با توجه به درخواست شما: تست حرفه ای درایوهای SSD Kingston DC500R و DC500M

شما خواسته اید که نمونه های واقعی استفاده از درایوهای SSD سازمانی و تست های حرفه ای را نشان دهید. ما یک نمای کلی از درایوهای SSD خود را در اختیار شما قرار می دهیم کینگستون DC500R و DC500M از شریک Truesystems. کارشناسان Truesystems یک سرور واقعی را مونتاژ کردند و مشکلات کاملا واقعی را که همه SSD های کلاس سازمانی با آن مواجه هستند شبیه سازی کردند. بیایید ببینیم آنها به چه چیزی رسیده اند!

ترکیب کینگستون 2019

اول، کمی تئوری خشک. تمام SSD های کینگستون را می توان به چهار گروه بزرگ تقسیم کرد. این تقسیم مشروط است، زیرا همان درایوها به طور همزمان در چندین خانواده قرار می گیرند.

• SSD برای سازندگان سیستم: SATA SSD در 2,5 اینچ، M.2 و mSATA کینگستون UV500 و دو مدل درایو با رابط NVMe - Kingston A1000 و Kingston KC2000.
• SSD برای کاربران. همان مدل های گروه قبلی و علاوه بر این، SATA SSD Kingston A400.
• SSD برای شرکت ها: UV500 و KC2000;
• SSD های سازمانی. درایوهای سری DC500 که قهرمان این بررسی شدند. خط DC500 به DC500R (خوانش اولیه، 0,5 DWPD) و DC500M (بار مختلط، 1,3 DWPD) تقسیم می شود.

در آزمایش، Truesystems یک کینگستون DC500R با ظرفیت 960 گیگابایت و یک کینگستون DC500M با 1920 گیگابایت حافظه داشت. بیایید حافظه خود را با ویژگی های آنها تجدید کنیم:

کینگستون DC500R

• حجم: 480، 960، 1920، 3840 گیگابایت
• ضریب فرم: 2,5 اینچ، ارتفاع 7 میلی متر
• رابط: SATA 3.0، 6 گیگابیت بر ثانیه
• عملکرد ادعا شده (مدل 960 گیگابایت)
• دسترسی متوالی: خواندن - 555 مگابایت بر ثانیه، نوشتن - 525 مگابایت بر ثانیه
• دسترسی تصادفی (بلوک 4 کیلوبایت): خواندن - 98 IOPS، نوشتن - 000 IOPS
• تأخیر QoS (بلاک 4 کیلوبایت، QD=1، صدک 99,9): خواندن - 500 میکرو ثانیه، نوشتن - 2 میلی ثانیه
• اندازه بخش شبیه سازی شده: 512 بایت (منطقی/فیزیکی)
• منبع: 0,5 DWPD
• مدت گارانتی: 5 سال

کینگستون DC500M

• حجم: 480، 960، 1920، 3840 گیگابایت
• ضریب فرم: 2,5 اینچ، ارتفاع 7 میلی متر
• رابط: SATA 3.0، 6 گیگابیت بر ثانیه
• عملکرد ادعا شده (مدل 1920 گیگابایت)
• دسترسی متوالی: خواندن - 555 مگابایت بر ثانیه، نوشتن - 520 مگابایت بر ثانیه
• دسترسی تصادفی (بلوک 4 کیلوبایت): خواندن - 98 IOPS، نوشتن - 000 IOPS
• تأخیر QoS (بلاک 4 کیلوبایت، QD=1، صدک 99,9): خواندن - 500 میکرو ثانیه، نوشتن - 2 میلی ثانیه
• اندازه بخش شبیه سازی شده: 512 بایت (منطقی/فیزیکی)
• منبع: 1,3 DWPD
• مدت گارانتی: 5 سال

کارشناسان Truesystems متوجه شدند که درایوهای Kingston مقادیر QoS تأخیر کل را به عنوان حداکثر مقدار صدک 99,9٪ نشان می دهد (99,9٪ از همه مقادیر کمتر از مقدار مشخص شده خواهد بود). این یک شاخص بسیار مهم به ویژه برای درایوهای سرور است، زیرا عملکرد آنها نیاز به پیش بینی، پایداری و عدم انجماد غیرمنتظره دارد. اگر می دانید چه تاخیرهای QoS در مشخصات درایو مشخص شده است، می توانید عملکرد آن را پیش بینی کنید که بسیار راحت است.

