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WD Red Pro Test (4 TB, NASware 3.0)

by Lyle Smith

Neben der Einführung der größeren Red-Festplatten mit 6 TB Kapazität und NASware 3.0 brachte WD auch eine neue Familie von NAS-Laufwerken mit dem Namen Red Pro auf den Markt. Die Red Pro-Festplatten drehen sich mit 7,200 U/min, haben Kapazitäten von bis zu 4 TB und sind für größere Tower- oder Rackmount-NAS-Umgebungen im Bereich von 8 bis 16 Einschüben konzipiert. Abgesehen von der Unterstützung größerer Umgebungen unterscheidet sich die Red Pro-HDD-Reihe von Red dadurch, dass die Laufwerke schneller sind, eine 7K-Spindelgeschwindigkeit haben, erweiterte thermische Einbrenntests, hardwarebasierte Vibrationskompensation und eine längere Garantie bieten.


Neben der Einführung der größeren Red-Festplatten mit 6 TB Kapazität und NASware 3.0 brachte WD auch eine neue Familie von NAS-Laufwerken namens Red Pro auf den Markt. Die Red Pro-Festplatten drehen sich mit 7,200 U/min, haben Kapazitäten von bis zu 4 TB und sind für größere Tower- oder Rackmount-NAS-Umgebungen im Bereich von 8 bis 16 Einschüben konzipiert. Abgesehen von der Unterstützung größerer Umgebungen unterscheidet sich die Red Pro-HDD-Reihe von Red dadurch, dass die Laufwerke schneller sind, eine 7K-Spindelgeschwindigkeit haben, erweiterte thermische Einbrenntests, hardwarebasierte Vibrationskompensation und eine längere Garantie bieten.

Obwohl Desktop-Festplatten eine kostengünstige Alternative zu Enterprise-Festplatten sind, sind sie auf Leistung und Zuverlässigkeit in einem Desktop-PC ausgelegt und nicht in einem Gerät wie einem NAS. Bei Desktop-Laufwerken besteht ein höheres Risiko für möglichen Datenverlust und sogar für einen Ausfall in einem ständig aktiven, RAID-konfigurierten NAS-System. Die Festplatten der WD Red Pro-Reihe wurden speziell zur Behebung dieser Probleme entwickelt und sind mit NASware 3.0 sowie zusätzlichen NAS-Funktionen der Enterprise-Klasse ausgestattet. Im Kern ist NASware 3.0 darauf ausgelegt, die Zuverlässigkeit und Systemleistung zu verbessern, Ausfallzeiten für Kunden zu reduzieren und den Integrationsprozess zu vereinfachen. Darüber hinaus ermöglicht der optimierte Stromverbrauch der WD Red Pro-Laufwerke erhebliche Energieeinsparungen und niedrigere Festplatten-Betriebstemperaturen in kleinen NAS-Umgebungen. Der Red Pro basiert ebenfalls auf dem Se-Laufwerk von WD und bringt NAS-spezifische Funktionen auf eine bekannte HDD-Plattform. 

Unser Test besteht aus 8x WD Red Pro NAS-Festplatten, die in einem konfiguriert sind Synology DS1813 +. Für alle Laufwerke gilt eine eingeschränkte 5-Jahres-Garantie.

Technische Daten

  • Kapazitäten: 4 TB (WD4001FFSX), 3 TB (WD3001FFSX), 2 TB (WD2001FFSX) 
  • Schnittstelle: SATA 6 Gbit/s 
  • Formfaktor: 3.5 Zoll     
  • RPM: 7200          
  • Cache: 64MB
  • Erweitertes Format 
  • Native Befehlswarteschlange 
  • RoHS-konform
  • Datenübertragungsrate (max):
    • Puffer zum Hosten 6 Gbit/s 
    • Host zum/vom Laufwerk (kontinuierlich): 171 MB/s (4 TB), 168 MB/s (3 TB), 164 MB/s (2 TB)
  • Zuverlässigkeit / Datenintegrität
    • Lade-/Entladezyklen: 600,000 
    • Nicht behebbare Lesefehler pro gelesenen Bits: <10 von 1015 
    • MTBF (Stunden) für NAS mit 8–16 Einschüben: 1,000,000 
    • Begrenzte Garantie (Jahre): 5 Jahre
  • Power Management
  • 12 VDC-/+10 % (A, Spitze): 1.9 
  • Durchschnittlicher Leistungsbedarf (W)
    • Lesen/Schreiben: 8.6 (4 TB), 8.6 (3 TB) 6.5 (2 TB)
    • Leerlauf: 6.5 (4 TB), 6.5 (3 TB), 4.9 (2 TB) 
    • Standby/Ruhezustand: 0.6 (4 TB), 0.6 (3 TB), 0.4 (2 TB)
  • Temperatur (° C):
    •  Betrieb: 5 bis 60
    •  Außer Betrieb: -40 bis 70
  • Schock (Gs):
    • Betrieb (2 ms, Lesen/Schreiben): 30
    • Betrieb (2 ms, gelesen): 65
    • Nicht in Betrieb (2 ms): 300
  • Akustik (dBA)
    • Leerlauf: 31
    • Suche (Durchschnitt): 34
  • ABMESSUNGEN
  • Höhe (Zoll/mm, max.) 1.028/26.1 
  • Länge (Zoll/mm, max.) 5.787/147 
  • Breite (Zoll/mm, ± 01 Zoll) 4/101.6 
  • Gewicht (lb./kg, ± 10 %) 1.66/0.75​

