Ai cerut să arăți exemple reale de utilizare a unităților SSD de companie și a testelor profesionale. Vă oferim o prezentare detaliată a unităților noastre SSD de la partenerul nostru Truesystems. Experții Truesystems au asamblat un server real și au emulat probleme absolut reale cu care se confruntă toate SSD-urile de clasă enterprise. Să vedem cu ce au venit!
Gama Kingston 2019
În primul rând, puțină teorie uscată. Toate SSD-urile Kingston pot fi împărțite în patru grupuri mari. Această împărțire este condiționată, deoarece aceleași unități se încadrează în mai multe familii deodată.
- SATA SSD în format de 2,5″, M.2 și mSATA Kingston UV500 și două modele de unități cu interfață NVMe - Kingston A1000 și Kingston KC2000;
- . Aceleași modele ca în grupul precedent și, în plus, SATA SSD Kingston A400;
- : UV500 si KC2000;
- . Unitățile din seria DC500, care au devenit eroul acestei recenzii. Linia DC500 este împărțită în DC500R (cititură primară, 0,5 DWPD) și DC500M (sarcină mixtă, 1,3 DWPD).
La test, Truesystems a avut un Kingston DC500R cu o capacitate de 960 GB și un Kingston DC500M cu 1920 GB memorie. Să ne reîmprospătăm memoria cu privire la caracteristicile lor:
Kingston DC500R
- Volum: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Factor de formă: 2,5″, înălțime 7 mm
- Interfață: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Performanță revendicată (model de 960 GB)
- Acces secvenţial: citire - 555 MB/s, scriere - 525 MB/s
- Acces aleatoriu (bloc de 4 KB): citire - 98 IOPS, scriere - 000 IOPS
- Latență QoS (bloc 4 KB, QD=1, percentilă 99,9): citire - 500 µs, scriere - 2 ms
- Dimensiunea sectorului emulat: 512 octeți (logic/fizic)
- Resursă: 0,5 DWPD
- Perioada de garantie: 5 ani
Kingston DC500M
- Volum: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Factor de formă: 2,5″, înălțime 7 mm
- Interfață: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Performanță revendicată (model de 1920 GB)
- Acces secvenţial: citire - 555 MB/s, scriere - 520 MB/s
- Acces aleatoriu (bloc de 4 KB): citire - 98 IOPS, scriere - 000 IOPS
- Latență QoS (bloc 4 KB, QD=1, percentilă 99,9): citire - 500 µs, scriere - 2 ms
- Dimensiunea sectorului emulat: 512 octeți (logic/fizic)
- Resursă: 1,3 DWPD
- Perioada de garantie: 5 ani
Experții Truesystems au observat că unitățile Kingston indică valorile QoS ale latenței totale ca valoare maximă percentilă de 99,9% (99,9% din toate valorile vor fi mai mici decât valoarea specificată). Acesta este un indicator foarte important în special pentru unitățile server, deoarece funcționarea lor necesită predictibilitate, stabilitate și absența înghețurilor neașteptate. Dacă știți ce întârzieri QoS sunt specificate în specificația unității, puteți prezice funcționarea acesteia, ceea ce este foarte convenabil.
Parametrii de testare
Ambele unități au fost testate într-un banc de testare care simulează un server. Caracteristicile sale:
- Procesor Intel Xeon E5-2620 V4 (8 nuclee, 2,1 GHz, HT activat)
- 32 GB memorie
- Placă de bază Supermicro X10SRi-F (1x soclu R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- Pentru a genera încărcarea, a fost utilizată versiunea FIO 3.14
Și încă o dată despre ce unități SSD au fost testate:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Volum: 960 octeți
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Metodologia de testare
Bazat pe un set popular de teste , cu toate acestea, testerii au făcut ajustări la acesta pentru a face încărcările mai aproape de utilizarea reală a SSD-urilor pentru întreprinderi în 2019. În descrierea fiecărui test, vom nota ce anume a fost schimbat și de ce.
Test de operațiuni de intrare/ieșire (IOPS)
Acest test măsoară IOPS pentru diferite dimensiuni de bloc (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) și accese aleatorii cu diferite rapoarte de citire/citire. înregistrare (100/0 , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Experții Truesystems au folosit următorii parametri de testare: 16 fire cu o adâncime de coadă de 8. În același timp, un bloc de 0,5 KB (512 octeți) nu a fost rulat deloc, deoarece dimensiunea sa este prea mică pentru a încărca serios unitățile.
