En lo que respecta al marketing de SSD empresarial actualmente, las unidades NVMe y SAS de alta capacidad acaparan la mayoría de los titulares. Pero detrás de sus primos más llamativos se encuentra un establo completo de SSD SATA que se llevan la mayor parte de las unidades SSD enviadas en general. Las unidades SSD SATA empresariales suelen segmentarse aún más en categorías de uso intensivo de lectura y uso intensivo de escritura. En algunos casos atípicos, un proveedor también puede enviar una unidad de uso mixto solo para cubrir todas las bases. En realidad, estas unidades son todas iguales en el núcleo, con la diferencia clave simplemente en el exceso de aprovisionamiento y firmware. El sobreaprovisionamiento generalmente determina la capacidad utilizable y los atributos de resistencia de una unidad. En este resumen, estamos adoptando un enfoque no estándar. Nuestras revisiones de SSD son generalmente una inmersión profunda en una sola unidad. En este caso, hemos alineado cinco de las principales ofertas de SSD de lectura intensiva de Intel, Toshiba, Samsung, Micron y SanDisk para ver cómo se comparan en este lucrativo segmento de mercado.
Antecedentes de prueba y comparables
El laboratorio de pruebas empresariales de StorageReview ofrece una arquitectura flexible para realizar pruebas de rendimiento de dispositivos de almacenamiento empresariales en un entorno similar al que los administradores encuentran en implementaciones reales. Este laboratorio incorpora una variedad de servidores, redes, sistemas de acondicionamiento de energía y otra infraestructura de red que permite a nuestro personal recrear condiciones reales para evaluar con precisión el rendimiento durante nuestras revisiones.
Incorporamos estos detalles sobre el entorno y los protocolos del laboratorio en nuestras reseñas para que los profesionales de TI y los responsables de la adquisición de almacenamiento comprendan las condiciones en las que hemos obtenido los siguientes resultados. Ninguna de nuestras reseñas está patrocinada ni supervisada por el fabricante del equipo que probamos. Encontrará más información sobre el Laboratorio de Pruebas Empresariales de StorageReview y una descripción general de sus capacidades de red en las páginas correspondientes.
Comparables para esta revisión
- Intel 3520 1.6 TB
- Micrón 5100 ECO 1.92TB
- Samsung PM863a 1.92TB
- SanDisk CloudSpeed Eco Gen2 1.92TB
- Toshiba HK4R 1.92TB
Análisis de la carga de trabajo de la aplicación
Para comprender las características de rendimiento de los dispositivos de almacenamiento empresarial, es fundamental modelar la infraestructura y las cargas de trabajo de las aplicaciones en entornos de producción reales. Por lo tanto, nuestras primeras pruebas de rendimiento para el grupo de SSD de RI consisten en evaluar el rendimiento de MySQL OLTP mediante SysBench y el rendimiento de Microsoft SQL Server OLTP con una carga de trabajo TCP-C simulada. Para nuestras cargas de trabajo de aplicaciones, cada unidad ejecutará entre 2 y 4 máquinas virtuales con la misma configuración.
Rendimiento de SQL Server
Cada máquina virtual con SQL Server está configurada con dos discos virtuales: un volumen de 100 GB para el arranque y un volumen de 500 GB para la base de datos y los archivos de registro. Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 64 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI. Si bien nuestras cargas de trabajo de Sysbench probadas anteriormente saturaron la plataforma tanto en E/S de almacenamiento como en capacidad, la prueba de SQL busca el rendimiento de la latencia.
Esta prueba utiliza SQL Server 2014 ejecutándose en máquinas virtuales invitadas de Windows Server 2012 R2, sometidas a pruebas de estrés por Dell Benchmark Factory for Databases. El protocolo de pruebas OLTP de Microsoft SQL Server de StorageReview emplea el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, una prueba de rendimiento de procesamiento de transacciones en línea que simula las actividades presentes en entornos de aplicaciones complejos. El benchmark TPC-C se acerca más que las pruebas de rendimiento sintéticas a la hora de evaluar las fortalezas y los cuellos de botella del rendimiento de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos. Cada instancia de nuestra máquina virtual SQL Server para esta revisión utiliza una base de datos SQL Server de 333 GB (escala 1,500) y mide el rendimiento transaccional y la latencia bajo una carga de 15 000 usuarios virtuales.
