Ni bad om att fÄ se verkliga exempel pÄ anvÀndning av vÄra företags-SSD-enheter och professionella tester. HÀr presenterar vi en detaljerad översikt av vÄra SSD-enheter frÄn vÄr partner Truesystems. Experterna pÄ Truesystems har byggt en verklig server och emulerat helt verkliga uppgifter som alla företagsklass SSD-enheter stÄr inför. LÄt oss lÀsa vad de kommit fram till!

Modellutbudet frÄn Kingston 2019
Först lite torrteori. Alla Kingston SSD-enheter kan delas in i fyra stora grupper. Denna indelning Àr ungefÀrlig, eftersom samma enheter kan tillhöra flera familjer.
- SATA SSD i formfaktorerna 2,5âł, M.2 och mSATA Kingston UV500 samt tvĂ„ modeller av NVMe-enheter â Kingston A1000 och Kingston KC2000;
- . Samma modeller som i föregÄende grupp samt SATA SSD Kingston A400;
- : UV500 och KC2000;
- . Enheterna i serien DC500, som blivit stjÀrnan i denna översikt. Serien DC500 delas in i DC500R (föredraget för lÀsning, 0,5 DWPD) och DC500M (blandade belastningar, 1,3 DWPD).
Under testen hos Truesystems fanns Kingston DC500R med en kapacitet pÄ 960 GB och Kingston DC500M med 1920 GB minne. LÄt oss friska upp minnet av deras specifikationer:
Kingston DC500R
- Kapacitet: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formfaktor: 2,5âł, höjd 7 mm
- GrÀnssnitt: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Uppgiven prestanda (för modellen 960 GB)
- Sekventiell Ă„tkomst: lĂ€sning â 555 MB/s, skrivning â 525 MB/s
- SlumptalsĂ„tkomst (block 4 KB): lĂ€sning â 98â000 IOPS, skrivning â 20â000 IOPS
- QoS-latens (block 4 KB, QD=1, percentil 99,9%): lĂ€sning â 500 ÎŒs, skrivning â 2 ms
- Emulerad sektorstorlek: 512 byte (logisk/fysisk)
- Resurs: 0,5 DWPD
- Garanti: 5 Är
Kingston DC500M
- Kapacitet: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formfaktor: 2,5âł, höjd 7 mm
- GrÀnssnitt: SATA 3.0, 6 Gbit/s
- Uppgiven prestanda (för modellen 1920 GB)
- Sekventiell Ă„tkomst: lĂ€sning â 555 MB/s, skrivning â 520 MB/s
- SlumptalsĂ„tkomst (block 4 KB): lĂ€sning â 98â000 IOPS, skrivning â 75â000 IOPS
- QoS-latens (block 4 KB, QD=1, percentil 99,9%): lĂ€sning â 500 ÎŒs, skrivning â 2 ms
- Emulerad sektorstorlek: 512 byte (logisk/fysisk)
- Resurs: 1,3 DWPD
- Garanti: 5 Är
Truesystems-experterna har observerat att pÄ Kingston-lagringarna anges QoS-vÀrdet för total latens som det maximala vÀrdet av percentil 99,9% (99,9% av alla vÀrden kommer att vara mindre Àn det angivna vÀrdet). Detta Àr en mycket viktig indikator, sÀrskilt för serverlagring, eftersom dessa krÀver förutsÀgbarhet, stabilitet och avsaknad av ovÀntade hÀngningar. Om du vet vilka QoS-latensvÀrden som anges i lagringens specifikation kan du förutse dess prestanda, vilket Àr mycket bekvÀmt.
Testparametrar
BÄda lagringarna testades i en testbÀnk som imiterar en server. Dess specifikationer Àr:
- Intel Xeon E5-2620 V4-processor (8 kÀrnor, 2,1 GHz, HT aktiverat)
- 32 GB RAM
- Supermicro X10SRi-F moderkort (1x socket R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- För att generera belastning anvÀndes FIO version 3.14
Och Äterigen om vilka SSD-lagringar som testades:
- Kingston DC500R 960 GB (SEDC500R960G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Volym: 960â197â124â096 byte
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Volym: 1â920â383â410â176 byte
Testmetodik
En populÀr testuppsÀttning anvÀndes som grund , men testarna gjorde justeringar för att göra belastningarna mer liknande verklig anvÀndning av företags-SSD:er under 2019. I beskrivningen av varje test kommer vi att notera exakt vad som Àndrats och varför.
Test av I/O-operationer (IOPS)
I detta test mÀts antalet I/O-operationer per sekund för block av olika storlekar (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0,5 KB) och slumpmÀssig Ätkomst med olika lÀs/skriv-förhÄllanden (100/0, 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Truesystems-experterna anvÀnde följande testparametrar: 16 trÄdar med en ködjup pÄ 8. Blocket pÄ 0,5 KB (512 byte) kördes inte alls, eftersom dess storlek Àr för liten för att verkligen belasta lagringarna.
Kingston DC500R i IOPS-testet