Kingston DC500R în test IOPS
Date din tabel:
Kingston DC500M în test IOPS
Date din tabel:
Testul IOPS nu presupune atingerea modului de saturație, deci este destul de ușor de trecut. Ambele unități au funcționat excelent, respectând pe deplin specificațiile din fabrică. Subiecții testului au demonstrat performanțe excelente la scriere în blocuri de 4 KB: 70 și 88 mii IOPS. Acest lucru este grozav, mai ales pentru Kingston DC500R orientat spre citire. În ceea ce privește operațiunile de citire în sine, aceste unități SSD nu numai că își depășesc valorile din fabrică, dar se apropie, în general, de plafonul de performanță al interfeței SATA.
Test de lățime de bandă
Acest test examinează debitul secvenţial. Adică, ambele unități SSD efectuează operațiuni secvențiale de citire și scriere în blocuri de 1 MB și 128 KB. 8 fire cu o adâncime de coadă de 16 pe fir.
Kingston DC500R:
- Citire secvențială de 128 KB: 539,81 MB/s
- 128 KB scriere secvențială: 416,16 MB/s
- Citire secvențială de 1 MB: 539,98 MB/s
- 1 MB scriere secvențială: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- Citire secvențială de 128 KB: 539,27 MB/s
- 128 KB scriere secvențială: 518,97 MB/s
- Citire secvențială de 1 MB: 539,44 MB/s
- 1 MB scriere secvențială: 518,48 MB/s
Și aici vedem și că viteza de citire secvențială a SSD-ului s-a apropiat de limita de trecere a interfeței SATA 3. În general, unitățile Kingston nu prezintă probleme cu citirea secvențială.
Scrierea secvențială întârzie puțin, ceea ce este evident mai ales la Kingston DC500R, care aparține clasei de citire intensivă, adică este conceput pentru citire intensivă. Prin urmare, Kingston DC500R în această parte a testului a produs valori chiar mai mici decât cele menționate. Dar experții Truesystems cred că pentru o unitate care nu este deloc proiectată pentru astfel de sarcini (rețineți că DC500R are o resursă de 0,5 DWPD), acești 400 de MB/s mai pot fi considerați un rezultat bun.
Test de latență
După cum am observat deja, acesta este cel mai important test pentru drive-urile întreprinderii. La urma urmei, poate fi folosit pentru a determina ce probleme apar în timpul utilizării zilnice pe termen lung a unei unități SSD. Testul standard SNIA PTS măsoară latența medie și maximă pentru diferite dimensiuni de bloc (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) și rapoarte de citire/scriere (100/0, 65/35, 0/100) la o adâncime minimă de coadă (1 fir cu QD=1). Cu toate acestea, editorii Truesystems au decis să-l modifice serios pentru a obține valori mai realiste:
- Bloc exclus 0,5 KB;
- În loc de o încărcare cu un singur fir cu cozile 1 și 32, sarcina variază în funcție de numărul de fire (1, 2, 4) și adâncimea cozii (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- În loc de raportul 65/35, se folosește 70/30, deoarece este mai realist;
- Nu sunt date doar valorile medii și maxime, ci și percentile de 99%, 99,9%;
- pentru valoarea selectată a numărului de fire de execuție, graficele de latență (99%, 99,9% și valoarea medie) sunt reprezentate în raport cu IOPS pentru toate blocurile și rapoartele de citire/scriere.
Datele au fost mediate pe patru din 25 de runde cu o durată de 35 de secunde (5 încălzire + încărcare de 30 de secunde) fiecare. Pentru grafice, editorii Truesystems au ales o serie de valori cu adâncimi de coadă de la 1 la 32 cu 1-4 fire. Acest lucru a fost făcut pentru a evalua performanța unităților ținând cont de latența, adică cel mai realist indicator.
Valori de latență medie:
Acest grafic arată clar diferența dintre DC500R și DC500M. Kingston DC500R este proiectat pentru operațiuni intensive de citire, astfel încât numărul de operațiuni de scriere practic nu crește odată cu creșterea sarcinii, rămânând la 25.
Dacă te uiți la o încărcare mixtă (70% scriere și 30% citire), diferența dintre DC500R și DC500M rămâne și ea vizibilă. Dacă luăm sarcina corespunzătoare unei latențe de 400 de microsecunde, putem vedea că DC500M de uz general are performanță de trei ori mai mare. Acest lucru este, de asemenea, destul de natural și provine din caracteristicile unităților.
Un detaliu interesant este că DC500M îl depășește pe DC500R chiar și la citire 100%, oferind o latență mai mică pentru aceeași cantitate de IOPS. Diferența este mică, dar foarte interesantă.
99% percentila de latență:
99.9% percentila de latență:
Folosind aceste grafice, experții Truesystems au verificat fiabilitatea caracteristicilor declarate pentru latența QoS. Specificațiile au indicat 0,5 ms de citire și 2 ms de scriere pentru un bloc de 4 KB cu o adâncime de coadă de 1. Suntem mândri să raportăm că aceste cifre au fost confirmate și cu o marjă mare. Interesant este că întârzierea minimă de citire (280–290 μs pentru DC500R și 250–260 μs pentru DC500M) este atinsă nu cu QD=1, ci cu 2-4.
