Sie haben darum gebeten, reale Beispiele für die Verwendung unserer Enterprise-SSD-Laufwerke und professionelle Tests zu zeigen. Wir bieten Ihnen einen detaillierten Überblick über unsere SSD-Laufwerke von unserem Partner Truesystems. Die Experten von Truesystems haben einen echten Server zusammengestellt und absolut reale Probleme nachgeahmt, mit denen alle SSDs der Enterprise-Klasse konfrontiert sind. Mal sehen, was sie sich ausgedacht haben!
2019 Kingston-Aufstellung
Zunächst eine kleine trockene Theorie. Alle Kingston SSDs lassen sich in vier große Gruppen einteilen. Diese Aufteilung ist bedingt, da dieselben Laufwerke gleichzeitig in mehrere Familien fallen.
- SATA-SSD in den Formfaktoren 2,5″, M.2 und mSATA Kingston UV500 und zwei Laufwerksmodelle mit NVMe-Schnittstelle – Kingston A1000 und Kingston KC2000;
- . Die gleichen Modelle wie in der vorherigen Gruppe und zusätzlich SATA SSD Kingston A400;
- : UV500 und KC2000;
- . Antriebe der DC500-Serie, die zum Helden dieser Rezension wurden. Die DC500-Linie ist in DC500R (Primäranzeige, 0,5 DWPD) und DC500M (Mischlast, 1,3 DWPD) unterteilt.
Im Test hatte Truesystems eine Kingston DC500R mit einer Kapazität von 960 GB und eine Kingston DC500M mit 1920 GB Speicher. Lassen Sie uns unsere Erinnerung an ihre Eigenschaften auffrischen:
Kingston DC500R
- Volumen: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formfaktor: 2,5″, Höhe 7 mm
- Schnittstelle: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Behauptete Leistung (960-GB-Modell)
- Sequentielle Zugriffe: Lesen – 555 MB/s, Schreiben – 525 MB/s
- Direktzugriff (4-KB-Block): Lesen – 98 IOPS, Schreiben – 000 IOPS
- QoS-Latenz (4-KB-Block, QD=1, 99,9-Perzentil): Lesen – 500 µs, Schreiben – 2 ms
- Emulierte Sektorgröße: 512 Byte (logisch/physikalisch)
- Ressource: 0,5 DWPD
- Garantiezeit: 5 Jahre
Kingston DC500M
- Volumen: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formfaktor: 2,5″, Höhe 7 mm
- Schnittstelle: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Behauptete Leistung (1920-GB-Modell)
- Sequentielle Zugriffe: Lesen – 555 MB/s, Schreiben – 520 MB/s
- Direktzugriff (4-KB-Block): Lesen – 98 IOPS, Schreiben – 000 IOPS
- QoS-Latenz (4-KB-Block, QD=1, 99,9-Perzentil): Lesen – 500 µs, Schreiben – 2 ms
- Emulierte Sektorgröße: 512 Byte (logisch/physikalisch)
- Ressource: 1,3 DWPD
- Garantiezeit: 5 Jahre
Truesystems-Experten stellten fest, dass Kingston-Laufwerke QoS-Werte der Gesamtlatenz als maximalen Perzentilwert von 99,9 % angeben (99,9 % aller Werte liegen unter dem angegebenen Wert). Dies ist insbesondere für Serverlaufwerke ein sehr wichtiger Indikator, da ihr Betrieb Vorhersehbarkeit, Stabilität und das Fehlen unerwarteter Einfrierungen erfordert. Wenn Sie wissen, welche QoS-Verzögerungen in der Laufwerksspezifikation angegeben sind, können Sie den Betrieb vorhersagen, was sehr praktisch ist.
Testparameter
Beide Laufwerke wurden in einem Prüfstand getestet, der einen Server simulierte. Seine Eigenschaften:
- Intel Xeon Prozessor E5-2620 V4 (8 Kerne, 2,1 GHz, HT-fähig)
- 32 GB Speicher
- Supermicro X10SRi-F Mainboard (1x Sockel R3, Intel C612)
- CentOS-Linux 7.6.1810
- Zur Generierung der Last wurde FIO Version 3.14 verwendet
Und noch einmal, welche SSD-Laufwerke getestet wurden:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Volumen: 960 Bytes
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Testmethodik
Basierend auf einer beliebten Reihe von Tests Allerdings nahmen die Tester Anpassungen daran vor, um die Auslastungen näher an den tatsächlichen Einsatz von Unternehmens-SSDs im Jahr 2019 zu bringen. In der Beschreibung jedes Tests vermerken wir, was genau geändert wurde und warum.
