Du ba om å vise ekte eksempler på bruk av SSD-stasjoner for bedrifter og profesjonelle tester. Vi gir deg en detaljert oversikt over våre SSD-stasjoner fra vår partner Truesystems. Truesystems-eksperter satte sammen en ekte server og emulerte absolutt reelle problemer som alle SSD-er i bedriftsklassen står overfor. La oss se hva de fant på!
Kingston-oppstillingen 2019
Først en liten tørr teori. Alle Kingston SSD-er kan deles inn i fire store grupper. Denne inndelingen er betinget, siden de samme driftene faller inn i flere familier samtidig.
- SATA SSD i 2,5″, M.2 og mSATA formfaktorer Kingston UV500 og to modeller av stasjoner med NVMe-grensesnitt - Kingston A1000 og Kingston KC2000;
- . De samme modellene som i forrige gruppe og i tillegg SATA SSD Kingston A400;
- : UV500 og KC2000;
- . DC500-seriens stasjoner, som ble helten i denne anmeldelsen. DC500-linjen er delt inn i DC500R (primær avlesning, 0,5 DWPD) og DC500M (blandet last, 1,3 DWPD).
På testen hadde Truesystems en Kingston DC500R med en kapasitet på 960 GB og en Kingston DC500M med 1920 GB minne. La oss friske opp minnet om deres egenskaper:
Kingston DC500R
- Volum: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formfaktor: 2,5 tommer, høyde 7 mm
- Grensesnitt: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Påstått ytelse (960 GB-modell)
- Sekvensiell tilgang: lese - 555 MB/s, skrive - 525 MB/s
- Tilfeldig tilgang (4 KB blokk): les - 98 000 IOPS, skriv - 20 000 IOPS
- QoS-latens (4 KB-blokk, QD=1, 99,9 persentil): les - 500 µs, skriv - 2 ms
- Emulert sektorstørrelse: 512 byte (logisk/fysisk)
- Ressurs: 0,5 DWPD
- Garantiperiode: 5 år
Kingston DC500M
- Volum: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formfaktor: 2,5 tommer, høyde 7 mm
- Grensesnitt: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Påstått ytelse (1920 GB-modell)
- Sekvensiell tilgang: lese - 555 MB/s, skrive - 520 MB/s
- Tilfeldig tilgang (4 KB blokk): les - 98 000 IOPS, skriv - 75 000 IOPS
- QoS-latens (4 KB-blokk, QD=1, 99,9 persentil): les - 500 µs, skriv - 2 ms
- Emulert sektorstørrelse: 512 byte (logisk/fysisk)
- Ressurs: 1,3 DWPD
- Garantiperiode: 5 år
Truesystems-eksperter la merke til at Kingston-stasjoner indikerer QoS-verdier for total latens som den maksimale persentilverdien på 99,9 % (99,9 % av alle verdier vil være mindre enn den angitte verdien). Dette er en veldig viktig indikator spesielt for serverstasjoner, siden driften krever forutsigbarhet, stabilitet og fravær av uventede fryser. Hvis du vet hvilke QoS-forsinkelser som er spesifisert i stasjonsspesifikasjonen, kan du forutsi driften, noe som er veldig praktisk.
Test parametere
Begge stasjonene ble testet i en testbenk som simulerte en server. Dens egenskaper:
- Intel Xeon-prosessor E5-2620 V4 (8 kjerner, 2,1 GHz, HT-aktivert)
- 32 GB minne
- Supermicro X10SRi-F hovedkort (1x sokkel R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- For å generere lasten ble FIO versjon 3.14 brukt
Og nok en gang om hvilke SSD-stasjoner som ble testet:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Fastvare: SCEKJ2.3
- Volum: 960 197 124 096 byte
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Fastvare: SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Testmetodikk
Basert på et populært sett med tester , men testere gjorde justeringer for å gjøre belastningene nærmere den reelle bruken av bedriftens SSD-er i 2019. I beskrivelsen av hver test vil vi notere hva som ble endret og hvorfor.
Input/Output Operations Test (IOPS)
Denne testen måler IOPS for ulike blokkstørrelser (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) og tilfeldige tilganger med forskjellige lese/til-lese-forhold. Record (100/0 , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Truesystems-eksperter brukte følgende testparametere: 16 tråder med en kødybde på 8. Samtidig ble en blokk på 0,5 KB (512 byte) ikke kjørt i det hele tatt, siden størrelsen er for liten til å laste stasjonene seriøst.
