Požiadali ste o zobrazenie skutočných príkladov používania našich podnikových diskov SSD a profesionálnych testov. Ponúkame vám podrobný prehľad našich SSD diskov od nášho partnera Truesystems. Odborníci Truesystems zostavili skutočný server a emulovali absolútne skutočné problémy, ktorým čelia všetky podnikové SSD. Pozrime sa, čo vymysleli!
Zostava Kingston 2019
Najprv trochu suchej teórie. Všetky Kingston SSD disky možno rozdeliť do štyroch veľkých skupín. Toto rozdelenie je podmienené, pretože rovnaké jednotky spadajú do niekoľkých rodín naraz.
- SATA SSD v 2,5″, M.2 a mSATA formátoch Kingston UV500 a dva modely jednotiek s rozhraním NVMe - Kingston A1000 a Kingston KC2000;
- . Rovnaké modely ako v predchádzajúcej skupine a navyše SATA SSD Kingston A400;
- : UV500 a KC2000;
- . Pohony série DC500, ktoré sa stali hrdinom tejto recenzie. Linka DC500 je rozdelená na DC500R (primárna hodnota, 0,5 DWPD) a DC500M (zmiešaná záťaž, 1,3 DWPD).
Truesystems mal na teste Kingston DC500R s kapacitou 960 GB a Kingston DC500M s 1920 GB pamäte. Osviežme si pamäť na ich vlastnosti:
Kingston DC500R
- Objem: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Tvarový faktor: 2,5″, výška 7 mm
- Rozhranie: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Uvádzaný výkon (model 960 GB)
- Sekvenčný prístup: čítanie - 555 MB/s, zápis - 525 MB/s
- Náhodný prístup (blok 4 KB): čítanie - 98 000 IOPS, zápis - 20 000 IOPS
- Latencia QoS (blok 4 KB, QD=1, 99,9 percentil): čítanie - 500 µs, zápis - 2 ms
- Veľkosť emulovaného sektora: 512 bajtov (logická/fyzická)
- Zdroj: 0,5 DWPD
- Záručná doba: 5 rokov
Kingston DC500M
- Objem: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Tvarový faktor: 2,5″, výška 7 mm
- Rozhranie: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Uvádzaný výkon (model 1920 GB)
- Sekvenčný prístup: čítanie - 555 MB/s, zápis - 520 MB/s
- Náhodný prístup (blok 4 KB): čítanie - 98 000 IOPS, zápis - 75 000 IOPS
- Latencia QoS (blok 4 KB, QD=1, 99,9 percentil): čítanie - 500 µs, zápis - 2 ms
- Veľkosť emulovaného sektora: 512 bajtov (logická/fyzická)
- Zdroj: 1,3 DWPD
- Záručná doba: 5 rokov
Experti Truesystems si všimli, že disky Kingston označujú hodnoty QoS celkovej latencie ako maximálnu percentilovú hodnotu 99,9 % (99,9 % všetkých hodnôt bude nižšia ako špecifikovaná hodnota). Toto je veľmi dôležitý ukazovateľ najmä pre serverové jednotky, pretože ich prevádzka vyžaduje predvídateľnosť, stabilitu a absenciu neočakávaných zamrznutí. Ak viete, aké oneskorenia QoS sú špecifikované v špecifikácii disku, môžete predvídať jeho fungovanie, čo je veľmi výhodné.
Testovacie parametre
Oba disky boli testované v testovacej stolici simulujúcej server. Jeho vlastnosti:
- Procesor Intel Xeon E5-2620 V4 (8 jadier, 2,1 GHz, HT povolené)
- 32 GB pamäť
- Základná doska Supermicro X10SRi-F (1x socket R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- Na generovanie záťaže bola použitá verzia FIO 3.14
A ešte raz o tom, ktoré SSD disky boli testované:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Firmvér: SCEKJ2.3
- Objem: 960 197 124 096 bajtov
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmvér: SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Metodika testovania
Na základe populárneho súboru testov testeri však na ňom urobili úpravy, aby sa zaťaženie priblížilo reálnemu použitiu podnikových SSD v roku 2019. V popise každého testu si všimneme, čo presne sa zmenilo a prečo.
Input/Output Operation Test (IOPS)
Tento test meria IOPS pre rôzne veľkosti blokov (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) a náhodné prístupy s rôznymi pomermi čítania a čítania. záznam (100/0 , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Experti Truesystems použili nasledujúce testovacie parametre: 16 vlákien s hĺbkou frontu 8. Zároveň sa vôbec nespustil 0,5 KB blok (512 bajtov), pretože jeho veľkosť je príliš malá na seriózne zaťaženie diskov.
Kingston DC500R v teste IOPS
Údaje tabuľky:
Kingston DC500M v teste IOPS
Údaje tabuľky:
Test IOPS neznamená dosiahnutie režimu saturácie, takže je celkom ľahké prejsť. Obidva pohony si počínali vynikajúco, plne vyhovovali uvádzaným továrenským špecifikáciám. Testované osoby preukázali vynikajúci výkon pri písaní v 4 KB blokoch: 70 a 88 tisíc IOPS. To je skvelé, najmä pre Kingston DC500R zameraný na čítanie. Čo sa týka samotných operácií čítania, tieto SSD disky nielenže prekračujú svoje výrobné hodnoty, ale vo všeobecnosti sa približujú k výkonnostnému stropu rozhrania SATA.
