Seagate Archive HDD Testbericht (8 TB)

Die Seagate Archive HDD stellt für das Unternehmen mehrere wichtige Fortschritte in der Festplattentechnologie dar. Erstens ist die enorme Kapazität von 8 TB die bisher höchste von Seagate. Zweitens ist die Methode zur Erreichung dieser 8 TB neu auf dem Markt. Seagate verwendet Shingled Magnetic Recording (SMR) um die Art und Weise zu ändern, wie die Spuren auf den Platten angeordnet sind, was zu einer höheren Plattendichte führt. Bei dieser neuen Serie von Archiv-HDDs handelt es sich nicht um ein Allzwecklaufwerk, diese Aufgabe ist jedoch auf die abgestimmt Unternehmenskapazität Familie. In diesem Fall sind die Laufwerke, wie der Name schon sagt, für den Einsatz in großen Rechenzentren vorgesehen, in denen Dichte, Stromverbrauch, Datenintegrität und Datenabruf von größter Bedeutung sind.

Die Vorstellung, dass der Datenabruf wichtiger ist, wichtiger als die Schreibleistung, ist eine entscheidende Grundlage für das Verständnis dieser SMR-Implementierung. Die Art und Weise, wie Seagate SMR im Archivlaufwerk bereitstellt, wird als „Laufwerksverwaltung“ bezeichnet. Es gibt andere SMR-Metadatenverwaltungsmethoden, die sich zur Verwaltung des Laufwerks auf das Host-Dateisystem stützen. In diesem Fall weiß der Host, dass ein SMR-Laufwerk vorhanden ist, und kann es effektiv verwalten, um eine vorhersehbare Leistung zu erzielen. Dies erfordert jedoch ein Betriebssystem, das SMR unterstützt. Heutzutage wird SMR von keinem kommerziell erhältlichen Betriebssystem unterstützt, es ist etwas, das bei einigen Cloud-Scale-Anbietern integriert ist, die ihre eigenen Speicherstacks betreiben. Da das Seagate-Archiv laufwerksverwaltet ist, besteht für das Laufwerk keine solche Anforderung und es kann daher in jedem Betriebssystem verwendet werden, was seine Vielseitigkeit erheblich erhöht. Das Laufwerk nutzt einen internen Cache (ungefähr 20 GB) zur Verarbeitung eingehender Schreibvorgänge sowie interne Systeme für Metadatentabellen und Hintergrundprozesse wie die Speicherbereinigung, ähnlich einer SSD. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Leistung manchmal unvorhersehbar sein kann, da das Laufwerk gezwungen ist, seine Hintergrundprozesse ohne Eingaben oder Kommunikation mit dem Betriebssystem auszuführen. Bei beiden Ansätzen gibt es außerdem eine grundlegende Einschränkung bei der Betrachtung herkömmlicher Software- oder Hardware-RAID-Konfigurationen, da SMR-Laufwerke im Allgemeinen nicht auf diese Weise verwendet werden sollten.

Riesige Rechenzentren befürworten die Idee von Laufwerken mit hoher Kapazität aus mehreren Gründen. Die meisten davon sind die offensichtlichen Platzbedarfs- und Skalierungsvorteile, die mit der 33-prozentigen Kapazitätssteigerung im Vergleich zu 6-TB-Laufwerken einhergehen. Das Archive-Laufwerk unterstützt das TCO-Argument, da es energieeffizient und kostengünstig ist und etwa 50 % günstiger ist als ein herkömmliches 6-TB-Unternehmenslaufwerk. Für diejenigen, die eine aktive Archiv- oder Cold-Storage-Plattform betreiben, die auf die Idee eines schnellen Datenzugriffs bei Bedarf setzt (schneller als Band- oder komprimierte Archivdateien), hat die Archive-Familie einiges zu bieten.

Seagate bietet das Archiv mit Kapazitäten von 8 TB, 6 TB und 5 TB (1.33 TB-Platten) mit optionaler Verschlüsselung an. Unser Test besteht aus acht 8-TB-Laufwerken.

