Prosili ste za prikaz resničnih primerov uporabe SSD pogonov našega podjetja in strokovnih testov. Ponujamo vam podroben pregled naših pogonov SSD od našega partnerja Truesystems. Strokovnjaki Truesystems so sestavili pravi strežnik in posnemali popolnoma resnične težave, s katerimi se soočajo vsi SSD diski poslovnega razreda. Poglejmo, kaj so se domislili!
Postava Kingstona 2019
Najprej malo suhe teorije. Vse Kingston SSD diske lahko razdelimo v štiri velike skupine. Ta delitev je pogojna, saj isti pogoni spadajo v več družin hkrati.
- SATA SSD v 2,5″, M.2 in mSATA formatu Kingston UV500 in dva modela diskov z vmesnikom NVMe - Kingston A1000 in Kingston KC2000;
- . Isti modeli kot v prejšnji skupini in dodatno SATA SSD Kingston A400;
- : UV500 in KC2000;
- . Pogoni serije DC500, ki so postali junak tega pregleda. Linija DC500 je razdeljena na DC500R (primarni odčitek, 0,5 DWPD) in DC500M (mešana obremenitev, 1,3 DWPD).
Truesystems je imel na testu Kingston DC500R s kapaciteto 960 GB in Kingston DC500M s 1920 GB pomnilnika. Osvežimo spomin na njihove značilnosti:
Kingston DC500R
- Prostornina: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Faktor oblike: 2,5″, višina 7 mm
- Vmesnik: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Zahtevana zmogljivost (960 GB model)
- Zaporedni dostop: branje - 555 MB/s, pisanje - 525 MB/s
- Naključni dostop (4 KB blok): branje - 98 IOPS, pisanje - 000 IOPS
- Zakasnitev QoS (4 KB blok, QD=1, 99,9 percentila): branje - 500 µs, pisanje - 2 ms
- Velikost emuliranega sektorja: 512 bajtov (logično/fizično)
- Vir: 0,5 DWPD
- Garancijska doba: 5 let
Kingston DC500M
- Prostornina: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Faktor oblike: 2,5″, višina 7 mm
- Vmesnik: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Zahtevana zmogljivost (1920 GB model)
- Zaporedni dostop: branje - 555 MB/s, pisanje - 520 MB/s
- Naključni dostop (4 KB blok): branje - 98 IOPS, pisanje - 000 IOPS
- Zakasnitev QoS (4 KB blok, QD=1, 99,9 percentila): branje - 500 µs, pisanje - 2 ms
- Velikost emuliranega sektorja: 512 bajtov (logično/fizično)
- Vir: 1,3 DWPD
- Garancijska doba: 5 let
Strokovnjaki Truesystems so opazili, da pogoni Kingston kažejo vrednosti QoS skupne zakasnitve kot največjo vrednost percentila 99,9% (99,9% vseh vrednosti bo nižjih od navedene vrednosti). To je zelo pomemben indikator, zlasti za strežniške pogone, saj njihovo delovanje zahteva predvidljivost, stabilnost in odsotnost nepričakovanih zamrznitev. Če veste, katere zakasnitve QoS so določene v specifikaciji pogona, lahko predvidite njegovo delovanje, kar je zelo priročno.
Preizkusni parametri
Oba pogona sta bila preizkušena na preskusni napravi, ki simulira strežnik. Njegove značilnosti:
- Procesor Intel Xeon E5-2620 V4 (8 jeder, 2,1 GHz, omogočen HT)
- 32 GB pomnilnika
- Osnovna plošča Supermicro X10SRi-F (1x socket R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- Za ustvarjanje obremenitve je bila uporabljena različica FIO 3.14
In še enkrat o tem, kateri SSD diski so bili testirani:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Vdelana programska oprema: SCEKJ2.3
- Obseg: 960 bajtov
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Vdelana programska oprema: SCEKJ2.3
- Объём: 1 920 383 410 176 байт
Metodologija testiranja
Na podlagi priljubljenega nabora testov , vendar so ga preizkuševalci prilagodili, da bi obremenitve približali dejanski uporabi korporativnih SSD-jev v letu 2019. V opisu vsakega testa bomo zabeležili, kaj točno je bilo spremenjeno in zakaj.
Test vhodnih/izhodnih operacij (IOPS)
Ta preizkus meri IOPS za različne velikosti blokov (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) in naključne dostope z različnimi razmerji med branjem in branjem. zapis (100/0 , 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Strokovnjaki Truesystems so uporabili naslednje testne parametre: 16 niti z globino čakalne vrste 8. Hkrati blok 0,5 KB (512 bajtov) sploh ni bil zagnan, saj je njegova velikost premajhna, da bi resno naložila pogone.
