Pediches mostrar exemplos reais de uso das nosas unidades SSD empresariais e probas profesionais. Ofrecémosche unha visión xeral detallada das nosas unidades SSD do noso socio Truesystems. Os expertos de Truesystems armaron un servidor real e emularon problemas absolutamente reais aos que se enfrontan todos os SSD de clase empresarial. A ver que se lles ocorreu!
Alineación de Kingston 2019
Primeiro, un pouco de teoría seca. Todos os SSD Kingston pódense dividir en catro grandes grupos. Esta división é condicional, xa que as mesmas pulsións caen en varias familias á vez.
- SSD SATA en factores de forma de 2,5″, M.2 e mSATA Kingston UV500 e dous modelos de unidades con interface NVMe: Kingston A1000 e Kingston KC2000;
- . Os mesmos modelos que no grupo anterior e, ademais, SSD SATA Kingston A400;
- : UV500 e KC2000;
- . Unidades da serie DC500, que se converteron no heroe desta revisión. A liña DC500 divídese en DC500R (lectura primaria, 0,5 DWPD) e DC500M (carga mixta, 1,3 DWPD).
Na proba, Truesystems tiña un Kingston DC500R cunha capacidade de 960 GB e un Kingston DC500M con 1920 GB de memoria. Refresquemos a memoria sobre as súas características:
Kingston DC500R
- Volume: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Factor de forma: 2,5″, altura 7 mm
- Interface: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Rendemento reclamado (modelo de 960 GB)
- Acceso secuencial: lectura - 555 MB/s, escritura - 525 MB/s
- Acceso aleatorio (bloque de 4 KB): lectura - 98 IOPS, escritura - 000 IOPS
- Latencia QoS (bloque de 4 KB, QD=1, percentil 99,9): lectura - 500 µs, escritura - 2 ms
- Tamaño do sector emulado: 512 bytes (lóxico/físico)
- Recurso: 0,5 DWPD
- Prazo de garantía: 5 anos
Kingston DC500M
- Volume: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Factor de forma: 2,5″, altura 7 mm
- Interface: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Rendemento reclamado (modelo de 1920 GB)
- Acceso secuencial: lectura - 555 MB/s, escritura - 520 MB/s
- Acceso aleatorio (bloque de 4 KB): lectura - 98 IOPS, escritura - 000 IOPS
- Latencia QoS (bloque de 4 KB, QD=1, percentil 99,9): lectura - 500 µs, escritura - 2 ms
- Tamaño do sector emulado: 512 bytes (lóxico/físico)
- Recurso: 1,3 DWPD
- Prazo de garantía: 5 anos
Os expertos de Truesystems notaron que as unidades de Kingston indican valores de QoS da latencia total como o valor máximo do percentil do 99,9% (o 99,9% de todos os valores será inferior ao valor especificado). Este é un indicador moi importante, especialmente para as unidades de servidor, xa que o seu funcionamento require previsibilidade, estabilidade e ausencia de conxelacións inesperadas. Se sabe cales son os atrasos de QoS especificados na especificación da unidade, pode prever o seu funcionamento, o que é moi cómodo.
Parámetros de proba
Ambas unidades foron probadas nun banco de probas simulando un servidor. As súas características:
- Procesador Intel Xeon E5-2620 V4 (8 núcleos, 2,1 GHz, HT habilitado)
- 32 GB de memoria
- Placa base Supermicro X10SRi-F (1 zócalo R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- Para xerar a carga utilizouse a versión 3.14 de FIO
E unha vez máis sobre cales son as unidades SSD que se probaron:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Volume: 960 bytes
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Metodoloxía da proba
Baseado nun conxunto popular de probas Non obstante, os probadores fixeron axustes nel para que as cargas se aproximen ao uso real dos SSD empresariais en 2019. Na descrición de cada proba, anotaremos o que se cambiou exactamente e por que.
Proba de operacións de entrada/saída (IOPS)
Esta proba mide IOPS para diferentes tamaños de bloque (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) e accesos aleatorios con diferentes ratios de lectura/lectura. rexistro (100/0). , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Os expertos de Truesystems utilizaron os seguintes parámetros de proba: 16 fíos cunha profundidade de cola de 8. Ao mesmo tempo, non se executou un bloque de 0,5 KB (512 bytes), xa que o seu tamaño é demasiado pequeno para cargar seriamente as unidades.