Technische Daten der Seagate Archive-Festplatte

• Kapazitäten:
  • 5TB (ST5000AS0011/Secure: ST5000AS0001)
  • 6TB (ST6000AS0002/Secure: ST6000AS0012)
  • 8TB (ST8000AS0002/Secure: ST8000AS0012)
• Schnittstelle: SATA 6Gb/s
• Halogen frei
• AcuTrac-Technologie
• Hot-Plug-Unterstützung
• Cache, mehrsegmentiert (MB): 128
• Köpfe/Scheiben: 8/4 | 12/6 | 12/6
• SMR-Technologie, antriebsgesteuert
• Zuverlässigkeit / Datenintegrität
  • Lade-/Entladezyklen: 300,000
  • Nicht behebbare Lesefehler pro gelesenen Bits, maximal: 1 pro 10E14
  • Workload-Rate-Limit (TB/Jahr): 180
  • Mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF, Stunden): 800
  • Betriebsstunden pro Jahr: 8760 (24×7)
  • Sektorgröße (Bytes pro logischem Sektor): 512
  • Begrenzte Garantie (Jahre): 3
• Leistung
  • Schnittstellenzugriffsgeschwindigkeit (Gbit/s): 6.0, 3.0, 1.5
  • Max. Dauerhafte Übertragungsrate OD (MB/s): 190 (180 5 TB)
  • Durchschnittliche Latenz (ms): 5.5
• Energieverbrauch
  • Leerlaufleistung, Durchschnitt (W):
    • 5.0 (8 TB)
    • 5.0 (6 TB)
    • 3.5 (5 TB)
  • Typischer Betrieb, zufälliges Lesen (W)
    • 7.5 (8 TB)
    • 7.5 (6 TB)
    • 5.5 (5 TB)
  • Anforderungen an die Stromversorgung: +12 V und +5 V
• Umgebung:
  • Umgebungstemperatur, Betrieb (°C): 0 bis 60
  • Vibration, außer Betrieb: 5 Hz bis 500 Hz: 3.0 Gs
  • Schock, Betrieb, 2 ms (Lesen/Schreiben) (Gs): 70/40
  • Stoß, außer Betrieb, max. 250 G bei 2 ms
• Physik
  • Höhe (Zoll/mm, max): 1.028/26.1
  • Breite (Zoll/mm, max): 4.00/101.6
  • Tiefe (Zoll/mm, max): 5.787/146.99
  • Gewicht (g / lb)
    • 1.720/780 (8 TB)
    • 1.720/780 (6 TB)
    • 1.444/655 (5 TB)
• Kartoneinheit: 20
• Kartons pro Palette: 40
• Kartons pro Schicht: 8

Designen und Bauen

Die Seagate Archive HDD verfügt über das übliche Standard-Festplattendesign mit einer silbernen oberen Abdeckung und einem schwarzen Metallgehäuse. Auf der Vorderseite des Laufwerks befindet sich ein Produktetikett in den Seagate-Farben (Schwarz, Blaugrün und Weiß) mit einem sehr klaren und eleganten Design. Das Etikett enthält lediglich den Produktnamen, das Firmenlogo und einen QR-Code, der zur Produktwebsite führt.

An den Seiten der Seagate Archive HDD befinden sich insgesamt vier Schraubenlöcher, die uns die Montage des Laufwerks ermöglichen. Auf der Rückseite des Laufwerks befinden sich Strom- und SATA-Anschlüsse.

Nachdem die fünf kleinen Schrauben entfernt wurden, können Sie das Laufwerk öffnen und die Platine aus dem Gehäuse der Seagate Archive HDD entfernen. Die Platine ist mit einem LSI-Controller-Chip und 128 MB Cache vom Nanya DRAM ausgestattet.

RAID-Nutzung mit SMR

Angesichts des attraktiv niedrigen Preises pro TB, den die Seagate Archive 8-TB-Festplatte bietet, kann es schwierig sein, den Kauf eines Sets für NAS-Speicher nicht in Betracht zu ziehen. StorageReview empfiehlt dringend gegen Eine solche Verwendung ist nicht möglich, da SMR-Laufwerke derzeit nicht für ein dauerhaftes Schreibverhalten ausgelegt sind. Viele behaupten, dass NAS-Freigaben im Normalbetrieb tendenziell sehr leseorientiert sind. Das stimmt zwar, die Ausnahme besteht jedoch, wenn ein Laufwerk ausfällt und ein RAID-Neuaufbau erfolgen muss. In diesem Fall zeigen die Ergebnisse deutlich, dass diese Implementierung von SMR nicht gut für RAID geeignet ist.