Tabelldata:

Kingston DC500M i IOPS-testet

Tabelldata:

IOPS-testet gÄr inte in i mÀttnadslÀge, sÄ det genomförs ganska lÀtt. BÄda lagringsenheterna klarade sig utmÀrkt och uppfyllde helt de angivna fabriks specifikationerna. Testobjekten visade en utmÀrkt prestanda vid skrivning av block pÄ 4 KB: 70 och 88 tusen IOPS. Det Àr fantastiskt, sÀrskilt för den lÀsintensiva Kingston DC500R. NÀr det gÀller sjÀlva lÀsoperationerna övertrÀffar dessa SSD-enheter inte bara sina egna fabriks vÀrden, utan nÀrmar sig ocksÄ den maximala prestandan för SATA-grÀnssnittet generellt.
Genomströmningstest
Detta test undersöker genomströmningen vid sekventiell Ätkomst. BÄda SSD-enheterna utför sekventiella lÀs- och skrivoperationer med block pÄ 1 MB och 128 KB. 8 strömmar med en ködjup pÄ 16 för varje ström.
Kingston DC500R:
- 128 KB sekventiell lÀsning: 539,81 MB/s
- 128 KB sekventiell skrivning: 416,16 MB/s
- 1 MB sekventiell lÀsning: 539,98 MB/s
- 1 MB sekventiell skrivning: 425,18 MB/s
Kingston DC500M:
- 128 KB sekventiell lÀsning: 539,27 MB/s
- 128 KB sekventiell skrivning: 518,97 MB/s
- 1 MB sekventiell lÀsning: 539,44 MB/s
- 1 MB sekventiell skrivning: 518,48 MB/s
HÀr ser vi ocksÄ att hastigheten för sekventiell lÀsning hos SSD-enheterna ligger nÀra grÀnsen för SATA 3:s genomströmning. Det finns inga problem med sekventiell lÀsning hos Kingston-enheterna.
Sekventiell skrivning ligger nÄgot efter, vilket Àr sÀrskilt tydligt med Kingston DC500R, som Àr avsedd för intensiv lÀsning. DÀrför presterade Kingston DC500R i detta test nÄgot lÀgre Àn de angivna vÀrdena. Men experter frÄn Truesystems anser att för en lagringsenhet som inte alls Àr avsedd för sÄdana belastningar (kom ihÄg att livslÀngden för DC500R Àr 0,5 DWPD) kan dessa 400 plus MB/s fortfarande betraktas som ett bra resultat.
Fördröjningstest
Som vi redan har pÄpekat Àr detta det viktigaste testet för företagslagringsenheter. Det gÄr nÀmligen att avgöra vilka problem som uppstÄr vid lÄngvarig daglig anvÀndning av SSD-diskar. Under det standardiserade SNIA PTS-testet mÀts det genomsnittliga och maximala fördröjningsvÀrdet för olika blockstorlekar (8 KB, 4 KB, 0,5 KB) och lÀs-/skrivförhÄllanden (100/0, 65/35, 0/100) vid minimal ködjup (1 trÄd med QD=1). Dock har redaktionen pÄ Truesystems beslutat att göra betydande förbÀttringar för att fÄ mer realistiska vÀrden:
- Blocket 0,5 KB har exkluderats;
- IstÀllet för entrÄdig belastning med köer om 1 och 32 varierar belastningen efter antal trÄdar (1, 2, 4) och ködjup (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- IstÀllet för förhÄllandet 65/35 anvÀnds 70/30, vilket Àr mer realistiskt;
- Inte bara genomsnittliga och maximala vÀrden anges, utan Àven percentiler 99%, 99,9%;
- För det valda antalet trÄdar byggs grafer som visar sambandet mellan fördröjning (99%, 99,9% och genomsnittligt vÀrde) och IOPS för alla block och lÀs-/skrivförhÄllanden.
Data har genomsnittats över fyra av 25 rundor med en varaktighet pĂ„ 35 sekunder (5 "uppvĂ€rmnings" + 30 sekunders belastning) vardera. För graferna valde redaktionen pĂ„ Truesystems en serie vĂ€rden med ködjup frĂ„n 1 till 32 vid 1â4 trĂ„dar. Detta gjordes för att bedöma lagringsenheternas prestanda med hĂ€nsyn till fördröjning, alltsĂ„ den mest realistiska indikatorn.
MÀtvÀrden för genomsnittlig fördröjning:

Denna graf visar tydligt skillnaden mellan modellerna DC500R och DC500M. Kingston DC500R Àr designad för intensiv lÀsning, varför antalet skrivoperationer knappt ökar med ökad belastning, och förblir pÄ nivÄn 25 000.
NÀr man ser pÄ den blandade belastningen (70% skrivning och 30% lÀsning) Àr skillnaden mellan DC500R och DC500M ocksÄ mÀrkbar. Vid belastningen motsvarande en fördröjning pÄ 400 mikrosekunder Àr den universella DC500M tre gÄnger mer effektiv. Detta Àr ocksÄ helt naturligt och följer av enheternas egenskaper.
En intressant detalj Àr att DC500M Àven övertrÀffar DC500R vid 100%-lÀsning, vilket ger en lÀgre fördröjning vid samma antal IOPS. Skillnaden Àr liten, men mycket intressant.
99%-percentil fördröjning:

99.9%-percentil fördröjning:

Enligt dessa diagram har experter pĂ„ Truesystems verifierat riktigheten av de angivna QoS-latenserna. I specifikationerna angavs ett vĂ€rde pĂ„ 0,5 ms för lĂ€sning och 2 ms för skrivning för 4 KB block vid en ködjup pĂ„ 1. Vi Ă€r stolta över att meddela att dessa siffror har bekrĂ€ftats, dessutom med god marginal. Intressant nog uppnĂ„s den minimala latenstiden för lĂ€sning (280â290 ÎŒs för DC500R och 250â260 ÎŒs för DC500M) inte vid QD=1, utan vid 2â4.
Skrivlatenstiden vid QD=1 uppgick till 50 ÎŒs (denna lĂ„ga latens uppstĂ„r eftersom cacheminnet garanterat hinner frigöras vid lĂ„g belastning, och vi ser alltid latensen vid skrivning i cachen). Detta vĂ€rde Ă€r 40 gĂ„nger lĂ€gre Ă€n det angivna vĂ€rdet!
Test av kontinuerlig prestanda
Ănnu en extremt realistisk test dĂ€r vi studerar förĂ€ndringen av prestanda (IOPS och latenser) under lĂ„ngvarig intensiv drift. Som arbetsbelastning valdes slumpmĂ€ssig skrivning i 4 KB block under 600 minuter. Syftet med detta test Ă€r att vid sĂ„dan belastning gĂ„r SSD-enheten in i ett mĂ€ttnadslĂ€ge, dĂ€r kontrolleraren kontinuerligt hanterar skrĂ€psamling för att förbereda fria minnesblock för skrivning. Det vill sĂ€ga, detta Ă€r det mest utmattande lĂ€get â precis vad SSD-enheter av företagsklass möter i verkliga servrar.
Efter testet fick Truesystems följande prestandavÀrden:

