Recenze SSD disku DapuStor R5100

by Lyle Smith on September 30, 2022

Enterprise ◇ SSD

DapuStor R5100 je součástí řady podnikových SSD disků R5 Series s rozhraním PCIe Gen4, které jsou určeny pro klíčové scénáře ukládání dat v oblastech, jako je podnikové IT, logistika, internet, finance, inteligentní výroba a umělá inteligence. SSD disk DapuStor, poháněný firmwarem řadiče DapuStor DPU600 a nejnovější 3D podnikovou pamětí KIOXIA 112L TLC NAND, se vyznačuje vysokou spolehlivostí, nízkou latencí a energetickou účinností, což z něj činí ideální volbu pro organizace, které chtějí snížit své celkové náklady na vlastnictví (TCO).

Nová řada R5 se dodává ve čtyřech různých modelech (všechny používají 15mm formát U.2): R5101, R5301, R5100 a R5300. V této recenzi se zaměříme na R5100, verzi s nejvyšší kapacitou, která nabízí modely s kapacitou 7.68 TB a 15.36 TB.

Poslední disk DapuStor U.2, který jsme recenzovali, byl SSD X2900P SCM (který také používá řadič DPU600) a shledali jsme ho fantastickým, výkonnostně zaměřeným produktem od společnosti. DapuStor má skvělou historii v oblasti výroby působivých úložných řešení, takže doufáme, že s R5100 se nám to podaří ještě více.

Funkce DapuStoru R5100

DapuStor uvádí 100% zlepšení šířky pásma a výkonu IOPS ve srovnání s předchozí řadou Haishen3. Konkrétně se uvádí, že 7.86TB model R5100 by měl nabídnout rychlost čtení až 7.4 GB/s a zápisu 5.7 GB/s v sekvenčním režimu (128K) a očekává se, že náhodný výkon dosáhne až 1.75 milionu IOPS a 280 000 IOPS při čtení a zápisu. Zatímco 15.36TB model je uváděn se stejným výkonem čtení, vykazuje o něco vyšší čísla v zápisu s 6.5 GB/s a také 320 000 IOPS v sekvenčním a náhodném režimu 4K.

Co se týče latence a QoS, řada R5 se výrazně zlepšila za smíšených scénářů čtení a zápisu (jak uvidíte v našich grafech výkonu níže), což je způsobeno četnými optimalizacemi řadiče DPU600 na I/O cestě.

Disk R5100 je vybaven 5letou zárukou a podporou dvou portů a technologií Flash Raid 2.0. Pro šifrování dat disponuje R5100 technologií šifrování dat, například podporou řady šifrovacích algoritmů, a specifikacemi TCG2.0 pro podniky. Disk DapuStor má také pokročilou ochranu proti výpadku napájení, která pomáhá chránit uživatelská data před neočekávanými výpadky napájení, a nabízí devět úrovní nastavitelné spotřeby energie.

Specifikace DapuStoru R5100

Série	Roealsen5
Kapacita (TB)	7.68	15.36
Form Factor	U.2 15mm
Rozhraní	PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4a
Šířka pásma pro čtení (128 kB) MB/s	7,400	7,400
Šířka pásma pro zápis (128 kB) MB/s	5,700	7,000
Náhodné čtení (4KB) KIOPS	1,750	1,750
Náhodný zápis (4KB) KIOPS	280	300
Náhodná latence 4K (typ.) R/W µs	65/10
Sekvenční latence 4K (typ.) R/W μs	8/10
Výkon	Aktivní: ≤ 22 W, klidový stav: ≤ 7 W
Typ blesku	KIOXIA 3D NAND, 112 vrstev, 2 roviny Enterprise TLC
Vytrvalost	1 DWPD
UBER	1 sektor na 10^17 přečtených bitů
MTBF	2 milion hodin
Záruka	5 let

Výkon SSD disku DapuStor R5100

Testovací pozadí a srovnatelné materiály

Testovací laboratoř StorageReview Enterprise Test Lab nabízí flexibilní architekturu pro provádění benchmarků podnikových úložných zařízení v prostředí srovnatelném s tím, s čím se administrátoři setkávají v reálných nasazeních. Testovací laboratoř Enterprise Test Lab zahrnuje řadu serverů, sítí, napájecích systémů a další síťové infrastruktury, která umožňuje našim zaměstnancům nastavit reálné podmínky pro přesné měření výkonu během našich kontrol.

Tyto podrobnosti o laboratorním prostředí a protokolech začleňujeme do recenzí, aby IT profesionálové a osoby zodpovědné za pořízení úložišť mohly pochopit podmínky, za kterých jsme dosáhli následujících výsledků. Žádná z našich recenzí není placena ani dohlížena výrobcem zařízení, které testujeme. Další podrobnosti o testovací laboratoři StorageReview Enterprise a přehled jejích síťových možností jsou k dispozici na příslušných stránkách.

