לפי בקשותיך: בדיקה מקצועית של כונני SSD Kingston DC500R ו-DC500M

ביקשת להציג דוגמאות אמיתיות לשימוש בכונני ה-SSD הארגוניים ובבדיקות המקצועיות שלנו. אנו מספקים לך סקירה מפורטת של כונני ה-SSD שלנו קינגסטון DC500R ו-DC500M מהשותף שלנו Truesystems. מומחי Truesystems הרכיבו שרת אמיתי וחיקו בעיות אמיתיות לחלוטין שעומדות בפני כל כונני ה-SSD ברמה הארגונית. בואו נראה מה הם הגיעו!

הרכב קינגסטון 2019

ראשית, קצת תיאוריה יבשה. ניתן לחלק את כל כונני ה-SSD של Kingston לארבע קבוצות גדולות. חלוקה זו מותנית, שכן אותם כוננים מתחלקים למספר משפחות בבת אחת.

• SSD עבור בוני מערכות: SATA SSD ב-2,5 אינץ', גורמי צורה M.2 ו-mSATA Kingston UV500 ושני דגמים של כוננים עם ממשק NVMe - Kingston A1000 ו- Kingston KC2000;
• SSD למשתמשים. אותם דגמים כמו בקבוצה הקודמת ובנוסף, SATA SSD Kingston A400;
• SSD לחברות: UV500 ו-KC2000;
• כונני SSD ארגוניים. כוננים מסדרת DC500, שהפכו לגיבור הסקירה הזו. קו DC500 מחולק ל-DC500R (קריאה ראשונית, 0,5 DWPD) ו-DC500M (עומס מעורב, 1,3 DWPD).

במבחן, ל-Truesystems היה Kingston DC500R עם קיבולת של 960 ג'יגה-בייט וקינגסטון DC500M עם זיכרון של 1920 ג'יגה-בייט. בואו נרענן את זכרוננו על המאפיינים שלהם:

קינגסטון DC500R

• נפח: 480, 960, 1920, 3840 GB
• גורם צורה: 2,5 אינץ', גובה 7 מ"מ
• ממשק: SATA 3.0, 6 Gbit/s
• ביצועים נטענים (דגם 960 GB)
• גישה רציפה: קריאה - 555 MB/s, כתיבה - 525 MB/s
• גישה אקראית (חסימה של 4 KB): קריאה - 98 IOPS, כתיבה - 000 IOPS
• זמן השהייה של QoS (חסימה של 4 KB, QD=1, אחוזון 99,9): קריאה - 500 µs, כתיבה - 2 אלפיות השנייה
• גודל מגזר מדומה: 512 בתים (לוגי/פיזי)
• משאב: 0,5 DWPD
• תקופת אחריות: 5 שנים

קינגסטון DC500M

• נפח: 480, 960, 1920, 3840 GB
• גורם צורה: 2,5 אינץ', גובה 7 מ"מ
• ממשק: SATA 3.0, 6 Gbit/s
• ביצועים נטענים (דגם 1920 GB)
• גישה רציפה: קריאה - 555 MB/s, כתיבה - 520 MB/s
• גישה אקראית (חסימה של 4 KB): קריאה - 98 IOPS, כתיבה - 000 IOPS
• זמן השהייה של QoS (חסימה של 4 KB, QD=1, אחוזון 99,9): קריאה - 500 µs, כתיבה - 2 אלפיות השנייה
• גודל מגזר מדומה: 512 בתים (לוגי/פיזי)
• משאב: 1,3 DWPD
• תקופת אחריות: 5 שנים

מומחי Truesystems שמו לב שכונני קינגסטון מציינים ערכי QoS של חביון כולל כערך האחוזון המרבי של 99,9% (99,9% מכל הערכים יהיו פחות מהערך שצוין). זהו אינדיקטור חשוב מאוד במיוחד עבור כונני שרת, שכן פעולתם דורשת חיזוי, יציבות והיעדר הקפאות בלתי צפויות. אם אתה יודע אילו עיכובים של QoS מצוינים במפרט הכונן, אתה יכול לחזות את פעולתו, וזה מאוד נוח.