Kingston DC500R en proba IOPS
Datos da táboa:
Kingston DC500M en proba de IOPS
Datos da táboa:
A proba IOPS non implica chegar ao modo de saturación, polo que é bastante fácil de superar. Ambas unidades funcionaron de xeito excelente, cumprindo totalmente as especificacións de fábrica indicadas. Os suxeitos da proba demostraron un excelente rendemento na escritura en bloques de 4 KB: 70 e 88 mil IOPS. Isto é xenial, especialmente para o Kingston DC500R orientado á lectura. En canto ás propias operacións de lectura, estas unidades SSD non só superan os seus valores de fábrica, senón que en xeral se achegan ao teito de rendemento da interface SATA.
Proba de ancho de banda
Esta proba examina o rendemento secuencial. É dicir, ambas as unidades SSD realizan operacións de lectura e escritura secuenciais en bloques de 1 MB e 128 KB. 8 fíos cunha profundidade de cola de 16 por fío.
Kingston DC500R:
- 128 KB lectura secuencial: 539,81 MB/s
- 128 KB de escritura secuencial: 416,16 MB/s
- 1 MB de lectura secuencial: 539,98 MB/s
- 1 MB de escritura secuencial: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- 128 KB lectura secuencial: 539,27 MB/s
- 128 KB de escritura secuencial: 518,97 MB/s
- 1 MB de lectura secuencial: 539,44 MB/s
- 1 MB de escritura secuencial: 518,48 MB/s
E aquí tamén vemos que a velocidade de lectura secuencial do SSD achegouse ao límite de rendemento da interface SATA 3. En xeral, as unidades de Kingston non mostran ningún problema coa lectura secuencial.
A escritura secuencial está un pouco atrasada, o que é especialmente evidente no Kingston DC500R, que pertence á clase de lectura intensiva, é dicir, está deseñado para unha lectura intensiva. Polo tanto, Kingston DC500R nesta parte da proba produciu valores aínda inferiores aos indicados. Pero os expertos de Truesystems cren que para unha unidade que non está deseñada para tales cargas (lembre que o DC500R ten un recurso de 0,5 DWPD), estes máis de 400 MB/s aínda poden considerarse un bo resultado.
Proba de latencia
Como xa sinalamos, esta é a proba máis importante para as unidades empresariais. Despois de todo, pódese usar para determinar que problemas xorden durante o uso diario a longo prazo dunha unidade SSD. A proba estándar SNIA PTS mide a latencia media e máxima para varios tamaños de bloque (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) e relacións de lectura/escritura (100/0, 65/35, 0/100) a unha profundidade de cola mínima (1 fío con QD=1). Non obstante, os editores de Truesystems decidiron modificalo seriamente para obter valores máis realistas:
- Bloque excluído 0,5 KB;
- En lugar dunha carga de fíos únicos coas filas 1 e 32, a carga varía no número de fíos (1, 2, 4) e na profundidade da cola (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- En lugar da relación 65/35, úsase 70/30 xa que é máis realista;
- Non só se dan valores medios e máximos, senón tamén percentiles do 99%, 99,9%;
- para o valor seleccionado do número de fíos, os gráficos de latencia (99%, 99,9% e valor medio) trazan contra IOPS para todos os bloques e relacións de lectura/escritura.
Promediaron os datos en catro das 25 roldas de 35 segundos de duración (5 quecemento + carga de 30 segundos) cada unha. Para os gráficos, os editores de Truesystems escolleron unha serie de valores con profundidades de cola de 1 a 32 con 1-4 fíos. Isto fíxose co fin de avaliar o rendemento das unidades tendo en conta a latencia, é dicir, o indicador máis realista.
Métricas de latencia media:
Este gráfico mostra claramente a diferenza entre o DC500R e o DC500M. Kingston DC500R está deseñado para operacións de lectura intensivas, polo que o número de operacións de escritura practicamente non aumenta co aumento da carga, quedando en 25.
Se observas unha carga mixta (70% de escritura e 30% de lectura), a diferenza entre o DC500R e o DC500M tamén segue sendo notable. Se tomamos a carga correspondente a unha latencia de 400 microsegundos, podemos ver que o DC500M de propósito xeral ten tres veces o rendemento. Isto tamén é bastante natural e deriva das características das unidades.
Un detalle interesante é que o DC500M supera ao DC500R mesmo ao 100% de lectura, proporcionando unha menor latencia para a mesma cantidade de IOPS. A diferenza é pequena, pero moi interesante.
Percentil de latencia do 99 %:
Percentil de latencia do 99.9 %:
Usando estes gráficos, os expertos de Truesystems comprobaron a fiabilidade das características declaradas para a latencia de QoS. As especificacións indicaban 0,5 ms de lectura e 2 ms de escritura para un bloque de 4 KB cunha profundidade de cola de 1. Estamos orgullosos de informar que estas cifras foron confirmadas e cunha gran marxe. Curiosamente, o atraso mínimo de lectura (280-290 μs para DC500R e 250-260 μs para DC500M) non se consegue con QD=1, senón con 2-4.
