Kérték, hogy mutassuk be a vállalati SSD meghajtóink valós felhasználási példáit és a szakmai teszteket. Örömmel ajánljuk figyelmükbe SSD meghajtóink részletes áttekintését. partnerünktől, a Truesystems-től. A Truesystems szakértői egy valódi szervert állítottak össze, és teljesen valós feladatokat szimuláltak, amelyekkel minden vállalati SSD találkozik. Nézzük meg, mit sikerült elérniük!
A Kingston 2019-es modellkínálata
Először is, egy kis száraz elmélet. Minden Kingston SSD meghajtót négy nagy csoportra lehet osztani. Ez a felosztás viszonylagos, mivel ugyanazok a meghajtók többször is beleférnek több családba.
- SATA SSD-k 2,5″, M.2 és mSATA formátumban, Kingston UV500, valamint két NVMe interfészű meghajtómodell — Kingston A1000 és Kingston KC2000;
- . Az előző csoportban említett modellek mellett a SATA SSD Kingston A400 is;
- : UV500 és KC2000;
- . A DC500 sorozatú meghajtók, amelyek ennek az áttekintésnek a főszereplői. A DC500 sorozat a DC500R-re (kizárólagos olvasás, 0,5 DWPD) és a DC500M-re (vegyes terhelések, 1,3 DWPD) oszlik.
A Truesystems tesztjén a Kingston DC500R 960 GB és a Kingston DC500M 1920 GB kapacitással szerepelt. Nézzük át újból a jellemzőiket:
Kingston DC500R
- Kapacitás: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formátum: 2,5″, 7 mm magas
- Interfész: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Kijelölt teljesítmény (960 GB modell esetén)
- Sorozatos hozzáférés: olvasás — 555 MB/s, írás — 525 MB/s
- Véletlenszerű hozzáférés (4 KB blokk): olvasás — 98 000 IOPS, írás — 20 000 IOPS
- QoS késleltetés (4 KB blokk, QD=1, 99,9% percentilis): olvasás — 500 μs, írás — 2 ms
- Emulált szektor méret: 512 byte (logikai/fizikai)
- Élettartam: 0,5 DWPD
- Garanciális időszak: 5 év
Kingston DC500M
- Kapacitás: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formátum: 2,5″, 7 mm magas
- Interfész: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Kijelölt teljesítmény (1920 GB modell esetén)
- Sorozatos hozzáférés: olvasás — 555 MB/s, írás — 520 MB/s
- Véletlenszerű hozzáférés (4 KB blokk): olvasás — 98 000 IOPS, írás — 75 000 IOPS
- QoS késleltetés (4 KB blokk, QD=1, 99,9% percentilis): olvasás — 500 μs, írás — 2 ms
- Emulált szektor méret: 512 byte (logikai/fizikai)
- Élettartam: 1,3 DWPD
- Garanciális időszak: 5 év
A Truesystems szakértői felhívták a figyelmet arra, hogy a Kingston tárolók QoS értékeit a teljes késleltetés 99,9%-os percentilisének maximális értékeként adják meg (a megadott érték alatt a mérések 99,9%-a lesz). Ez egy nagyon fontos mutató, különösen a szerver tárolók esetében, mivel tőlük a működés során előrejelezhetőséget, stabilitást és váratlan leállások hiányát várják el. Ha ismeri, hogy a tároló specifikációjában milyen QoS késleltetések szerepelnek, akkor előrejelezheti a teljesítményét, ami nagyon kényelmes.
Tesztelési paraméterek
Mindkét tárolót egy szervert szimuláló tesztkörnyezetben tesztelték. A jellemzői:
- Intel Xeon E5-2620 V4 processzor (8 mag, 2,1 GHz, HT bekapcsolva)
- 32 GB memória
- Supermicro X10SRi-F alaplap (1x socket R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- A terhelés generálásához a FIO 3.14 verzióját használták
És még egyszer az SSD tárolókról, amelyeket teszteltek:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Kapacitás: 960 197 124 096 bájt
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Kapacitás: 1 920 383 410 176 bájt
A teszt módszertana
Alapként egy népszerű tesztkészletet vettek figyelembe , azonban a tesztelők kiigazításokat végeztek, hogy a terhelések közelebb álljanak a vállalati SSD-k valós felhasználásához 2019-ben. Minden egyes teszt leírásában megjegyezzük, hogy pontosan mi változott, és miért.
