Pokud jde o současný marketing podnikových SSD disků, většinu titulků získávají disky NVMe a SAS s vysokou kapacitou. Za jejich okázalejšími bratranci se však skrývá celá řada SATA SSD disků, které tvoří lví podíl na celkovém počtu dodaných jednotek SSD. Podnikové SATA SSD disky se obvykle dále segmentují do kategorií s vysokou zátěží při čtení a vysokou zápisu. V několika odlehlých případech může dodavatel dodat i disk se smíšeným využitím, jen aby pokryl všechny základy. Ve skutečnosti jsou si tyto disky v jádru stejné, klíčový rozdíl spočívá jednoduše v nadměrném zřizování a firmwaru. Nadměrné zřizování obecně určuje využitelnou kapacitu a atributy odolnosti disku. V tomto přehledu volíme nestandardní přístup. Naše recenze SSD disků se obecně podrobně zabývají jednotlivými disky. V tomto případě jsme sestavili pět předních nabídek SSD disků s vysokou zátěží při čtení od společností Intel, Toshiba, Samsung, Micron a SanDisk, abychom zjistili, jak si vedou v tomto lukrativním segmentu trhu.
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 pro tuto recenzi
- Intel 3520 1.6 TB
- Micron 5100 ECO 1.92 TB
- Samsung PM863a 1.92TB
- SanDisk CloudSpeed Eco Gen2 1.92 TB
- Toshiba HK4R 1.92 TB
Analýza pracovní zátěže aplikací
Abychom pochopili výkonnostní charakteristiky podnikových úložných zařízení, je nezbytné modelovat infrastrukturu a aplikační zátěže v živých produkčních prostředích. Našimi prvními benchmarky pro skupinu RI SSD jsou proto výkon MySQL OLTP pomocí SysBench a výkon Microsoft SQL Server OLTP se simulovanou zátěží TCP-C. Pro naše aplikační zátěže bude každý disk provozovat 2–4 identicky nakonfigurované virtuální počítače.
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 16 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, které jsou zatěžovány nástrojem Benchmark Factory for Databases od společnosti Dell. 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
Hostitel továrny pro benchmark OLTP serveru SQL Server
- Supermicro SuperServer 2028U-TNR4T+
- Dva procesory Intel E5-2699 v3 (2.3 GHz, 18 jader, 45 MB mezipaměti)
- 768 GB RAM (32 GB x 24 DDR4, 384 GB na procesor)
- CentOS 7.2
- HBA Supermicro AOC-S3008L-L8i
V našem testu SQL Server TPC-C vidíme při pohledu na výkon transakcí obrovský rozdíl, od procesorů Toshiba HK4R a Samsung PM863a na čele s 6 245,7 a 6 224 TPS až po procesor Intel 3520, který zaostává s 3 796,7 TPS.
Při bližším pohledu na průměrnou latenci v SQL Serveru jsou rozdíly mezi disky ještě dramatičtější. Opět vedou disky Toshiba HK4R a Samsung PM863a s 61 ms a 78 ms, přičemž Micron 5100 ECO vyskočil na 973 ms, SanDisk CloudSpeed Eco Gen2 naměřil 1 151 ms a nakonec Intel 3520 dosáhl vrcholu 3 161 ms.
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 16 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
Hostitel OLTP Sysbench
- Supermicro SuperServer 2028U-TNR4T+
- Dva procesory Intel E5-2699 v3 (2.3 GHz, 18 jader, 45 MB mezipaměti)
- 768 GB RAM (32 GB x 24 DDR4, 384 GB na procesor)
- CentOS 7.2
- HBA Supermicro AOC-S3008L-L8i
V metrice průměrného počtu transakcí za sekundu vidíme další velký rozdíl mezi disky ve skupině s intenzivním čtením, přičemž Toshiba HK4R vede s celkovým počtem transakcí za sekundu 1 787,4 TPS a Micron 5100 ECO zaostává za skupinou s 1 092,7 TPS. Samsung se opět umístil těsně na druhém místě, s velkým rozdílem ve výkonu následovaným disky.
Při porovnání průměrné latence mezi různými SATA SSD disky s vysokou četbou dat jsme naměřili průměrnou hodnotu začínající na 71.7 ms u Toshiba HK4R, 72.3 ms u Samsung PM863a, 78 ms u SanDisk CloudSpeed Eco Gen2, 109.9 ms u Intel 3520 a 117 ms u Micron 5100 ECO.
V 99. percentilu došlo k nepatrné změně, kde se Samsung PM863a ujal vedení s nejkonzistentnějším rozpětím latence 134 ms, zatímco Intel 3520 za skupinou zaostával s naměřenou hodnotou 233.4 ms.
Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku
Výkon flash paměti se mění s tím, jak se disk přizpůsobuje své pracovní zátěži, což znamená, že flash úložiště musí být před každým syntetickým benchmarkem fio předběžně připraveno , aby byla zajištěna jejich přesnost. Každý z porovnatelných disků je předběžně připraven do ustáleného stavu s vysokou zátěží 16 vláken a nevyřízenou frontou 16 vláken na vlákno.
Předběžné testy a primární testy v ustáleném stavu:
- Propustnost (agregace IOPS pro čtení a zápis)
- Průměrná latence (zprůměrovaná latence čtení a zápisu)
- Maximální latence (špičková latence čtení nebo zápisu)
- Směrodatná odchylka latence (smíšeně zprůměrovaná směrodatná odchylka čtení a zápisu)
Jakmile je předběžná příprava dokončena, každé zařízení je testováno v intervalech napříč několika profily hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém a náročném využití. Naše analýza syntetické zátěže pro SSD disky RI SATA se zaměřuje na jeden profil, naši smíšenou náhodnou zátěž 8K 70/30. Je důležité vzít v úvahu, že syntetické zátěže nikdy nebudou na 100 % reprezentovat aktivitu pozorovanou v produkčních zátěžích a v některých ohledech nepřesně zobrazují disk ve scénářích, které by se v reálném světě nevyskytly.
- 8k
- 70 % čtení/30 % zápis
Hostitel FIO
- Supermicro SuperServer 2028U-TNR4T+
- Dva procesory Intel E5-2699 v3 (2.3 GHz, 18 jader, 45 MB mezipaměti)
- 768 GB RAM (32 GB x 24 DDR4, 384 GB na procesor)
- CentOS 7.2
- HBA Supermicro AOC-S3008L-L8i
Náš 8k benchmark používá poměr 70 % operací čtení a 30 % operací zápisu. V našem testu propustnosti Micron 5100 Eco začíná na špici a tento náskok si dokázal udržet po celou dobu testování. Micron 5100 Eco dosáhl vrcholu 46 137 IOPS a Samsung PM863 za ním po celou dobu příliš nezaostával.
Při pohledu na průměrnou latenci měl Micron 5100 Eco nejnižší latenci, sotva zaostával za Samsungem PM863, který si po celou dobu benchmarku vedl těsně pod kontrolou.
Maximální latence vedla k tomu, že Samsung PM863 obsadil první místo s nejnižší latencí ze všech disků, i když se SanDiskem střídavě prosadil.
Se směrodatnou odchylkou se Samsung a Micron opět utkaly o první místo. I když je to na grafu obtížné vidět, Samsung měl po většinu testu nejnižší latenci, než se ke konci mírně propadl za Micron.
Závěr
Trh s podnikovými SSD disky SATA vzkvétá, z velké části díky softwarově definovaným úložištím a nasazením HCI, které dokáží efektivně spravovat disky SATA a zároveň poskytovat očekávané úložné služby. Například VMware vSAN používá přístup založený na mezipaměti, kde většina SSD disků v nasazení budou disky SATA. Díky technologiím pro redukci dat (komprese, deduplikace) může 1.92TB SATA SSD (nebo 1.6TB, pokud máte Intel) nabídnout efektivní kapacitu 2–5krát větší a zároveň si zachovat nižší náklady. Exploze těchto flexibilnějších úložných systémů je jistě dobrým znamením pro celou kategorii SATA SSD.
Trendy na trhu předurčují ideální čas podívat se na nejdostupnější kategorii podnikových SSD úložišť, tedy SATA disků s vysokou frekvencí čtení. Je zajímavé, že některé z těchto disků už mají trochu za sebou, některé zvolily jiné strategie kapacitních bodů, ale všechny jsou dnes na trhu a představují nejlepší nabídku od každého dodavatele v této kategorii. V našich testech jsou výsledky celkem jasné, Toshiba a Samsung vedou, pokud jde o výkon aplikací, přičemž Toshiba obsadila první místa. V naší syntetické pracovní zátěži se Micron 5100 ECO umístil na prvním místě před Samsungem PM863a a Toshibou HK4R, ačkoli se tyto výsledky neprojevily v našich aplikačních testech.
Nakonec je Toshiba lídrem, Samsung jí hned v patách; skutečnou otázkou pro zákazníky bude cena. Je těžké najít způsob, jak doporučit další tři disky, zejména disk od Intelu, který kromě špatného výkonu nenabízí ani 320GB kapacitu, kterou ostatní dodavatelé poskytují.
Amazon