Design und bauen

Die WD Red Pro-Festplatten haben den standardmäßigen 3.5-Zoll-Formfaktor. Das Gehäuse des Laufwerks besteht komplett aus Metall in silberner Farbe und hat oben und unten einen roten Rand. Letzterer weist darauf hin, dass es sich um Festplatten der Red Pro-Reihe handelt. Auf der Vorderseite des WD Red Pro finden Sie außerdem Informationen zu Kapazität, Modellnummer und Spezifikationen.

Unter der Haube steckt ein Marvell 88i9346-Controller, der auch auf unzähligen anderen WD 2.5-Zoll- und 3.5-Zoll-Festplatten zu finden ist.

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Unser synthetischer Enterprise-Storage-Benchmark-Prozess beginnt mit einer Analyse der Leistung des Laufwerks während einer gründlichen Vorkonditionierungsphase. Jedes der vergleichbaren Laufwerke wird mit den Tools des Anbieters sicher gelöscht, 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 in einen stabilen Zustand vorkonditioniert und dann in festgelegten Intervallen getestet Mehrere Thread-/Warteschlangentiefenprofile, um die Leistung bei geringer und starker Beanspruchung anzuzeigen.

Vorkonditionierungs- und 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 zwei 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, die häufig für Unternehmenslaufwerke verwendet wird, zu erleichtern.

  • 4k
    • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
    • 100 % 4
  • 128k (sequentiell)
    • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
    • 100 % 128

Leistung der Synology DiskStation DS1813+

Im folgenden Abschnitt dieses Tests zeigen wir die Leistung sowohl der iSCSI- als auch der CIFS-Konfigurationen der neuen 3.5-Zoll-WD Red Pro 4 TB-Festplatten. WD lieferte StorageReview 8 Beispiele ihrer neuen Festplatten, die wir in RAID10 in unserer Synology DiskStation konfiguriert haben DS1813+.

Wir werden die folgenden Laufwerke als Vergleichsgeräte in die gleiche DS1813+-Konfiguration einbeziehen:

In unserem ersten Test, bei dem die 4K-Zufallsleistung gemessen wurde, bot die WD Red Pro 4TB iSCSI eine Leistung, die ganz oben auf der Bestenliste stand, und belegte den ersten Platz bei Schreibvorgängen und knapp hinter dem Seagate ES.3 und dem HGST NAS bei Lesevorgängen.

In der CIFS-Konfiguration desselben Tests waren die Ergebnisse praktisch identisch, obwohl das WD Red Pro-Laufwerk in der Lesespalte um einen Platz zurückfiel.

Die durchschnittliche Latenz des WD Red Pro lag sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben an der Spitze der Liste und zeigte deutliche Verbesserungen im Vergleich zum WD Red-Laufwerk ohne Pro.

In unserer CIFS-Konfiguration war der WD Red Pro erneut der Spitzenreiter bei der durchschnittlichen Latenz in der Schreibspalte, lag aber bei der Leselatenz im Mittelfeld.

Beim Vergleich der maximalen Latenz in der iSCSI-Konfiguration belegte der WD Red Pro mit deutlichem Abstand den ersten Platz, wenn es um die maximale Schreiblatenz ging, obwohl er mit seiner höheren Schreiblatenz im Mittelfeld lag.

Beim Wechsel zur CIFS-Konfiguration desselben Tests zeigte sich ein ähnliches Bild: Der WD Red Pro war der Spitzenreiter bei der höchsten Schreiblatenz, blieb aber in der Lesespalte etwas zurück.

Bei der Betrachtung der Latenzkonsistenz lag die WD Red Pro sowohl bei der Lese- als auch bei der Schreibstandardabweichung an der Spitze der Rangliste, knapp hinter der Seagate ES.3.

Dies war auch bei der Schreibstandardabweichung für die CIFS-Konfiguration der Fall, allerdings bewegte sie sich in der Lesespalte in die Mitte des Pakets.

Unser nächster Test 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.

Bei der Messung des Durchsatzes erzielten die Festplatten WD Red Pro und Seagate ES.3 in iSCSI-Konfiguration die besten Ergebnisse mit IOPS von 1,851 bzw. 1,852.

In der CIFS-Konfiguration belegte der WD Red Pro mit 696 IOPS erneut den Spitzenplatz.