Be-/kimeneti műveletek tesztelése (IOPS)
Ebben a tesztben a más méretű blokkok (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) másodpercenkénti be-/kimeneti műveleteinek számát mérik, valamint különböző írás/olvasás arányokkal (100/0, 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100) véletlenszerű hozzáféréssel. A Truesystems szakértői a következő tesztparamétereket használták: 16 szál, 8-as sormélységgel. Ebben az esetben a 0,5 KB (512 bájt) blokk nem került tesztelésre, mivel a mérete túl kicsi ahhoz, hogy komolyan megterhelje a tárolókat.
Kingston DC500R az IOPS tesztben
Táblázati adatok:
Kingston DC500M az IOPS tesztben
Táblázati adatok:
Az IOPS teszt nem számít a telítettségi állapotba való átmenetre, így viszonylag könnyen teljesíthető. Mindkét tároló sikeresen helyt állt, teljes mértékben megfelelve a gyártói specifikációknak. A vizsgált modellek kiváló teljesítményt mutattak a 4 KB-os blokkokra történő írás során: 70 és 88 ezer IOPS. Ez nagyszerű, különösen a Kingston DC500R esetében, amely az olvasásra van optimalizálva. Ami az olvasási műveleteket illeti, ezek az SSD tárolók nemcsak a saját gyári értékeiket haladják meg, hanem általánosan is közelítenek a SATA interfész maximális teljesítményéhez.
Átviteli sebesség teszt
Ebben a tesztben a szekvenciális hozzáférési sebességet vizsgáljuk. Ezért mindkét SSD tároló 1 MB és 128 KB méretű blokkokban végez szekvenciális olvasási és írási műveleteket. 8 szál, 16-os mélységű sorral minden szálon.
Kingston DC500R:
- 128 KB szekvenciális olvasás: 539,81 MB/s
- 128 KB szekvenciális írás: 416,16 MB/s
- 1 MB szekvenciális olvasás: 539,98 MB/s
- 1 MB szekvenciális írás: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- 128 KB szekvenciális olvasás: 539,27 MB/s
- 128 KB szekvenciális írás: 518,97 MB/s
- 1 MB szekvenciális olvasás: 539,44 MB/s
- 1 MB szekvenciális írás: 518,48 MB/s
Itt is láthatjuk, hogy az SSD-k szekvenciális olvasási sebessége a SATA 3 interfész átviteli sebességének határához közelít. A Kingston tárolók esetében egyáltalán nem merültek fel problémák a szekvenciális olvasás során.
A szekvenciális írás valamivel elmarad, ami különösen jól látható a Kingston DC500R esetében, amely a read intensive kategóriába tartozik, azaz intenzív olvasásra van optimalizálva. Ezért a Kingston DC500R ebben a tesztben alacsonyabb értékeket produkált, mint a meghatározottak. Azonban a Truesystems szakértői úgy vélik, hogy egy olyan tárolónál, amely egyáltalán nem erre a terhelésre lett tervezve (emlékezzünk, hogy a DC500R élettartama 0,5 DWPD), ezek a 400 MB/s feletti értékek még mindig jónak számítanak.