פרמטרים של בדיקה

שני הכוננים נבדקו בספסל בדיקה המדמה שרת. המאפיינים שלו:

• מעבד Intel Xeon E5-2620 V4 (8 ליבות, 2,1 GHz, HT מאופשר)
• זיכרון של 32 ג'יגה-בתים
• לוח אם Supermicro X10SRi-F (1x שקע R3, Intel C612)
• CentOS Linux 7.6.1810
• כדי ליצור את העומס, נעשה שימוש בגירסת FIO 3.14

ושוב לגבי אילו כונני SSD נבדקו:

• Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
• קושחה: SCEKJ2.3
• נפח: 960 בייטים
• Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
• קושחה: SCEKJ2.3
• Объём: 1 920 383 410 176 байт

מתודולוגיית בדיקה

מבוסס על סט מבחנים פופולרי מפרט בדיקת ביצועי אחסון במצב מוצק SNIA v2.0.1עם זאת, בודקים ביצעו בו התאמות כדי להפוך את העומסים קרובים יותר לשימוש האמיתי של כונני SSD ארגוניים ב-2019. בתיאור כל בדיקה נציין מה בדיוק השתנה ומדוע.

מבחן פעולות קלט/פלט (IOPS)

בדיקה זו מודדת IOPS עבור גדלי בלוק שונים (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) וגישה אקראית עם יחסי קריאה/קריאה שונים. רשומה (100/0 , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). מומחי Truesystems השתמשו בפרמטרי הבדיקה הבאים: 16 שרשורים עם עומק תור של 8. במקביל, בלוק של 0,5 KB (512 בתים) לא הופעל כלל, מכיוון שגודלו קטן מכדי לטעון ברצינות את הכוננים.

Kingston DC500R במבחן IOPS

נתוני טבלה:

Kingston DC500M במבחן IOPS

נתוני טבלה:

מבחן IOPS אינו מרמז על הגעה למצב רוויה, ולכן די קל לעבור אותה. שני הכוננים ביצעו ביצועים מצוינים, ועמדו במלואם במפרטי המפעל המצוינים. הנבדקים הפגינו ביצועים מצוינים בכתיבה בבלוקים של 4 KB: 70 ו-88 אלף IOPS. זה נהדר, במיוחד עבור Kingston DC500R מכוון קריאה. באשר לפעולות הקריאה עצמן, כונני SSD אלה לא רק עולים על ערכי היצרן שלהם, אלא גם בדרך כלל מתקרבים לתקרת הביצועים של ממשק SATA.

בדיקת רוחב פס

בדיקה זו בוחנת תפוקה רציפה. כלומר, שני כונני ה-SSD מבצעים פעולות קריאה וכתיבה עוקבות בבלוקים של 1MB ו-128 KB. 8 חוטים עם עומק תור של 16 חוט.

קינגסטון DC500R:

• קריאה רציפה של 128 KB: 539,81 MB/s
• כתיבה רציפה של 128 KB: 416,16 MB/s
• קריאה רציפה של 1 MB: 539,98 MB/s
• כתיבה רציפה של 1 MB: 425,18 MB/s

קינגסטון DC500M:

• קריאה רציפה של 128 KB: 539,27 MB/s
• כתיבה רציפה של 128 KB: 518,97 MB/s
• קריאה רציפה של 1 MB: 539,44 MB/s
• כתיבה רציפה של 1 MB: 518,48 MB/s

וכאן אנו רואים גם שמהירות הקריאה הרציפה של ה-SSD התקרבה למגבלת התפוקה של ממשק SATA 3. באופן כללי, כונני קינגסטון אינם מציגים בעיות בקריאה רציפה.

כתיבה רציפה משתהה מעט, מה שבולט במיוחד בקינגסטון DC500R, השייך לשיעור אינטנסיבי קריאה, כלומר מיועד לקריאה אינטנסיבית. לכן, קינגסטון DC500R בחלק זה של המבחן הניב ערכים נמוכים אפילו מהצוין. אבל מומחי Truesystems מאמינים שעבור כונן שאינו מיועד לעומסים כאלה בכלל (זכור של-DC500R יש משאב של 0,5 DWPD), 400 פלוס MB/s הללו עדיין יכולים להיחשב כתוצאה טובה.

