Recenze Intel SSD DC P4500

by Lyle Smith on 6. dubna 2018

Enterprise ◇ SSD

Řada Intel SSD DC P4500 je součástí řady Intel 3D NAND SSD a je navržena pro práci se softwarově definovanými cloudovými infrastrukturami v multicloudovém prostředí, konkrétně pro snížení nároků na server. Díky dostupnosti ve formátech 2.5" PCIe, HHHL PCIe a „ruler“ nabízí model P4500 velkou flexibilitu a bude vyhovovat potřebám řady různých fyzických případů použití. Disk Intel také disponuje mapováním jader párování na procesor, které podporuje jak vysoký počet disků, tak škálování více SSD disků na platformách Intel.

SSD disk P4500 je poháněn zcela novým řadičem NVMe a Intel uvádí, že byl optimalizován pro úlohy náročné na čtení a pro maximalizaci využití CPU. Řada Intel by tak měla dosáhnout až 3 300 MB/s při sekvenčním čtení a zápisu a 1 900 MB/s při náhodném čtení a zápisu 4K a více než 645 000 IOPS a 65 600 IOPS. My se podíváme na 2TB 2.5palcový model, u kterého se uvádí, že dosahuje výsledků v dolní části výkonnostního rozsahu řady P4500: 3 200 MB/s při čtení a 1 050 MB/s při zápisu v sekvenčním výkonu, zatímco potenciálně by mohl dosáhnout 490 000 IOPS při čtení a 38 000 IOPS při zápisu v náhodném výkonu.

Pokud jde o funkce spolehlivosti, procesor Intel P4500 je vybaven užitečnou vestavěnou komplexní ochranou dat pro větší klid. Patří sem ochrana před tichým poškozením dat a technologie Power Loss Imminent (PLI), která chrání obsah disku před nepředvídaným výpadkem napájení prostřednictvím čipů pro správu napájení, kondenzátorů, algoritmů firmwaru a vestavěného autotestu PLI.

2.5palcový disk Intel P4500 se dodává s 5letou zárukou v kapacitách 1 TB, 2 TB a 4 TB.

Specifikace Intel SSD DC řady P4500

Formální faktor	2.5palcový PCIe 3.1 x4
Kapacita	1 TB, 2 TB, 4 TB
Rozhraní
NAND	3D NAND TLC
Výkon
Sekvenční čtení	3200MB / s
Sekvenční zápis	1050MB / s
Náhodné čtení 4K	490,000 IOPS
Náhodný zápis 4K	38,000 IOPS
Spolehlivost
Vytrvalost	1.89 PBW
Střední doba mezi poruchami (MTBF)	2 milion hodin
Vibrace v provozu	2.17 GRMS
Vibrace mimo provoz	3.13 GRMS
Ráz (provozní a neprovozní)	1000 G/0.5 ms
Výkon
Líný	<5 W.
Průměrný	Sekvenční průměr 13.8 W (zápis), 9.5 W (čtení)
Záruka	5letá záruka s bezplatnou technickou podporou

Výkon

Testovací platforma

Naše recenze podnikových SSD disků využívají pro testování aplikací Lenovo ThinkSystem SR850 a pro syntetické benchmarky Dell PowerEdge R740xd . ThinkSystem SR850 je dobře vybavená platforma se čtyřmi procesory, která nabízí výkon CPU výrazně převyšující potřebný pro namáhání vysoce výkonného lokálního úložiště. Syntetické testy, které nevyžadují mnoho procesorových zdrojů, využívají tradičnější dvouprocesorový server. V obou případech je cílem prezentovat lokální úložiště v co nejlepším světle, které je v souladu s maximálními specifikacemi disků od dodavatelů úložišť.

Lenovo Think System SR850

4 x procesor Intel Platinum 8160 (2.1 GHz x 24 jader)
16 x 32GB DDR4-2666Mhz ECC DRAM
2x RAID 930-8i 12Gb/s RAID karty
8 pozic NVMe
VMware ESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd

2 x procesor Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 jader)
16 x 16GB DDR4-2666MHz ECC DRAM
1x karta PERC 730 2GB 12Gb/s RAID
Doplňkový adaptér NVMe
Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

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.