Um diesen deutlichen Unterschied zu zeigen, haben wir zwei Seagate Archive-Festplatten (SMR) und zwei HGST He8-Festplatten (PMR) verglichen, die beide in RAID1 konfiguriert sind. Diese wurden in einer Synology DS1815+ bzw. DS1515+ installiert, wo ein RAID1-Volume erstellt und dann ein einzelnes Laufwerk entfernt wurde, um das RAID-Set in einen herabgesetzten Modus zu versetzen. Anschließend wurde das entfernte Laufwerk wieder eingesetzt und ein RAID-Neuaufbau eingeleitet.

Unten sehen Sie einen Screenshot, der die Festplattenaktivität während des SMR-RAID-Neuaufbaus zeigt, wobei wir auf der gesamten Karte eine anhaltende Schreibleistung sehen, einschließlich eines einstelligen Durchsatzes über lange Zeiträume. Dies wird mit dem in der unteren Bildhälfte gezeigten PMR-Neuaufbau verglichen, der die meiste Zeit über über 100 MB/s bleiben kann.

Die Wiederherstellung der HGST He8-Festplatten dauerte 19 Stunden und 46 Minuten. Die Wiederherstellung der Seagate Archive-Festplatten dauerte 57 Stunden und 13 Minuten. Es versteht sich von selbst, dass sich die Wiederherstellungszeit bei einer größeren RAID-Gruppe oder bei Hintergrundaktivitäten nur verlängert. Derzeit empfiehlt Seagate den Einsatz einzelner Laufwerke, sei es für Privatanwender oder Unternehmen. Für SMR-fähige Hyperscale-Bereitstellungen kann speziell entwickelte Software verwendet werden, um Daten auf mehreren Laufwerken so zu replizieren, dass bei einem Laufwerksausfall keine RAID-Wiederherstellungsstrafe entsteht.

Analyse der Anwendungsauslastung

Der Hauptumsatzschwerpunkt von Seagate bei der Archive HDD liegt in großen Hyperscale-Umgebungen mit riesigen Objektspeicher-Dateisystemen, die Paritätsdaten ohne den Einsatz von RAID verteilen können. In diesen Szenarien kann jedes Laufwerk einzeln verwaltet und die Schreibaktivität begrenzt werden, damit das Laufwerk seine optimale Leistung erbringen kann. Wir haben zwar noch keinen Benchmark, den wir in dieser Größenordnung testen könnten, aber ein Szenario, das wir entwickelt haben, ist ein Veeam-Backup-Server-Test. In diesem System haben wir 8 Archiv-Festplatten ohne RAID installiert und diese einzeln innerhalb von Windows Server 2012 R2 angesprochen.

StorageReview ist Veeam im Labor nicht fremd und nutzt es sowohl in früheren Tests als auch zur Sicherung unserer eigenen Testplattformen. Zu diesem Zweck haben wir einen Backup-Auftrag erstellt, der die besten Eigenschaften eines SMR-Laufwerks nutzen und dennoch Schutz vor dem Ausfall eines einzelnen Laufwerks bieten kann. Wir haben vier Sicherungsjobs erstellt, jeder von einer MySQL-Datenbank-VM, die wir zum Testen verwenden und die etwa 400 GB groß ist. Anschließend richteten wir einen Backup-Zeitplan ein, der während eines großen Wochenendfensters ein vollständiges Backup und an Wochentagen inkrementelle Backups durchführte, allesamt auf der eigenen dedizierten Festplatte (Laufwerke 1–4). Damit unsere Konfiguration den Ausfall eines einzelnen Laufwerks bewältigen kann, richten wir außerdem eine zweite Aufgabe ein, um die Sicherungsdaten auf eine zweite Festplatte (Laufwerke 2–5) zu kopieren. Dies bot die Vorteile von RAID8, aber in gewisser Weise konnten wir die Datenverschiebung nach Belieben planen, um jedem Laufwerk die Möglichkeit zu geben, sich nach einer länger andauernden Schreibaktivität wiederherzustellen. Da die Windows-Deduplizierung auf jedem Laufwerk aktiviert ist, um die Speicherkapazität zu maximieren, legen wir schließlich ein drittes Fenster fest, in dem dies über Nacht erfolgen kann, sodass jede Aufgabe genügend Zeit hat, unsere VM zu sichern, die Sicherungsdaten zu kopieren und die Sicherungsdaten dann an einem einzigen Tag zu deduplizieren .

