Im März dieses Jahres erweiterte Kingston Digital Inc. mit der Einführung der Kingston DC1000M sein Angebot an erschwinglichen Enterprise-SSDs. Die neue SSD soll ein erschwingliches Laufwerk mit NVMe-Leistung sein, das alte SATA- und SAS-SSDs ersetzt, wenn Unternehmen sich weiterentwickeln. Die DC1000M ist mit Kapazitäten zwischen 960 GB und 7.68 TB und im U.2-Formfaktor erhältlich.
Der DC1000M funktioniert gut in allen Servern oder Arrays, die NVMe- und U.2-Backplanes verwenden. Das neue Laufwerk ist für Workloads mit gemischten Anwendungsfällen konzipiert und soll 3 GB/s und bis zu 540 IOPS bei sehr geringer Latenz erreichen können. Dies ist ideal für Antriebsanwendungen, die Virtualisierung, HPC, Webhosting-Caching, hochauflösende Medienerfassung und -transport sowie ERP-, CRM-, GL-, OLAP-, OLTP-, ERM-, BI- und EDW-Workloads umfassen. Der DC1000M verfügt über einen Stromausfallschutz und eine Telemetrieüberwachung für besseren Datenschutz und Zuverlässigkeit.
Die Kingston DC 1000M ist in vier Formfaktoren erhältlich: 960 GB, 1.92 TB, 3.84 TB und 7.68 TB. In diesem Test werden wir uns das 3.84-TB-Modell ansehen.
Technische Daten der Kingston DC1000M
| Formfaktor | U.2, 2.5'' x 15mm |
| Interface | NVMe PCIe Gen 3.0 x4 |
| Kapazitäten | 960 GB, 1.92 TB, 3.84 TB, 7.68 TB |
| NAND- | 3D TLC |
| Sequentielles Lesen / Schreiben | 960 GB – 3,100 MB/1,330 MB 1.92 TB – 3,100 MB/2,600 MB 3.84 TB – 3,100 MB/2,700 MB 7.68 TB – 3,100 MB/2,800 MB |
| Steady-State-4K-Lesen/Schreiben | 960 GB – 400,000/125,000 IOPS 1.92 TB – 540,000/205,000 IOPS 3.84 TB – 525,000/210,000 IOPS 7.68 TB – 485,000/210,000 IOPS |
| Latency | TYP Lesen/Schreiben: <300μs / <1ms |
| Ausdauer | 960 GB – (1 DWPD/5 Jahre) 1.92 TB – (1 DWPD/5 Jahre) 3.84 TB – (1 DWPD/5 Jahre) 7.68 TB – (1 DWPD/5 Jahre) |
| Energieverbrauch | 960 GB: Leerlauf: 5.14 W, durchschnittliches Lesen: 5.25 W, durchschnittliches Schreiben: 9.10 W, maximales Lesen: 5.64 W, maximales Schreiben: 9.80 W 1.92 TB: Leerlauf: 5.22 W, durchschnittliches Lesen: 5.31 W, durchschnittliches Schreiben: 13.1 W, maximales Lesen: 5.70 W, maximales Schreiben: 13.92 W 3.84 TB: Leerlauf: 5.54 W, durchschnittliches Lesen: 5.31 W, durchschnittliches Schreiben: 14.69 W, maximales Lesen: 6.10 W, maximales Schreiben: 15.5 W 7.68 TB: Leerlauf: 5.74 W, durchschnittliches Lesen: 5.99 W, durchschnittliches Schreiben: 17.06 W, maximales Lesen: 6.63 W, maximales Schreiben: 17.88 W |
| Lagertemperatur | -40 ° C ~ 85 ° C |
| Betriebstemperatur | 0 ° C ~ 70 ° C |
| Abmessungen | 100.09mm x 69.84mm x 14.75mm |
| Gewicht | 160 g |
| Vibrationsbetrieb | 2.17 G Spitze (7–800 Hz) |
| MTBF | 2 Millionen Stunden |
| Garantie | Begrenzte 5-Jahres-Garantie |
Kingston DC1000M Leistung
Testbed
Unsere Enterprise-SSD-Tests basieren auf einem Lenovo ThinkSystem SR850 für Anwendungstests (Hinweis: Aufgrund eines Kompatibilitätsproblems mussten wir eine Adapterkarte anstelle eines Front-Einschubs verwenden) und einem Dell PowerEdge R740xd für synthetische Benchmarks. Der ThinkSystem SR850 ist eine leistungsstarke Quad-CPU-Plattform mit deutlich mehr Rechenleistung als für anspruchsvolle lokale Speichertests erforderlich ist. Synthetische Tests mit geringerem CPU-Bedarf nutzen den herkömmlichen Dual-Prozessor-Server. In beiden Fällen ist es unser Ziel, lokale Speicherlösungen optimal darzustellen und die maximalen Spezifikationen der Speicherhersteller zu erfüllen.