Configuración de prueba de SQL Server (por VM)
- Windows Server 2012 R2
- Huella de almacenamiento: 600 GB asignados, 500 GB utilizados
- SQL Server 2014
- Tamaño de la base de datos: escala 1,500
- Carga de clientes virtuales: 15,000
- Búfer RAM: 48GB
- Duración de la prueba: 3 horas
- 2.5 horas de preacondicionamiento
- Período de muestra de 30 minutos
Host de fábrica de pruebas comparativas de OLTP de SQL Server
- Supermicro SuperServidor 2028U-TNR4T+
- CPU doble Intel E5-2699 v3 (2.3 GHz, 18 núcleos, caché de 45 MB)
- 768 GB de RAM (32 GB x 24 DDR4, 384 GB por CPU)
- 7.2 CentOS
- Supermicro AOC-S3008L-L8i HBA
En nuestra carga de trabajo TPC-C de SQL Server, al observar el rendimiento de las transacciones, vemos una gran variedad en el rendimiento, que va desde Toshiba HK4R y Samsung PM863a a la cabeza con 6,245.7 y 6,224TPS respectivamente hasta Intel 3520 detrás con 3,796.7TPS.
Profundizando en la latencia promedio en SQL Server, las diferencias entre las unidades se vuelven aún más dramáticas. Una vez más, el Toshiba HK4R y el Samsung PM863a lideran el grupo con 61 ms y 78 ms, con el Micron 5100 ECO saltando a 973 ms, el SanDisk CloudSpeed Eco Gen2 midiendo 1,151 y, por último, el Intel 3520 alcanzando un máximo de 3,161 ms.
Rendimiento de Sysbench
La siguiente prueba de rendimiento consiste en una base de datos OLTP Percona MySQL medida mediante SysBench. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y la latencia promedio del percentil 99.
Cada máquina virtual de Sysbench está configurada con tres discos virtuales: uno para el arranque (~92 GB), uno con la base de datos preconfigurada (~447 GB) y el tercero para la base de datos bajo prueba (270 GB). En cuanto a los recursos del sistema, configuramos cada máquina virtual con 16 vCPU, 60 GB de DRAM y utilizamos el controlador SCSI SAS de LSI Logic.
Configuración de prueba de Sysbench (por VM)
- CentOS 6.3 de 64 bits
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tablas de base de datos: 100
- Tamaño de la base de datos: 10,000,000
- Subprocesos de la base de datos: 32
- Búfer RAM: 24GB
- Duración de la prueba: 3 horas
- 2 horas preacondicionamiento 32 hilos
- 1 hora 32 hilos
Servidor OLTP de Sysbench
- Supermicro SuperServidor 2028U-TNR4T+
- CPU doble Intel E5-2699 v3 (2.3 GHz, 18 núcleos, caché de 45 MB)
- 768 GB de RAM (32 GB x 24 DDR4, 384 GB por CPU)
- 7.2 CentOS
- Supermicro AOC-S3008L-L8i HBA
En la métrica promedio de transacciones por segundo, vemos otra gran diferencia entre las unidades en el grupo de lectura intensiva, con el Toshiba HK4R liderando el grupo con un total de 1,787.4 TPS y el Micron 5100 ECO detrás del grupo con 1,092.7 TPS. Una vez más, Samsung estuvo cerca de la posición n. ° 2, con una gran variedad de rendimiento siguiéndolo.
Comparando la latencia promedio entre los diferentes SSD SATA de lectura intensiva, medimos un promedio a partir de 71.7 ms con Toshiba HK4R, 72.3 ms con Samsung PM863a, 78 ms con SanDisk CloudSpeed Eco Gen2, 109.9 ms con Intel 3520 y 117 ms con Micron 5100 ECO.
Hubo un cambio sutil en el percentil 99, con el Samsung PM863a tomando la delantera con la latencia más consistente con 134 ms, mientras que Intel 3520 siguió al grupo con una medición de 233.4 ms.
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
El rendimiento de la memoria flash varía a medida que la unidad se adapta a su carga de trabajo, lo que significa que el almacenamiento flash debe preacondicionarse antes de cada una de las pruebas de rendimiento sintéticas de fio para garantizar la precisión de dichas pruebas. Cada una de las unidades comparables se preacondiciona hasta alcanzar un estado estable con una carga pesada de 16 subprocesos y una cola de espera de 16 subprocesos por subproceso.
