Die Seagate IronWolf SSD-Familie wurde Ende April mit dem Versprechen verbesserter Lese- und Schreibgeschwindigkeiten (und damit einer längeren Lebensdauer) dank der Durawrite-Technologie des Unternehmens vorgestellt. Wir haben die neue IronWolf-Festplatte bereits in einer NAS-Umgebung mit acht 240-GB-SSDs im RAID-6-Verbund getestet. In diesem Test untersuchen wir eine einzelne IronWolf 110 SSD mit 3.84 TB Speicherkapazität in einem Server. Wie bereits im vorherigen Test erwähnt, sind die Vorteile von SSDs in einer NAS-Umgebung erheblich, sofern Kosten, Haltbarkeit und Kapazität den Kundenanforderungen entsprechen.
Seagate gibt für das 3.48-TB-Modell eine maximale Leistung von bis zu 560 MB/s beim Lesen und 535 MB/s beim Schreiben sowie einen Durchsatz von bis zu 85,000 IOPS beim Lesen und 60,000 IOPS beim Schreiben an. Die IronWolf ist mit Speicherkapazitäten von 3.84 TB, 1.92 TB, 960 GB, 480 GB und 240 GB erhältlich und bietet eine Lebensdauer von 7000 TBW für die größte Kapazität (bei der 240-GB-Variante sind es 438 TBW). Alle IronWolf 110 SSDs verfügen über eine 5-jährige eingeschränkte Garantie, unterstützen IronWolf Health Management und beinhalten zwei Jahre Datenrettungsdienste.
Seagate IronWolf 110 SSD 3.84 TB Geschwindigkeit
Testbed
Unsere IronWolf 110 SSD mit 3.84 GB Speicherkapazität wird für Anwendungstests auf einem Lenovo ThinkSystem SR850 und für synthetische Benchmarks auf einem Dell PowerEdge R740xd eingesetzt. 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, die Leistungsfähigkeit lokaler Speicher optimal darzustellen und dabei die maximalen Spezifikationen der Speicherhersteller zu berücksichtigen.
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
Testhintergrund
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 zu den Protokollen in Überprüfungen, damit IT-Experten und diejenigen, die für die Speicherbeschaffung verantwortlich sind, die Bedingungen verstehen können, unter denen wir die folgenden Ergebnisse erzielt haben. Keine unserer Bewertungen wird vom Hersteller der von uns getesteten Geräte bezahlt oder überwacht.
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 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 für unsere Anwendungsworkloads zwei bis vier identisch konfigurierte virtuelle Maschinen.
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 fiel der IronWolf 110 hinter den Rest der Laufwerke zurück und belegte mit insgesamt 6,149.9 TPS den letzten Platz.
Ein besserer Hinweis auf die Leistung von SQL Server ist die Latenz im Vergleich zu TPS. In diesem Szenario befand sich der IronWolf 110 mit einer Latenz von 136.0 ms mit großem Abstand am Schlusslicht.
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
Beim Sysbench-Transaktions-Benchmark erreichte der IronWolf einen Wert von 1,803 TPS und lag damit knapp hinter dem Toshiba-Laufwerk auf dem vorletzten Platz.
Bei der durchschnittlichen Sysbench-Latenz lag der IronWolf erneut mit 71.0 ms hinter dem Toshiba-Laufwerk.
Bei unserem Worst-Case-Szenario für die Latenz (99. Perzentil ) fiel IronWolf mit einer durchschnittlichen Latenz von 148.2 ms auf den letzten Platz zurück.
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 verschiedener 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
In unserer ersten VDBench-Workload-Analyse, Random 4K Read, erzielte die 110 SSD praktisch identische Ergebnisse im Vergleich zur Seagate Nytro 1351. Hier blieb die Latenz des Laufwerks unter 1 ms bis etwa 64,000 IOPS und erreichte dann ihren Höhepunkt bei 68,411 IOPS.
Bei zufälligen 4K-Schreibvorgängen erzielten alle Laufwerke nahezu identische Ergebnisse und verzeichneten etwas über 60,000 IOPS bei einer Latenz von 2 ms.
