Aplikační akcelerátor Fusion-io ioDrive2 MLC je dodáván v kapacitách až 1.2 TB ve formátu HHHL (nebo 3 TB ve formátu FHHL) a vyznačuje se mimořádně nízkou latencí pro čtení a zápis. Zatímco jsme již dříve recenzovali vlajkovou loď ioDrive2, Duo SLC , která je skvělá pro nejnáročnější aplikace, jeden disk ioDrive2 s MLC je navržen pro spíše „pěší“ úlohy. Pedestrian v jazyce ioMemory však znamená aplikace, jako jsou databáze, které dokáží akceptovat latenci čtení 68 µs, ve srovnání s latencí 47 µs u špičkového SLC ioDrive2. Nabídka disku s MLC NAND samozřejmě přináší výhody, jako jsou snížené náklady, a iterace MLC je také dodávána s vyššími kapacitami. Jednoduchý MLC disk ioDrive2 má maximální kapacitu 1.2 TB v režimu HHHL nebo 3 TB v režimu FHHL, zatímco SLC Duo má maximální kapacitu 600 GB, respektive 1.2 TB (ačkoli Duo měl maximální kapacitu MLC 1.2 TB HHHL a 2.4 TB FHHL).
Zdůrazníme některé klíčové body týkající se designu a konstrukce, ale protože jsme jim v recenzi SLC Duo věnovali poměrně dost času, v této recenzi se této problematice vyhneme a zaměříme se na výkon. Fusion-io používá jako řadič NAND FPGA, což je důležité, protože jim dává větší programovou kontrolu a umožňuje větší stupeň průběžného přizpůsobení logiky na disku po celou dobu jeho životnosti. Alternativně lze pomocí ASIC aktualizovat firmware, ale základní logiku křemíku nikoli. Disk je také vybaven technologií Adaptive FlashBack, která umožňuje disku trpět selháním NAND, aniž by riskoval ztrátu dat nebo prostoje během přemapování disku. A konečně, Fusion-io vylepšil svůj software VSL, aby poskytoval lepší výkon malých bloků, a s ioSphere poskytuje nejrobustnější software pro správu disků na trhu.
Společnost Fusion-io dodává kartu ioDrive2 s pamětí MLC NAND v kapacitách 365 GB, 785 GB a 1.2 TB v provedení HHHL a 3 TB na desce plošných spojů FHHL. Všechny disky se dodávají s pětiletou zárukou (nebo s maximální výdrží). Náš recenzovaný model je model s kapacitou 1.2 TB a provedením HHHL.
Specifikace Fusion-io ioDrive2
- Výkon
- Šířka pásma pro čtení (1 MB): 1.5 GB/s (3 TB, 1.2 TB, 785 GB); 910 MB/s (365 GB)
- Šířka pásma zápisu (1 MB): 1.3 GB/s (3 TB, 1.2 TB); 1.1 GB/s (785 GB); 590 MB/s (365 GB)
- Čtení IOPS (512B): 143 000 (3 TB); 275 000 (1.2 TB); 270 000 (785 GB); 137 000 (365 GB)
- Počet IOPS při zápisu (512B): 535 000 (3 TB, 365 GB); 800 000 (1.2 TB, 765 GB)
- Čtení IOPS (4K): 136 000 (3 TB); 245 000 (1.2 TB); 215 000 (785 GB); 110 000 (365 GB)
- Zápis IOPS (4K): 242 000 (3 TB), 250 000 (1.2 TB), 230 000 (785 GB); 140 000 (365 GB)
- Latence přístupu pro čtení: 68 µs (vše)
- Latence přístupu pro zápis: 15 µs (vše)
- 2xnm MLC NAND flash paměť
- Rozhraní sběrnice: PCI-Express 2.0 x4
- Hmotnost: 9 uncí pro FHHL, 6.6 uncí pro HHHL
- Tvarový faktor: Poloviční výška, poloviční délka (HHHL)
- Záruka: 5 let nebo maximální životnost po použití
- Výdrž: 16.26 PB
- Podporované operační systémy
- Microsoft Windows: 64bitový Windows Server 2012, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Server 2003
- Linux: RHEL 5/6; SLES 10/11; OEL 5/6; CentOS 5/6; Debian Squeeze; Fedora 16/17; openSUSE 12; Ubuntu 10/11/12
- UNIX: Solaris 10/11 x64; OpenSolaris 2009.06 x64; OSX 10.6/10.7/10.8
- Hypervizory: VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0/5.1, Windows 2008 R2 s Hyper-V, Hyper-V Server 2008 R2
Design a budování
Fusion-io ioDrive2 1.2TB MLC je karta PCIe 2.0 s poloviční výškou a poloviční délkou (HHHL) x4, která se designem podobá recenzované kartě ioDrive2 Duo SLC, i když je zkrácená na polovinu. (Více informací o designu naleznete v recenzi Duo .) Na rozdíl od Duo je v této verzi NAND připojena prostřednictvím jediného poolu NAND paměti s využitím jednoho řadiče. Řadič je stejný jako u Duo – 40nm FPGA Xilinx Virtex-6.