Pruebas de preacondicionamiento y de estado estacionario primario:
- Rendimiento (lectura+escritura de IOPS agregado)
- Latencia promedio (latencia de lectura y escritura promediadas juntas)
- Latencia máxima (máxima latencia de lectura o escritura)
- Desviación estándar de latencia (desviación estándar de lectura+escritura promediada)
Una vez que se completa el preacondicionamiento, cada dispositivo se prueba en intervalos a través de múltiples perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado. Nuestro análisis de carga de trabajo sintético para los SSD RI SATA se centra en un perfil, nuestra carga de trabajo aleatoria mixta 8K 70/30. Es importante tener en cuenta que las cargas de trabajo sintéticas nunca representarán al 100 % la actividad observada en las cargas de trabajo de producción y, de alguna manera, representarán de forma inexacta una unidad en escenarios que no ocurrirían en el mundo real.
- 8k
- 70 % de lectura/30 % de escritura
Anfitrión FIO
- Supermicro SuperServidor 2028U-TNR4T+
- CPU doble Intel E5-2699 v3 (2.3 GHz, 18 núcleos, caché de 45 MB)
- 768 GB de RAM (32 GB x 24 DDR4, 384 GB por CPU)
- 7.2 CentOS
- Supermicro AOC-S3008L-L8i HBA
Nuestro punto de referencia de 8k utiliza una proporción de 70 % de operaciones de lectura y 30 % de operaciones de escritura. En nuestra prueba de rendimiento, el Micron 5100 Eco comienza a la cabeza y pudo mantener esta ventaja durante toda la prueba. El Micron 5100 Eco alcanzó un máximo de 46,137 863 IOPS y el Samsung PMXNUMX no se quedó atrás en todo momento.
En cuanto a la latencia promedio, el Micron 5100 Eco tuvo la latencia más baja apenas superada por el Samsung PM863 que estuvo codo a codo en todo el punto de referencia.
La latencia máxima hizo que el Samsung PM863 ocupara el primer lugar con la latencia más baja de todas las unidades, aunque intercambió de un lado a otro con el SanDisk.
Con la desviación estándar, una vez más, Samsung y Micron lucharon por el primer puesto. Aunque es difícil de ver en el gráfico, Samsung tuvo la latencia más baja durante la mayor parte de la prueba antes de deslizarse ligeramente detrás de Micron cerca del final.
Conclusión
El mercado de SSD empresariales SATA está prosperando, en buena parte gracias al almacenamiento definido por software y las implementaciones de HCI que pueden administrar de manera efectiva las unidades SATA y seguir brindando los servicios de almacenamiento que las organizaciones esperan. VMware vSAN, por ejemplo, adopta un enfoque basado en caché donde la mayoría de los SSD en una implementación serán unidades SATA. Gracias a las tecnologías de reducción de datos (compresión, desduplicación), una SSD SATA de 1.92 TB (o 1.6 TB si es Intel) puede ofrecer una capacidad efectiva de 2 a 5 veces esa cantidad mientras mantiene un perfil de costo más bajo. La explosión de estos sistemas de almacenamiento más flexibles sin duda es un buen augurio para toda la categoría de SSD SATA.
Las tendencias del mercado hacen que este sea el momento perfecto para analizar la categoría más accesible de almacenamiento SSD empresarial, unidades SATA de lectura intensiva. Curiosamente, algunas de estas unidades son un poco antiguas, algunas han tomado diferentes estrategias de puntos de capacidad, pero todas están en el mercado hoy y son la mejor oferta de cada proveedor en esta categoría. En nuestras pruebas, los resultados son bastante claros, Toshiba y Samsung lideran el grupo en términos de rendimiento de aplicaciones, con Toshiba ocupando los primeros lugares. En nuestra carga de trabajo sintética, el Micron 5100 ECO ocupó el primer lugar, frente al Samsung PM863a y al Toshiba HK4R, aunque esos resultados no se reflejaron en nuestras pruebas de aplicación.
Al final, Toshiba es el líder, con Samsung pisándoles los talones; la verdadera pregunta para los clientes será el precio. Es difícil encontrar una manera de recomendar las otras tres unidades, especialmente la Intel, que además del bajo rendimiento, no reembolsa los 320 GB de capacidad que ofrecen los otros proveedores.
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