Késleltetés teszt
Ahogy már említettük, ez a legfontosabb teszt a vállalati tárolók számára. Hiszen ennek alapján meghatározhatók azok a problémák, amelyek a SSD meghajtók hosszú napi üzemelése során felmerülnek. A standard SNIA PTS teszt során az átlagos és maximális késleltetés értékeit mérik különböző blokkméretek (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) és olvasási/írási arányok (100/0, 65/35, 0/100) mellett, minimális mélységű várakozási sorral (1 szál QD=1). Azonban a Truesystems kiadásában komoly fejlesztéseket végeztek, hogy reálisabb értékeket kapjanak:
- Kizárták az 0,5 KB blokkot;
- Az egy szálas terhelés helyett a terhelés a szálak számát (1, 2, 4) és a várakozási sor mélységét (1, 2, 4, 8, 16, 32) változtatja;
- A 65/35 arány helyett a 70/30-at használják, mint reálisabb;
- Nemcsak az átlagos és maximális értékek, hanem a 99%, 99,9%-os percentil is megjelenik;
- A kiválasztott szálak számához grafikonok készülnek a késleltetés (99%, 99,9% és átlagos érték) IOPS-ra gyakorolt hatásáról minden blokk és olvasási/írási arány esetén.
Az adatok négy, 25 körből származnak, amelyek mindegyike 35 másodpercig tartott (5 "bemelegítő" + 30 másodperc terhelés). A Truesystems grafikonjai a várakozási sor mélységét 1-től 32-ig és 1-4 szálat választottak. Ezt azért tették, hogy értékeljék a tárolók teljesítményét a késleltetés figyelembevételével, vagyis a lehető legrealistább mutatót egészítették ki.
Az átlagos késleltetési mutatók:
Ez a grafikon világosan bemutatja a DC500R és DC500M modellek közötti különbséget. A Kingston DC500R-t intenzív olvasási műveletekre fejlesztették, ezért az írási műveletek száma gyakorlatilag nem nő a terhelés növekedésével, maradva 25 000 körül.
Ha a vegyes terhelést (70% írás és 30% olvasás) nézzük, a DC500R és DC500M közötti különbség is szembetűnő. Ha az 400 mikrosecondos késleltetéssel megfelelő terhelést veszünk, látható, hogy a DC500M háromszor nagyobb teljesítményt nyújt. Ez is teljesen természetes és a tárolók jellemzőiből fakad.
Érdekes részlet, hogy a DC500M megelőzi a DC500R-t még 100%-os olvasás esetén is, kisebb késleltetést biztosítva azonos IOPS mellett. A különbség kicsi, de nagyon érdekes.
A késleltetés 99%-os percentilje:
A késleltetés 99.9%-os percentilje:
A grafikonok alapján a Truesystems szakértői ellenőrizték a QoS késleltetésével kapcsolatos megadott jellemzők hitelességét. A specifikációk 0,5 ms-os olvasási és 2 ms-os írási késleltetést jeleztek 4 KB-os blokkok esetén, 1-es mélységgel. Örömmel jelentjük, hogy ezek a számok megerősítést nyertek, és még jelentősen felül is múlták azokat. Érdekes módon a minimális olvasási késleltetés (280–290 µs a DC500R esetében és 250–260 µs a DC500M esetében) nem a QD=1-nél, hanem 2–4 között érhető el.
A QD=1 esetén az írási késleltetés 50 µs volt (ez a nagyon alacsony késleltetés azért érhető el, mert alacsony terhelés esetén garantáltan felszabadul a tároló gyorsítótára, és mindig látjuk az írási késleltetést a gyorsítótárba). Ez az érték 40-szer alacsonyabb a megadott értéknél!
Folyamatos teljesítményteszt
Egy újabb rendkívül reális teszt, amely a teljesítmény (IOPS és késleltetés) változását vizsgálja hosszan tartó intenzív munka során. A munkahelyi forgatókönyv 4 KB-os blokkok véletlenszerű írását választotta, 600 percen keresztül. A teszt lényege az, hogy ilyen terhelés mellett az SSD tároló elér egy telítődési állapotot, amikor a vezérlő folyamatosan a szeméttel foglalkozik, hogy előkészítse a szabad írási blokkokat. Ez tehát a legmaximálisabb megterhelést jelenti — ezt tapasztalják az üzleti osztályú SSD-k, amelyek valós szerverekben helyezkednek el.
