Recenze pevného disku Seagate Enterprise Performance 10K s technologií TurboBoost

by Adam armstrong on May 19, 2015

Enterprise ◇ HDD

Pevné disky Seagate Enterprise Performance 10K představují osmou generaci řady Enterprise Performance od Seagate. Disk má 2.5" provedení, je vybaven úložištěm SAS 10K a rychlostí 12 Gb/s, je doplněn technologií „TurboBoost“ s 32 GB eMLC flash pro rychlejší čtení a zápis a má 128 MB multisegmentovou mezipaměť. Disk má maximální kapacitu 1.8 TB, což je o 50 % více než předchozí generace. Pro kupující, kteří dbají na bezpečnost dat, je k dispozici také zabezpečený model s okamžitým a bezpečným mazáním. Disk se dodává také v kapacitách 300 GB, 450 GB, 600 GB, 900 GB a 1.2 TB.

Nejnovější verze disků 10K jsou navrženy tak, aby poskytovaly výkon kriticky důležitých pro danou misi. Hlavním zaměřením disků je kapacita, hustota a úspora energie. 2.5" disky oproti 3.5" umožňují téměř dvojnásobnou kapacitu s o 70 % menším rozměrem. Funkce TurboBoost umožňuje zrychlené I/O operace, optimalizovanou dobu odezvy, zlepšení výkonu při práci s aktivními daty, a to vše při zachování předvídatelného výkonu. Nové disky jsou vybaveny technologií Seagate RAID Rebuild, která správcům poskytuje rychlejší doby obnovy s menší zátěží systému a sníženým rizikem sekundárního selhání. Seagate má také verze disku s zabezpečeným mazáním (SED) a také modely ověřené podle FIPS 140-2, které pomáhají chránit kritická data.

Seagate Enterprise Performance 10Kv8 s technologií TurboBoost má 5letou záruku a jeho pouliční cena je 735 dolarů.

Specifikace disku Seagate Enterprise Performance 10Kv8 s technologií TurboBoost:

Model: ST1800MM0128
Otáčky vřetena (ot./min): 10 000
Průměrná latence (ms): 2.9
Trvalá přenosová rychlost (vnější k vnitřnímu průměru, MB/s): 241 až 117
Vícesegmentová mezipaměť (MB): 128
Konfigurace/Spolehlivost
- Disky: 4
- Hlavy: 8
Rozhraní: 12 Gb/s
Externí přenosová rychlost (MB/s): 1 200
Neopravitelné chyby čtení na přečtený bit: 1 na 10E16
Roční míra selhání (AFR): 0.44 %
Typ NAND Flash: eMLC
Velikost NAND flash paměti: 32 GB
Power Management
- Typický provozní proud (A) +5V/+12V: 0.44/0.47
- Typický provozní příkon (W): 7.8
- Příkon v klidu (W): 4.55
- Index výkonové účinnosti (v klidovém stavu W/GB): 0.0025
Provozní teplota (°C): 5 až 55
Teplota, mimo provoz (°C): –40 až 70
Ráz, provozní: 11 ms (Gs): 40
Ráz, mimo provoz: 2 ms (Gs): 400
Akustika v klidovém stavu (bely – akustický výkon): 3.1
Vibrace, provozní: <500 Hz (Gs): 0.5
Vibrace, mimo provoz: <500 Hz (Gs): 3
Fyzický
- Výška (palce/mm, max.): 0.591/15.00
- Šířka (palce/mm, max.): 2.760/70.10
- Hmotnost (lb/kg): 0.439/0.199
- Množství v kartonu: 30
- Kartonů na paletě: 50
- Kartonů na vrstvu: 10
Omezená záruka: 5 let

Navrhněte a postavte

Pevný disk Seagate Enterprise Performance 10k s technologií TurboBoost je 2.5" disk s výškou 15 mm. Design disku pokračuje ve stopách jeho předchůdců a nabízí téměř identický vzhled jako Seagate SSHD. Na horní straně je štítek s informacemi o produktu a souvisejícími specifikacemi, jako je kapacita a rozhraní. Boky disku jsou vybaveny čtyřmi otvory pro šrouby pro snadnou montáž. Spodní část disku je převážně černá s odkrytou deskou plošných spojů.

Přední strana disku je vybavena tradičním rozhraním SAS.

Uvnitř Seagate 10k s TurboBoost je primárním řadičem čipová sada Avago s viditelným balíčkem Samsung DRAM.

Testovací pozadí a srovnatelné materiály

V této recenzi porovnáme Enterprise Performance 10k8 s následujícími disky:

Testujeme disky na serveru Dot Hill AssuredSAN 4824.

Analýza výkonu aplikací

Na podnikovém trhu je obrovský rozdíl mezi tím, jak produkty slibují výkon na papíře, a tím, jak fungují v reálném produkčním prostředí. Chápeme důležitost vyhodnocení úložišť jako součásti větších systémů, a především to, jak rychle úložiště reaguje při interakci s klíčovými podnikovými aplikacemi. Za tímto účelem jsme provedli aplikační testy, včetně testování výkonu MySQL pomocí SysBench , výkonu SQL Serveru pomocí Benchmark Factory a také výkonu virtualizace VMmark od VMware.

