valors fins i tot inferiors als indicats. Però els experts de Truesystems creuen que per a una unitat que no està dissenyada per a aquestes càrregues (recordeu que el DC500R té un recurs de 0,5 DWPD), aquests més de 400 MB/s encara es poden considerar un bon resultat.
Prova de latència
Com ja hem assenyalat, aquesta és la prova més important per a les unitats empresarials. Després de tot, es pot utilitzar per determinar quins problemes sorgeixen durant l'ús diari a llarg termini d'una unitat SSD. La prova estàndard SNIA PTS mesura la latència mitjana i màxima per a diferents mides de bloc (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) i les relacions de lectura/escriptura (100/0, 65/35, 0/100) a una profunditat mínima de la cua (1 fil amb QD=1). Tanmateix, els editors de Truesystems van decidir modificar-lo seriosament per obtenir valors més realistes:
- Bloc exclòs 0,5 KB;
- En lloc d'una càrrega d'un sol fil amb les cues 1 i 32, la càrrega varia en el nombre de fils (1, 2, 4) i la profunditat de la cua (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- En lloc de la relació 65/35, s'utilitza 70/30 perquè és més realista;
- No només es donen valors mitjans i màxims, sinó també percentils del 99%, 99,9%;
- per al valor seleccionat del nombre de fils, es representen gràfics de latència (99%, 99,9% i valor mitjà) amb IOPS per a tots els blocs i les relacions de lectura/escriptura.
Les dades es van fer una mitjana de quatre de 25 rondes de 35 segons (5 d'escalfament + càrrega de 30 segons) cadascuna. Per als gràfics, els editors de Truesystems van triar una sèrie de valors amb profunditats de cua d'1 a 32 amb 1-4 fils. Això es va fer per tal d'avaluar el rendiment de les unitats tenint en compte la latència, és a dir, l'indicador més realista.
Mètriques de latència mitjana:
Aquest gràfic mostra clarament la diferència entre el DC500R i el DC500M. Kingston DC500R està dissenyat per a operacions de lectura intensives, de manera que el nombre d'operacions d'escriptura pràcticament no augmenta amb l'augment de la càrrega, quedant-se en 25.
Si observeu una càrrega mixta (70% d'escriptura i 30% de lectura), la diferència entre el DC500R i el DC500M també es nota. Si prenem la càrrega corresponent a una latència de 400 microsegons, podem veure que el DC500M de propòsit general té tres vegades el rendiment. Això també és bastant natural i es deriva de les característiques de les unitats.
Un detall interessant és que el DC500M supera el DC500R fins i tot al 100% de lectura, proporcionant una latència més baixa per a la mateixa quantitat d'IOPS. La diferència és petita, però molt interessant.
Percentil de latència del 99 %:
Percentil de latència del 99.9 %:
Utilitzant aquests gràfics, els experts de Truesystems van comprovar la fiabilitat de les característiques declarades per a la latència de QoS. Les especificacions indicaven 0,5 ms de lectura i 2 ms d'escriptura per a un bloc de 4 KB amb una profunditat de cua d'1. Estem orgullosos d'informar que aquestes xifres es van confirmar, i amb un gran marge. Curiosament, el retard mínim de lectura (280–290 μs per DC500R i 250–260 μs per DC500M) no s'aconsegueix amb QD = 1, sinó amb 2–4.
La latència d'escriptura a QD=1 era de 50 μs (s'obté una latència tan baixa a causa del fet que a baixa càrrega es garanteix que la memòria cau de la unitat tindrà temps per alliberar-se, i sempre veiem un retard en escriure a la memòria cau). Aquesta xifra és 40 vegades inferior al valor declarat!