בדיקת חביון

כפי שכבר ציינו, זהו המבחן החשוב ביותר עבור כוננים ארגוניים. אחרי הכל, זה יכול לשמש כדי לקבוע אילו בעיות מתעוררות במהלך שימוש יומיומי ארוך טווח בכונן SSD. מבחן SNIA PTS הסטנדרטי מודד את זמן האחזור הממוצע והמקסימלי עבור גדלי בלוק שונים (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) ויחסי קריאה/כתיבה (100/0, 65/35, 0/100) בעומק תור מינימלי (1 שרשור עם QD=1). עם זאת, העורכים של Truesystems החליטו לשנות אותו ברצינות כדי לקבל ערכים מציאותיים יותר:

• בלוק לא נכלל 0,5 KB;
• במקום עומס עם חוטים בודדים עם תורים 1 ו-32, העומס משתנה במספר החוטים (1, 2, 4) ובעומק התור (1, 2, 4, 8, 16, 32);
• במקום יחס 65/35, נעשה שימוש ב-70/30 שכן הוא ריאליסטי יותר;
• לא רק ערכים ממוצעים ומקסימליים ניתנים, אלא גם אחוזונים של 99%, 99,9%;
• עבור הערך הנבחר של מספר השרשורים, גרפים של חביון (99%, 99,9% וערך ממוצע) משורטטים מול IOPS עבור כל הבלוקים ויחסי קריאה/כתיבה.

הנתונים היו בממוצע על פני ארבעה מתוך 25 סבבים שנמשכו 35 שניות (5 חימום + עומס של 30 שניות) כל אחד. עבור הגרפים, עורכי Truesystems בחרו בסדרת ערכים עם עומקי תור מ-1 עד 32 עם 1-4 שרשורים. זה נעשה על מנת להעריך את הביצועים של כוננים תוך התחשבות בהשהיה, כלומר, האינדיקטור הריאלי ביותר.

מדדי זמן אחזור ממוצע:

גרף זה מראה בבירור את ההבדל בין DC500R ל-DC500M. Kingston DC500R מיועד לפעולות קריאה אינטנסיביות, כך שמספר פעולות הכתיבה כמעט ואינו גדל עם העומס הגדל, ונשאר על 25.
אם מסתכלים על עומס מעורב (70% כתיבה ו-30% קריאה), גם ההבדל בין DC500R ל-DC500M נשאר בולט. אם ניקח את העומס המתאים להשהיה של 400 מיקרו-שניות, נוכל לראות של-DC500M לשימוש כללי יש ביצועים פי שלושה. גם זה די טבעי ונובע מהמאפיינים של הכוננים.
פרט מעניין הוא שה-DC500M מתעלה על ה-DC500R אפילו בקריאה של 100%, ומספק חביון נמוך יותר עבור אותה כמות של IOPS. ההבדל קטן, אבל מאוד מעניין.

אחוז השהייה של 99%:

אחוז השהייה של 99.9%:

באמצעות גרפים אלה, מומחי Truesystems בדקו את המהימנות של המאפיינים המוצהרים עבור זמן השהיית QoS. המפרטים ציינו 0,5 ms קריאה ו-2 ms כתיבה עבור בלוק של 4 KB עם עומק תור של 1. אנו גאים לדווח שהנתונים הללו אושרו, ועם מרווח גדול. מעניין לציין שהשהיית הקריאה המינימלית (280–290 מיקרומטרים עבור DC500R ו-250–260 מיקרומטרים עבור DC500M) מושגת לא עם QD=1, אלא עם 2–4.
זמן הכתיבה ב-QD=1 היה 50 μs (השהיה נמוכה כל כך מתקבלת בשל העובדה שבעומס נמוך מובטח למטמון הכונן יש זמן להתפנות, ואנחנו תמיד רואים עיכוב בכתיבה למטמון). נתון זה נמוך פי 40 מהערך המוצהר!

מבחן ביצועים מתמשך

עוד מבחן ריאליסטי במיוחד שבוחן שינויים בביצועים (IOPS והשהייה) במהלך עבודה אינטנסיבית ארוכה. תרחיש העבודה הוא הקלטה אקראית בבלוקים של 4 KB למשך 600 דקות. הפואנטה של ​​בדיקה זו היא שתחת עומס כזה, כונן ה-SSD נכנס למצב רוויה, כאשר הבקר עוסק ברציפות באיסוף אשפה כדי להכין בלוקי זיכרון פנויים לכתיבה. כלומר, זהו המצב המתיש ביותר - בדיוק מולו עומדים כונני SSD ברמה ארגונית שנמצאים בשרתים אמיתיים.