Eingabe-/Ausgabe-Operationstest (IOPS)
Dieser Test misst IOPS für verschiedene Blockgrößen (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) und Direktzugriffe mit unterschiedlichen Lese-/Leseverhältnissen. Datensatz (100/0 , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Die Experten von Truesystems verwendeten die folgenden Testparameter: 16 Threads mit einer Warteschlangentiefe von 8. Gleichzeitig wurde ein 0,5-KB-Block (512 Byte) überhaupt nicht ausgeführt, da seine Größe zu klein ist, um die Laufwerke ernsthaft zu belasten.
Kingston DC500R im IOPS-Test
Tabellendaten:
Kingston DC500M im IOPS-Test
Tabellendaten:
Der IOPS-Test bedeutet nicht, dass der Sättigungsmodus erreicht wird, daher ist er recht einfach zu bestehen. Beide Antriebe leisteten eine hervorragende Leistung und entsprachen voll und ganz den angegebenen Werksspezifikationen. Die Testpersonen zeigten hervorragende Leistungen beim Schreiben in 4-KB-Blöcken: 70 und 88 IOPS. Das ist großartig, insbesondere für die leseorientierte Kingston DC500R. Was die Lesevorgänge selbst betrifft, übertreffen diese SSD-Laufwerke nicht nur ihre Werkswerte, sondern nähern sich in der Regel auch der Leistungsgrenze der SATA-Schnittstelle.
Bandbreitentest
Dieser Test untersucht den sequentiellen Durchsatz. Das heißt, beide SSD-Laufwerke führen sequentielle Lese- und Schreibvorgänge in 1-MB- und 128-KB-Blöcken durch. 8 Threads mit einer Warteschlangentiefe von 16 pro Thread.
Kingston DC500R:
- Sequentielles Lesen von 128 KB: 539,81 MB/s
- Sequentielles Schreiben von 128 KB: 416,16 MB/s
- 1 MB sequentielles Lesen: 539,98 MB/s
- 1 MB sequentielles Schreiben: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- Sequentielles Lesen von 128 KB: 539,27 MB/s
- Sequentielles Schreiben von 128 KB: 518,97 MB/s
- 1 MB sequentielles Lesen: 539,44 MB/s
- 1 MB sequentielles Schreiben: 518,48 MB/s
Und hier sehen wir auch, dass sich die sequentielle Lesegeschwindigkeit der SSD der Durchsatzgrenze der SATA-3-Schnittstelle angenähert hat. Generell zeigen Kingston-Laufwerke keine Probleme beim sequentiellen Lesen.
Das sequentielle Schreiben verzögert sich etwas, was besonders bei der Kingston DC500R deutlich wird, die zur leseintensiven Klasse gehört, also für intensives Lesen ausgelegt ist. Daher erzielte die Kingston DC500R in diesem Teil des Tests sogar niedrigere Werte als angegeben. Experten von Truesystems glauben jedoch, dass diese über 500 MB/s für ein Laufwerk, das überhaupt nicht für solche Belastungen ausgelegt ist (denken Sie daran, dass die DC0,5R über eine Ressource von 400 DWPD verfügt), immer noch als gutes Ergebnis angesehen werden können.