Kingston DC500R i IOPS-test
Tabelldata:
Kingston DC500M i IOPS-test
Tabelldata:
IOPS-testen innebærer ikke å nå metningsmodus, så det er ganske enkelt å bestå. Begge stasjonene presterte utmerket, og samsvarte fullt ut med de oppgitte fabrikkspesifikasjonene. Testpersonene viste utmerket ytelse skriftlig i 4 KB-blokker: 70 og 88 tusen IOPS. Dette er flott, spesielt for den leseorienterte Kingston DC500R. Når det gjelder selve leseoperasjonene, overskrider disse SSD-stasjonene ikke bare fabrikkverdiene, men nærmer seg generelt ytelsestaket til SATA-grensesnittet.
Båndbreddetest
Denne testen undersøker sekvensiell gjennomstrømning. Det vil si at begge SSD-stasjonene utfører sekvensielle lese- og skriveoperasjoner i 1 MB og 128 KB blokker. 8 tråder med kødybde på 16 per tråd.
Kingston DC500R:
- 128 KB sekvensiell lesing: 539,81 MB/s
- 128 KB sekvensiell skriving: 416,16 MB/s
- 1 MB sekvensiell lesing: 539,98 MB/s
- 1 MB sekvensiell skriving: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- 128 KB sekvensiell lesing: 539,27 MB/s
- 128 KB sekvensiell skriving: 518,97 MB/s
- 1 MB sekvensiell lesing: 539,44 MB/s
- 1 MB sekvensiell skriving: 518,48 MB/s
Og her ser vi også at den sekvensielle lesehastigheten til SSD-en har nærmet seg gjennomstrømningsgrensen for SATA 3-grensesnittet. Generelt viser ikke Kingston-stasjoner noen problemer med sekvensiell lesing.
Sekvensiell skriving henger litt etter, noe som er spesielt tydelig i Kingston DC500R, som tilhører leseintensivklassen, det vil si at den er designet for intensiv lesing. Derfor ga Kingston DC500R i denne delen av testen verdier enda lavere enn oppgitt. Men Truesystems-eksperter mener at for en stasjon som ikke er designet for slike belastninger i det hele tatt (husk at DC500R har en ressurs på 0,5 DWPD), kan disse 400 pluss MB/s fortsatt betraktes som et godt resultat.
Latenstest
Som vi allerede har nevnt, er dette den viktigste testen for bedriftsstasjoner. Tross alt kan den brukes til å finne ut hvilke problemer som oppstår under langvarig daglig bruk av en SSD-stasjon. Standard SNIA PTS-testen måler gjennomsnittlig og maksimal ventetid for ulike blokkstørrelser (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) og lese-/skriveforhold (100/0, 65/35, 0/100) ved en minimum kødybde (1) tråd med QD=1). Redaktørene av Truesystems bestemte seg imidlertid for å modifisere den seriøst for å få mer realistiske verdier:
- Ekskludert blokk 0,5 KB;
- I stedet for en entrådet belastning med kø 1 og 32, varierer belastningen i antall tråder (1, 2, 4) og kødybde (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- I stedet for forholdet 65/35 brukes 70/30 da det er mer realistisk;
- Ikke bare gjennomsnittlige og maksimale verdier er gitt, men også persentiler på 99%, 99,9%;
- for den valgte verdien av antall tråder, plottes grafer over latens (99 %, 99,9 % og gjennomsnittsverdi) mot IOPS for alle blokker og lese/skrive-forhold.
Dataene ble beregnet i gjennomsnitt over fire av 25 runder som varte i 35 sekunder (5 oppvarming + 30 sekunders belastning) hver. For grafene valgte Truesystems-redaktørene en serie verdier med kødybder fra 1 til 32 med 1–4 tråder. Dette ble gjort for å evaluere ytelsen til stasjoner under hensyntagen til latens, det vil si den mest realistiske indikatoren.
Beregninger for gjennomsnittlig ventetid:
Denne grafen viser tydelig forskjellen mellom DC500R og DC500M. Kingston DC500R er designet for intensive leseoperasjoner, så antallet skriveoperasjoner øker praktisk talt ikke med økende belastning, og forblir på 25 000.
Hvis du ser på en blandet belastning (70 % skriving og 30 % lesing), forblir forskjellen mellom DC500R og DC500M også merkbar. Hvis vi tar belastningen tilsvarende en latens på 400 mikrosekunder, kan vi se at den generelle DC500M har tre ganger ytelsen. Dette er også ganske naturlig og stammer fra egenskapene til stasjonene.
En interessant detalj er at DC500M utkonkurrerer DC500R selv ved 100 % lesing, og leverer lavere ventetid for samme mengde IOPS. Forskjellen er liten, men veldig interessant.