Srovnávací údaje pro tuto recenzi:

Analýza pracovní zátěže aplikací

Abychom pochopili výkonnostní charakteristiky podnikových úložných zařízení, je nezbytné modelovat infrastrukturu a aplikační zátěže v živých produkčních prostředích. Našimi benchmarky pro Intel P4500 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 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

V transakčním benchmarku Sysbench jsme viděli, že Intel P4500 2TB se umístil na posledním místě s pouhými 4 476,3 TPS.

Co se týče průměrné latence v Sysbench, P4500 se opět umístil na posledním místě s 28.6 ms.

V našem nejhorším případě latence MySQL (latence 99. percentilu) se P4500 umístil na spodních příčkách žebříčku s 53.7 ms, hned za diskem HGST.

Houdini od SideFX

Houdini test je speciálně navržen pro vyhodnocení výkonu úložiště ve vztahu k CGI renderingu. Testovací prostředí pro tuto aplikaci je varianta základního serveru Dell PowerEdge R740xd, který používáme v laboratoři, s duálními procesory Intel 6130 a 64GB DRAM. V tomto případě jsme nainstalovali Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) s operačním systémem Bare Metal. Výstup benchmarku se měří v sekundách, přičemž méně sekund znamená lepší výsledek.

Demoverze Maelstrom představuje část renderovacího procesu, která zdůrazňuje výkonnostní možnosti úložiště tím, že demonstruje jeho schopnost efektivně využívat odkládací soubor jako formu rozšířené paměti. Test nezapisuje výsledná data ani nezpracovává body, aby izoloval vliv latence na podkladovou úložnou komponentu v důsledku doby načítání. Samotný test se skládá z pěti fází, z nichž tři spouštíme jako součást benchmarku, a to takto:

Načítá zabalené body z disku. Toto je čas na čtení z disku. Jedná se o jednovláknový proces, který může omezit celkovou propustnost.
Rozbalí body do jednoho plochého pole, aby bylo možné je zpracovat. Pokud body nejsou závislé na jiných bodech, lze pracovní sadu upravit tak, aby zůstala v jádru. Tento krok je vícevláknový.
(Neběží) Zpracujte body.
Znovu je zabalí do bloků vhodných pro uložení zpět na disk. Tento krok je vícevláknový.
(Nespustit) Zapsat bloky z bucketů zpět na disk.

V našem testu Houdini se Intel P4500 umístil v nižší střední třídě testovaných disků s časem vykreslování 8 snímků za 3 067 sekund. Pro srovnání, P4510 dosáhl solidních 2 595,7 sekund.

Analýza pracovní zátěže VDBench

Pokud jde o benchmarking úložných zařízení, testování aplikací je nejlepší a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných pracovních zátěží, pomáhají stanovit základní parametry úložných zařízení s faktorem opakovatelnosti, který usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto pracovní zátěže nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, běžných testů velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI. Všechny tyto testy využívají běžný generátor pracovních zátěží vdBench se skriptovacím enginem pro automatizaci a zachycení výsledků na velkém clusteru výpočetního testování. To nám umožňuje opakovat stejné pracovní zátěže napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Náš testovací proces pro tyto benchmarky vyplní celou plochu disku daty a poté rozdělí sekci disku o délce rovnající se 25 % kapacity disku, aby simuloval, jak by disk mohl reagovat na pracovní zátěže 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, 64 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
64K sekvenční čtení: 100% čtení, 16 vláken, rychlost čtení 0–120 %
64K sekvenční zápis: 100% zápis, 8 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
Syntetická databáze: SQL a Oracle
Trasování úplného klonu VDI a propojených klonů

V naší první analýze pracovní zátěže VDBench jsme se zaměřili na náhodný výkon čtení 4K dat, kde všechny disky vykazovaly v celém benchmarku latenci submilisekund. Intel P4500 dosáhl vrcholu 463 745 IOPS s latencí 275.1 μs, což ho řadí výrazně za ostatní testované disky.

Dále jsme se podívali na výkon zápisu 4K a zde P4500 dosáhl vrcholu 107 159 IOPS a latence 1 191,2 μs, což je opět poslední místo.

Pokud jde o sekvenční výkon, podívali jsme se na naše benchmarky pro 64K. Při sekvenčním čtení 64K vykazovaly všechny disky v celém benchmarku latenci menší než milisekunda. P4500 dosáhl vrcholu 24 009 IOPS neboli 1.5 GB/s s latencí 337 μs.