Test šírky pásma
Tento test skúma sekvenčnú priepustnosť. To znamená, že oba SSD disky vykonávajú sekvenčné operácie čítania a zápisu v 1 MB a 128 KB blokoch. 8 vlákien s hĺbkou radu 16 na vlákno.
Kingston DC500R:
- 128 KB sekvenčné čítanie: 539,81 MB/s
- 128 KB sekvenčný zápis: 416,16 MB/s
- 1 MB sekvenčné čítanie: 539,98 MB/s
- 1 MB sekvenčného zápisu: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- 128 KB sekvenčné čítanie: 539,27 MB/s
- 128 KB sekvenčný zápis: 518,97 MB/s
- 1 MB sekvenčné čítanie: 539,44 MB/s
- 1 MB sekvenčného zápisu: 518,48 MB/s
A tu tiež vidíme, že rýchlosť sekvenčného čítania SSD sa priblížila k hranici priepustnosti rozhrania SATA 3. Vo všeobecnosti disky Kingston nevykazujú žiadne problémy so sekvenčným čítaním.
Sekvenčné písanie trochu zaostáva, čo sa prejavuje najmä pri Kingstone DC500R, ktorý patrí do triedy intenzívneho čítania, čiže je určený na intenzívne čítanie. Preto Kingston DC500R v tejto časti testu produkoval hodnoty ešte nižšie, ako sa uvádzalo. Odborníci Truesystems sa však domnievajú, že pre disk, ktorý nie je vôbec určený na takéto zaťaženie (nezabudnite, že DC500R má zdroj 0,5 DWPD), týchto 400 MB/s možno stále považovať za dobrý výsledok.
Test latencie
Ako sme už uviedli, toto je najdôležitejší test pre podnikové disky. S jeho pomocou sa totiž dá určiť, aké problémy vznikajú pri dlhodobom každodennom používaní SSD disku. Štandardný test SNIA PTS meria priemernú a maximálnu latenciu pre rôzne veľkosti blokov (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) a pomery čítania/zápisu (100/0, 65/35, 0/100) pri minimálnej hĺbke frontu (1 závit s QD=1). Redaktori Truesystems sa ho však rozhodli vážne upraviť, aby získal realistickejšie hodnoty:
- Vylúčený blok 0,5 KB;
- Namiesto jednovláknového zaťaženia s frontami 1 a 32 sa zaťaženie líši v počte vlákien (1, 2, 4) a hĺbke frontu (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- Namiesto pomeru 65/35 sa používa 70/30, pretože je realistickejší;
- Uvádzajú sa nielen priemerné a maximálne hodnoty, ale aj percentily 99%, 99,9%;
- pre zvolenú hodnotu počtu vlákien sa vykreslia grafy latencie (99 %, 99,9 % a priemerná hodnota) oproti IOPS pre všetky bloky a pomery čítania/zápisu.
Údaje boli spriemerované počas štyroch z 25 kôl trvajúcich 35 sekúnd (5 zahriatí + 30-sekundové zaťaženie). Pre grafy zvolili editori Truesystems sériu hodnôt s hĺbkou frontu od 1 do 32 s 1–4 vláknami. Toto sa uskutočnilo s cieľom vyhodnotiť výkon jednotiek s prihliadnutím na latenciu, čo je najrealistickejší ukazovateľ.
Metriky priemernej latencie:
Tento graf jasne ukazuje rozdiel medzi DC500R a DC500M. Kingston DC500R je určený pre intenzívne operácie čítania, takže počet operácií zápisu sa s rastúcou záťažou prakticky nezvyšuje a zostáva na 25 000.
Ak sa pozriete na zmiešanú záťaž (70 % zápis a 30 % čítanie), rozdiel medzi DC500R a DC500M tiež zostáva viditeľný. Ak vezmeme záťaž zodpovedajúcu latencii 400 mikrosekúnd, vidíme, že univerzálny DC500M má trojnásobný výkon. To je tiež celkom prirodzené a vyplýva to z vlastností pohonov.
Zaujímavým detailom je, že DC500M prekonáva DC500R aj pri 100% čítaní, čím poskytuje nižšiu latenciu pri rovnakom množstve IOPS. Rozdiel je malý, ale veľmi zaujímavý.
99 % percentil latencie:
99.9 % percentil latencie:
Pomocou týchto grafov odborníci Truesystems skontrolovali spoľahlivosť deklarovaných charakteristík latencie QoS. Špecifikácie uvádzali 0,5 ms čítania a 2 ms zápisu pre 4 KB blok s hĺbkou frontu 1. S hrdosťou oznamujeme, že tieto údaje boli potvrdené as veľkou rezervou. Zaujímavé je, že minimálne oneskorenie čítania (280–290 μs pre DC500R a 250–260 μs pre DC500M) sa nedosiahne s QD=1, ale s 2–4.