Latenztest
Wie bereits erwähnt, ist dies der wichtigste Test für Enterprise-Laufwerke. Schließlich lässt sich damit feststellen, welche Probleme bei der dauerhaften täglichen Nutzung eines SSD-Laufwerks auftreten. Der Standard-SNIA-PTS-Test misst die durchschnittliche und maximale Latenz für verschiedene Blockgrößen (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) und Lese-/Schreibverhältnisse (100/0, 65/35, 0/100) bei einer minimalen Warteschlangentiefe (1). Thread mit QD=1). Allerdings haben die Herausgeber von Truesystems beschlossen, es ernsthaft zu modifizieren, um realistischere Werte zu erhalten:
- Ausgeschlossener Block 0,5 KB;
- Anstelle einer Single-Thread-Last mit den Warteschlangen 1 und 32 variiert die Last in der Anzahl der Threads (1, 2, 4) und der Warteschlangentiefe (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- Anstelle des Verhältnisses 65/35 wird 70/30 verwendet, da es realistischer ist;
- Es werden nicht nur Durchschnitts- und Maximalwerte angegeben, sondern auch Perzentile von 99 %, 99,9 %;
- Für den ausgewählten Wert der Anzahl der Threads werden Diagramme der Latenz (99 %, 99,9 % und Durchschnittswert) gegen IOPS für alle Blöcke und Lese-/Schreibverhältnisse aufgetragen.
Die Daten wurden über vier von 25 Runden mit einer Dauer von jeweils 35 Sekunden (5 Aufwärmübungen + 30 Sekunden Belastung) gemittelt. Für die Diagramme wählten die Truesystems-Redakteure eine Wertereihe mit Warteschlangentiefen von 1 bis 32 mit 1–4 Threads. Dies geschah, um die Leistung von Laufwerken unter Berücksichtigung der Latenz, also des realistischsten Indikators, zu bewerten.
Durchschnittliche Latenzmetriken:
Diese Grafik zeigt deutlich den Unterschied zwischen DC500R und DC500M. Kingston DC500R ist für intensive Lesevorgänge ausgelegt, sodass die Anzahl der Schreibvorgänge mit zunehmender Last praktisch nicht zunimmt und bei 25 bleibt.
Betrachtet man eine Mischlast (70 % Schreiben und 30 % Lesen), bleibt der Unterschied zwischen DC500R und DC500M ebenfalls spürbar. Wenn wir die Last nehmen, die einer Latenz von 400 Mikrosekunden entspricht, können wir sehen, dass der Allzweck-DC500M die dreifache Leistung hat. Auch das ist ganz natürlich und ergibt sich aus der Charakteristik der Antriebe.
Ein interessantes Detail ist, dass die DC500M die DC500R sogar bei 100 % Leseleistung übertrifft und bei gleicher IOPS-Menge eine geringere Latenz liefert. Der Unterschied ist gering, aber sehr interessant.
99 % Latenzperzentil:
99.9 % Latenzperzentil:
Anhand dieser Diagramme überprüften die Experten von Truesystems die Zuverlässigkeit der angegebenen Merkmale für die QoS-Latenz. Die Spezifikationen gaben 0,5 ms Lese- und 2 ms Schreibzeit für einen 4-KB-Block mit einer Warteschlangentiefe von 1 an. Wir sind stolz, Ihnen mitteilen zu können, dass diese Zahlen bestätigt wurden, und zwar mit großem Abstand. Interessanterweise wird die minimale Leseverzögerung (280–290 μs für DC500R und 250–260 μs für DC500M) nicht mit QD=1, sondern mit 2–4 erreicht.
Die Schreiblatenz bei QD=1 betrug 50 μs (eine so niedrige Latenz wird dadurch erreicht, dass der Laufwerk-Cache bei geringer Auslastung garantiert Zeit zum Freigeben hat und wir beim Schreiben in den Cache immer eine Verzögerung sehen). Dieser Wert liegt 40-mal unter dem angegebenen Wert!
Kontinuierlicher Leistungstest
Ein weiterer äußerst realistischer Test, der Leistungsänderungen (IOPS und Latenz) während langer intensiver Arbeit untersucht. Das Arbeitsszenario ist eine zufällige Aufzeichnung in 4-KB-Blöcken für 600 Minuten. Der Sinn dieses Tests besteht darin, dass das SSD-Laufwerk bei einer solchen Belastung in den Sättigungsmodus wechselt, wenn der Controller kontinuierlich mit der Speicherbereinigung beschäftigt ist, um Speicherblöcke für das Schreiben freizugeben. Das heißt, dies ist der anstrengendste Modus – genau das, dem SSDs der Enterprise-Klasse ausgesetzt sind, die in echten Servern zu finden sind.