Kingston DC500R v testu IOPS
Podatki tabele:
Kingston DC500M v testu IOPS
Podatki tabele:
Test IOPS ne pomeni doseganja načina nasičenosti, zato ga je precej enostavno opraviti. Oba pogona sta se odlično obnesla in popolnoma ustrezala navedenim tovarniškim specifikacijam. Preizkušanci so pokazali odlično zmogljivost pri pisanju v 4 KB blokih: 70 in 88 tisoč IOPS. To je super, še posebej za Kingston DC500R, ki je namenjen branju. Kar zadeva same operacije branja, ti pogoni SSD ne presegajo samo svojih tovarniških vrednosti, ampak se tudi na splošno približujejo zgornji meji zmogljivosti vmesnika SATA.
Preskus pasovne širine
Ta test preverja zaporedno prepustnost. To pomeni, da oba pogona SSD izvajata zaporedne operacije branja in pisanja v blokih po 1 MB in 128 KB. 8 niti z globino čakalne vrste 16 na nit.
Kingston DC500R:
- 128 KB zaporedno branje: 539,81 MB/s
- 128 KB zaporedno pisanje: 416,16 MB/s
- 1 MB zaporednega branja: 539,98 MB/s
- 1 MB zaporedno pisanje: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- 128 KB zaporedno branje: 539,27 MB/s
- 128 KB zaporedno pisanje: 518,97 MB/s
- 1 MB zaporednega branja: 539,44 MB/s
- 1 MB zaporedno pisanje: 518,48 MB/s
In tukaj vidimo tudi, da se je hitrost zaporednega branja SSD približala meji prepustnosti vmesnika SATA 3. Na splošno diski Kingston ne kažejo težav z zaporednim branjem.
Zaporedno pisanje nekoliko zamuja, kar se še posebej pozna pri Kingstonu DC500R, ki spada v razred read intensive, torej je namenjen intenzivnemu branju. Zato je Kingston DC500R v tem delu testa dosegel celo nižje vrednosti od navedenih. Toda strokovnjaki Truesystems menijo, da za pogon, ki sploh ni zasnovan za takšne obremenitve (ne pozabite, da ima DC500R vir 0,5 DWPD), teh 400-plus MB/s vseeno lahko štejemo za dober rezultat.
Test latence
Kot smo že omenili, je to najpomembnejši test za poslovne pogone. Konec koncev je z njim mogoče ugotoviti, kakšne težave nastanejo med dolgotrajno vsakodnevno uporabo pogona SSD. Standardni test SNIA PTS meri povprečno in največjo zakasnitev za različne velikosti blokov (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) in razmerja branja/pisanja (100/0, 65/35, 0/100) pri najmanjši globini čakalne vrste (1 nit s QD=1). Vendar so se uredniki Truesystems odločili, da ga resno spremenijo, da bi dobili bolj realistične vrednosti:
- Izključen blok 0,5 KB;
- Namesto enonitne obremenitve s čakalnima vrstama 1 in 32 se obremenitev spreminja glede na število niti (1, 2, 4) in globino čakalne vrste (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- Namesto razmerja 65/35 se uporablja 70/30, saj je bolj realistično;
- Podane niso samo povprečne in največje vrednosti, temveč tudi percentili 99%, 99,9%;
- za izbrano vrednost števila niti se izrišejo grafi zakasnitve (99 %, 99,9 % in povprečna vrednost) glede na IOPS za vse bloke in razmerja branja/pisanja.
Podatki so bili povprečeni za štiri od 25 krogov, ki so trajali 35 sekund (5 ogrevanja + 30-sekundna obremenitev). Za grafe so uredniki Truesystems izbrali vrsto vrednosti z globino čakalne vrste od 1 do 32 z 1–4 niti. To je bilo storjeno, da bi ocenili zmogljivost pogonov ob upoštevanju zakasnitve, to je najbolj realnega kazalnika.
Meritve povprečne zakasnitve:
Ta graf jasno prikazuje razliko med DC500R in DC500M. Kingston DC500R je zasnovan za intenzivne operacije branja, zato se število operacij pisanja praktično ne poveča z naraščajočo obremenitvijo in ostane pri 25.
Če pogledate mešano obremenitev (70% pisanja in 30% branja), razlika med DC500R in DC500M prav tako ostaja opazna. Če vzamemo obremenitev, ki ustreza zakasnitvi 400 mikrosekund, lahko vidimo, da ima DC500M za splošne namene trikratno zmogljivost. Tudi to je povsem naravno in izhaja iz značilnosti pogonov.
Zanimiva podrobnost je, da DC500M prekaša DC500R celo pri 100-odstotnem branju, kar zagotavlja nižjo zakasnitev za enako količino IOPS. Razlika je majhna, a zelo zanimiva.
99-odstotni percentil zakasnitve:
99.9-odstotni percentil zakasnitve:
S pomočjo teh grafov so strokovnjaki Truesystems preverili zanesljivost deklariranih karakteristik za zakasnitev QoS. Specifikacije so pokazale 0,5 ms branja in 2 ms pisanja za 4 KB blok z globino čakalne vrste 1. Ponosni smo, da lahko poročamo, da so bile te številke potrjene in z veliko rezervo. Zanimivo je, da najmanjša zakasnitev branja (280–290 μs za DC500R in 250–260 μs za DC500M) ni dosežena s QD=1, ampak z 2–4.