V sekvenčním zápisu s rychlostí 64K dat P4500 opět výrazně zaostával a dosáhl maxima pouhých 8 399 IOPS neboli 524 MB/s s latencí 1 893 μs.

Dále jsme se podívali na naše SQL úlohy, kde opět žádný disk nepřekročil latenci 1 ms. P4500 dosáhl vrcholu 113 441 IOPS s latencí 280.9 μs.

V našem testu SQL 90-10 dosáhl Intel P4500 špičkového výkonu pouhých 95 208 IOPS a latence 335 μs.

V testu SQL 80-20 dosáhl Intel P4500 maximálního skóre 82 092 IOPS s latencí 389 μs. P4510 si naopak vedl exponenciálně lépe s maximálním skóre 204 683 IOPS a latencí 156 μs.

V úlohách Oracle opět všechny disky dosahovaly výkonu pod milisekundu. V úlohách Oracle dosáhl P4500 vrcholu 74 764 IOPS s latencí 480 μs.

S Oracle 90-10 se P4500 zaostával s výkonem 78 496 IOPS a latencí 278 μs.

V našem posledním benchmarku Oracle (80-20) dosáhl P4500 maximálního skóre 67 820 IOPS a latence 324 μs.

Dále jsme přešli k našemu testu klonů VDI, Full a Linked (označené FC a LC). V testu VDI Full Clone Boot P4500 opět výrazně zaostal za srovnatelnými modely s maximálním výkonem 76 736 IOPS a latencí 446 μs.

Pro počáteční přihlášení do VDI FC zaznamenal P4500 maximum pouhých 30 102 IOPS a latenci 991 μs.

S VDI FC Monday Login dosáhl P4500 maximálního výkonu 24 678 IOPS a latence 639 μs.

V testu VDI LC Boot zaznamenal P4500 vrchol 40 181 a latenci 395 μs.

Počáteční přihlášení k VDI LC zaznamenalo pouhých 14 386 IOPS a latenci 546 μs, což jej řadí výrazně za disky zaměřené na výkon.

V našem posledním testu, VDI LC Monday Login, dosáhl P4500 maxima 18 937 IOPS a latence 841 μs.

Závěr

Řada Intel P4500 je NVMe SSD disk, který využívá novou 3D NAND paměť od společnosti Intel a je k dispozici ve formátech 2.5" PCIe, HHHL PCIe a „ruler“, přičemž první z nich jsme si pro tuto recenzi prohlédli. Disk má maximální kapacitu 4 TB (4 TB pro 2.5palcové modely, 8 TB pro verzi s rulerem) a dosahuje rychlosti 3 200 MB/s při sekvenčním čtení a 490 000 IOPS při náhodném čtení. Jak je zřejmé z výše uvedených grafů, model P4500 byl s uvedením modelu P4510 vylepšen.

Při pohledu na podrobnosti výsledků našich benchmarků vykázal P4500 výkon v nižším rozsahu prakticky ve všech kategoriích, s výjimkou našeho testu Houdini, který je speciálně navržen k vyhodnocení výkonu úložiště ve vztahu k CGI renderingu. Zde dosáhl výsledků v nižším středním rozsahu s dobou renderování 8 snímků 3 067 sekund. V Sysbench dosáhl P4500 v našem transakčním testu 4 476,3 TPS, průměrné latence 28.6 ms a v nejhorším případě 53.7 ms.

V našich benchmarkových testech VDbench P4500 v našich testech znatelně zaostával. Během testů 4K dosáhl disk Intel maxima 463 745 IOPS s latencí 275.1 μs pro čtení a 107 159 IOPS a 1 191,2 μs pro zápis. Pro sekvenční čtení 64K disk dosáhl 1.5 GB/s s latencí 337 μs pro čtení a 524 MB/s s latencí 1 893 μs pro zápis.

Opět stojí za zmínku, že Intel poměrně rychle aktualizoval P4500 na P4510, což je samozřejmě hodný upgrade. SSD disky P4500 jsou stále poměrně široce dostupné a objevují se na mnoha místech, jako je například cluster VMware vSAN, který právě recenzujeme; takže pochopení základního výkonu disku je v tomto kontextu důležité. Za jinak stejných podmínek je však P4510 jednoznačně lepší koupí pro ty, kteří mají zájem o agresivnější výkonnostní profil.

SSD Intel DC P4500

Diskutujte o této recenzi

Přihlaste se k odběru newsletteru StorageReview