Požádali jste o ukázky skutečných příkladů použití našich podnikových SSD disků a profesionálních testů. Poskytujeme vám podrobný přehled našich SSD disků od našeho partnera Truesystems. Odborníci Truesystems sestavili skutečný server a emulovali naprosto skutečné problémy, kterým čelí všechny SSD podnikové třídy. Pojďme se podívat, co vymysleli!
Sestava Kingston 2019
Nejprve trochu suché teorie. Všechny SSD Kingston lze rozdělit do čtyř velkých skupin. Toto rozdělení je podmíněné, protože stejné jednotky spadají do několika rodin najednou.
- SATA SSD ve formátu 2,5″, M.2 a mSATA Kingston UV500 a dva modely disků s rozhraním NVMe - Kingston A1000 a Kingston KC2000;
- . Stejné modely jako v předchozí skupině a navíc SATA SSD Kingston A400;
- : UV500 a KC2000;
- . Pohony řady DC500, které se staly hrdinou této recenze. Linka DC500 je rozdělena na DC500R (primární čtení, 0,5 DWPD) a DC500M (smíšená zátěž, 1,3 DWPD).
Truesystems měl na testu Kingston DC500R s kapacitou 960 GB a Kingston DC500M s 1920 GB paměti. Osvěžme si paměť na jejich vlastnosti:
Kingston DC500R
- Objem: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Tvarový faktor: 2,5″, výška 7 mm
- Rozhraní: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Uváděný výkon (model 960 GB)
- Sekvenční přístup: čtení - 555 MB/s, zápis - 525 MB/s
- Náhodný přístup (blok 4 KB): čtení - 98 000 IOPS, zápis - 20 000 IOPS
- Latence QoS (blok 4 KB, QD=1, 99,9 percentil): čtení - 500 µs, zápis - 2 ms
- Velikost emulovaného sektoru: 512 bajtů (logický/fyzický)
- Zdroj: 0,5 DWPD
- Záruční doba: 5 let
Kingston DC500M
- Objem: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Tvarový faktor: 2,5″, výška 7 mm
- Rozhraní: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Uváděný výkon (model 1920 GB)
- Sekvenční přístup: čtení - 555 MB/s, zápis - 520 MB/s
- Náhodný přístup (blok 4 KB): čtení - 98 000 IOPS, zápis - 75 000 IOPS
- Latence QoS (blok 4 KB, QD=1, 99,9 percentil): čtení - 500 µs, zápis - 2 ms
- Velikost emulovaného sektoru: 512 bajtů (logický/fyzický)
- Zdroj: 1,3 DWPD
- Záruční doba: 5 let
Odborníci Truesystems si všimli, že disky Kingston udávají hodnoty QoS celkové latence jako maximální percentilovou hodnotu 99,9 % (99,9 % všech hodnot bude nižší než zadaná hodnota). To je velmi důležitý ukazatel zejména u serverových jednotek, protože jejich provoz vyžaduje předvídatelnost, stabilitu a absenci neočekávaných zamrznutí. Pokud víte, jaká zpoždění QoS jsou specifikována ve specifikaci disku, můžete předvídat jeho provoz, což je velmi pohodlné.
Testovací parametry
Oba disky byly testovány na zkušební stolici simulující server. Jeho vlastnosti:
- Procesor Intel Xeon E5-2620 V4 (8 jader, 2,1 GHz, povoleno HT)
- 32 GB paměti
- Základní deska Supermicro X10SRi-F (1x socket R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- Pro generování zátěže byla použita FIO verze 3.14
A ještě jednou o tom, které SSD disky byly testovány:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Objem: 960 197 124 096 bajtů
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Metodika testování
Na základě populární sady testů , ale testeři na něm provedli úpravy, aby se zatížení přiblížilo reálnému využití firemních SSD v roce 2019. V popisu každého testu si poznamenáme, co přesně bylo změněno a proč.
Input/Output Operation Test (IOPS)
Tento test měří IOPS pro různé velikosti bloků (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) a náhodné přístupy s různými poměry čtení/čtení. záznam (100/0 , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Experti Truesystems použili následující testovací parametry: 16 vláken s hloubkou fronty 8. Zároveň nebyl vůbec spuštěn 0,5 KB blok (512 bajtů), protože jeho velikost je příliš malá na to, aby vážně zatížila disky.