Lenovo Think System SR850
- 4 x Intel Platinum 8160 CPU (2.1 GHz x 24 Kerne)
- 16 x 32 GB DDR4-2666 MHz ECC-DRAM
- 2 x RAID 930-8i 12 Gbit/s RAID-Karten
- 8 NVMe-Schächte
- VMware ESXI 6.5
Dell PowerEdge R740xd
- 2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1 GHz x 16 Kerne)
- 4 x 16 GB DDR4-2666 MHz ECC-DRAM
- 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID-Karte
- Add-in-NVMe-Adapter
- Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64
Hintergrund und Vergleiche testen
Das StorageReview Enterprise Test Lab bietet eine flexible Architektur für Benchmarks von Enterprise-Speichergeräten in einer Umgebung, die den Anforderungen realer Implementierungen entspricht. Das Enterprise Test Lab umfasst verschiedene Server, Netzwerkkomponenten, Stromversorgungssysteme und weitere Netzwerkinfrastruktur, die es unseren Mitarbeitern ermöglichen, praxisnahe Bedingungen zu schaffen und die Leistung während unserer Tests präzise zu messen.
Wir integrieren diese Details zur Laborumgebung und den Testprotokollen in unsere Bewertungen, damit IT-Experten und Verantwortliche für die Speicherbeschaffung die Bedingungen nachvollziehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Unsere Bewertungen werden weder vom Hersteller der getesteten Geräte bezahlt noch von diesem überwacht. Weitere Informationen zum StorageReview Enterprise Test Lab und eine Übersicht seiner Netzwerkfunktionen finden Sie auf den entsprechenden Seiten.
Analyse der Anwendungsauslastung
Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es unerlässlich, die Infrastruktur und die Anwendungsworkloads aus produktiven Umgebungen zu modellieren. Unsere Benchmarks für die Kingston DC 1000M umfassen daher die MySQL-OLTP-Performance (gemessen mit SysBench) und die Microsoft-SQL-Server-OLTP-Performance mit einer simulierten TCP/C-Workload. Auf jedem Laufwerk laufen zwei bis vier identisch konfigurierte virtuelle Maschinen.
Houdini von SideFX
Der Houdini-Test wurde speziell zur Bewertung der Speicherleistung im Zusammenhang mit der CGI-Wiedergabe entwickelt. Der Prüfstand für diese Anwendung ist eine Variante des Kernservertyps Dell PowerEdge R740xd, den wir im Labor verwenden, mit zwei Intel 6130-CPUs und 64 GB DRAM. In diesem Fall haben wir Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) mit Bare-Metal installiert. Die Ausgabe des Benchmarks wird in Sekunden bis zum Abschluss gemessen, wobei weniger besser ist.
Die Maelstrom-Demo stellt einen Abschnitt der Rendering-Pipeline dar, der die Leistungsfähigkeiten des Speichers hervorhebt, indem er seine Fähigkeit demonstriert, die Auslagerungsdatei effektiv als eine Form von Erweiterungsspeicher zu nutzen. Der Test schreibt die Ergebnisdaten nicht aus und verarbeitet die Punkte nicht, um den Wandzeiteffekt der Latenzauswirkungen auf die zugrunde liegende Speicherkomponente zu isolieren. Der Test selbst besteht aus fünf Phasen, von denen wir drei im Rahmen des Benchmarks durchführen:
- Lädt gepackte Punkte von der Festplatte. Dies ist die Zeit zum Lesen von der Festplatte. Hierbei handelt es sich um Single-Threaded, was den Gesamtdurchsatz einschränken kann.
- Entpackt die Punkte in ein einzelnes flaches Array, damit sie verarbeitet werden können. Wenn die Punkte nicht von anderen Punkten abhängig sind, kann der Arbeitssatz so angepasst werden, dass er im Kern bleibt. Dieser Schritt ist multithreaded.
- (Nicht ausführen) Verarbeitet die Punkte.
- Packt sie in Bucket-Blöcke um, die für die Speicherung auf der Festplatte geeignet sind. Dieser Schritt ist multithreaded.
- (Nicht ausgeführt) Schreibt die zusammengefassten Blöcke zurück auf die Festplatte.
Hier erreichte die Kingston DC1000M 2,908.5 Sekunden und landete damit im unteren Viertel der getesteten Laufwerke.