Srovnatelné:

Testovací platforma

Naše recenze PCIe Gen4 Enterprise SSD disků využívají pro testování aplikací a syntetické benchmarky Lenovo ThinkSystem SR635 . ThinkSystem SR635 je dobře vybavená platforma s jedním procesorem od AMD, která nabízí výkon CPU značně převyšující potřebný pro namáhání vysoce výkonného lokálního úložiště. Je to také jediná platforma v naší laboratoři (a jedna z mála na trhu v současnosti) s pozicemi PCIe Gen4 U.2. Syntetické testy nevyžadují mnoho zdrojů CPU, ale stále využívají stejnou platformu Lenovo. V obou případech je cílem prezentovat lokální úložiště v co nejlepším světle, které je v souladu s maximálními specifikacemi disků od dodavatelů úložišť.

Syntetická a aplikační platforma PCIe Gen4 ( Lenovo ThinkSystem SR635 )

1 x AMD 7742 (2.25 GHz x 64 jader)
8 x 64GB DDR4-3200MHz ECC DRAM
CentOS 7.7 1908
ESXi 6.7u3

Výkon serveru SQL

Každý virtuální počítač SQL Serveru je nakonfigurován se dvěma virtuálními disky: 100GB svazkem pro bootování a 500GB svazkem pro databázi a soubory protokolů. Z hlediska systémových prostředků jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 8 virtuálními procesory (vCPU), 64 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI. Zatímco naše testované úlohy v Sysbenchu dříve přesytily platformu jak v oblasti úložných I/O operací, tak i kapacity, test SQL se zaměřuje na výkon s ohledem na latenci.

Tento test využívá SQL Server 2014 spuštěný na hostovaných virtuálních počítačích se systémem Windows Server 2012 R2 a je zatížen nástrojem Benchmark Factory for Databases od společnosti Quest. Testovací protokol Microsoft SQL Server OLTP od společnosti StorageReview využívá aktuální návrh benchmarku Transaction Processing Performance Council Benchmark C (TPC-C), online benchmarku pro zpracování transakcí, který simuluje aktivity vyskytující se ve složitých aplikačních prostředích. Benchmark TPC-C se více než syntetické benchmarky výkonu blíží měření silných stránek výkonu a úzkých míst úložné infrastruktury v databázových prostředích. Každá instance našeho virtuálního počítače SQL Server pro tuto recenzi používá databázi SQL Server o velikosti 333 GB (škálování 1 500) a měří transakční výkon a latenci při zátěži 15 000 virtuálních uživatelů.

Konfigurace testování SQL Serveru (na virtuální počítač)

Windows Server 2012 R2
Úložná stopa: 600 GB přiděleno, 500 GB využito

SQL Server 2014
- Velikost databáze: škálování 1 500
- Zatížení virtuálních klientů: 15 000
- Vyrovnávací paměť RAM: 48 GB

Délka testu: 3 hodiny
- 2.5 hodiny předběžné přípravy
- 30minutový vzorek

V našem transakčním benchmarku SQL Serveru se DapuStor R5100 umístil na 2. místě s pevnými 12 651 TPS, což je jen kousek za diskem KIOXIA.

S průměrnou latencí SQL Serveru dosáhl R5100 průměrné latence pouhých 2.3 ms – což je skvělé skóre, které ho umístilo na prvním místě po boku disků KIOXIA a Memblaze.

Výkon Sysbench

Další aplikační benchmark zahrnuje databázi Percona MySQL OLTP měřenou pomocí SysBench. Tento test měří průměrný TPS (transakce za sekundu), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu.

Každý virtuální počítač Sysbench je nakonfigurován se třemi virtuálními disky: jedním pro bootování (~92 GB), jedním s předpřipravenou databází (~447 GB) a třetím pro testovanou databázi (270 GB). Z hlediska systémových zdrojů jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 8 virtuálními procesory (vCPU), 60 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI.

Konfigurace testování Sysbench (na virtuální počítač)

CentOS 6.3 64bitový

Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Databázové tabulky: 100
- Velikost databáze: 10 000 000
- Vlákna databáze: 32
- Vyrovnávací paměť RAM: 24 GB

Délka testu: 3 hodiny
- 2 hodiny předběžné přípravy 32 vláken
- 1 hodina 32 vláken

V našem transakčním benchmarku Sysbench dosáhl DapuStor R5100 středních výsledků s 10 880 TPS.

S průměrnou latencí v Sysbench dosáhl R5100 11.76 ms, což stačilo na 4. místo mezi testovanými disky.

V našem nejhorším případě (99. percentil) se DapuStor R5100 umístil na 3. místě s 21.85 ms.