Náš ioDrive2 má kapacitu 1.2 TB a pracuje na 4 linkách přes PCIe připojení. ioDrive2 využívá MLC NAND paměť, která je rozdělena mezi 24 64GB NAND balíčků. Při tomto čísle je úroveň přetížení při standardním formátování 22 %. Stejně jako u ioDrive2 Duo je NAND paměť nezávislá na výrobci, náš konkrétní testovací model využívá Intel MLC NAND.
Testovací pozadí a srovnatelné materiály
Fusion-io ioDrive2 MLC používá 40nm FPGA řadič Xilinx Virtex-6 a paměť Intel MLC NAND s rozhraním PCIe 2.0 x4.
Srovnávací údaje pro tuto recenzi:
- Intel SSD 910 (800 GB, 4 řadiče Intel EW29AA31AA1, eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- LSI Nytro WarpDrive BLP4-400 (400 GB, řadič SandForce SF-2500, paměť Toshiba eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Všechny podnikové SSD disky SAS/SATA jsou testovány na naší podnikové testovací platformě druhé generace založené na serveru Lenovo ThinkServer RD630 . Tato nová testovací platforma založená na Linuxu zahrnuje nejnovější propojovací hardware, jako je LSI 9207-8i HBA, a také optimalizace plánování I/O zaměřené na nejlepší možný výkon flash paměti. Pro syntetické benchmarky používáme FIO verze 2.0.10 pro Linux a verzi 2.0.12.2 pro Windows. Protože Fusion-io ioDrive2 využívá zdroje na straně hostitele, umožňují mu vyšší taktovací frekvence serveru dosáhnout vyššího výkonu. V našem syntetickém testovacím prostředí používáme konfiguraci běžného serveru s taktovací frekvencí 2.0 GHz, ačkoli konfigurace serverů s výkonnějšími procesory by mohly přinést ještě vyšší výkon.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB mezipaměti, 6 jader)
- Čipová sada Intel C602
- Paměť – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 registrované RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64bitový, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64bitový
- 100GB Micron RealSSD P400e Spuštění SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA (pro bootovací SSD)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA (pro benchmarking SSD nebo HDD)
Analýza výkonu aplikací
Na podnikovém trhu je obrovský rozdíl mezi tím, jak produkty slibují výkon na papíře, a tím, jak fungují v produkčním prostředí. Chápeme důležitost vyhodnocení úložiště jako součásti větších systémů, a především to, jak rychle úložiště reaguje při interakci s klíčovými podnikovými aplikacemi. Za tímto účelem jsme provedli naše první aplikační testy, včetně našeho proprietárního benchmarku MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark a výkonu MySQL pomocí SysBench.
V našem prostředí databáze MarkLogic NoSQL testujeme skupiny čtyř SATA nebo SAS SSD disků s použitelnou kapacitou větší nebo rovnou 200 GB. Naše databáze NoSQL vyžaduje pro svou práci zhruba 650 GB volného prostoru, rovnoměrně rozděleného mezi čtyři databázové uzly. V našem testovacím prostředí používáme hostitele SCST a každý jednotlivý SSD disk prezentujeme v JBOD, přičemž každému databázovému uzlu je přidělen jeden disk. Test se opakuje ve 24 intervalech, což pro SSD disky v této kategorii vyžaduje celkem 30–36 hodin. Měřením interních latencí zaznamenaných softwarem MarkLogic zaznamenáváme jak celkovou průměrnou latenci, tak i intervalovou latenci pro každý SSD disk.