SQL Server-Leistung
Jede SQL Server-VM ist mit zwei vDisks konfiguriert: einem 100-GB-Volume für den Start und einem 500-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien. Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs und 64 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt. Während unsere zuvor getesteten Sysbench-Workloads die Plattform sowohl in Bezug auf Speicher-I/O als auch in Bezug auf die Kapazität ausgelastet haben, wird beim SQL-Test nach der Latenzleistung gesucht.
Dieser Test verwendet SQL Server 2014 auf virtuellen Windows Server 2012 R2-Gastsystemen und wird mit der Quest Benchmark Factory für Datenbanken durchgeführt. Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview nutzt den aktuellen Entwurf des TPC-C-Benchmarks (Transaction Processing Performance Council), einen Benchmark für Online-Transaktionsverarbeitung, der die Aktivitäten komplexer Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark liefert im Vergleich zu synthetischen Leistungsbenchmarks genauere Ergebnisse bei der Beurteilung der Stärken und Schwächen der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen. Jede Instanz unserer SQL Server-VM für diesen Test verwendet eine 333 GB große SQL Server-Datenbank (Skalierung 1,500) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 15,000 virtuellen Benutzern.
SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)
- Windows Server 2012 R2
- Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
- SQL Server 2014
-
- Datenbankgröße: Maßstab 1,500
- Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
- RAM-Puffer: 48 GB
- Testdauer: 3 Stunden
-
- 2.5 Stunden Vorkonditionierung
- 30-minütiger Probezeitraum
Bei unserem SQL Server-Transaktions-Benchmark konnte die Kingston DC1000M 12,579.7 TPS erreichen und lag damit im Mittelfeld.
Bei der durchschnittlichen SQL Server-Latenz lag der DC1000M mit einer Gesamtlatenz von 26 ms an zweiter Stelle.
Sysbench-Leistung
Der nächste Anwendungs-Benchmark besteht aus einer Percona MySQL OLTP-Datenbank, die mit SysBench gemessen wird. Dieser Test misst die durchschnittliche Transaktionsrate (TPS), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche Latenz im 99. Perzentil.
Jede Sysbench- VM ist mit drei virtuellen Festplatten (vDisks) konfiguriert: eine für den Systemstart (~92 GB), eine mit der vorkonfigurierten Datenbank (~447 GB) und eine dritte für die zu testende Datenbank (270 GB). Hinsichtlich der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 virtuellen CPUs (vCPUs), 60 GB DRAM und dem LSI Logic SAS SCSI-Controller ausgestattet.
Sysbench-Testkonfiguration (pro VM)
- CentOS 6.3 64-Bit
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
-
- Datenbanktabellen: 100
- Datenbankgröße: 10,000,000
- Datenbankthreads: 32
- RAM-Puffer: 24 GB
- Testdauer: 3 Stunden
-
- 2 Stunden Vorkonditionierung von 32 Threads
- 1 Stunde 32 Threads
Ein Blick auf unseren Sysbench-Transaktions-Benchmark zeigt, dass die Kingston DC1000M mit 5,485 TPS ganz hinten im Vergleichstest liegt.
Bei der durchschnittlichen Sysbench-Latenz lag die DC1000M mit 23.3 ms erneut auf dem letzten Platz.
Bei der Latenz unseres Worst-Case-Szenarios (99. Perzentil) lag die DC1000M mit 51.8 ms auf dem letzten Platz.
VDBench-Workload-Analyse
Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen. Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 25 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.
Profile:
- 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
- 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
- 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
- 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate
- Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
- VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces
Vergleichbares:
In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, Random 4K Read, lag die Kingston DC1000M mit einer Spitzenleistung von 580,077 IOPS bei einer Latenz von 219.3 µs hinter dem Rest der Konkurrenz.
4K Random Write zeigte uns das Gegenteil: Die DC1000M belegte mit einer Spitzenleistung von 317,525 IOPS bei einer Latenz von 399.9 µs den Spitzenplatz.
Bei der Umstellung auf sequenzielle 64K-Workloads belegte die DC1000M erneut den Spitzenplatz bei 64K-Lesevorgängen mit einem Spitzenwert von 46,502 IOPS oder 2.91 GB/s bei einer Latenz von 343.3 µs.
Beim 64K-Schreiben zeigte sich erneut eine starke Leistung, wobei der Kingston mit 31,600 IOPS oder etwa 2 GB/s bei einer Latenz von 190 µs den Spitzenplatz einnahm, bevor er etwas abfiel.
Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL landete die DC1000M mit einer Spitzenleistung von 198,187 IOPS bei einer Latenz von 160.9 µs auf dem dritten Platz.