Test databáze Percona MySQL pomocí aplikačního testu SysBench měří výkon OLTP aktivity. V této testovací konfiguraci používáme skupinu serverů Lenovo ThinkServer RD630 a načítáme databázové prostředí na jeden disk SATA, SAS nebo PCIe nebo na skupinu pevných disků pomocí karty LSI 9286-8e RAID. 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.

Během našeho benchmarku průměrného počtu transakcí za sekundu se 10Kv8 s turbem umístil přesně uprostřed a dosáhl maxima 835.05 TPS. Není divu, že 10Kv8 s turbem zaostával za 15K s turbem nebo hybridním pohonem.

Pokud jde o průměrnou latenci v našem testu Sysbench MySQL, ukázaly se podobné výsledky. 10Kv8 se opět umístil uprostřed, tentokrát rychle za 15K a hybridním modelem.

Co se týče našeho nejhoršího scénáře latence MySQL (latence 99. percentilu), 10Kv8 s turbem si udržel své místo uprostřed a zaostal o něco dále za SSHD a 15K.

Náš další test databáze se zabývá výkonem v prostředí Microsoft SQL Serveru, které využívá databázi SQL Serveru o velikosti 685 GB (měřítko 3 000) a měří transakční výkon a latenci při zátěži 30 000 VU. Zahrnujeme také výsledky z menší databáze SQL Serveru o velikosti 333 GB (měřítko 1 500), abychom lépe přizpůsobili velikost mezipaměti pracovní zátěži.

Stejně jako v testu Sysbench byly výsledky, co se týče umístění ve výkonu, velmi podobné. 10Kv8 s turbem se opět umístil uprostřed a zaostal za 15K s turbem i hybridním pohonem. S 30 tisíci virtuálními uživateli dosáhl 10Kv8 s turbem výkonu 4 460,6 TPS.

Při pohledu na průměrnou latenci dosáhl 10Kv8 s turbem rychlosti 1 983 ms.

Při přechodu na menší databázi jsou si celkové výsledky mnohem blíže, všechny se od sebe liší do 20 TPS. 10Kv8 s turbem se umístil uprostřed s 3 093,9 TPS.

Latence byla také blízká, do 35 ms, a opět se 10Kv8 s turbem umístil uprostřed se 106 ms.

Náš protokol VMmark využívá řadu dílčích testů založených na běžných virtualizačních úlohách a administrativních úkolech, přičemž výsledky se měří pomocí dlaždicové jednotky, která odpovídá schopnosti systému provádět různé virtuální úlohy, jako je klonování a nasazení virtuálních strojů, automatické vyvažování zátěže virtuálních strojů v datovém centru, živá migrace virtuálních strojů (vMotion) a dynamické přemisťování datových úložišť (storage vMotion).

Ve srovnání s normalizovaným výkonem VMmark 2.5.1 dokázal 10Kv8 s turbem zvládnout až zátěž 8 dlaždic, což je druhé místo za 15K, které zvládlo zátěž 10 dlaždic.

Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku

Před zahájením každého ze syntetických benchmarků fio naše laboratoř předběžně připraví zařízení do ustáleného stavu při vysoké zátěži 16 vláken s frontou 16 vláken na vlákno. Poté je úložiště testováno v nastavených intervalech s více profily 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 zkrácená analýza syntetické pracovní zátěže v podniku obsahuje jeden profil navržený tak, aby zobrazoval špičkové náhodné I/O z každého zařízení. Tento profil je navržen tak, aby se používal jako základní hodnota srovnatelná s tvrzeními výrobců o rychlostech náhodného přenosu.

4k
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 100% 4k
8k (sekvenční)
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 100% 8k
8K 70/30
- 70 % čtení, 30 % zápis
- 100 % 8 tisíc
128K (sekvenční)
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 100 % 128 tisíc

V našem testu 100% náhodného čtení a zápisu 4K, při měření výkonu v celém spektru LBA se Seagate 10Kv8 s turbo výkonem po zvýšení zisku umístil přesně uprostřed. Seagate 10Kv8 s turbo dosáhl výkonu čtení 17 111 IOPS a výkonu zápisu 7 565 IOPS.

Při pohledu na průměrnou latenci vidíme, že Seagate 10Kv8 s turbo technologií poprvé klesl z třetího místa. Latence čtení disku byla ve skutečnosti nejvyšší s 63.66 ms. Latence zápisu 10Kv8 s turbo technologií byla více v souladu s předchozími výsledky s 34.52 ms.

S maximální latencí vidíme podobné výsledky jako výše. 10Kv8 s turbem skončil poslední s rychlostí čtení 1 325,8 ms a třetí v zápisu s rychlostí 385.6 ms.