Pokud jde o celkové průměrné hodnocení latence v našem databázovém benchmarku MarkLogic NoSQL, Fusion-io ioDrive2 MLC mírně zaostával za Intel SSD 910 s dobou odezvy 4.685 ms oproti 4.286 ms.
Disk Fusion-io ioDrive2 MLC nabízel podobnou latenci jako Intel SSD 910, v rozmezí 6–50 ms. ioDrive2 si však po většinu testu udržel nižší latenci zápisu do žurnálu.
Intel SSD 910 dosáhl podobných výsledků jako Fusion-io ioDrive2 s maximální latencí v rozmezí 6–50 ms. Ačkoli jeho výsledky ukládání a zápisu, čtení a zápisu sloučením byly srovnatelné, jeho známky zápisu do deníku byly po většinu testu vyšší. Celkově se Intel SSD 910 podařilo v našem NoSQL testu mírně překonat Fusion-io ioDrive2 MLC.
Náš další aplikační test spočívá v testu databáze Percona MySQL pomocí SysBench, který měří výkon OLTP aktivit. V této testovací konfiguraci používáme skupinu serverů Lenovo ThinkServer RD630 a načítáme databázové prostředí na jeden disk SATA, SAS nebo PCIe. Tento test měří průměrný počet transakcí za sekundu (TPS), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu v rozsahu 2 až 32 vláken. Percona a MariaDB používají v nejnovějších verzích svých databází aplikační API Fusion-io s podporou flash paměti, ačkoli pro účely tohoto srovnání testujeme každé zařízení v jeho „starších“ režimech blokového úložiště.
V našich testech SysBench se Fusion-io ioDrive2 1.2 TB umístil před LSI Nytro WarpDrive 400 GB, přičemž průměrný TPS ioDrive2 se pohyboval od přibližně 305 TPS při 2 vláknech až po 2 354 TPS při 32 vláknech.
Průměrná latence disku Fusion-io ioDrive2 1.2 TB v testu SysBench se pohybovala od 6.55 ms při 2 vláknech do 13.59 ms při 32 vláknech.
V našem testu SysBench s latencí 99. percentilu Fusion-io ioDrive2 1.2TB opět porazil LSI Nytro WarpDrive s lepší latencí v celém testu, přičemž se udržel těsně pod 30 ms na hodnotě 29.35 ms ve srovnání s 39.30 ms u WarpDrive.
Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku
Výkon flash paměti se v průběhu fáze předběžné přípravy každého úložného zařízení liší. Náš proces syntetického benchmarku podnikového úložiště začíná analýzou výkonu disku během důkladné fáze předběžné přípravy. Každý z porovnatelných disků je bezpečně vymazán pomocí nástrojů dodavatele, předběžně připraven do ustáleného stavu se stejnou pracovní zátěží, se kterou bude zařízení testováno při vysoké zátěži 16 vláken s nevyřízenou frontou 16 vláken na vlákno, a poté je testován v nastavených intervalech v několika profilech hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém i náročném využití.
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)
Naše analýza syntetické pracovní zátěže v podniku zahrnuje dva profily založené na reálných úlohách. Tyto profily byly vyvinuty pro snazší porovnání s našimi minulými benchmarky a také s široce publikovanými hodnotami, jako je maximální rychlost čtení a zápisu 4k a rychlost 8k 70/30, která se běžně používá pro podnikový hardware.
- 4k
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 100% 4k
- 8k 70/30
- 70 % čtení, 30 % zápis
- 100% 8k
V tomto testování jsme porovnali všechny tři disky, LSI Nytro WarpDrive, Intel SSD 910 a Fusion-io ioDrive2, a to jak v systémech Linux, tak i Windows. U ioDrive2 jsme navíc využili jeho schopnost overprovisioningu pro testovací režim s vysokým výkonem (HP).
