Vous avez demandé de montrer des exemples réels d'utilisation de nos disques SSD d'entreprise et de tests professionnels. Nous vous fournissons un aperçu détaillé de nos disques SSD de notre partenaire Truesystems. Les experts de Truesystems ont assemblé un véritable serveur et émulé des problèmes absolument réels auxquels sont confrontés tous les SSD d'entreprise. Voyons ce qu'ils ont trouvé !
Programmation Kingston 2019
Tout d’abord, une petite théorie sèche. Tous les SSD Kingston peuvent être divisés en quatre grands groupes. Cette division est conditionnelle, puisque les mêmes pulsions se répartissent en plusieurs familles à la fois.
- SSD SATA aux facteurs de forme 2,5″, M.2 et mSATA Kingston UV500 et deux modèles de disques avec interface NVMe - Kingston A1000 et Kingston KC2000 ;
- . Les mêmes modèles que dans le groupe précédent et, en plus, le SSD SATA Kingston A400 ;
- : UV500 et KC2000 ;
- . Disques de la série DC500, qui sont devenus le héros de cette revue. La gamme DC500 est divisée en DC500R (lecture primaire, 0,5 DWPD) et DC500M (charge mixte, 1,3 DWPD).
Lors du test, Truesystems disposait d'un Kingston DC500R d'une capacité de 960 Go et d'un Kingston DC500M avec 1920 Go de mémoire. Rafraîchissons-nous la mémoire sur leurs caractéristiques :
Kingston DC500R
- Volume : 480, 960, 1920, 3840 Go
- Facteur de forme : 2,5″, hauteur 7 mm
- Interface : SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Performances revendiquées (modèle 960 Go)
- Accès séquentiel : lecture - 555 Mo/s, écriture - 525 Mo/s
- Accès aléatoire (bloc de 4 Ko) : lecture - 98 000 IOPS, écriture - 20 000 IOPS
- Latence QoS (bloc de 4 Ko, QD=1, 99,9 centile) : lecture - 500 µs, écriture - 2 ms
- Taille du secteur émulé : 512 octets (logique/physique)
- Ressource : 0,5 DWPD
- Période de garantie : 5 ans
Kingston DC500M
- Volume : 480, 960, 1920, 3840 Go
- Facteur de forme : 2,5″, hauteur 7 mm
- Interface : SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Performances revendiquées (modèle 1920 Go)
- Accès séquentiel : lecture - 555 Mo/s, écriture - 520 Mo/s
- Accès aléatoire (bloc de 4 Ko) : lecture - 98 000 IOPS, écriture - 75 000 IOPS
- Latence QoS (bloc de 4 Ko, QD=1, 99,9 centile) : lecture - 500 µs, écriture - 2 ms
- Taille du secteur émulé : 512 octets (logique/physique)
- Ressource : 1,3 DWPD
- Période de garantie : 5 ans
Les experts de Truesystems ont remarqué que les disques Kingston indiquent les valeurs QoS de latence totale comme valeur centile maximale de 99,9 % (99,9 % de toutes les valeurs seront inférieures à la valeur spécifiée). Il s'agit d'un indicateur très important, en particulier pour les disques de serveur, car leur fonctionnement nécessite prévisibilité, stabilité et absence de blocages inattendus. Si vous savez quels délais de QoS sont spécifiés dans les spécifications du lecteur, vous pouvez prédire son fonctionnement, ce qui est très pratique.
Paramètres de test
Les deux disques ont été testés sur un banc de test simulant un serveur. Ses caractéristiques :
- Processeur Intel Xeon E5-2620 V4 (8 cœurs, 2,1 GHz, compatible HT)
- 32 Go de mémoire
- Carte mère Supermicro X10SRi-F (1x socket R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- Pour générer la charge, FIO version 3.14 a été utilisée
Et encore une fois, quels disques SSD ont été testés :
- Kingston DC500R 960 Go (SEDC500R960G)
- Micrologiciel : SCEKJ2.3
- Volume : 960 197 124 096 octets
- Kingston DC500M 1920 Go (SEDC500M1920G)
- Micrologiciel : SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Méthodologie des tests
Basé sur un ensemble de tests populaires Cependant, les testeurs y ont apporté des ajustements pour rendre les charges plus proches de l'utilisation réelle des SSD d'entreprise en 2019. Dans la description de chaque test, nous noterons ce qui a été modifié exactement et pourquoi.
Test des opérations d'entrée/sortie (IOPS)
Ce test mesure les IOPS pour différentes tailles de blocs (1024 128 Ko, 64 Ko, 32 Ko, 16 Ko, 8 Ko, 4 Ko, 0,5 Ko, 100 Ko) et des accès aléatoires avec différents ratios lecture/lecture. , 0/95, 5/65, 35/50, 50/35, 65/5, 95/0). Les experts de Truesystems ont utilisé les paramètres de test suivants : 100 threads avec une profondeur de file d'attente de 16. Dans le même temps, un bloc de 8 Ko (0,5 octets) n'a pas été exécuté du tout, car sa taille est trop petite pour charger sérieusement les disques.