99 % latens persentil:
99.9 % latens persentil:
Ved å bruke disse grafene sjekket Truesystems-eksperter påliteligheten til de deklarerte egenskapene for QoS-latens. Spesifikasjonene indikerte 0,5 ms lesing og 2 ms skriving for en 4 KB blokk med kødybde på 1. Vi er stolte av å kunne rapportere at disse tallene ble bekreftet, og med stor margin. Interessant nok oppnås minimum leseforsinkelse (280–290 μs for DC500R og 250–260 μs for DC500M) ikke med QD=1, men med 2–4.
Skrivelatensen ved QD=1 var 50 μs (en så lav latens oppnås på grunn av at ved lav belastning har stasjonsbufferen garantert tid til å frigjøres, og vi ser alltid en forsinkelse ved skriving til cachen). Dette tallet er 40 ganger lavere enn den deklarerte verdien!
Kontinuerlig ytelsestest
Nok en ekstremt realistisk test som undersøker ytelsesendringer (IOPS og latens) under langt og intensivt arbeid. Arbeidsscenariet er tilfeldig opptak i 4 KB-blokker i 600 minutter. Poenget med denne testen er at under en slik belastning går SSD-stasjonen inn i metningsmodus, når kontrolleren kontinuerlig er engasjert i søppelsamling for å forberede minneblokker som er ledige for skriving. Det vil si at dette er den mest utmattende modusen – akkurat det SSD-er i bedriftsklassen som finnes på ekte servere står overfor.
Basert på testresultatene mottok Truesystems følgende ytelsesindikatorer:
Hovedresultatet av denne delen av testen: både Kingston DC500R og Kingston DC500M i reell drift overstiger sine egne fabrikkverdier. Når de forberedte blokkene går tom, begynner metningsmodus, Kingston DC500R forblir på 22 000 IOPS (i stedet for 20 000 IOPS). Kingston DC500M holder seg i området 77-78 000, selv om drivprofilen angir 75 000 IOPS. Denne testen viser også tydelig forskjellen mellom stasjonene: hvis stasjonens driftsprosess involverer en høy andel skriveoperasjoner, viser Kingston DC500M seg å være mer enn tre ganger mer produktiv (vi husker også at DC500M viste bedre ventetid i leseoperasjoner ).
Latenser under vedvarende skriveoperasjoner er plottet i følgende graf. Median, 99 %, 99,9 % og 99,99 % persentiler.
Vi ser at latensen til begge stasjonene øker proporsjonalt med nedgangen i ytelsen, uten skarpe fall eller uforklarlige topper. Dette er veldig bra, siden forutsigbarhet er akkurat det som forventes av bedriftsstasjoner. Truesystems-eksperter understreker at testing fant sted i 8 tråder med en kødybde på 16 per tråd, så det er ikke de absolutte verdiene som er viktige, men dynamikken. Da de testet DC400 var det store forsinkelser i denne testen på grunn av betjeningen av kontrolleren, men i denne grafen har ikke Kingston DC500R og Kingston DC500M slike problemer.
Last latensdistribusjon
Som en bonus kjørte Truesystems-redaktørene Kingston DC500R og Kingston DC500M gjennom forenklet test nr. 13 av SNIA SSS PTS 2.0.1-spesifikasjonen. Fordelingen av forsinkelse under belastning ble studert i form av et spesielt CBW-mønster:
Blokkstørrelser:
Lastfordeling over lagringsvolumet:
Lese/skrive-forhold: 60/40%.
Etter sikker sletting og forhåndsinnlasting kjørte testerne 10 60-sekunders runder av hovedtesten for et trådantall på 1–4 og en kødybde på 1–32. Basert på resultatene ble det konstruert et histogram over fordelingen av verdier fra rundene som tilsvarer gjennomsnittlig ytelse (IOPS). For begge stasjonene ble det oppnådd med én tråd med en kødybde på 4.
Som et resultat ble følgende verdier oppnådd:
DC500R: 17949 IOPS ved 594 µs latens
DC500M: 18880 IOPS ved 448 µs.
Latensfordelinger ble analysert separat for lesing og skriving.
Konklusjon
Redaksjonen til Truesystems kom frem til at testytelsen til Kingston DC500R og Kingston DC500M klart tolkes som god. Kingston DC500R takler leseoperasjoner meget godt, og kan anbefales som profesjonelt utstyr for tilsvarende oppgaver. For blandet belastning og når det trengs mer strøm, anbefaler Truesystems Kingston DC500M. Publikasjonen noterer seg også de attraktive prisene for hele modellserien av Kingston bedriftsdrev og innrømmer at overgangen til TLC 3D-NAND virkelig bidro til å redusere prisen uten å miste kvalitet. Truesystems-eksperter likte også det høye nivået av Kingston teknisk støtte og fem års garanti for DC500-serien med stasjoner
PS Vi minner deg på det .
For mer informasjon om Kingston Technology-produkter, vennligst kontakt .
Kilde: www.habr.com