Bei der Umstellung auf sequentielle Workloads werfen wir zunächst einen Blick auf unseren 64-KB-Lesetest. Hier hatte die IronWolf 110 SSD eine Latenz von unter einer Millisekunde bis etwa 3,900 IOPS oder 243 MB/s. Das Laufwerk erreichte seinen Spitzenwert bei 6,495 IOPS oder 406 MB/s bei einer Latenz von 2.46 ms. Auch dieser Test ergab ähnliche Ergebnisse mit dem Nytro 1351.
Bei sequentiellen Schreibvorgängen behielt der IronWolf 110 eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde bei, bis er genau 12,000 IOPS oder 365 MB/s erreichte. Der Trend setzt sich beim Ntyro fort und zeigt identische Ergebnisse.
Als Nächstes wenden wir uns unseren SQL-Workloads zu, bei denen der IronWolf 110 in allen drei Tests gemeinsam mit dem Nytro 1351 den zweiten Platz belegte. Hier erreichte die 110 SSD eine Spitzenleistung von 43,120 IOPS bei gleichzeitiger Latenz von unter einer Millisekunde.
Für SQL 90-10 erreichte das IronWolf 110-Laufwerk eine Spitzenleistung von 41,650 IOPS, wobei wiederum eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde beibehalten wurde.
In SQL 80-20 setzt sich die Latenz von unter einer Millisekunde fort, wobei die IOPS mit 40,494 IOPS ihren Höhepunkt erreichen.
Was die Oracle-Workloads betrifft, so blieben die 110 auf dem zweiten Platz oder fielen geringfügig zurück. Dennoch gelang es ihm, in allen drei Tests eine Latenz von unter einer Millisekunde aufrechtzuerhalten. Beim ersten Test erreichte er eine Spitzenleistung von 37,946 IOPS bei einer Latenz von 915μs.
Mit Oracle 90-10 hatte der 110 eine Spitzenleistung von 38,4680 IOPS bei einer Latenz von 571.1μs.
Oracle 80-20 hatte den 110 bei 37,456 IOPS mit einer Latenz von 586.2 μs.
Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone Boot blieb der 110 weiterhin Zweiter, durchbrach die Latenz von unter einer Millisekunde bei rund 25,000 IOPS und erreichte mit einer Latenz von 26,640 ms einen Spitzenwert von 1.3 IOPS.
Beim ersten Login des VDI FC fielen die 110 auf den dritten Platz zurück. Das Laufwerk behielt eine Latenz von weniger als einer Millisekunde bei etwa 6,200 IOPS und erreichte anschließend einen Spitzenwert von 14,073 IOPS mit einer Latenz von 2.12 ms.
Beim VDI FC Monday Login belegte der 110 weiterhin den dritten Platz, durchbrach die Latenz von unter einer Millisekunde bei 8,000 IOPS und erreichte mit einer Latenz von 12,413 ms einen Spitzenwert von 1.28 IOPS.
Durch die Umstellung auf Linked Clone fiel der 110 im Boot-Test auf den vierten Platz zurück, durchbrach die Latenz von unter einer Millisekunde bei 12,000 IOPS und erreichte einen Spitzenwert von 13,330 IOPS mit einer Latenz von 1.19 ms.
Der Trend zum vierten Platz setzte sich mit VDI LC Initial Login fort, wobei die 110 eine Latenz von unter einer Millisekunde bei 6,100 IOPS durchbrach und mit 7,648 IOPS mit einer Latenz von 1.04 ms ihren Höhepunkt erreichte.
Für unseren letzten Test werfen wir einen Blick auf VDI LC Monday Login. Hier belegte der 110 weiterhin den vierten Platz mit einer Spitzenleistung von 8,354 IOPS bei einer Latenz von 1.91 ms. Das Laufwerk hatte eine Latenz von weniger als einer Millisekunde bis etwa 4,800 IOPS.