پارامترهای تست

هر دو درایو در یک میز تست شبیه سازی یک سرور آزمایش شدند. خصوصیات آن:

• پردازنده Intel Xeon E5-2620 V4 (8 هسته، 2,1 گیگاهرتز، HT فعال)
• حافظه 32 گیگابایتی
• مادربرد Supermicro X10SRi-F (1 سوکت R3، Intel C612)
• CentOS Linux 7.6.1810
• برای تولید بار از FIO نسخه 3.14 استفاده شد

و یک بار دیگر در مورد اینکه کدام درایوهای SSD تست شده اند:

• Kingston DC500R 960 گیگابایت (SEDC500R960G)
• سیستم عامل: SCEKJ2.3
• حجم: 960 بایت
• Kingston DC500M 1920 گیگابایت (SEDC500M1920G)
• سیستم عامل: SCEKJ2.3
• Объём: 1 920 383 410 176 байт

روش آزمون

بر اساس مجموعه ای از تست های محبوب SNIA Solid Storage Performance Test مشخصات تست نسخه 2.0.1با این حال، آزمایش‌کنندگان تنظیماتی را در آن انجام دادند تا بارها به استفاده واقعی از SSD‌های سازمانی در سال 2019 نزدیک‌تر شوند. در توضیح هر آزمون، دقیقاً چه چیزی و چرا تغییر کرده است.

تست عملیات ورودی/خروجی (IOPS)

این تست IOPS را برای اندازه های مختلف بلوک (1024 KB، 128 KB، 64 KB، 32 KB، 16 KB، 8 KB، 4 KB، 0,5 KB) و دسترسی های تصادفی با نسبت های مختلف خواندن/به خواندن اندازه گیری می کند. رکورد (100/0) ، 95/5، 65/35، 50/50، 35/65، 5/95، 0/100). کارشناسان Truesystems از پارامترهای تست زیر استفاده کردند: 16 رشته با عمق صف 8. در این مورد، یک بلوک 0,5 کیلوبایتی (512 بایت) اصلاً اجرا نشد، زیرا اندازه آن برای بارگذاری جدی درایوها بسیار کوچک است.

Kingston DC500R در تست IOPS

داده های جدول:

Kingston DC500M در تست IOPS

داده های جدول:

تست IOPS به معنای رسیدن به حالت اشباع نیست، بنابراین عبور از آن بسیار آسان است. هر دو درایو عالی عمل کردند و به طور کامل با مشخصات کارخانه اعلام شده مطابقت داشتند. آزمودنی‌های آزمایش عملکرد بسیار خوبی در نوشتن در بلوک‌های 4 کیلوبایتی نشان دادند: 70 و 88 هزار IOPS. این عالی است، به خصوص برای کینگستون DC500R مطالعه محور. در مورد خود عملیات خواندن، این درایوهای SSD نه تنها از مقادیر کارخانه خود فراتر می روند، بلکه به طور کلی به سقف عملکرد رابط SATA نزدیک می شوند.

تست پهنای باند

این تست توان عملیاتی متوالی را بررسی می کند. یعنی هر دو درایو SSD عملیات خواندن و نوشتن متوالی را در بلوک های 1 مگابایت و 128 کیلوبایت انجام می دهند. 8 رشته با عمق صف 16 در هر نخ.

Kingston DC500R:

• خواندن متوالی 128 کیلوبایت: 539,81 مگابایت بر ثانیه
• 128 کیلوبایت نوشتن متوالی: 416,16 مگابایت بر ثانیه
• خواندن متوالی 1 مگابایت: 539,98 مگابایت بر ثانیه
• نوشتن متوالی 1 مگابایت: 425,18 مگابایت بر ثانیه

Kingston DC500M:

• خواندن متوالی 128 کیلوبایت: 539,27 مگابایت بر ثانیه
• 128 کیلوبایت نوشتن متوالی: 518,97 مگابایت بر ثانیه
• خواندن متوالی 1 مگابایت: 539,44 مگابایت بر ثانیه
• نوشتن متوالی 1 مگابایت: 518,48 مگابایت بر ثانیه

و در اینجا نیز می بینیم که سرعت خواندن ترتیبی SSD به حد توان خروجی رابط SATA 3 نزدیک شده است.به طور کلی درایوهای کینگستون هیچ مشکلی در خواندن متوالی نشان نمی دهند.

نوشتن متوالی کمی تأخیر دارد، که به ویژه در Kingston DC500R که متعلق به کلاس خواندن فشرده است، مشهود است، یعنی برای خواندن فشرده طراحی شده است. بنابراین، Kingston DC500R در این بخش از آزمایش مقادیری حتی کمتر از آنچه گفته شد تولید کرد. اما کارشناسان Truesystems بر این باورند که برای درایوی که اصلاً برای چنین بارهایی طراحی نشده است (به یاد داشته باشید که DC500R دارای منبع 0,5 DWPD است)، این 400 مگابایت بر ثانیه به اضافه هنوز می تواند نتیجه خوبی در نظر گرفته شود.