Analýza pracovní zátěže VDBench

Pokud jde o benchmarking úložných zařízení, nejlepší je testování aplikací a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných úloh, pomáhají porovnat úložná zařízení s faktorem opakovatelnosti, což usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto úlohy nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, přes běžné testy velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI.

Všechny tyto testy využívají společný generátor úloh vdBench se skriptovacím enginem pro automatizaci a zaznamenávání výsledků na velkém clusteru výpočetních testů. To nám umožňuje opakovat stejné úlohy napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Náš testovací proces pro tyto benchmarky zaplní celou plochu disku daty a poté rozdělí sekci disku o velikosti rovnající se 25 % kapacity disku, aby simuloval, jak by disk mohl reagovat na úlohy aplikací. To se liší od testů s plnou entropií, které využívají 100 % disku a uvádějí ho do ustáleného stavu. V důsledku toho budou tyto hodnoty odrážet vyšší trvalé rychlosti zápisu.

Profily:

Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
4K Náhodný zápis: 100% zápis, 128 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
16K sekvenční čtení: 100% čtení, 32 vláken, rychlost čtení 0–120 %
16K sekvenční zápis: 100% zápis, 16 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
64K sekvenční čtení: 100% čtení, 32 vláken, rychlost čtení 0–120 %
64K sekvenční zápis: 100% zápis, 16 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
4K, 8K a 16K 70R/30W Náhodný mix, 64 vláken, 0-120% iorate
Syntetická databáze: SQL a Oracle
Trasování úplného klonu VDI a propojených klonů

V naší první analýze pracovní zátěže VDBench, Random 4K Read, dosáhl DapuStor R5100 působivého špičkového výkonu 1.76 milionu IOPS s latencí 288.9 µs, čímž se snadno umístil na prvním místě mezi testovanými disky (s velkým odstupem od disků Union Memory a Memblaze, které se umístily na 2. ^a 3. ^místě ).

V režimu náhodného zápisu 4K si R5100 udržel působivý výkon a umístil se na prvním místě, přičemž dosáhl maxima 695K IOPS s latencí 727.4 µs.

Při přechodu na sekvenční zátěž 64k si R5100 opět vedl skvěle s rychlostí čtení 7.1 GB/s (114K IOPS) a latencí čtení 561 µs. To ho umístilo na prvním místě (o něco lépe než druhý ^disk Memblaze).

R5100 v zápisu 64K jen nepatrně zaostal (na druhé místo za diskem Memblaze) a dosáhl vrcholu 2.8 GB/s (44 900 IOPS) s latencí 1 413 µs, což ho umístilo na třetím místě.

Dalším bodem je náš sekvenční výkon 16K. Při čtení dosáhl R5100 špičkové latence 4.53 GB/s (290K IOPS) 109.5 µs.

Disk DapuStor se v počtu 16 tisíc zápisů propadl o jednu pozici zpět a dosáhl vrcholu pouhých 2.81 GB/s (180 tisíc IOPS) s latencí 85.4 µs.

V našem smíšeném profilu 70/30 4k (70 % čtení, 30 % zápis) se R5100 opět působivě ukázal a byl mnohem lepší než jeho konkurence. Dosáhl maxima 701K IOPS při latenci 88.7 µs.

V našem smíšeném profilu 70/30 16k dosáhl R5100 opět působivých čísel s maximálním výkonem 338K IOPS při latenci 186.3 µs. To bylo daleko před druhým nejlepším diskem (Memblaze 6920).

V našem posledním smíšeném profilu (70/30 8k) dosáhl R5100 solidních 534K IOPS s latencí 117.1 µs.

Naše další sada testů se týká SQL úloh: SQL, SQL 90-10 a SQL 80-20, které všechny ukázaly disk DapuStor na vrcholu žebříčku. Počínaje SQL dosáhl R5100 maximálního výkonu 355 tisíc IOPS s latencí pouhých 88.1 µs.

V SQL 90-10 dosáhl R5100 působivých 354K IOPS s latencí 89 µs.

S SQL 80-20 dosáhl R5100 vrcholu působivých 356K IOPS s latencí 88.8 µs, což je opět první místo.

Dalšími testy jsou naše úlohy Oracle: Oracle, Oracle 90-10 a Oracle 80-20. Stejně jako v benchmarkech SQL se R5100 i nadále umístil na prvním místě v každém testu. Počínaje obecnou úlohou Oracle dosáhl R5100 maximálního výkonu 365 tisíc IOPS s časem 96.4 µs.

Při pohledu na Oracle 90-10 dosáhl R5100 maximálního výkonu 260 tisíc IOPS při 83.2 µs.

Dalším v pořadí je Oracle 80-20, kde R5100 dosáhl vrcholu 265K IOPS s časem 81.3 µs.