Die Ergebnisse dieses Szenarios waren keine große Überraschung, da wir es in Kenntnis der Einschränkungen und Leistungsqualitäten dieser SMR-Festplatte entwickelt hatten. Wir haben festgestellt, dass große Dauersicherungsaufgaben mit durchschnittlich etwa 30 MB/s länger dauern als eine herkömmliche PMR-Festplatte. Dabei handelte es sich um die Vollsicherungen, die einmal pro Woche durchgeführt wurden. Das Gleiche gilt für das Verschieben dieser großen Sicherungsdaten in den einzelnen Sicherungskopieaufgaben. An Tagen, an denen inkrementelle Backups durchgeführt wurden, sahen wir jedoch deutlich höhere Schreibgeschwindigkeiten, die näher an der Burst-Leistung der Festplatte lagen.

Da es sich um ein leseorientiertes Produkt handelt, ging es uns vor allem darum, wie gut jedes Laufwerk auf eine schnelle VM-Wiederherstellung reagieren würde, da in diesem Szenario Zeit Geld ist und das einzige Ziel darin besteht, so schnell wie möglich wieder online zu sein. Da die Deduplizierung ihren Lauf nehmen konnte, stellten wir während einer 400-GB-VM-Wiederherstellung anhaltende Lesegeschwindigkeiten von über 180 MB/s fest, selbst während der Rehydrierung der komprimierten Daten. Als die Leistung am wichtigsten war, enttäuschte die Seagate Archive HDD nicht.

Burst-Analyse der synthetischen Arbeitslast

Die 8-TB-Archivfestplatte von Seagate ist eines der ersten SMR-Produkte auf dem Markt und erfordert daher ein ganz besonderes Testsystem, um ihre Grenzen vollständig zu verstehen. In diesem ersten Testabschnitt betrachten wir die Leistung des Laufwerks in einem Einzellaufwerksszenario im StorageReview HP Z620 Workstation. Jedes Laufwerk wurde innerhalb seiner Burst-Grenzwerte getestet, wobei die Tests pro internem Gerät nicht länger als 65 Sekunden dauerten. Wir haben das Seagate Archive 8 TB mit folgenden Laufwerken verglichen:

• Seagate Enterprise Capacity v4 6 TB
• Seagate Terascale 4 TB

Alle IOMeter-Zahlen werden als binäre Zahlen für MB/s-Geschwindigkeiten dargestellt.

Unser erster Verbrauchertest misst die sequentielle Leistung von 2 MB. In diesem Benchmark erreichte die Seagate Archive 8 TB Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von 188.02 MB/s bzw. 187.21 MB/s.

Beim Übergang zu unserem 2-MB-Zufallsübertragungsleistungstest verzeichnete das Seagate Archive 8 TB 72.17 MB/s beim Lesen und 109.08 MB/s beim Schreiben.

In unseren nächsten Benchmarks werden wir kleinere 4K-Zufallsübertragungen messen. Im ersten 4K-Profiltest, der MB/s misst, verzeichnete das Seagate Archive 0.30 MB/s bzw. 10.52 MB/s für Lese- und Schreibvorgänge.

Beim Wechsel zu unserem 4K-Durchsatztest erreichte das Seagate Archive 64.86 IOPS beim Lesen und 2,693 IOPS beim Schreiben.

Bei der Messung der 4K-Latenz zeigte das Seagate Archive 8 TB eine beeindruckende durchschnittliche Latenz von 0.37 ms mit einem maximalen Wert von 411.78 ms.

Nachhaltige synthetische Workload-Analyse

Im Gegensatz zu unserem Burst-Testprozess versetzt unser Benchmark-Prozess für einzelne Unternehmensfestplatten jedes Laufwerk in einen stabilen Zustand mit der gleichen Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread und wird dann getestet Legen Sie Intervalle in mehreren Thread-/Warteschlangentiefenprofilen fest, um die Leistung bei leichter und starker Dauernutzung anzuzeigen. Da die meisten Festplatten sehr schnell ihr Nennleistungsniveau erreichen, stellen wir bei jedem Test nur die Hauptabschnitte grafisch dar.

Bei der 8-TB-Festplatte Archive von Seagate ist es wichtig zu beachten, dass die SMR-Technologie darauf ausgelegt ist, begrenzte oder stoßartige Schreibaktivitäten ohne Einschränkungen bei der Leseleistung zu bewältigen. Während die Burst-Schreibgeschwindigkeit auf dem Niveau herkömmlicher Festplatten liegt oder diese übertrifft, ist die anhaltende Schreibleistung eine Schwäche dieses Laufwerks.

Primäre Steady-State-Tests:

• Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
• Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
• Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
• Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis umfasst drei Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie der maximalen Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30, die häufig für Unternehmenslaufwerke verwendet wird, zu erleichtern.