Kingston DC500R en test IOPS
Données du tableau :
Kingston DC500M en test IOPS
Données du tableau :
Le test IOPS n'implique pas d'atteindre le mode de saturation, il est donc assez facile à réussir. Les deux disques ont fonctionné d’une manière excellente, entièrement conformes aux spécifications d’usine indiquées. Les sujets du test ont démontré d'excellentes performances en écriture par blocs de 4 Ko : 70 et 88 500 IOPS. C'est génial, en particulier pour le Kingston DCXNUMXR orienté lecture. Quant aux opérations de lecture elles-mêmes, ces disques SSD dépassent non seulement leurs valeurs d'usine, mais se rapprochent aussi généralement du plafond de performances de l'interface SATA.
Test de bande passante
Ce test examine le débit séquentiel. Autrement dit, les deux disques SSD effectuent des opérations de lecture et d'écriture séquentielles par blocs de 1 Mo et 128 Ko. 8 threads avec une profondeur de file d'attente de 16 par thread.
Kingston DC500R :
- Lecture séquentielle de 128 Ko : 539,81 Mo/s
- 128 Ko en écriture séquentielle : 416,16 Mo/s
- Lecture séquentielle de 1 Mo : 539,98 Mo/s
- 1 Mo d'écriture séquentielle : 425,18 Mo/s
Kingston DC500M :
- Lecture séquentielle de 128 Ko : 539,27 Mo/s
- 128 Ko en écriture séquentielle : 518,97 Mo/s
- Lecture séquentielle de 1 Mo : 539,44 Mo/s
- 1 Mo d'écriture séquentielle : 518,48 Mo/s
Et ici, nous voyons également que la vitesse de lecture séquentielle du SSD a approché la limite de débit de l'interface SATA 3. En général, les disques Kingston ne présentent aucun problème de lecture séquentielle.
L'écriture séquentielle est un peu en retard, ce qui est particulièrement évident dans le Kingston DC500R, qui appartient à la classe de lecture intensive, c'est-à-dire qu'il est conçu pour une lecture intensive. Par conséquent, le Kingston DC500R dans cette partie du test a produit des valeurs encore inférieures à celles indiquées. Mais les experts de Truesystems estiment que pour un disque qui n'est pas du tout conçu pour de telles charges (rappelez-vous que le DC500R a une ressource de 0,5 DWPD), ces plus de 400 Mo/s peuvent quand même être considérés comme un bon résultat.
Test de latence
Comme nous l'avons déjà noté, il s'agit du test le plus important pour les lecteurs d'entreprise. Après tout, il peut être utilisé pour déterminer quels problèmes surviennent lors d'une utilisation quotidienne à long terme d'un disque SSD. Le test standard SNIA PTS mesure la latence moyenne et maximale pour différentes tailles de bloc (8 Ko, 4 Ko, 0,5 Ko) et les taux de lecture/écriture (100/0, 65/35, 0/100) à une profondeur de file d'attente minimale (1 fil avec QD=1). Cependant, les éditeurs de Truesystems ont décidé de le modifier sérieusement pour obtenir des valeurs plus réalistes :
- Bloc exclu 0,5 Ko ;
- Au lieu d'une charge monothread avec les files d'attente 1 et 32, la charge varie en nombre de threads (1, 2, 4) et en profondeur de file d'attente (1, 2, 4, 8, 16, 32) ;
- Au lieu du ratio 65/35, le ratio 70/30 est utilisé car il est plus réaliste ;
- Non seulement les valeurs moyennes et maximales sont données, mais également les centiles de 99 %, 99,9 % ;
- pour la valeur sélectionnée du nombre de threads, des graphiques de latence (99 %, 99,9 % et valeur moyenne) sont tracés en fonction des IOPS pour tous les blocs et les taux de lecture/écriture.
Les données ont été moyennées sur quatre des 25 tours d'une durée de 35 secondes chacun (5 échauffements + 30 secondes de charge). Pour les graphiques, les éditeurs de Truesystems ont choisi une série de valeurs avec des profondeurs de file d'attente de 1 à 32 avec 1 à 4 threads. Cela a été fait afin d'évaluer les performances des disques en tenant compte de la latence, c'est-à-dire l'indicateur le plus réaliste.
Mesures de latence moyenne :
Ce graphique montre clairement la différence entre le DC500R et le DC500M. Kingston DC500R est conçu pour les opérations de lecture intensives, de sorte que le nombre d'opérations d'écriture n'augmente pratiquement pas avec l'augmentation de la charge, restant à 25 000.
Si l'on regarde une charge mixte (70 % en écriture et 30 % en lecture), la différence entre le DC500R et le DC500M reste également perceptible. Si l'on prend la charge correspondant à une latence de 400 microsecondes, on constate que le DC500M polyvalent a des performances trois fois supérieures. Ceci est également tout à fait naturel et découle des caractéristiques des variateurs.
Un détail intéressant est que le DC500M surpasse le DC500R même à 100 % de lecture, offrant une latence plus faible pour le même nombre d'IOPS. La différence est minime, mais très intéressante.