Dále jsme přešli k našemu testu klonování VDI, Full and Linked. Při spouštění VDI Full Clone (FC) si R5100 udržel skvělý výkon a dosáhl maxima 309K IOPS s latencí 111.2 µs.

I když je to z níže uvedeného grafu obtížné vidět, R5100 byl během počátečního přihlášení do VDI FC jedním z nejstabilnějších disků, s vrcholem 180 000 IOPS a latencí 162.1 µs.

V testu VDI FC Monday Login se DapuStor R5100 opět umístil s velkým náskokem na prvním místě a dosáhl 141 tisíc IOPS s latencí 110.2 µs.

V případě spouštění z VDI Linked Clone (LC) si R5100 udržel vynikající výkon a dosáhl maxima 128 tisíc IOPS s časem 123.6 µs.

V testu VDI LC Initial Login dosáhly R5100 vrcholu 74K IOPS s časem 103.7 µs, což jim opět přineslo první místo.

Pro přihlášení do VDI LC Monday Login dosáhl R5100 vrcholu 112 tisíc IOPS s latencí 218.7 µs, což bylo výrazně více než u dalšího výkonu disku (Memblaze).

Závěr

DapuStor R5100 je přinejmenším úspěšným uvedením společnosti na trh. Tento podnikový SSD disk PCIe 4.0, dostupný v kapacitách 7.68 TB a 15.36 TB, se dodává v provedení U.2 a kombinuje firmware řadiče DapuStor DPU600 a nejnovější podnikovou 3D TLC NAND paměť od společnosti KIOXIA. Nabízí také Flash Raid 2.0, pokročilou ochranu proti výpadku napájení (k ochraně uživatelských dat před neočekávaným výpadkem napájení) a devět úrovní nastavitelné spotřeby energie, které pomáhají organizacím optimalizovat celkové náklady na vlastnictví.

Výkon disku R5100 skutečně zazářil, protože v prakticky všech našich benchmarkech (a často s výrazným náskokem) dosáhl nejlepších výsledků. Testovali jsme R5100 proti šesti dalším podnikovým SSD diskům PCIe Gen4 s kapacitou 7.68 TB s podobnými specifikacemi a aplikacemi: Samsung PM9A3, Memblaze 6920, Union Memory UH810a, Solidigm P5520, KIOXIA CD6 a Micron 7400 Pro. Během naší analýzy jsme se zaměřili jak na analýzu pracovní zátěže aplikací, tak na pracovní zátěž VDBench.

V naší první sadě testů (transakční benchmark SQL Serveru) dosáhl disk R5100 skvělých výsledků napříč všemi kritérii s 12 651 TPS a průměrnou latencí 2.3 ms. V Sysbench dosáhl disk DapuStor celkového skóre 10 880 TPS, průměrné latence 11.76 ms a v nejhorším případě 21.85 ms.

Při přepnutí na VDBench vykázal R5100 ještě působivější výkon. Mezi nejvýznamnější patří 1.76 milionu IOPS pro čtení a 695 tisíc IOPS pro zápis v našich 4k úlohách, zatímco během sekvenčních úloh dosáhl rychlosti 7.1 GB/s při čtení 64K, 2.8 GB/s při zápisu 64K, 4.53 GB/s při čtení 16K a 2.81 GB/s při zápisu 16K. Naše smíšené profily 70/30 zaznamenaly 701 tisíc IOPS ve 4K, 338 tisíc IOPS ve 8K a 534 tisíc IOPS ve 16K.

V našich SQL testech dosáhl R5100 maximálně 355 tisíc IOPS, 354 tisíc IOPS v SQL 90-10 a 356 tisíc IOPS v SQL 80-20, což z něj činí nejlepší výsledek. Podobně vykazovaly i úlohy Oracle, které zaznamenaly 365 tisíc IOPS, 260 tisíc IOPS v Oracle 90-10 a 265 tisíc IOPS v Oracle 80-20.

Další na řadě byly naše testy VDI klonů, plné a propojené. V plném klonu jsme zaznamenali 309 tisíc IOPS při bootování, 180 tisíc IOPS při prvním přihlášení a 141 tisíc IOPS při pondělním přihlášení. V propojeném klonu zaznamenal podnikový SSD disk DapuStor maximum 128 tisíc IOPS při bootování, 74 tisíc IOPS při prvním přihlášení a masivních 112 tisíc IOPS při pondělním přihlášení.

Není pro nás žádným překvapením, že podnikový SSD disk R5100 byl v drtivé většině našich testů prakticky neporazitelný, protože DapuStor má prokazatelné výsledky ve výrobě neuvěřitelně rychlých a kvalitních disků. R5100 je skvělou volbou pro prakticky každou organizaci s většími úložišti dat, která chce dosáhnout nejlepšího celkového výkonu, jaký jsme kdy viděli od portu PCIe Gen4.