تست تاخیر

همانطور که قبلاً اشاره کردیم، این مهم ترین آزمایش برای درایوهای سازمانی است. پس از همه، می توان از آن برای تعیین مشکلاتی که در طول استفاده طولانی مدت روزانه از درایو SSD ایجاد می شود استفاده کرد. تست استاندارد SNIA PTS میانگین و حداکثر تاخیر را برای اندازه های مختلف بلوک (8 کیلوبایت، 4 کیلوبایت، 0,5 کیلوبایت) و نسبت خواندن/نوشتن (100/0، 65/35، 0/100) در حداقل عمق صف (1) اندازه گیری می کند. نخ با QD=1). با این حال، ویراستاران Truesystems تصمیم گرفتند آن را به طور جدی تغییر دهند تا مقادیر واقعی تر را بدست آورند:

• بلوک حذف شده 0,5 کیلوبایت.
• به جای یک بار تک رشته ای با صف های 1 و 32، بار در تعداد رشته ها (1، 2، 4) و عمق صف (1، 2، 4، 8، 16، 32) متفاوت است.
• به جای نسبت 65/35، از 70/30 استفاده می شود زیرا واقع بینانه تر است.
• نه تنها مقادیر متوسط ​​و حداکثر داده می شود، بلکه صدک های 99٪، 99,9٪ نیز ارائه می شود.
• برای مقدار انتخاب شده از تعداد رشته ها، نمودارهای تأخیر (99٪، 99,9٪ و مقدار متوسط) در برابر IOPS برای همه بلوک ها و نسبت های خواندن/نوشتن رسم می شوند.

داده ها در چهار دور از 25 دور به مدت 35 ثانیه (5 گرم کردن + بار 30 ثانیه ای) به طور میانگین محاسبه شدند. برای نمودارها، ویرایشگرهای Truesystems یک سری مقادیر با عمق صف از 1 تا 32 با 1 تا 4 رشته انتخاب کردند. این به منظور ارزیابی عملکرد درایوها با در نظر گرفتن تأخیر، یعنی واقعی ترین شاخص انجام شد.

معیارهای میانگین تاخیر:

این نمودار به وضوح تفاوت بین DC500R و DC500M را نشان می دهد. Kingston DC500R برای عملیات خواندن فشرده طراحی شده است، بنابراین تعداد عملیات نوشتن عملا با افزایش بار افزایش نمی یابد و در 25 باقی می ماند.
اگر به یک بار ترکیبی نگاه کنید (70٪ نوشتن و 30٪ خواندن)، تفاوت بین DC500R و DC500M نیز قابل توجه است. اگر بار مربوط به تأخیر 400 میکروثانیه را بگیریم، می بینیم که DC500M همه منظوره سه برابر عملکرد دارد. این نیز کاملا طبیعی است و از ویژگی های درایوها ناشی می شود.
یک جزئیات جالب این است که DC500M حتی در 500٪ خواندن، بهتر از DC100R عمل می کند و تاخیر کمتری را برای همان مقدار IOPS ارائه می دهد. تفاوت کوچک است، اما بسیار جالب است.

صدک تاخیر 99%:

صدک تاخیر 99.9%:

با استفاده از این نمودارها، کارشناسان Truesystems قابلیت اطمینان ویژگی های اعلام شده را برای تأخیر QoS بررسی کردند. مشخصات 0,5 ms خواندن و 2 ms را برای یک بلوک 4 کیلوبایتی با عمق صف 1 نشان داد. جالب توجه است که حداقل تاخیر خواندن (280-290 میکرو ثانیه برای DC500R و 250-260 میکروثانیه برای DC500M) نه با QD=1، بلکه با 2-4 به دست می آید.
تأخیر نوشتن در QD=1 50 میکروثانیه بود (چنین تأخیر کم به این دلیل به دست می‌آید که در بارگذاری کم حافظه پنهان درایو تضمین می‌شود که زمان آزاد شدن را داشته باشد و همیشه در هنگام نوشتن در حافظه پنهان شاهد تأخیر هستیم). این رقم 40 برابر کمتر از مقدار اعلام شده است!

تست عملکرد مداوم

تست بسیار واقعی دیگری که تغییرات عملکرد (IOPS و تاخیر) را در طول کار طولانی مدت بررسی می کند. سناریوی کار ضبط تصادفی در بلوک های 4 کیلوبایتی به مدت 600 دقیقه است. نکته این آزمایش این است که تحت چنین باری، درایو SSD وارد حالت اشباع می شود، زمانی که کنترل کننده به طور مداوم درگیر جمع آوری زباله است تا بلوک های حافظه را برای نوشتن آماده کند. یعنی این طاقت‌فرساترین حالت است - دقیقاً همان چیزی که SSDهای کلاس سازمانی در سرورهای واقعی با آن روبرو هستند.