Náš první test naměřil 100% výkon náhodného zápisu 4k při zátěži 16T/16Q. V tomto nastavení dosáhl Fusion-io ioDrive2 MLC HP výkonu 253 000 pro Windows a 293 000 pro Linux, který se poté ustálil na téměř ustáleném stavu na 113 000 IOPS, respektive 118 000 IOPS, což je nejlepší hodnota ve své třídě. Hodnoty výkonu při bursting HP byly podobné jako u standardních disků. V ustáleném stavu Intel SSD 910 skutečně porazil standardní ioDrive2 s Windows a Linuxem.
Při vysoké zátěži 16T/16Q naměřil Fusion-io ioDrive2 HP v burst režimu 0.87–1 ms a s blížícím se ustálenému stavu se zvýšil až na přibližně 2.16–2.24 ms. Sériové hodnoty byly v burst režimu podobné, ale v ustáleném stavu vyšší, kde je opět překonal Intel SSD 910.
Při porovnání maximální latence měl Fusion-io ioDrive2 MLC výrazně lepší maximální dobu odezvy v Linuxu než ve Windows. Navíc jeho maximální latence ve Windows HP výrazně zaostávala za konkurencí. Celkově nejlepších výsledků dosáhly disky Intel SSD 910 Linux a ioDrive2 Linux HP s 26 ms, respektive 15 ms.
Při ještě bližším pohledu na konzistenci latence v našem 4k náhodném zápisu se Fusion-io ioDrive2 HP s Linuxem a Windows umístily těsně za Intel SSD 910, který dosáhl nejvyššího hodnocení s 2.38 ms pro Linux a 2.72 ms pro Windows.
Po 6 hodinách předběžné úpravy nabídl Fusion-io ioDrive2 (s Windows a HP) výkon při náhodném čtení 4k dat s neuvěřitelnou rychlostí 252 000 IOPS a rychlostí zápisu 111 597 IOPS u HP a 61 847 IOPS u standardního modelu. Intel SSD 910 poskytoval vyšší propustnost zápisu.
S pracovní zátěží 16T/16Q nabídl Fusion-io ioDrive2 s Windows (HP a standardní) průměrnou latenci náhodného čtení 4k, která vedla skupinu s 1.013 ms, zatímco nejlepší latenci zápisu dosáhl Intel SSD 910 s Windows s latencí zápisu dokonce 2.097 ms.
Maximální latence u Fusion-io ioDrive2 pro Windows byla nejlepší pro aktivitu čtení s pouhými 7.98 ms, ačkoli jeho maximální aktivita zápisu byla nejvyšší ve skupině s 1030.50 ms.
Při srovnání konzistence latence se Fusion-io ioDrive2 MLC umístil na konci skupiny v konzistenci náhodného čtení a zápisu 4k.
V našem dalším testu se podíváme na 8k profil se smíšeným poměrem čtení/zápisu 70/30. V tomto nastavení začal Fusion-io ioDrive2 v různých konfiguracích s burstovým výkonem přes 210 000 IOPS, který se zpomalil na rychlost kolem 70 000 IOPS pro standardní disk a 88 000 IOPS pro HP. Burst výkon byl daleko před konkurencí a ustálené rychlosti se blížily burstovým rychlostem konkurenčních disků, s výjimkou Nytro WarpDrive Windows.
Průměrná latence disku Fusion-io ioDrive2 ve všech režimech na začátku našeho 8K 70/30 testu byla 1.2 ms, přičemž se s blížícím se ustáleným stavem zvýšila na přibližně 2.88 ms u HP a 3.65 ms u standardního režimu. Tato čísla překonala i výsledky konkurence.
Během našeho 8k testu s rozlišením 70/30 nabídl Fusion-io ioDrive2 Linux HP nejlepší maximální dobu odezvy s maximální latencí po většinu testu pod 25 ms. ioDrive2 Windows HP opět vykazoval vysokou maximální latenci.
Konzistence latence Fusion-io ioDrive2 HP v Linuxu a Windows dosáhla nejnižších hodnot, a to 2.5 ms, respektive 2.55 ms.