Basierend auf den Testergebnissen erhielt Truesystems die folgenden Leistungsindikatoren:
Das Hauptergebnis dieses Teils des Tests: Sowohl Kingston DC500R als auch Kingston DC500M übertreffen im realen Betrieb ihre eigenen Werkswerte. Wenn die vorbereiteten Blöcke aufgebraucht sind, beginnt der Sättigungsmodus, die Kingston DC500R bleibt bei 22 IOPS (statt 000 IOPS). Die Kingston DC20M bleibt im Bereich von 000-500, obwohl das Laufwerksprofil 77 IOPS angibt. Dieser Test zeigt auch deutlich den Unterschied zwischen den Laufwerken: Wenn der Betriebsprozess des Laufwerks einen hohen Anteil an Schreibvorgängen aufweist, erweist sich die Kingston DC78M als mehr als dreimal produktiver (wir erinnern uns auch daran, dass die DC000M eine bessere Latenz bei Lesevorgängen aufwies). ).
Latenzen während persistenter Schreibvorgänge sind in der folgenden Grafik dargestellt. Median, 99 %, 99,9 % und 99,99 % Perzentile.
Wir sehen, dass die Latenz beider Laufwerke proportional zum Leistungsabfall zunimmt, ohne starke Einbrüche oder unerklärliche Spitzen. Das ist sehr gut, da die Vorhersehbarkeit genau das ist, was man von Unternehmenslaufwerken erwartet. Truesystems-Experten betonen, dass in 8 Threads mit einer Warteschlangentiefe von 16 pro Thread getestet wurde, es also nicht auf die absoluten Werte ankommt, sondern auf die Dynamik. Als sie den DC400 testeten, kam es in diesem Test zu erheblichen Verzögerungen aufgrund der Bedienung des Controllers, aber in dieser Grafik haben der Kingston DC500R und der Kingston DC500M keine derartigen Probleme.
Latenzverteilung laden
Als Bonus ließen die Truesystems-Redakteure die Kingston DC500R und Kingston DC500M durch den vereinfachten Test Nr. 13 der SNIA SSS PTS 2.0.1-Spezifikation laufen. Die Verzögerungsverteilung unter Last wurde in Form eines speziellen CBW-Musters untersucht:
Blockgrößen:
Lastverteilung über das Speichervolumen:
Lese-/Schreibverhältnis: 60/40 %.
Nach dem sicheren Löschen und Vorladen führten die Tester zehn 10-Sekunden-Runden des Haupttests mit einer Thread-Anzahl von 60–1 und einer Warteschlangentiefe von 4–1 durch. Basierend auf den Ergebnissen wurde ein Histogramm der Verteilung der Werte aus den Runden entsprechend der durchschnittlichen Leistung (IOPS) erstellt. Für beide Laufwerke wurde dies mit einem Thread mit einer Warteschlangentiefe von 32 erreicht.
Als Ergebnis wurden folgende Werte ermittelt:
DC500R: 17949 IOPS bei 594 µs Latenz
DC500M: 18880 IOPS bei 448 µs.
Die Latenzverteilungen wurden getrennt für Lesen und Schreiben analysiert.
Abschluss
Die Redaktion von Truesystems kam zu dem Ergebnis, dass die Testleistung von Kingston DC500R und Kingston DC500M eindeutig als gut interpretiert wird. Die Kingston DC500R meistert Lesevorgänge sehr gut und kann als professionelles Gerät für entsprechende Aufgaben empfohlen werden. Für gemischte Lasten und wenn mehr Leistung benötigt wird, empfiehlt Truesystems die Kingston DC500M. Die Veröffentlichung weist auch auf die attraktiven Preise für die gesamte Modellreihe der Unternehmenslaufwerke von Kingston hin und gibt zu, dass der Übergang zu TLC 3D-NAND wirklich dazu beigetragen hat, den Preis zu senken, ohne an Qualität zu verlieren. Den Experten von Truesystems gefielen auch der hohe technische Support von Kingston und die fünfjährige Garantie für die Laufwerke der DC500-Serie
PS: Wir erinnern Sie daran .
Für weitere Informationen zu Produkten von Kingston Technology wenden Sie sich bitte an .
Source: habr.com