Huvudresultatet av denna del av testet: bĂ„de Kingston DC500R och Kingston DC500M övertrĂ€ffade sina egenfabriks-vĂ€rden i verklig drift. NĂ€r de förberedda blocken tar slut, gĂ„r enheten in i mĂ€ttnadslĂ€ge, dĂ€r Kingston DC500R hĂ„ller sig pĂ„ nivĂ„erna 22 000 IOPS (istĂ€llet för 20 000 IOPS). Kingston DC500M ligger i intervallet 77â78 000, Ă€ven om det i enhetens profil anges 75 000 IOPS. Dessutom blir skillnaden mellan enheterna tydlig i detta test: om arbetsprocessen hos enheten förutsĂ€tter en hög andel skrivoperationer, visar sig Kingston DC500M över tre gĂ„nger mer presterande (vi minns ocksĂ„ att DC500M presterade bĂ€ttre vid lĂ€soperationer med avseende pĂ„ latenser).
Latenserna under kontinuerliga skrivoperationer visas i följande diagram. MedianvÀrde, percentiler 99%, 99,9% och 99,99%.

Vi ser att fördröjningen för bÄda lagringsenheterna ökar proportionellt med minskad prestanda, utan plötsliga dippar och oförklarliga spikar. Detta Àr mycket bra, eftersom förutsÀgbarhet Àr vad som förvÀntas av företagslagringslösningar. Truesystems experter understryker att testen utfördes med 8 trÄdar med en ködjup pÄ 16 för varje trÄd, sÄ vikten ligger pÄ dynamiken snarare Àn absoluta vÀrden. NÀr de testade DC400 uppstod det kraftiga fördröjningar under testen pÄ grund av kontrollerarens arbete, men pÄ detta diagram finns det inga sÄdana problem med Kingston DC500R och Kingston DC500M.
Fördelning av fördröjning under belastning
Som en bonus körde Truesystems-redaktionen Kingston DC500R och Kingston DC500M genom ett förenklat test nr 13 enligt SNIA SSS PTS 2.0.1 specifikationen. Fördelningen av fördröjning under belastning undersöktes med ett speciellt mönster av CBW:
Blockstorlekar:

Belastningsfördelning över lagringsvolymen:

FörhÄllande lÀsning/skrift: 60/40%.
Efter secure erase och preliminĂ€r belastning körde testarna 10 rundor av 60 sekunder vardera för antalet trĂ„dar 1â4 och ködjup 1â32. Resultatet blev ett histogram över fördelningen baserat pĂ„ vĂ€rden frĂ„n rundorna, motsvarande genomsnittlig prestanda (IOPS). För bĂ„da lagringsenheterna uppnĂ„ddes detta med en trĂ„d och en ködjup av 4.
Till slut fick vi följande vÀrden:
DC500R: 17949 IOPS med en fördröjning pÄ 594 ”s
DC500M: 18880 IOPS med 448 ”s.
Fördelningen av fördröjning analyserades separat för lÀsning och skrivning.




Slutsats
Truesystems-redaktionen kom fram till att testresultaten för Kingston DC500R och Kingston DC500M entydigt tolkas som goda. Kingston DC500R hanterar lÀsningsoperationer mycket bra och kan rekommenderas som professionell utrustning för motsvarande uppgifter. För blandad belastning och vid behov av mer resurser rekommenderar Truesystems Kingston DC500M. Redaktionen noterar ocksÄ de attraktiva priserna pÄ hela modellserien av företagslagringslösningar frÄn Kingston och erkÀnner att övergÄngen till TLC 3D-NAND verkligen har bidragit till att sÀnka priset utan att tappa i kvalitet. Truesystems-experterna uppskattade ocksÄ den höga nivÄn av teknisk support frÄn Kingston och fem Ärs garanti för serien DC500.
P.S. Vi pÄminner om att .
För mer information om produkter frÄn Kingston Technology, vÀnligen kontakta .
KĂ€lla: habr.com