• 4K
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 4K
• 8K 70/30
  • 70 % lesen, 30 % schreiben
  • 100 % 8K
• 128K (sequentiell)
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 128K

Im ersten unserer Unternehmens-Workloads haben wir eine lange Stichprobe zufälliger 4K-Leistung mit 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität gemessen, um unsere dauerhaften zufälligen E/A-Ergebnisse zu erhalten. Hier verzeichnete das Seagate Archive 8 TB 3 IOPS beim Schreiben und 138 IOPS beim Lesen.

Bei der Betrachtung der durchschnittlichen Latenz in unseren 4K-Tests ergab das Seagate Archive 70,777.97 ms beim Schreiben und 1,839.62 ms beim Lesen.

Beim Verschieben der maximalen Latenz hat das Seagate-Archiv eine maximale Lese- und Schreiblatenz von 212,065 ms bzw. 5,088 ms angegeben.

In unserem Standardabweichungs-Benchmark verzeichnete das Seagate Archive 21,733.93 ms beim Schreiben und 499.25 ms beim Lesen.

Im Vergleich zu der festen maximalen Arbeitslast von 16 Threads und 16 Warteschlangen, die wir im 100 % 4K-Schreibtest durchgeführt haben, skalieren unsere gemischten Arbeitslastprofile die Leistung über eine Vielzahl von Thread-/Warteschlangenkombinationen mit 70 % Lesen und 30 % Schreiben. In diesen Tests decken wir die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und 16 Warteschlangen ab.

Beim Durchsatz verzeichnete das Seagate Archive 10 IOPS bei 2 Threads 2 Queue, was bei 16 Threads 16 Queue IOPS von ebenfalls 10 praktisch unverändert blieb.

In unserem durchschnittlichen Latenz-Benchmark erzielte die Seagate Archive 8-TB-Festplatte 370.04 ms bei 2 Threads und 2 Warteschlangen und erreichte am Ende des Tests 22,453.89 ms.

Bei der Aufzeichnung der maximalen Latenzzeit verzeichnete das Seagate-Archiv 802.8 ms bei 2 Threads und 2 Warteschlangen und erreichte 56,798.4 ms bei der Marke von 16 Threads und 16 Warteschlangen.

In unserem Standardabweichungs-Benchmark startete das Seagate Archive mit 102 ms bei 2T2Q und erreichte am Ende 7,796.13 ms.

Unser letzter Enterprise Synthetic Workload besteht aus einem sequentiellen Test mit 128 KB großen Blöcken, der die höchste sequentielle Übertragungsgeschwindigkeit für ein Plattenlaufwerk zeigt. Bei Betrachtung der 128K-Leistung bei 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität hat das Seagate Archive 194,875 KB/s beim Lesen und 194,091 KB/s beim Schreiben gemessen.

Analyse der synthetischen NAS-Workload

Unser NAS-Benchmark-Prozess versetzt jedes Gerät in einen stabilen Zustand mit der gleichen Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread und wird dann in festgelegten Intervallen in mehreren Thread-/Warteschlangentiefenprofilen getestet um Leistung bei leichter und starker Beanspruchung zu zeigen. Da diese Systeme sehr schnell ihr Nennleistungsniveau erreichen, stellen wir bei jedem Test nur die Hauptabschnitte grafisch dar.

Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:

• Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
• Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
• Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
• Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)

Unsere synthetische NAS-Workload-Analyse umfasst drei Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie maximaler Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30 zu erleichtern.

• 4k
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 4
• 8k 70/30
  • 70 % lesen, 30 % schreiben
  • 100 % 8
• 128k (sequentiell)
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 128

Im folgenden Abschnitt dieses Tests zeigen wir die Leistung sowohl der iSCSI- als auch der CIFS-Konfigurationen der Seagate Archive 8 TB HDD im RAID10-Modus in einem Synology DiskStation DS1815 +.

In unserem ersten Test zur Messung der 4K-Zufallsleistung (CIFS) mit der Seagate Archive-Festplatte wurden 514 IOPS beim Lesen und 1,244 IOPS beim Schreiben gemeldet.

Bei unserem iSCSI-Block-Level-Test meldete das Seagate Archive Schreib- und Leseaktivitäten mit 2,067 IOPS bzw. 361 IOPS.

Beim Betrachten des durchschnittlichen Latenz-Benchmarks (CIFS) 16 Thread 16 Queue 100 % Lesen und Schreiben hat das Seagate Archive 497.07 ms Lesen und 206.06 ms Schreiben gemessen.