Centile de latence de 99 % :
Centile de latence de 99.9 % :
À l'aide de ces graphiques, les experts de Truesystems ont vérifié la fiabilité des caractéristiques déclarées pour la latence QoS. Les spécifications indiquaient 0,5 ms en lecture et 2 ms en écriture pour un bloc de 4 Ko avec une profondeur de file d'attente de 1. Nous sommes fiers d'annoncer que ces chiffres ont été confirmés, et avec une large marge. Il est intéressant de noter que le délai de lecture minimum (280 à 290 μs pour le DC500R et 250 à 260 μs pour le DC500M) n'est pas atteint avec QD = 1, mais avec 2 à 4.
La latence d'écriture à QD=1 était de 50 μs (une latence si faible est obtenue grâce au fait qu'à faible charge, le cache du lecteur est garanti d'avoir le temps de se libérer, et nous constatons toujours un retard lors de l'écriture dans le cache). Ce chiffre est 40 fois inférieur à la valeur déclarée !
Test de performance continu
Un autre test extrêmement réaliste qui examine les changements de performances (IOPS et latence) lors d'un travail long et intensif. Le scénario de travail consiste en un enregistrement aléatoire par blocs de 4 Ko pendant 600 minutes. Le point de ce test est que sous une telle charge, le disque SSD entre en mode saturation, lorsque le contrôleur est continuellement engagé dans un garbage collection pour préparer les blocs de mémoire libres pour l'écriture. Autrement dit, il s’agit du mode le plus épuisant – c’est exactement ce à quoi sont confrontés les SSD de classe entreprise que l’on trouve dans les vrais serveurs.
Sur la base des résultats des tests, Truesystems a reçu les indicateurs de performance suivants :
Le principal résultat de cette partie du test : les Kingston DC500R et Kingston DC500M, en fonctionnement réel, dépassent leurs propres valeurs d'usine. Lorsque les blocs préparés sont épuisés, le mode saturation commence, le Kingston DC500R reste à 22 000 IOPS (au lieu de 20 000 IOPS). Le Kingston DC500M reste dans la fourchette de 77 à 78 000, bien que le profil du lecteur indique 75 000 IOPS. Ce test montre aussi clairement la différence entre les disques : si le processus de fonctionnement du disque implique une forte proportion d'opérations d'écriture, le Kingston DC500M s'avère être plus de trois fois plus productif (on rappelle aussi que le DC500M a montré une meilleure latence dans les opérations de lecture ).
Les latences lors des opérations d'écriture persistantes sont tracées dans le graphique suivant. Médiane, percentiles de 99 %, 99,9 % et 99,99 %.
Nous constatons que la latence des deux disques augmente proportionnellement à la diminution des performances, sans baisses brutales ni pics inexplicables. C’est une très bonne chose, car la prévisibilité est exactement ce que l’on attend des lecteurs d’entreprise. Les experts de Truesystems soulignent que les tests ont eu lieu sur 8 threads avec une profondeur de file d'attente de 16 par thread, ce ne sont donc pas les valeurs absolues qui sont importantes, mais la dynamique. Lorsqu'ils ont testé le DC400, il y a eu des retards importants dans ce test en raison du fonctionnement du contrôleur, mais dans ce graphique, les Kingston DC500R et Kingston DC500M n'ont pas de tels problèmes.
Répartition de la latence de charge
En prime, les éditeurs de Truesystems ont exécuté les Kingston DC500R et Kingston DC500M via le test simplifié n°13 de la spécification SNIA SSS PTS 2.0.1. La répartition du retard sous charge a été étudiée sous la forme d'un modèle CBW spécial :
Tailles de bloc :
Répartition de la charge sur le volume de stockage :
Taux de lecture/écriture : 60/40 %.
Après un effacement et un préchargement sécurisés, les testeurs ont exécuté 10 cycles de 60 secondes du test principal pour un nombre de threads de 1 à 4 et une profondeur de file d'attente de 1 à 32. Sur la base des résultats, un histogramme de la distribution des valeurs des tours correspondant aux performances moyennes (IOPS) a été construit. Pour les deux lecteurs, cela a été réalisé avec un thread avec une profondeur de file d'attente de 4.
En conséquence, les valeurs suivantes ont été obtenues :
DC500R : 17949 594 IOPS à XNUMX µs de latence
DC500M : 18880 448 IOPS à XNUMX µs.
Les distributions de latence ont été analysées séparément pour la lecture et l'écriture.
Conclusion
Les éditeurs de Truesystems sont arrivés à la conclusion que les performances des tests des Kingston DC500R et Kingston DC500M sont clairement interprétées comme bonnes. Le Kingston DC500R s'adapte très bien aux opérations de lecture et peut être recommandé comme équipement professionnel pour les tâches correspondantes. Pour les charges mixtes et lorsque plus de puissance est nécessaire, Truesystems recommande le Kingston DC500M. La publication note également les prix attractifs de l'ensemble de la gamme de disques d'entreprise Kingston et admet que la transition vers TLC 3D-NAND a vraiment contribué à réduire le prix sans perte de qualité. Les experts de Truesystems ont également apprécié le haut niveau de support technique Kingston et la garantie de cinq ans pour la série de disques DC500.
PS Nous vous rappelons que .
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Source: habr.com