Die Rangliste der durchschnittlichen Latenz zeigte eine gute Leistung der WD Red Pro-Festplatten in unserem 8K 70/30-Test und belegte mit 16 ms in der iSCSI-Konfiguration den Spitzenplatz mit 16T/138.16Q. Der WD Red zeigte die höchste durchschnittliche Latenz.

Auch in unserer CIFS-Konfiguration lag der WD Red Pro mit der niedrigsten durchschnittlichen Latenz an der Spitze der Bestenliste.

Betrachtet man die maximale Latenz, Wir sehen, dass der WD Red Pro bis zum Schluss die Nase vorn hatte, wo er einen Anstieg der Latenz hinnehmen musste und schließlich mit 1543.38 ms auf dem dritten Platz landete.

Die WD Red Pro CIFS-Konfiguration zeigte maximale Latenzergebnisse am Schlusslicht und belegte mit großem Abstand den letzten Platz.

Als wir in unserem Standardabweichungstest den Fokus von Spitzenlatenz auf Latenzkonsistenz verlagerten, schnitten die WD Red Pro-Festplatten in der iSCSI-Konfiguration sehr gut ab und blieben hinter dem ES.3-Setup von Seagate zurück.

In der CIFS-Konfiguration lag der WD Red Pro bei der Messung der Konsistenz in unserem Standardabweichungstest im Mittelfeld.

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 ersten Test messen wir die sequentielle 8K-Leistung, wobei der WD Red sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben den dritten Platz belegt. In der Schreibspalte übernahm die WD Se 4TB die Führung, während die Seagate ES.3 die beste Leseaktivität zeigte.

Betrachtet man Ihre CIFS-Konfiguration, so lag der WD Red Pro bei der Schreibaktivität im Mittelfeld (wenn auch nur knapp hinter den Spitzenreitern), während er bei den Lesevorgängen den letzten Platz belegte.

Unser letzter Test befasst sich mit der sequentiellen Leistung großer Blöcke, wobei der WD Red Pro die Gesamtführung in der Gruppe übernahm; zuerst beim Schreiben und zweitens beim Lesen.

In unserer CIFS-Konfiguration schnitt es jedoch sowohl in der Lese- als auch in der Schreibspalte am Schlusslicht ab.

Fazit

Die Enterprise-HDDs der WD Red Pro-Reihe verfügen über Technologien, die speziell die Kompatibilität und Leistung mit NAS-Geräten verbessern, darunter 7K-Spindelgeschwindigkeit, erweiterte thermische Einbrenntests, hardwarebasierte Vibrationskompensation und eine fünfjährige Garantie. Infolgedessen ist die Red Pro-Laufwerke übertreffen die Nicht-Pro-Red-Festplatten deutlich und weisen insgesamt beeindruckende Zahlen auf. Darüber hinaus verfügen die neuen Red Pro-Laufwerke über die Version NASware Version 3.0, die Festplatten-Firmware von WD, die die Zuverlässigkeit und Systemleistung verbessern, Ausfallzeiten beim Kunden reduzieren und den Integrationsprozess vereinfachen soll.

In unseren umfangreichen Benchmarking-Tests, bei denen eine RAID10-Konfiguration in unserer Synology DiskStation DS1813+ verwendet wurde, bieten die WD Red Pro-Festplatten bei vielen unserer Arbeitslasten eine starke Leistung. Bei unserer 4K-Zufallsleistung konnte sich der WD Red Pro mit Werten rühmen, die sowohl bei den sequenziellen Übertragungsgeschwindigkeiten als auch bei den Latenzwerten durchweg an der Spitze der Bestenliste lagen. Unsere gemischte 8K 70/30-Workload – bei der wir die skalierte Leistung in einer Umgebung von 2T/2Q bis 16T/16Q messen – zeigte ähnliche Ergebnisse; Allerdings zeigten unsere WD Red Pro-Festplatten in CIFS-Konfiguration eine sehr hohe maximale Latenz und belegten mit deutlichem Vorsprung den letzten Platz. Insgesamt hat die 8-Laufwerk-Konfiguration in unserem DS1813+ jedoch gezeigt, dass das Red Pro mit einem kampferprobten Firmware-Stack, der speziell für den Enterprise-NAS-Bereich entwickelt wurde, über eine überlegene Leistung gegenüber anderen 3.5-Zoll-NAS-spezifischen Laufwerksangeboten verfügt.

Vorteile

  • Gute Gesamtleistung
  • Kampferprobter WD NAS-Stammbaum
  • NAS-optimierte Festplattenplattform für Unternehmen

Nachteile

  • Die Kapazität im oberen Preissegment könnte höher sein
  • Die Leistung von CIFS hinkt iSCSI hinterher

Fazit

Die WD Red Pro-Festplatten mit NASware 3.0 weisen erstklassige Leistung und Zuverlässigkeit auf, was für Unternehmen, die größere Tower- oder Rackmount-NAS-Formfaktoren verwenden, von entscheidender Bedeutung ist.

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