Je zajímavé, že směrodatná odchylka nám při stejném umístění dala přesně stejné výsledky jako průměrná latence.

V dalším testu jsou disky opět vystaveny 100% aktivitě čtení/zápisu, tentokrát s sekvenční propustností 8K. 10Kv8 s turbo se umístil na druhém místě v aktivitě čtení a na třetím v aktivitě zápisu. 10Kv8 s turbo dosáhl výkonu čtení 143 516 IOPS a výkonu zápisu 55 236 IOPS. 15K se umístil na prvním místě.

Ve srovnání s fixním maximálním zatížením 16 vláken a 16 front, které jsme provedli v testu zápisu 100% 4k, naše profily smíšených zatížení škálují výkon v široké škále kombinací vláken/front. V těchto testech jsme rozšířili intenzitu zatížení od 2 vláken a 2 front až po 16 vláken a 16 front. V propustnosti se 10Kv8 s turbem umístil na třetím místě s vrcholem výkonu 8 909 IOPS.

Při pohledu na průměrnou latenci vidíme, že 10Kv8 s turbem se opět umístil uprostřed. I když se nejedná o špičku, 10Kv8 s turbem má menší latenci než jeho neturbo protějšek a také než model, který nahrazuje.

S maximální latencí se 10Kv8 s turbem opět propadá na poslední místo. Jeho neturbo verze se však umístila na prvním místě. Většina disků vykazuje po celou dobu nekonzistentní rychlosti.

Směrodatná odchylka ukázala, že motor 10Kv8 s turbem zůstal většinou na spodních příčkách, zatímco jeho neturbo verze si opět vedl nejlépe.

Náš test Enterprise Synthetic Workload 128K je sekvenční test s velkými bloky, který ukazuje nejvyšší sekvenční přenosovou rychlost pro disk s plotnami. Při pohledu na výkon 128K se 100% aktivitou zápisu a 100% aktivitou čtení se 10Kv8 s turbo umístil na druhém místě v rychlosti čtení s 2.48 GB/s a na třetím místě v rychlosti zápisu s 1.63 GB/s. Není divu, že 15K s turbo boost obsadil první místo v rychlosti čtení s 3.15 GB/s. A 10Kv8 bez turbo boost se umístil na prvním místě s rychlostí zápisu 2.46 GB/s.

Závěr

Pevný disk Seagate Enterprise Performance 10Kv8 je 2.5" 10K pevný disk s „budoucím“ 12Gb/s SAS rozhraním. Disk je vybaven technologií Seagate TurboBoost, která přidává 32 GB eMLC NAND a 128MB mezipaměti pro zvýšení výkonu. Disky jsou navrženy pro použití v datových centrech, kde ukládají kritická data. Hlavním zaměřením disků je výkon, kapacita, hustota a nízká spotřeba energie. Disky se dodávají v kapacitách 300 GB, 450 GB, 600 GB, 900 GB, 1.2 TB a 1.8 TB a mají pětiletou záruku.

Co se týče výkonu, Seagate Enterprise Performance 10Kv8 s TurboBoost běžel většinu času zhruba uprostřed a několikrát klesl na konec tabulky. V našich aplikačních testech se umístil uprostřed v testech Sysbench i SQL. V testu SQL Server s menší databází se 10Kv8 s TurboBoost umístil do 8 TPS a 13 ms od nejlepšího výkonu. V našem testu VMmark také načetl až 8 dlaždic, zatímco většina ostatních disků dosáhla maxima 4 dlaždic.

V našich syntetických zátěžích se 10Kv8 s turbem stále umístil uprostřed v testech propustnosti, ale v testech latence klesl na konec. V našich 4K testech dosáhl 10Kv8 s turbem propustnosti 17 111 IOPS pro čtení a 7 565 IOPS pro zápis. Jeho latence byla poněkud vysoká s průměrnou latencí čtení 63.66 ms a latencí zápisu 34.52 ms. Maximální latence vykázala podobný výsledek, čtení bylo velmi vysoké, 1 325,8 ms, a zápis byl více shodný s ostatními testovanými disky s 385.6 ms. S naším 8K diskem byl 10Kv8 s turbem výkon lepší, když se umístil na druhém místě ve čtení se 143 516 IOPS a na třetím místě v zápisu s 55 236 IOPS. A v našem sekvenčním testu s velkými bloky jsme zaznamenali rychlosti čtení 2.48 GB/s a zápisu 1.63 GB/s.

Není divu, že 10Kv8 s turbem si s 15K s turbem moc nevedl. Nicméně 10Kv8 s turbem má vyšší propustnost než jeho neturbo protějšek a také třikrát větší kapacitu než 15K disky. I když by disky měly o něco nižší propustnost a nižší latenci než 15K disky, byly by schopny ve stejném rackovém prostoru umístit mnohem větší kapacitu, což by vedlo k nižším nákladům na GB.

Klady