Fazit
Die Seagate IronWolf 110 SSD verfügt über die DuraWrite-Technologie, die sowohl die Leistung als auch die Lebensdauer der SSD verbessert. Das neue Seagate-Laufwerk ist außerdem mit einer Datenschutzschaltung bei Stromausfall, einem hauseigenen SSD-Controller der Enterprise-Klasse und einer SATA-6-Gbit/s-Schnittstelle für eine einfache Bereitstellung ausgestattet. Der IronWolf 240 ist mit Kapazitäten von 3.84 GB bis 110 TB ausgestattet und verfügt über eine 5-Jahres-Garantie und 2 Jahre Datenwiederherstellungsdienste.
Obwohl die Seagate IronWolf 110 SSD speziell für All-Flash- und Tiering/Caching-fähige NAS-Anwendungsfälle entwickelt wurde, lohnt es sich, zu sehen, wie sie als einzelnes Laufwerk funktioniert. Um die 3.84-TB-SSD zu testen, haben wir daher unsere oben erwähnte Enterprise-SSD-Testumgebung zum Benchmarking verwendet. Bei unseren SQL- und Sysbench-Tests schnitt es deutlich unterdurchschnittlich ab. Bei unserer VDBench-Workload-Analyse schnitt es jedoch äußerst gut ab und konnte in den meisten Tests den zweiten Platz belegen. Möglicherweise haben Sie auch einen Trend bemerkt, bei dem die Ergebnisse der IronWolf 110 SSD in fast jedem Test praktisch identisch mit denen der Seagate Nytro 1351 SSD waren. Das liegt daran, dass der IronWolf 110 auf dieser Nytro-Plattform basiert, mit geringfügigen Optimierungen für die erwartete NAS-Umgebung.
Zu den Höhepunkten dieser Benchmarks gehört der maximale 4K-Durchsatz beim Lesen und Schreiben von 68,411 IOPS bzw. über 60,000 IOPS. Im sequentiellen 64K-Modus hatten Lesevorgänge eine Latenz von unter einer Millisekunde bis etwa 3,900 IOPS oder 243 MB/s und erreichten einen Spitzenwert von 6,495 IOPS oder 406 MB/s mit einer Latenz von 2.46 ms, während Schreibvorgänge eine Latenz von unter einer Millisekunde bis zu 12,000 IOPS oder 365 MB/s aufrechterhielten. Bei den SQL-Workloads 90-10 und 80-20 betrug die Spitzenleistung 43,120 IOPS, 41,650 IOPS bzw. 40,494 IOPS, wobei die Latenz durchgehend eine Latenz von unter einer Millisekunde aufrechterhielt. Darüber hinaus erzielten die Oracle-Workloads 90-10 und 80-20 eine Spitzenleistung von 37,946 IOPS, 38,4680 IOPS bzw. 37,456 IOPS.
Unterdessen erreichte VDI Full Clone Boot eine Spitzenleistung von 26,640 IOPS mit einer Latenz von 1.3 ms, Initial Login erreichte einen Spitzenwert von 14,073 IOPS mit einer Latenz von 2.12 ms und Monday Login zeigte Spitzenwerte von 12,413 IOPS mit einer Latenz von 1.28 ms. Beim Wechsel zu Linked Clone erreichte der IronWolf 110 Boot-Test einen Spitzenwert von 13,330 IOPS mit einer Latenz von 1.19 ms, der erste Login erreichte einen Spitzenwert von 7,648 IOPS mit einer Latenz von 1.04 ms und der Montags-Login erreichte eine Spitzenleistung von 8,354 IOPS mit einer Latenz von 1.91 ms .
Wie die IronWolf-SSDs mit geringerer Kapazität eignen sich auch die größeren Einheiten für NAS-Umgebungen – diesmal ist die Dichte ein entscheidender Entscheidungsfaktor. Entweder als Teil eines großen Flash-Pools oder vielleicht in einem All-Flash-NAS bieten die IronWolf-Laufwerke einen vollständigen Funktionsumfang mit zusätzlichen Tools wie IronWolf Health Management.
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