Kingston DC500R v testu IOPS
Údaje tabulky:
Kingston DC500M v testu IOPS
Údaje tabulky:
Test IOPS neznamená dosažení režimu saturace, takže je docela snadné jej projít. Oba pohony si vedly na výbornou, plně odpovídaly uvedeným továrním specifikacím. Testované osoby prokázaly vynikající výkon při psaní ve 4 KB blocích: 70 a 88 tisíc IOPS. To je skvělé, zejména pro Kingston DC500R zaměřený na čtení. Co se týče samotných operací čtení, tyto SSD disky nejen překračují své tovární hodnoty, ale také se obecně blíží výkonnostnímu stropu rozhraní SATA.
Test šířky pásma
Tento test zkoumá sekvenční propustnost. To znamená, že oba SSD disky provádějí sekvenční operace čtení a zápisu v blocích o velikosti 1 MB a 128 KB. 8 vláken s hloubkou fronty 16 na vlákno.
Kingston DC500R:
- 128 KB sekvenční čtení: 539,81 MB/s
- 128 KB sekvenční zápis: 416,16 MB/s
- 1 MB sekvenční čtení: 539,98 MB/s
- 1 MB sekvenční zápis: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- 128 KB sekvenční čtení: 539,27 MB/s
- 128 KB sekvenční zápis: 518,97 MB/s
- 1 MB sekvenční čtení: 539,44 MB/s
- 1 MB sekvenční zápis: 518,48 MB/s
A zde také vidíme, že rychlost sekvenčního čtení SSD se přiblížila hranici propustnosti rozhraní SATA 3. Obecně disky Kingston nevykazují žádné problémy se sekvenčním čtením.
Sekvenční zápis trochu pokulhává, což je patrné zejména u Kingstonu DC500R, který patří do třídy intenzivního čtení, čili je určen pro intenzivní čtení. Kingston DC500R proto v této části testu produkoval hodnoty ještě nižší, než bylo uvedeno. Experti Truesystems se ale domnívají, že u disku, který není pro takové zatížení vůbec navržen (nezapomeňte, že DC500R má zdroj 0,5 DWPD), lze těchto 400 MB/s stále považovat za dobrý výsledek.
Test latence
Jak jsme již poznamenali, jedná se o nejdůležitější test pro podnikové disky. S jeho pomocí lze totiž určit, jaké problémy vznikají při dlouhodobém každodenním používání SSD disku. Standardní test SNIA PTS měří průměrnou a maximální latenci pro různé velikosti bloků (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) a poměry čtení/zápis (100/0, 65/35, 0/100) při minimální hloubce fronty (1 závit s QD=1). Redaktoři Truesystems se však rozhodli jej vážně upravit, aby získal realističtější hodnoty:
- Vyloučený blok 0,5 KB;
- Namísto jednovláknového zatížení s frontami 1 a 32 se zatížení liší v počtu vláken (1, 2, 4) a hloubce fronty (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- Místo poměru 65/35 se používá 70/30, protože je realističtější;
- Jsou uvedeny nejen průměrné a maximální hodnoty, ale také percentily 99 %, 99,9 %;
- pro zvolenou hodnotu počtu vláken jsou vyneseny grafy latence (99 %, 99,9 % a průměrná hodnota) proti IOPS pro všechny bloky a poměry čtení/zápis.
Údaje byly zprůměrovány během čtyř z 25 kol, každé po 35 sekundách (5 zahřátí + 30 sekund zatížení). Pro grafy zvolili editoři Truesystems řadu hodnot s hloubkou fronty od 1 do 32 s 1–4 vlákny. To bylo provedeno za účelem vyhodnocení výkonu jednotek s ohledem na latenci, což je nejrealističtější ukazatel.
Metriky průměrné latence:
Tento graf jasně ukazuje rozdíl mezi DC500R a DC500M. Kingston DC500R je určen pro intenzivní operace čtení, takže počet operací zápisu s rostoucí zátěží prakticky neroste a zůstává na 25 000.
Pokud se podíváte na smíšenou zátěž (70 % zápisu a 30 % čtení), rozdíl mezi DC500R a DC500M také zůstává patrný. Pokud vezmeme zátěž odpovídající latenci 400 mikrosekund, vidíme, že univerzální DC500M má trojnásobný výkon. To je také zcela přirozené a vyplývá to z vlastností pohonů.
Zajímavým detailem je, že DC500M překonává DC500R i při 100% čtení a poskytuje nižší latenci při stejném množství IOPS. Rozdíl je malý, ale velmi zajímavý.
Percentil 99% latence:
Percentil 99.9% latence:
Pomocí těchto grafů ověřili odborníci Truesystems spolehlivost deklarovaných charakteristik latence QoS. Specifikace udávaly 0,5 ms čtení a 2 ms zápis pro 4 KB blok s hloubkou fronty 1. S hrdostí oznamujeme, že tato čísla byla potvrzena as velkou rezervou. Zajímavé je, že minimálního zpoždění čtení (280–290 μs pro DC500R a 250–260 μs pro DC500M) není dosaženo s QD=1, ale s 2–4.