A Truesystems tesztjének eredményeként a következő teljesítményadatokat kapták:
A teszt ezen részének fő eredménye: mind a Kingston DC500R, mind a Kingston DC500M a tényleges munkavégzés során túlszárnyalja a gyári adataikat. Amikor a felkészített blokkok elfogynak, megkezdődik a telítődési állapot; a Kingston DC500R 22 000 IOPS-on tartja magát (a megadott 20 000 IOPS helyett). A Kingston DC500M tartományban marad 77-78 000 IOPS között, bár a tároló profilt 75 000 IOPS-ra jelölték. Ezen teszt alapján világosan látható a különbség a tárolók között: ha a tároló működése során magas arányú írási műveletekre számítunk, a Kingston DC500M több mint háromszoros teljesítményt mutat (ne feledjük, hogy az olvasási műveletek esetében is a DC500M alacsonyabb késleltetéseket produkált).
Az állandó írási műveletek során mért késleltetéseket a következő grafikon mutatja. Medián érték, 99%, 99,9% és 99,99% percentil.
Látjuk, hogy mindkét tároló késése arányosan nő a teljesítmény csökkenésével, éles mélypontok és megmagyarázhatatlan csúcsok nélkül. Ez nagyon jó, mert a kiszámíthatóság az, amire a vállalati tárolóktól várnak. A Truesystems szakértői hangsúlyozzák, hogy a teszt 8 szálon, szálanként 16-os mélységgel zajlott, ezért nem az abszolút értékek, hanem a dinamika a fontos. Amikor a DC400-at tesztelték, ott jelentős késések léptek fel a vezérlő működése miatt, de ezen a grafikonon ilyen problémák nem jelentkeztek a Kingston DC500R és a Kingston DC500M esetében.
Késés eloszlása terhelés alatt
Bónuszként a Truesystems szerkesztősége egyszerűsített 13. teszten futtatta a Kingston DC500R-t és a Kingston DC500M-et a SNIA SSS PTS 2.0.1 specifikáció alapján. A terhelés alatti késés eloszlását a speciális CBW mintázat formájában vizsgálták:
Blokk méretek:
A tároló kapacitásának terhelés eloszlása:
Olvasási / írási arány: 60/40%.
A biztonságos törlés és a kezdeti terhelés után a tesztelők 10, 60 másodperces kört indítottak a fő tesztből 1–4 szál és 1–32 mélység esetén. Az eredményként a körökből származó értékek eloszlásának hisztogramja készült, amelyek a közép teljesítménnyel (IOPS) voltak összefüggésben. Mindkét tárolónál ez egy szálas, 4-es mélységgel ért el.
Végül a kapott értékek a következők lettek:
DC500R: 17949 IOPS 594 μs késéssel
DC500M: 18880 IOPS 448 μs-nál.
A késés eloszlását külön elemezték az olvasás és írás esetén.
Zárás
A Truesystems szerkesztősége arra a következtetésre jutott, hogy a Kingston DC500R és Kingston DC500M teszteredményei egyértelműen jók. A Kingston DC500R nagyon jól teljesít az olvasási műveletek során, és ajánlott szakmai berendezés megfelelő feladatokhoz. Vegyes terhelés esetén és nagyobb erőforrásszükséglet esetén a Truesystems a Kingston DC500M-et javasolja. Emellett a kiadvány vonzó árakat emel ki a Kingston összes vállalati tárolómodelljére, és elismeri, hogy a TLC 3D-NAND-ra való áttérés valóban segített csökkenteni az árat anélkül, hogy a minőség romlott volna. A Truesystems szakértőinek tetszett a Kingston magas szintű műszaki támogatása és az öt éves garancia a DC500 sorozatra.
P.S. Emlékeztetjük, hogy .
További információkért a Kingston Technology termékeiről keresse fel .
Forrás: habr.com