Ve srovnání s fixním maximálním zatížením 16 vláken a 16 front, které jsme provedli v testu zápisu 100 % 4k, naše profily smíšené zátěže škálují výkon v široké škále kombinací vláken/front. V těchto testech pokrývají intenzitu zátěže od 2 vláken a 2 front až po 16 vláken a 16 front. V rozšířeném testu 8k 70/30 dosáhl Fusion-io ioDrive2 HP pro Linux a Windows vrcholu kolem 88 000 IOPS, což bylo na vrcholu skupiny, ačkoli ioDrive2 také porazil konkurenci, i když s mnohem menším náskokem.
Průměrná latence pro Fusion-io ioDrive2 HP Linux a Windows byla špičková ve své třídě a standardní verze také překonala konkurenci.
Během našeho testu s proměnlivou zátěží 8k 70/30 zůstala maximální latence u Fusion-io ioDrive2 ve všech prostředích o dost vyšší než u konkurence. Vrchol u HP se udržel těsně pod 110 ms a u standardního režimu se pohyboval až téměř 300 ms.
Směrodatná odchylka od Fusion-io ioDrive2 HP v našem testovacím prostředí byla nejlepší ve své třídě a ioDrive2 v sériovém provedení dosáhl vrcholu přibližně na stejné úrovni jako Intel SSD 910.
Závěr
Aplikační akcelerátor Fusion-io ioDrive2 MLC běží v kapacitách až 1.2 TB v provedení HHHL, zatímco FHHL nabízí až 3 TB. Ačkoli jeho nedávno recenzovaný sourozenec, vlajková loď ioDrive2 Duo SLC , je díky SLC NAND a konfiguraci s dvěma řadiči navržena pro zvládání nejnáročnějších aplikací, jeden disk ioDrive2 s MLC si stále poradí s náročnými úlohami, které vyžadují super nízkou latenci a vysokou propustnost. MLC NAND také znamená, že Fusion-io může nabídnout tento model se zvýšenou kapacitou a za nižší cenu než verze SLC.
Jelikož jsme již nedávno testovali ioDrive2 Duo SLC, měli jsme dobrý referenční bod pro to, jak si bude single ioDrive2 vést. Tentokrát však bylo naše testovací prostředí aktualizováno, protože jsme postupně vyřadili některé z našich starších syntetických benchmarků ve prospěch našich reálných testovacích prostředí MarkLogic a SysBench MySQL. Začali jsme s těmito testy a ioDrive2 si vedl dobře. Ačkoli celková průměrná latence ioDrive2 byla v testu MarkLogic mírně zastíněna Intel SSD 910, jeho výkon byl konkurenceschopný a jeho špičky latence zápisu do deníku byly o dost nižší než u Intel SSD 910. V našem testu SysBench se ioDrive2 utkal s LSI Nytro WarpDrive a dosáhl o několik set TPS více při nižší latenci.
Poté jsme porovnali ioDrive2 s diskem Intel SSD 910 a LSI Nytro WarpDrive s využitím funkce ioDrive2 pro over-provisioning pro režim vysokého výkonu (HP) a všechny disky jsme testovali v systémech Linux i Windows. Pokud jde o obecné údaje o propustnosti, ioDrive2 si konzistentně vedl nejlépe. Jeho režim HP poskytoval nejvyšší celkovou propustnost, která v našem 4k náhodném testu dosáhla maxima přes 250 000. ioDrive2 si také dobře vedl v latenci, s výjimkou maximální latence ve Windows, kterou jsme při testování pozorovali i u ioDrive2 Duo SLC. Kromě této kategorie si ioDrive2 vedl extrémně dobře.
Klady
- Špičkový balíček softwaru pro správu
- Nabízí nejvyšší propustnost v úlohách 4k a 8k v porovnání s modely pro základní podniky
- Latence a propustnost v reálných testech Sysbench a MarkLogic na úrovni parity nebo lepší než u konkurence
Nevýhody
- Problémy s maximální latencí ve Windows i Linuxu
Závěrem
Fusion-io ioDrive2 MLC dokáže zrychlit systémy a zvládnout ty nejnáročnější úlohy tím, že poskytuje působivé hodnoty propustnosti, které jsou nejlepší ve své třídě, a to vše v kombinaci s přední sadou softwarových nástrojů pro správu.
Amazon