Latence zápisu při QD=1 byla 50 μs (takto nízkou latenci získáme díky tomu, že při nízké zátěži se zaručeně stihne uvolnit mezipaměť disku a při zápisu do mezipaměti vždy vidíme zpoždění). Toto číslo je 40krát nižší než deklarovaná hodnota!
Průběžný test výkonnosti
Další extrémně realistický test, který zkoumá změny výkonu (IOPS a latence) během dlouhé intenzivní práce. Pracovní scénář je náhodné nahrávání ve 4 KB blocích po dobu 600 minut. Smyslem tohoto testu je, že při takové zátěži se SSD disk dostane do saturačního režimu, kdy je řadič nepřetržitě zapojen do garbage collection, aby připravil paměťové bloky volné pro zápis. To znamená, že toto je nejvíce vyčerpávající režim – přesně tomu, čemu čelí SSD podnikové třídy, které se nacházejí na skutečných serverech.
Na základě výsledků testů společnost Truesystems obdržela následující ukazatele výkonu:
Hlavní výsledek této části testu: Kingston DC500R i Kingston DC500M v reálném provozu překračují své vlastní tovární hodnoty. Když dojdou připravené bloky, začne režim saturace, Kingston DC500R zůstává na 22 000 IOPS (místo 20 000 IOPS). Kingston DC500M se drží v rozmezí 77-78 000, i když profil disku uvádí 75 000 IOPS. Tento test také jasně ukazuje rozdíl mezi disky: pokud provozní proces disku zahrnuje vysoký podíl operací zápisu, Kingston DC500M se ukazuje být více než třikrát produktivnější (pamatujeme si také, že DC500M vykazoval lepší latenci při operacích čtení ).
Latence během operací trvalého zápisu jsou vyneseny v následujícím grafu. Medián, percentily 99 %, 99,9 % a 99,99 %.
Vidíme, že latence obou pohonů roste úměrně s poklesem výkonu, bez prudkých propadů nebo nevysvětlitelných špiček. To je velmi dobré, protože předvídatelnost je přesně to, co se od podnikových disků očekává. Odborníci Truesystems zdůrazňují, že testování probíhalo v 8 vláknech s hloubkou fronty 16 na vlákno, takže důležité nejsou absolutní hodnoty, ale dynamika. Když testovali DC400, došlo v tomto testu k velkým zpožděním kvůli činnosti ovladače, ale v tomto grafu Kingston DC500R a Kingston DC500M takové problémy nemají.
Distribuce latence zatížení
Redaktoři Truesystems jako bonus provedli Kingston DC500R a Kingston DC500M ve zjednodušeném testu č. 13 specifikace SNIA SSS PTS 2.0.1. Rozložení zpoždění při zatížení bylo studováno ve formě speciálního vzoru CBW:
Velikosti bloků:
Rozložení zatížení v rámci úložného prostoru:
Poměr čtení/zápis: 60/40 %.
Po bezpečném vymazání a předběžném načtení testeři provedli 10 60sekundových kol hlavního testu pro počet vláken 1–4 a hloubku fronty 1–32. Na základě výsledků byl sestrojen histogram rozložení hodnot z kol odpovídající průměrnému výkonu (IOPS). U obou jednotek to bylo dosaženo jedním vláknem s hloubkou fronty 4.
V důsledku toho byly získány následující hodnoty:
DC500R: 17949 IOPS při latenci 594 µs
DC500M: 18880 IOPS při 448 µs.
Distribuce latence byla analyzována odděleně pro čtení a zápis.
Závěr
Redaktoři Truesystems došli k závěru, že testovací výkon Kingston DC500R a Kingston DC500M je jednoznačně interpretován jako dobrý. Kingston DC500R si velmi dobře poradí s operacemi čtení a lze jej doporučit jako profesionální vybavení pro odpovídající úkoly. Pro smíšenou zátěž a když je potřeba větší výkon, Truesystems doporučuje Kingston DC500M. Publikace si všímá i atraktivních cen celé modelové řady firemních disků Kingston a přiznává, že přechod na TLC 3D-NAND skutečně pomohl snížit cenu bez ztráty kvality. Expertům Truesystems se také líbila vysoká úroveň technické podpory Kingston a pětiletá záruka na disky řady DC500
PS Připomínáme to .
Pro více informací o produktech Kingston Technology nás prosím kontaktujte .
Zdroj: www.habr.com