Beim Wechsel zum iSCSI-Block-Level-Test misst das Seagate Archive 123.85 ms Lese- und 711.20 ms Schreibzeit.

In unseren Tests zur maximalen Latenz (CIFS) meldete das Seagate-Archiv maximale Lese- und Schreibwerte von 3,712.8 ms bzw. 2,179.8 ms.

Bei Betrachtung des gleichen Benchmarks für die maximale Latenz, dieses Mal mit iSCSI, meldete das Seagate-Archiv eine maximale Latenz von 5,652.8 ms beim Schreiben und 1,150.6 ms beim Lesen.

Wenn wir die Standardabweichung des Seagate-Archivs berechnen, zeigt uns dies, wie konsistent die Latenzergebnisse in jeder der Kategorien während der oben genannten Benchmarks waren. Somit hat das Seagate-Archiv eine Schreibaktivität von 297.009 ms und eine Leseaktivität von 410.718 ms gemessen (CIFS auf Dateiebene).

Beim Wechsel zum iSCSI-Block-Level-Test zeigten die Ergebnisse, dass das Seagate Archive 982.326 ms beim Schreiben und 166.355 ms beim Lesen benötigte.

Unser nächster Test (CIFS) verlagert den Fokus von einem reinen 4K-Zufalls-Lese- oder Schreibszenario auf eine gemischte 8K 70/30-Workload, wo wir zeigen werden, wie die Leistung in einer Umgebung von 2T/2Q bis 16T/16Q skaliert. Hier begann das Seagate-Archiv mit einem 2T/2Q von 113 IOPS und erreichte bei 205T/16Q 16 IOPS.

Beim Blick auf den iSCSI-Block-Level-Test hatte das Seagate Archive zunächst einen 2T/2Q-Durchsatz von 180 IOPS, während es in der Synology DS754+ bei 16T/16Q 1815 IOPS erreichte.

In unserem durchschnittlichen Latenztest (CIFS) für gemischte 8K-70/30-Workloads hat die Seagate Enterprise 35.05 bei 2T/2Q und 1,231.05 ms bei 16T/16Q gemessen.

Beim Wechsel zu unserem iSCSI-Block-Level-Test zur Betrachtung der durchschnittlichen Latenz meldete das Seagate Archive eine durchschnittliche Latenz von 22.1 ms bei 2T/2Q und 337.78 ms bei 16Q/16T in der Synology DS1815+.

Unsere maximalen Latenzwerte während unseres CIFS-Tests auf Dateiebene ergaben, dass das Seagate Archive eine Lese- und Schreibaktivität von 1285.35 ms bei 2T/2Q und 12,456.2 bei 16T/16Q aufweist.

Beim Wechsel zu unserem iSCSI-Block-Level-Test startete das Seagate-Archiv mit 5,863.9 ms und endete mit einer maximalen Latenz von 9,286.89 ms, wenn es in der Synology DS1815+ bestückt wurde.

Bei Verwendung der Synology DS1815+ zeigen die Standardabweichungswerte für die Latenz während unseres 8k 70/30 Benchmark-CIFS-Tests auf Dateiebene das Seagate Archive mit 80.63 ms (2T/2Q) und 1,198.04 ms (16T/16Q).

In unserem iSCSI-Block-Level-Test desselben Benchmarks maß das Seagate Archive 158.48 ms bei 2T/2Q und erreichte 657.2 ms bei 16T/16Q.

Während sich der erste Teil des Workload-Vergleichs auf die Leistung zufälliger Workloads konzentrierte, misst unser zweiter Teil die sequenziellen Übertragungsgeschwindigkeiten kleiner und großer Blöcke. In unserem CIFS-Test auf Dateiebene des 8k 100 % Lese-/Schreib-Benchmarks meldete das Seagate Archive 47,255 IOPS beim Lesen und 23,204 IOPS beim Schreiben.

Beim Wechsel zum iSCSI-Block-Level-Test hat das Seagate Archive 25,340 IOPS beim Lesen und 12,639 IOPS beim Schreiben gemessen.

Unser letzter Test ist der 128k-Benchmark, ein sequenzieller Test mit großen Blöcken, der die höchste sequenzielle Übertragungsgeschwindigkeit zeigt. Während unseres CIFS-Tests auf Dateiebene erzielten alle Laufwerke sehr ähnliche Leseergebnisse, wobei das Seagate Archive 462,838 KB/s beim Lesen und 392,019 KB/s beim Schreiben erreichte.