Bei SQL 90-10 belegte das neue Kingston-Laufwerk den zweiten Platz mit einer Spitzenleistung von 197,847 IOPS bei einer Latenz von 161.1 µs.
Mit SQL 80-20 belegte die DC1000M erneut den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 185,634 IOPS bei einer Latenz von 171.4µs.
Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Beginnend mit Oracle belegte der DC1000M mit einer Spitzenleistung von 910 IOPS 158,140 µs den zweiten Platz hinter dem Memblaze 235.9.
Bei Oracle 90-10 belegte der Kingston den zweiten Platz mit dem Samsung und erreichte einen Spitzenwert von 156,623 IOPS mit einer Latenz von 139.9 µs.
Mit Oracle 80-20 behielt die DC1000M ihren zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 156,528 IOPS bei einer Latenz von 139.9 µs.
Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone (FC) Boot blieb die Kingston DC1000M mit einem Spitzenwert von 145,139 IOPS bei einer Latenz von 238.5 µs auf dem zweiten Platz.
Beim ersten VDI FC-Login fiel der DC1000M mit einem Spitzenwert von 52,123 IOPS und einer Latenz von 568.7 µs auf den dritten Platz.
Beim VDI FC Monday Login belegte die DC1000M erneut den dritten Platz mit einem Spitzenwert von 49,867 IOPS bei einer Latenz von 318.7 µs.
Beim VDI Linked Clone (LC) Boot belegte der DC1000M den zweiten Platz mit einem Spitzenwert von 72,430 IOPS bei einer Latenz von 220.2 µs.
Bei der ersten Anmeldung bei VDI LC fiel der Kingston mit 29,229 IOPS und einer Latenz von 271.3 µs auf den dritten Platz zurück.
Mit VDI LC Monday Login schließlich landete die DC1000M mit einer Spitzenleistung von 34,384 IOPS bei einer Latenz von 462.8 µs erneut auf dem dritten Platz.
Fazit
Die Kingston DC1000M ist eine Erweiterung der erschwinglichen NVMe-SSDs des Unternehmens für Rechenzentren. Das Laufwerk ist für Anwendungsfälle mit gemischten Arbeitslasten vorgesehen und dient als Ersatz für SATA- und SAS-Laufwerke, wenn Kunden künftig weitermachen. Das Laufwerk ist im U.2-Formfaktor und mit einer Kapazität von bis zu 7.68 TB erhältlich. Der DC1000M bietet Geschwindigkeiten von bis zu 3 GB/s und bis zu 540 IOPS und eignet sich unter anderem ideal für Virtualisierung, HPC, Webhosting-Caching und hochauflösende Medienerfassung.
Im Hinblick auf die Leistung haben wir uns sowohl unsere Anwendungs-Workload-Analyse als auch die VDBench-Tests angesehen und die Kingston DC1000M mit anderen Laufwerken mit ähnlichem Fokus verglichen. In unseren Benchmarks zur Anwendungs-Workload-Analyse schnitt der DC1000M mit einer SQL Server-Leistung von 12,579 TPS und einer durchschnittlichen Latenz von 26 ms gut ab. Im Sysbench belegte das Laufwerk den letzten Platz mit 5,485 TPS und einer durchschnittlichen Latenz von 23.3 ms sowie einem Worst-Case-Szenario von 51.8 ms. Für Houdini sahen wir 2,908.5 Sekunden, womit das Laufwerk im unteren Viertel der getesteten Geräte lag.
Mit VDBench schnitt die DC100M insgesamt besser ab. Zu den Highlights gehören 580 IOPS beim zufälligen 4K-Lesen (die schlechteste Platzierung hier), 318 IOPS beim 4K-Schreiben, 2.91 GB/s beim 64-Lesen und 2 GB/s beim 64-Schreiben. SQL verzeichnete Werte von 198 IOPS, 198 IOPS für SQL 90–10 und 186 IOPS für SQL 80–20. Bei Oracle erreichte das Laufwerk 158 IOPS, 157 IOPS für Oracle 90-10 und 157 IOPS für Oracle 80-20. Bei unseren VDI-Klontests blieb das Laufwerk durchweg auf dem zweiten oder dritten Platz mit Highlights bei den Boot-Scores, 145 IOPS FC und 72 IOPS im LC.
Der Kingston DC1000M bietet gute Leistung und Kapazität für viele verschiedene Anwendungsfälle. Dieses Laufwerk wäre ein großartiger Ersatz für SATA- oder SAS-Laufwerke, wenn Unternehmen eine Leistungssteigerung zu einem erschwinglichen Preis suchen.
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