Zakasnitev pisanja pri QD=1 je bila 50 μs (tako nizka zakasnitev je dosežena zaradi dejstva, da ima predpomnilnik pogona pri nizki obremenitvi zagotovljen čas, da se sprosti, pri pisanju v predpomnilnik pa vedno opazimo zakasnitev). Ta številka je 40-krat nižja od deklarirane vrednosti!
Nenehni preizkus delovanja
Še en izjemno realističen test, ki preučuje spremembe zmogljivosti (IOPS in zakasnitev) med dolgotrajnim intenzivnim delom. Delovni scenarij je naključno snemanje v 4 KB blokih po 600 minut. Bistvo tega testa je, da pod takšno obremenitvijo pogon SSD preide v način nasičenja, ko je krmilnik nenehno vključen v zbiranje smeti, da pripravi proste pomnilniške bloke za pisanje. To pomeni, da je to najbolj naporen način - natanko tisto, s čimer se srečujejo SSD-ji poslovnega razreda v resničnih strežnikih.
Na podlagi rezultatov testiranja je Truesystems prejel naslednje kazalnike uspešnosti:
Glavni rezultat tega dela testa: tako Kingston DC500R kot Kingston DC500M v realnem delovanju presegata lastne tovarniške vrednosti. Ko zmanjka pripravljenih blokov, se začne način nasičenja, Kingston DC500R ostane pri 22 IOPS (namesto 000 IOPS). Kingston DC20M ostaja v območju 000-500, čeprav profil pogona navaja 77 IOPS. Ta test tudi jasno kaže razliko med pogoni: če operacijski proces pogona vključuje velik delež zapisovalnih operacij, se Kingston DC78M izkaže za več kot trikrat bolj produktivnega (spomnimo se tudi, da je DC000M pokazal boljšo zakasnitev pri branju). ).
Zakasnitve med trajnimi operacijami zapisovanja so prikazane v naslednjem grafu. Mediana, 99 %, 99,9 % in 99,99 % percentili.
Vidimo, da se zakasnitev obeh pogonov povečuje sorazmerno z zmanjšanjem zmogljivosti, brez ostrih padcev ali nerazložljivih vrhov. To je zelo dobro, saj je predvidljivost točno tisto, kar se pričakuje od poslovnih pogonov. Strokovnjaki Truesystems poudarjajo, da je testiranje potekalo v 8 nitih z globino čakalne vrste 16 na nit, zato niso pomembne absolutne vrednosti, ampak dinamika. Ko so testirali DC400, so bile pri tem testu hude zamude zaradi krmilnika, na tem grafu pa Kingston DC500R in Kingston DC500M nimata takih težav.
Porazdelitev zakasnitve nalaganja
Kot bonus so uredniki Truesystems pognali Kingston DC500R in Kingston DC500M skozi poenostavljeni test št. 13 specifikacije SNIA SSS PTS 2.0.1. Porazdelitev zakasnitve pod obremenitvijo smo proučevali v obliki posebnega vzorca CBW:
Velikosti blokov:
Porazdelitev obremenitve po prostornini shranjevanja:
Razmerje branje/pisanje: 60/40 %.
Po varnem brisanju in prednalaganju so preizkuševalci izvedli 10 60-sekundnih krogov glavnega preizkusa za število niti 1–4 in globino čakalne vrste 1–32. Na podlagi rezultatov je bil izdelan histogram porazdelitve vrednosti iz krogov, ki ustrezajo povprečni uspešnosti (IOPS). Za oba pogona je bilo to doseženo z eno nitjo z globino čakalne vrste 4.
Kot rezultat so bile pridobljene naslednje vrednosti:
DC500R: 17949 IOPS pri zakasnitvi 594 µs
DC500M: 18880 IOPS pri 448 µs.
Porazdelitve zakasnitev so bile analizirane ločeno za branje in pisanje.
Zaključek
Uredniki Truesystems so prišli do zaključka, da je testna zmogljivost Kingstona DC500R in Kingstona DC500M jasno interpretirana kot dobra. Kingston DC500R se zelo dobro spopada z operacijami branja in ga lahko priporočamo kot profesionalno opremo za ustrezne naloge. Za mešane obremenitve in kadar je potrebna večja moč, Truesystems priporoča Kingston DC500M. Publikacija prav tako ugotavlja privlačne cene za celotno modelno linijo pogonov podjetja Kingston in priznava, da je prehod na TLC 3D-NAND resnično pomagal znižati ceno brez izgube kakovosti. Strokovnjakom Truesystems je bila všeč tudi visoka raven tehnične podpore Kingstona in petletna garancija za serijo pogonov DC500.
PS Spomnimo vas, da .
Za več informacij o izdelkih Kingston Technology se obrnite na .
Vir: www.habr.com