בהתבסס על תוצאות הבדיקה, Truesystems קיבלה את מדדי הביצועים הבאים:

התוצאה העיקרית של חלק זה של הבדיקה: גם Kingston DC500R וגם Kingston DC500M בפעולה אמיתית עולות על ערכי המפעל שלהם. כאשר הבלוקים המוכנים נגמרים, מצב הרוויה מתחיל, Kingston DC500R נשאר ב-22 IOPS (במקום 000 IOPS). Kingston DC20M נשאר בטווח של 000-500, אם כי פרופיל הכונן מציין 77 IOPS. בדיקה זו גם מראה בבירור את ההבדל בין הכוננים: אם תהליך ההפעלה של הכונן כולל שיעור גבוה של פעולות כתיבה, ה-Kingston DC78M מתברר כיותר מפי שלושה יותר פרודוקטיבי (אנחנו גם זוכרים שה-DC000M הראה חביון טוב יותר בפעולות הקריאה ).

השהיות במהלך פעולות כתיבה מתמשכות משורטטים בגרף הבא. חציון, 99%, 99,9% ו-99,99% אחוזונים.

אנו רואים שהשהייה של שני הכוננים גדלה ביחס לירידה בביצועים, ללא נפילות חדות או פסגות בלתי מוסברות. זה טוב מאוד, שכן חיזוי היא בדיוק מה שמצופה מכוננים ארגוניים. מומחי Truesystems מדגישים שהבדיקה התבצעה ב-8 שרשורים עם עומק תור של 16 לשרשור, כך שלא הערכים האבסולוטיים חשובים, אלא הדינמיקה. כשבדקו את ה-DC400, היו עיכובים חמורים בבדיקה הזו עקב פעולת הבקר, אבל בגרף הזה אין ל-Kingston DC500R ול-Kingston DC500M בעיות כאלה.

טען הפצת חביון

כבונוס, עורכי Truesystems הריצו את Kingston DC500R ואת Kingston DC500M באמצעות בדיקה פשוטה מס' 13 של מפרט SNIA SSS PTS 2.0.1. התפלגות העיכוב תחת עומס נחקרה בצורה של דפוס CBW מיוחד:

גדלי בלוקים:

חלוקת עומסים על פני נפח האחסון:

יחס קריאה/כתיבה: 60/40%.

לאחר מחיקה מאובטחת וטעינה מראש, הבודקים רצו 10 סיבובים של 60 שניות של המבחן הראשי עבור ספירת חוטים של 1-4 ועומק תור של 1-32. בהתבסס על התוצאות, נבנתה היסטוגרמה של התפלגות הערכים מהסיבובים התואמים לביצועים הממוצעים (IOPS). עבור שני הכוננים זה הושג עם חוט אחד עם עומק תור של 4.

כתוצאה מכך, התקבלו הערכים הבאים:
DC500R: 17949 IOPS בהשהייה של 594 µs
DC500M: 18880 IOPS ב-448 µs.

התפלגויות האחזור נותחו בנפרד לקריאה וכתיבה.

מסקנה

העורכים של Truesystems הגיעו למסקנה שביצועי הבדיקה של Kingston DC500R ושל Kingston DC500M מתפרשים בבירור כטובים. Kingston DC500R מתמודד היטב עם פעולות קריאה, וניתן להמליץ ​​עליו כציוד מקצועי למשימות המתאימות. עבור עומסים מעורבים וכאשר יש צורך בכוח נוסף, Truesystems ממליצה על Kingston DC500M. הפרסום מציין גם את המחירים האטרקטיביים עבור כל קו הדגמים של הכוננים הארגוניים של Kingston ומודה שהמעבר ל-TLC 3D-NAND באמת עזר להוזיל את המחיר מבלי לאבד איכות. מומחי Truesystems אהבו גם את הרמה הגבוהה של התמיכה הטכנית של קינגסטון ואת האחריות לחמש שנים עבור סדרת הכוננים DC500

נ.ב אנחנו מזכירים לך את זה את הסקירה המקורית ניתן לקרוא באתר Truesystems.

למידע נוסף על מוצרי Kingston Technology, אנא צור קשר לאתר החברה.

מקור: www.habr.com