In unserem iSCSI-Block-Level-Test zeigte das Seagate Archive eine Lese- und Schreibaktivität von 192,566 KB/s bzw. 219,355 KB/s.

Fazit

Mithilfe der SMR-Technologie können Seagate Archive-Festplattenlaufwerke bis zu 8 TB Kapazität in einem einzigen 3.5-Zoll-Formfaktor-Laufwerk unterbringen. Wie der Name schon sagt, sind die neuen Laufwerke für den Einsatz in großen Rechenzentren gedacht und nicht für allgemeinere RAID-Zwecke. Die verwendete SMR-Technologie ist vorteilhafter für Lese- oder Datenabrufzwecke wie die aktive Archivierung. Die Laufwerke sind außerdem effizienter im Betrieb und kostengünstiger als herkömmliche 6-TB-Laufwerke der Enterprise-Klasse. Seagate Archive-Festplatten sind laufwerksverwaltete SMR-Festplatten, was bedeutet, dass sie mit jedem Betriebssystem verwendet werden können.

Was die Leistung angeht, war die Seagate Archive HDD eine kleine Herausforderung für uns. Derzeit verfügen wir über keinen Benchmark zur Messung von Hyperscale-Umgebungen mit riesigen Objektspeicher-Dateisystemen, die Paritätsdaten ohne den Einsatz von RAID verteilen können. Stattdessen haben wir einen Veeam-Backup-Test erstellt, um ein ähnliches Datenmodell zu erstellen. In unserem Test haben wir erwartungsgemäß festgestellt, dass die SMR-Laufwerke für ein herkömmliches Voll-Backup mit durchschnittlich 30 MB/s deutlich länger brauchten. Allerdings haben wir während einer 400-GB-VM-Wiederherstellung anhaltende Lesegeschwindigkeiten von über 180 MB/s festgestellt, was eigentlich der Kernindikator ist. Angesichts der geringen Kosten pro TB schlagen sich die Laufwerke hier sehr gut, wenn der Backup-Administrator etwas kreativ werden kann. Gestalten Sie Ihr Backup-Fenster so, dass es mit der geringeren Dauerschreibleistung funktioniert (oder gestalten Sie es so, dass es vollständig in das Burst-Schreibfenster passt), aber Ihre Daten immer noch griffbereit haben, ohne die Wiederherstellungsgeschwindigkeit zu beeinträchtigen.

Wir haben mehrere Tests durchgeführt, um die Grenzen des Archivlaufwerks zu ermitteln. In unseren Einzellaufwerks-Synthesetests zur Messung der Burst-Geschwindigkeit lief die Archive-Festplatte bei sequenzieller Übertragung von 6 MB nahe an ihrem Cousin, der Seagate Enterprise 2 TB. Bei der 2-MB-Zufallsübertragung hatte die Festplatte mit 109 MB/s die höchsten Schreibgeschwindigkeiten. Bei unserer 4K-Zufallsübertragung hatte das Laufwerk mit 10.5 MB/s erneut die schnellsten Schreibgeschwindigkeiten. Der 4K-Durchsatz war beim Schreiben mit 2,693 IOPS am höchsten und die durchschnittliche Latenz betrug beeindruckende 0.37 ms.

Bei der Umstellung auf kontinuierliche synthetische Benchmarks mit einem Laufwerk sehen wir, dass die Seagate Archive HDD eine deutliche Leistungssteigerung erfährt. SMR-Laufwerke sind so konzipiert, dass sie bei kurzen Burst-Schreibaktivitäten gut funktionieren. Die anhaltende Schreibleistung ist in diesem Fall eine Schwäche, die wir im weiteren Verlauf unserer Tests feststellen. Die Leseleistung der Archivfestplatte war gleichwertig und sogar besser als die der anderen getesteten Laufwerke. In den 4K-Tests erreichte das Laufwerk einen Durchsatz von 138 IOPS, eine durchschnittliche Latenz von 1,839.62 ms, eine maximale Latenz von 5,088 ms und eine Standardabweichung von 499.25 ms. Es überrascht nicht, dass die Schreibleistungswerte weit unter den Ergebnissen der anderen Laufwerke lagen. Mit unserem 8K 70 % Read 30 % lag die Archive HDD erneut am Schlusslicht der Gruppe. Der sequenzielle 128-KByte-Großblock zeigte jedoch ziemlich gute Ergebnisse mit Geschwindigkeiten von 195 MB/s beim Lesen und 194 MB/s beim Schreiben. Es ist jedoch zu beachten, dass die FIO-Ergebnisse nicht mit den Veeam-Anwendungstests übereinstimmen, bei denen die anhaltenden Schreibvorgänge viel geringer waren.