Latencia zápisu pri QD=1 bola 50 μs (takúto nízku latenciu získame vďaka tomu, že pri nízkom zaťažení sa zaručene stihne uvoľniť vyrovnávacia pamäť disku a pri zápise do vyrovnávacej pamäte vždy vidíme oneskorenie). Tento údaj je 40-krát nižší ako deklarovaná hodnota!
Priebežný test výkonnosti
Ďalší mimoriadne realistický test, ktorý skúma zmeny výkonu (IOPS a latencia) počas dlhej intenzívnej práce. Pracovným scenárom je náhodné nahrávanie do 4 KB blokov po dobu 600 minút. Pointou tohto testu je, že pri takejto záťaži sa SSD disk dostane do saturačného režimu, kedy je radič nepretržite zapojený do garbage collection, aby pripravil pamäťové bloky voľné na zápis. To znamená, že toto je najviac vyčerpávajúci režim – presne tomu čelia SSD podnikovej triedy, ktoré sa nachádzajú na skutočných serveroch.
Na základe výsledkov testov spoločnosť Truesystems získala nasledujúce ukazovatele výkonnosti:
Hlavný výsledok tejto časti testu: Kingston DC500R aj Kingston DC500M v reálnej prevádzke prekračujú vlastné výrobné hodnoty. Po vyčerpaní pripravených blokov sa spustí režim saturácie, Kingston DC500R zostáva na 22 000 IOPS (namiesto 20 000 IOPS). Kingston DC500M sa drží v rozmedzí 77-78 000, aj keď profil pohonu uvádza 75 000 IOPS. Tento test tiež jasne ukazuje rozdiel medzi jednotkami: ak prevádzkový proces jednotky zahŕňa vysoký podiel operácií zápisu, Kingston DC500M sa ukazuje byť viac ako trikrát produktívnejší (pamätáme si tiež, že DC500M vykazoval lepšiu latenciu pri operáciách čítania ).
Latencie počas operácií trvalého zápisu sú znázornené v nasledujúcom grafe. Medián, percentily 99 %, 99,9 % a 99,99 %.
Vidíme, že latencia oboch pohonov rastie úmerne s poklesom výkonu, bez prudkých prepadov či nevysvetliteľných vrcholov. To je veľmi dobré, pretože predvídateľnosť je presne to, čo sa od podnikových diskov očakáva. Odborníci Truesystems zdôrazňujú, že testovanie prebiehalo v 8 vláknach s hĺbkou frontu 16 na vlákno, takže nie sú dôležité absolútne hodnoty, ale dynamika. Keď testovali DC400, došlo v tomto teste k veľkým oneskoreniam kvôli činnosti ovládača, ale v tomto grafe Kingston DC500R a Kingston DC500M takéto problémy nemajú.
Distribúcia latencie záťaže
Ako bonus, redaktori Truesystems spustili Kingston DC500R a Kingston DC500M prostredníctvom zjednodušeného testu č. 13 špecifikácie SNIA SSS PTS 2.0.1. Distribúcia oneskorenia pri zaťažení bola študovaná vo forme špeciálneho vzoru CBW:
Veľkosti blokov:
Rozloženie záťaže naprieč úložným objemom:
Pomer čítania/zápisu: 60/40 %.
Po bezpečnom vymazaní a predbežnom načítaní testeri vykonali 10 60-sekundových kôl hlavného testu pre počet vlákien 1–4 a hĺbku frontu 1–32. Na základe výsledkov bol skonštruovaný histogram rozdelenia hodnôt z kôl zodpovedajúcich priemernému výkonu (IOPS). Pre oba disky to bolo dosiahnuté jedným vláknom s hĺbkou frontu 4.
V dôsledku toho sa získali nasledujúce hodnoty:
DC500R: 17949 594 IOPS pri latencii XNUMX µs
DC500M: 18880 IOPS pri 448 µs.
Distribúcie latencie boli analyzované oddelene pre čítanie a zápis.
Záver
Redaktori Truesystems dospeli k záveru, že testovací výkon Kingston DC500R a Kingston DC500M je jednoznačne interpretovaný ako dobrý. Kingston DC500R si veľmi dobre poradí s čítacími operáciami a možno ho odporučiť ako profesionálne vybavenie pre zodpovedajúce úlohy. Pre zmiešanú záťaž a keď je potrebný väčší výkon, Truesystems odporúča Kingston DC500M. Publikácia si všíma aj atraktívne ceny celého modelového radu firemných diskov Kingston a priznáva, že prechod na TLC 3D-NAND skutočne pomohol znížiť cenu bez straty kvality. Expertom Truesystems sa tiež páčila vysoká úroveň technickej podpory Kingston a päťročná záruka na sériu diskov DC500
PS Pripomíname vám to .
Pre viac informácií o produktoch Kingston Technology nás prosím kontaktujte .
Zdroj: hab.com