بر اساس نتایج آزمایش، Truesystems شاخص های عملکرد زیر را دریافت کرد:

نتیجه اصلی این بخش از آزمایش: هر دو Kingston DC500R و Kingston DC500M در عملکرد واقعی از مقادیر کارخانه خود فراتر می روند. وقتی بلوک های آماده شده تمام می شوند، حالت اشباع شروع می شود، Kingston DC500R روی 22 IOPS (به جای 000 IOPS) باقی می ماند. Kingston DC20M در محدوده 000-500 باقی می ماند، اگرچه مشخصات درایو 77 IOPS را نشان می دهد. این آزمایش همچنین تفاوت بین درایوها را به وضوح نشان می دهد: اگر فرآیند عملکرد درایو شامل نسبت بالایی از عملیات نوشتن باشد، Kingston DC78M بیش از سه برابر بازدهی بیشتری دارد (همچنین به یاد داریم که DC000M تأخیر بهتری در عملیات خواندن نشان داد. ).

تأخیر در طول عملیات نوشتن مداوم در نمودار زیر رسم شده است. میانه، 99%، 99,9% و 99,99% صدک.

می بینیم که تاخیر هر دو درایو متناسب با کاهش عملکرد، بدون افت شدید یا پیک های غیرقابل توضیح افزایش می یابد. این بسیار خوب است، زیرا قابلیت پیش بینی دقیقاً همان چیزی است که از درایوهای سازمانی انتظار می رود. کارشناسان Truesystems تاکید می‌کنند که آزمایش در 8 رشته با عمق صف 16 در هر رشته انجام شد، بنابراین مقادیر مطلق مهم نیستند، بلکه پویایی آن مهم است. زمانی که DC400 را تست کردند، به دلیل عملکرد کنترلر، تاخیرهای شدیدی در این تست وجود داشت، اما در این نمودار Kingston DC500R و Kingston DC500M چنین مشکلاتی ندارند.

توزیع تاخیر بار

به عنوان یک امتیاز، ویراستاران Truesystems Kingston DC500R و Kingston DC500M را از طریق آزمایش ساده شده شماره 13 از مشخصات SNIA SSS PTS 2.0.1 اجرا کردند. توزیع تاخیر تحت بار در قالب یک الگوی ویژه CBW مورد مطالعه قرار گرفت:

اندازه بلوک:

توزیع بار در حجم ذخیره سازی:

نسبت خواندن/نوشتن: 60/40%.

پس از پاک کردن و بارگذاری ایمن، آزمایش‌کنندگان 10 دور 60 ثانیه‌ای از آزمون اصلی را برای تعداد رشته‌های 1 تا 4 و عمق صف 1 تا 32 اجرا کردند. بر اساس نتایج، یک هیستوگرام از توزیع مقادیر از دورهای مربوط به میانگین عملکرد (IOPS) ساخته شد. برای هر دو درایو با یک رشته با عمق صف 4 به دست آمد.

در نتیجه مقادیر زیر بدست آمد:
DC500R: 17949 IOPS در تأخیر 594 میکرو ثانیه
DC500M: 18880 IOPS در 448 میکرو ثانیه.

توزیع تأخیر به طور جداگانه برای خواندن و نوشتن تجزیه و تحلیل شد.

نتیجه

ویراستاران Truesystems به این نتیجه رسیدند که عملکرد آزمایشی Kingston DC500R و Kingston DC500M به وضوح خوب تفسیر می شود. Kingston DC500R به خوبی با عملیات خواندن کنار می آید و می تواند به عنوان تجهیزات حرفه ای برای کارهای مربوطه توصیه شود. برای بارهای مختلط و زمانی که به قدرت بیشتری نیاز است، Truesystems Kingston DC500M را توصیه می کند. این نشریه همچنین به قیمت های جذاب برای کل خط مدل درایوهای شرکتی Kingston اشاره می کند و اذعان می کند که انتقال به TLC 3D-NAND واقعاً به کاهش قیمت بدون از دست دادن کیفیت کمک کرد. کارشناسان Truesystems همچنین از سطح بالای پشتیبانی فنی Kingston و ضمانت پنج ساله برای درایوهای سری DC500 خوششان آمد.

PS ما به شما یادآوری می کنیم بررسی اصلی را می توانید در وب سایت Truesystems بخوانید.

برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات Kingston Technology لطفا تماس بگیرید به وب سایت شرکت.

منبع: www.habr.com