A latencia de escritura en QD=1 foi de 50 μs (obténse unha latencia tan baixa debido ao feito de que a baixa carga a caché da unidade está garantida para ter tempo para liberarse, e sempre vemos un atraso ao escribir na caché). Esta cifra é 40 veces inferior ao valor declarado!
Proba de rendemento continuo
Outra proba extremadamente realista que examina os cambios de rendemento (IOPS e latencia) durante un longo traballo intensivo. O escenario de traballo é a gravación aleatoria en bloques de 4 KB durante 600 minutos. O punto desta proba é que baixo tal carga, a unidade SSD entra en modo de saturación, cando o controlador está continuamente dedicado á recollida de lixo para preparar bloques de memoria libres para escribir. É dicir, este é o modo máis agotador, exactamente ao que se enfrontan os SSD de clase empresarial que se atopan nos servidores reais.
Segundo os resultados das probas, Truesystems recibiu os seguintes indicadores de rendemento:
O principal resultado desta parte da proba: tanto Kingston DC500R como Kingston DC500M en funcionamento real superan os seus propios valores de fábrica. Cando se esgotan os bloques preparados, comeza o modo de saturación, Kingston DC500R permanece en 22 IOPS (en lugar de 000 IOPS). Kingston DC20M mantense no rango de 000-500, aínda que o perfil da unidade indica 77 IOPS. Esta proba tamén mostra claramente a diferenza entre as unidades: se o proceso operativo da unidade implica unha alta proporción de operacións de escritura, o Kingston DC78M resulta ser máis de tres veces máis produtivo (tamén lembramos que o DC000M mostrou unha mellor latencia nas operacións de lectura). ).
As latencias durante as operacións de escritura persistentes represéntanse no seguinte gráfico. Mediana, percentiles 99%, 99,9% e 99,99%.
Vemos que a latencia de ambas as unidades aumenta en proporción á diminución do rendemento, sen caídas bruscas nin picos inexplicables. Isto é moi bo, xa que a previsibilidade é exactamente o que se espera das unidades empresariais. Os expertos de Truesystems subliñan que as probas tiveron lugar en 8 fíos cunha profundidade de cola de 16 por fío, polo que non son os valores absolutos os importantes, senón a dinámica. Cando probaron o DC400, houbo grandes atrasos nesta proba debido ao funcionamento do controlador, pero neste gráfico os Kingston DC500R e Kingston DC500M non teñen tales problemas.
Distribución da latencia de carga
Como extra, os editores de Truesystems executaron os Kingston DC500R e Kingston DC500M a través da proba simplificada número 13 da especificación SNIA SSS PTS 2.0.1. A distribución do atraso baixo carga estudouse baixo a forma dun patrón CBW especial:
Tamaños de bloque:
Distribución da carga no volume de almacenamento:
Relación de lectura/escritura: 60/40%.
Despois do borrado e da precarga seguras, os probadores realizaron 10 roldas de 60 segundos da proba principal para un reconto de fíos de 1-4 e unha profundidade de cola de 1-32. A partir dos resultados, construíuse un histograma da distribución de valores das roldas correspondentes ao rendemento medio (IOPS). Para ambas as unidades conseguiuse cun fío cunha profundidade de cola de 4.
Como resultado, obtivéronse os seguintes valores:
DC500R: 17949 IOPS con latencia de 594 µs
DC500M: 18880 IOPS a 448 µs.
As distribucións de latencia analizáronse por separado para lectura e escritura.
Conclusión
Os editores de Truesystems chegaron á conclusión de que o rendemento das probas de Kingston DC500R e Kingston DC500M está claramente interpretado como bo. Kingston DC500R afronta moi ben as operacións de lectura, podendo recomendarse como equipo profesional para as tarefas correspondentes. Para cargas mixtas e cando se necesita máis potencia, Truesystems recomenda o Kingston DC500M. A publicación tamén sinala os prezos atractivos para toda a liña de modelos de unidades corporativas de Kingston e admite que a transición a TLC 3D-NAND realmente axudou a reducir o prezo sen perder calidade. Aos expertos de Truesystems tamén lles gustou o alto nivel de soporte técnico de Kingston e a garantía de cinco anos para a serie de unidades DC500.
PD Lembrámosche que .
Para obter máis información sobre os produtos de Kingston Technology, póñase en contacto .
Fonte: www.habr.com