Latența de scriere la QD=1 a fost de 50 μs (o latență atât de scăzută se obține datorită faptului că la încărcare redusă, cache-ul unității este garantat să aibă timp să se elibereze și vedem întotdeauna o întârziere când scriem în cache). Această cifră este de 40 de ori mai mică decât valoarea declarată!
Test de performanță continuu
Un alt test extrem de realist care examinează schimbările de performanță (IOPS și latența) în timpul lucrului intens îndelungat. Scenariul de lucru este înregistrarea aleatorie în blocuri de 4 KB timp de 600 de minute. Ideea acestui test este că, sub o astfel de încărcare, unitatea SSD intră în modul de saturație, atunci când controlerul este angajat continuu în colectarea gunoiului pentru a pregăti blocuri de memorie libere pentru scriere. Adică, acesta este cel mai obositor mod - exact cu ce se confruntă SSD-urile de clasă enterprise găsite în serverele reale.
Pe baza rezultatelor testelor, Truesystems a primit următorii indicatori de performanță:
Principalul rezultat al acestei părți a testului: atât Kingston DC500R, cât și Kingston DC500M în funcționare reală depășesc propriile valori din fabrică. Când blocurile pregătite se epuizează, începe modul de saturație, Kingston DC500R rămâne la 22 IOPS (în loc de 000 IOPS). Kingston DC20M rămâne în intervalul 000-500, deși profilul unității indică 77 IOPS. Acest test arată, de asemenea, clar diferența dintre unități: dacă procesul de operare al unității implică o proporție mare de operațiuni de scriere, Kingston DC78M se dovedește a fi de peste trei ori mai productiv (ne amintim de asemenea că DC000M a arătat o latență mai bună în operațiunile de citire ).
Latentele în timpul operațiilor de scriere persistentă sunt reprezentate în graficul următor. Mediană, percentile 99%, 99,9% și 99,99%.
Vedem că latența ambelor unități crește proporțional cu scăderea performanței, fără scăderi bruște sau vârfuri inexplicabile. Acest lucru este foarte bun, deoarece predictibilitatea este exact ceea ce se așteaptă de la unitățile de întreprindere. Experții Truesystems subliniază că testarea a avut loc în 8 fire cu o adâncime de coadă de 16 pe fir, deci nu valorile absolute sunt cele care sunt importante, ci dinamica. Când au testat DC400, au existat întârzieri severe în acest test din cauza funcționării controlerului, dar în acest grafic Kingston DC500R și Kingston DC500M nu au astfel de probleme.
Distribuția latenței de încărcare
Ca bonus, editorii Truesystems au rulat Kingston DC500R și Kingston DC500M prin testul simplificat nr. 13 al specificației SNIA SSS PTS 2.0.1. Distribuția întârzierii sub sarcină a fost studiată sub forma unui model CBW special:
Dimensiuni bloc:
Distribuția încărcăturii în volumul de stocare:
Raport citire/scriere: 60/40%.
După ștergerea și preîncărcarea în siguranță, testerii au rulat 10 runde de 60 de secunde ale testului principal pentru un număr de fire de 1–4 și o adâncime de coadă de 1–32. Pe baza rezultatelor, a fost construită o histogramă a distribuției valorilor din rundele corespunzătoare performanței medii (IOPS). Pentru ambele unități a fost realizat cu un fir cu o adâncime de coadă de 4.
Ca urmare, s-au obținut următoarele valori:
DC500R: 17949 IOPS la latență de 594 µs
DC500M: 18880 IOPS la 448 µs.
Distribuțiile de latență au fost analizate separat pentru citire și scriere.
Concluzie
Editorii Truesystems au ajuns la concluzia că performanța de testare a Kingston DC500R și Kingston DC500M este clar interpretată ca bună. Kingston DC500R face față foarte bine operațiunilor de citire și poate fi recomandat ca echipament profesional pentru sarcinile corespunzătoare. Pentru sarcini mixte și când este nevoie de mai multă putere, Truesystems recomandă Kingston DC500M. Publicația notează, de asemenea, prețurile atractive pentru întreaga linie de modele de drive-uri corporative Kingston și admite că trecerea la TLC 3D-NAND a ajutat cu adevărat la reducerea prețului fără a pierde calitatea. Experților Truesystems le-a plăcut, de asemenea, nivelul ridicat de asistență tehnică Kingston și garanția de cinci ani pentru seria de unități DC500.
PS Vă reamintim că .
Pentru mai multe informații despre produsele Kingston Technology, vă rugăm să contactați .
Sursa: www.habr.com