Prova de rendiment contínua
Una altra prova extremadament realista que examina els canvis de rendiment (IOPS i latència) durant un llarg treball intensiu. L'escenari de treball és l'enregistrament aleatori en blocs de 4 KB durant 600 minuts. El punt d'aquesta prova és que sota aquesta càrrega, la unitat SSD entra en mode de saturació, quan el controlador es dedica contínuament a la recollida d'escombraries per preparar blocs de memòria lliures per escriure. És a dir, aquest és el mode més esgotador, exactament al que s'enfronten els SSD de classe empresarial que es troben als servidors reals.
Segons els resultats de les proves, Truesystems va rebre els següents indicadors de rendiment:
El principal resultat d'aquesta part de la prova: tant Kingston DC500R com Kingston DC500M en funcionament real superen els seus propis valors de fàbrica. Quan s'esgoten els blocs preparats, comença el mode de saturació, Kingston DC500R es manté a 22 IOPS (en lloc de 000 IOPS). Kingston DC20M es manté en el rang de 000-500, tot i que el perfil de la unitat indica 77 IOPS. Aquesta prova també mostra clarament la diferència entre les unitats: si el procés operatiu de la unitat implica una gran proporció d'operacions d'escriptura, el Kingston DC78M resulta ser més de tres vegades més productiu (també recordem que el DC000M va mostrar una millor latència en les operacions de lectura). ).
Les latències durant les operacions d'escriptura persistents es representen al gràfic següent. Mitjana, percentils 99%, 99,9% i 99,99%.
Veiem que la latència d'ambdues unitats augmenta en proporció a la disminució del rendiment, sense caigudes pronunciades ni pics inexplicables. Això és molt bo, ja que la predictibilitat és exactament el que s'espera de les unitats empresarials. Els experts de Truesystems destaquen que les proves es van dur a terme en 8 fils amb una profunditat de cua de 16 per fil, de manera que no són els valors absoluts els que són importants, sinó la dinàmica. Quan van provar el DC400, hi va haver retards importants en aquesta prova a causa del controlador, però en aquest gràfic els Kingston DC500R i Kingston DC500M no tenen aquests problemes.
Distribució de latència de càrrega
Com a avantatge, els editors de Truesystems van executar els Kingston DC500R i Kingston DC500M mitjançant la prova simplificada núm. 13 de l'especificació SNIA SSS PTS 2.0.1. La distribució del retard sota càrrega es va estudiar en forma d'un patró CBW especial:
Mides de bloc:
Distribució de la càrrega a través del volum d'emmagatzematge:
Relació de lectura/escriptura: 60/40%.
Després d'esborrar i carregar prèviament de manera segura, els provadors van executar 10 rondes de 60 segons de la prova principal per a un recompte de fils d'1 a 4 i una profunditat de cua d'1 a 32. A partir dels resultats, es va construir un histograma de la distribució de valors de les rondes corresponents al rendiment mitjà (IOPS). Per a ambdues unitats es va aconseguir amb un fil amb una profunditat de cua de 4.
Com a resultat, es van obtenir els valors següents:
DC500R: 17949 IOPS a 594 µs de latència
DC500M: 18880 IOPS a 448 µs.
Les distribucions de latència es van analitzar per separat per llegir i escriure.
Conclusió
Els editors de Truesystems van arribar a la conclusió que el rendiment de prova de Kingston DC500R i Kingston DC500M s'interpreta clarament com a bo. Kingston DC500R s'adapta molt bé a les operacions de lectura, i es pot recomanar com a equip professional per a les tasques corresponents. Per a càrregues mixtes i quan es necessita més potència, Truesystems recomana el Kingston DC500M. La publicació també assenyala els preus atractius per a tota la línia de models de unitats corporatives de Kingston i admet que la transició a TLC 3D-NAND realment va ajudar a reduir el preu sense perdre qualitat. Els experts de Truesystems també van agradar l'alt nivell de suport tècnic de Kingston i la garantia de cinc anys per a les unitats de la sèrie DC500.
PD Us ho recordem .
Per obtenir més informació sobre els productes de Kingston Technology, poseu-vos en contacte amb .
Font: www.habr.com