Auch wenn Seagate diese Laufwerke in RAID-Gruppen nicht empfiehlt, haben wir mit einer Synology DiskStation DS1815+ eine synthetische NAS-Workload-Analyse durchgeführt und die Leistung sowohl der iSCSI- als auch der CIFS-Konfigurationen für die Seagate Archive HDD 8 TB im RAID10-Modus überprüft. Angesichts der geringen Kosten der Archivlaufwerke sehen wir, dass Gadget-Blogs und andere sie für NAS-Umgebungen empfehlen. Die Ergebnisse der NAS-Syntheseanalyse sind den nachhaltigen synthetischen Benchmarks in der Gesamtplatzierung der Archiv-Festplatte sehr ähnlich. Die Leseleistung war mit der der anderen Laufwerke vergleichbar, während die Schreibleistung oft hinterherhinkte. In diesen Tests führten CIFS-Konfigurationen zu besseren Ergebnissen bei den Schreibzahlen. Das Archiv veröffentlichte Leseergebnisse mit 4K-Durchsatz von 514 IOPS (CIFS), 2,067 IOPS (iSCSI) und durchschnittliche Leselatenzen von 497.07 ms (CIFS) und 123.84 ms (iSCSI). Auch in den 8K-Tests mit 70 % Lesen und 30 % Schreiben war die Archivfestplatte das Schlusslicht. Bei unserem 8K-100-%-Lese-/Schreibtest hatte das Laufwerk einen Lesedurchsatz von 47,255 IOPS (CIFS) und 25,340 IOPS (iSCSI), mehr als doppelt so hoch wie der Zweitplatzierte. Und schließlich zeigten wir in unserem sequentiellen Test mit 128 KB großen Blöcken Lesegeschwindigkeiten von 463 MB/s (CIFS) und 193 MB/s (iSCSI). Noch besorgniserregender bei der Verwendung der Laufwerke in RAID ist jedoch die Wiederherstellungszeit. In einer einfachen RAID1-Gruppe aus zwei Laufwerken dauerte die Wiederherstellung des Archivs über 57 Stunden, während das NAS im Leerlauf war. Eine 8-TB-PMR-Festplatte brauchte etwas weniger als 20 Stunden.

Letztendlich hat die 8-TB-Festplatte von Seagate Archive in sehr spezifischen Anwendungsfällen viele Vorteile. Als einzelnes Laufwerk ist es in Ordnung, wenn der Anwendungsfall langsamere, anhaltende Schreibvorgänge toleriert. Bei Burst-Schreib- und Lesevorgängen schneidet das Laufwerk sehr gut ab. Beim Pooled Storage gehört das Laufwerk eigentlich in einen anspruchsvolleren Objektspeicher. Herkömmliches Software- oder Hardware-RAID wird aufgrund der anhaltenden Schreibeinbuße, die während der Wiederherstellung auftritt, einfach nicht empfohlen. Auch Administratoren können kreativ werden, wie zum Beispiel bei unserem Veeam-Backup-Test. Mit 8 Laufwerken konnten wir ein Rohsicherungsziel von 64 TB mit Parität im RAID1-Stil erreichen. Für zusätzlichen Datenschutz wäre es einfach, noch ausgefeilter vorzugehen. In solchen Fällen, in denen Kosten/TB ein wichtiger Faktor im Entscheidungsprozess sind, ist das Archivlaufwerk sehr praktisch.

Vorteile

• Erhöhen Sie die Kapazität bei gleicher Dichte und deutlich geringeren Kosten
• Starke Leseleistung
• Hervorragende Burst-Schreibgeschwindigkeiten

Nachteile

• Geringere Leistung bei anhaltenden Schreibtests (wie erwartet)

Fazit

Die Seagate Archive HDD 8 TB ist eine energieeffiziente und kostengünstige Festplatte mit hoher Kapazität für aktive Archivierungszwecke. Das Laufwerk bietet beeindruckende Burst-Ergebnisse, aber geringere Dauerschreibergebnisse, was bei SMR-Laufwerken dieser Klasse zu erwarten ist.

Unser Rückblick auf Seagate Backup Plus 8 TB unter Verwendung der Archivfestplatte

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