El acelerador de aplicaciones Fusion-io ioDrive2 MLC viene en capacidades de hasta 1.2 TB en un factor de forma de media altura y media longitud (HHHL) (o 3 TB en FHHL) y se destaca por latencias de acceso de lectura y escritura extremadamente bajas. Si bien hemos revisado previamente el El buque insignia ioDrive2 Duo SLC, que es excelente para las aplicaciones más exigentes, la unidad única ioDrive2 con MLC está diseñada para cargas de trabajo más "peatonales". Sin embargo, peatón en el lenguaje ioMemory significa aplicaciones como bases de datos que pueden aceptar latencias de lectura de 68 µs, en comparación con la latencia de 47 µs que se encuentra en el SLC ioDrive2 de gama alta. Por supuesto, ofrecer la unidad con MLC NAND trae consigo beneficios como costos reducidos, y la iteración de MLC también viene en capacidades más altas. El MLC único ioDrive2 viene con una capacidad máxima de 1.2 TB en HHHL o 3 TB en FHHL, mientras que el SLC Duo alcanza un máximo de 600 GB y 1.2 TB respectivamente (aunque el Duo presenta capacidades máximas de MLC de 1.2 TB HHHL y 2.4 TB FHHL).
El acelerador de aplicaciones Fusion-io ioDrive2 MLC viene en capacidades de hasta 1.2 TB en un factor de forma de media altura y media longitud (HHHL) (o 3 TB en FHHL) y se destaca por latencias de acceso de lectura y escritura extremadamente bajas. Si bien hemos revisado previamente el El buque insignia ioDrive2 Duo SLC, que es excelente para las aplicaciones más exigentes, la unidad única ioDrive2 con MLC está diseñada para cargas de trabajo más "peatonales". Sin embargo, peatón en el lenguaje ioMemory significa aplicaciones como bases de datos que pueden aceptar latencias de lectura de 68 µs, en comparación con la latencia de 47 µs que se encuentra en el SLC ioDrive2 de gama alta. Por supuesto, ofrecer la unidad con MLC NAND trae consigo beneficios como costos reducidos, y la iteración de MLC también viene en capacidades más altas. El MLC único ioDrive2 viene con una capacidad máxima de 1.2 TB en HHHL o 3 TB en FHHL, mientras que el SLC Duo alcanza un máximo de 600 GB y 1.2 TB respectivamente (aunque el Duo presenta capacidades máximas de MLC de 1.2 TB HHHL y 2.4 TB FHHL).
Resaltaremos algunos puntos clave que giran en torno al diseño y la construcción, pero dado que dedicamos bastante tiempo a discutir eso en la revisión de SLC Duo, pasaremos por alto gran parte de eso en esta revisión, y preferiremos centrarnos en el rendimiento. . Fusion-io utiliza un FPGA como controlador NAND, lo cual es importante porque les brinda más control programático y permite un mayor grado de personalización continua para la lógica en el disco durante la vida útil del disco. Alternativamente, con un firmware ASIC se puede actualizar, pero la lógica central del silicio no se puede. La unidad también cuenta con la tecnología Adaptive FlashBack que permite que la unidad sufra fallas NAND sin arriesgarse a perder datos o tiempo de inactividad mientras la unidad se reasigna. Por último, Fusion-io ha mejorado su software VSL para proporcionar un mejor rendimiento de bloques pequeños y proporciona el software de administración de unidades más sólido del mercado con ioSphere.
Fusion-io envía la tarjeta única ioDrive2 con MLC NAND en capacidades de 365 GB, 785 GB y 1.2 TB en un factor de forma HHHL y 3 TB en una PCB FHHL. Todas las unidades vienen con una garantía de cinco años (o máxima resistencia utilizada). Nuestro modelo de revisión es el modelo de factor de forma HHHL con capacidad de 1.2 TB.
Fusion-io ioDrive2 Especificaciones
- Performance
- Ancho de banda de lectura (1 MB): 1.5 GB/s (3 TB, 1.2 TB, 785 GB); 910 MB/s (365 GB)
- Ancho de banda de escritura (1 MB): 1.3 GB/s (3 TB, 1.2 TB); 1.1 GB/s (785 GB); 590 MB/s (365 GB)
- Corrió. IOPS de lectura (512B): 143,000 3 (275,000 TB); 1.2 (270,000 TB); 785 137,000 (365 GB); XNUMX (XNUMX GB)
- Corrió. Escribir IOPS (512B): 535,000 3 (365 TB, 800,000 GB); 1.2 (765 TB, XNUMX GB)
- Corrió. IOPS de lectura (4K): 136,000 3 (245,000 TB); 1.2 (215,000 TB); 785 110,000 (365 GB); XNUMX (XNUMX GB)
- Corrió. Escribir IOPS (4K): 242,000 3 (250,000 TB), 1.2 230,000 (785 TB), 140,000 365 (XNUMX GB); XNUMX (XNUMX GB)
- Latencia de acceso de lectura: 68 µs (todos)
- Latencia de acceso de escritura: 15 µs (todos)
- Memoria flash NAND MLC de 2xnm
- Interfaz de bus: PCI-Express 2.0 x4
- Peso: 9 onzas para FHHL, 6.6 onzas para HHHL
- Factor de forma: Media altura, media longitud (HHHL)
- Garantía: 5 años o máxima resistencia usada
- Resistencia: 16.26PB
- Sistemas operativos compatibles
- Microsoft Windows: Windows Server 64 de 2012 bits, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Server 2003
- Linux: RHEL 5/6; LES 10/11; OEL 5/6; CentOS 5/6; Apretón de Debian; Fedora 16/17; abrirSUSE 12; Ubuntu 10/11/12
- UNIX: Solaris 10/11 x64; OpenSolaris 2009.06x64; OS X 10.6/10.7/10.8
- Hipervisores: VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0/5.1, Windows 2008 R2 con Hyper-V, Hyper-V Server 2008 R2
Diseño y construcción
El Fusion-io ioDrive2 1.2TB MLC es una tarjeta x4 PCIe 2.0 de media altura y media longitud (HHHL) que tiene un diseño similar al ioDrive2 Duo SLC que analizamos, aunque reducido a la mitad. (Para obtener más información sobre el diseño, consulte el Revisión del dúo.) A diferencia del Duo, en esta iteración, la NAND se conecta a través de un solo grupo de NAND utilizando un controlador. El controlador es el mismo que el del Duo: un FPGA Xilinx Virtex-40 de 6 nm.
Nuestro ioDrive2 tiene 1.2 TB y funciona en 4 carriles a través de una conexión PCIe. El ioDrive2 utiliza MLC NAND, que se divide en 24 paquetes NAND de 64 GB. En esa cifra, el nivel de sobreaprovisionamiento es del 22% con formato de stock. Al igual que con el ioDrive2 Duo, la NAND es independiente del fabricante, con nuestro modelo de prueba específico que utiliza Intel MLC NAND.
Antecedentes de prueba y comparables
Fusion-io ioDrive2 MLC utiliza un controlador FPGA Xilinx Virtex-40 de 6 nm e Intel MLC NAND con una interfaz PCIe 2.0 x4.
Comparables para esta revisión:
- Intel SSD 910 (800 GB, 4 controladores Intel EW29AA31AA1, eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- LSI Nytro WarpDrive BLP4-400 (400 GB, controlador SandForce SF-2500, Toshiba eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Todos los SSD empresariales SAS/SATA se evalúan en nuestra plataforma de pruebas empresariales de segunda generación basada en un Lenovo Think Server RD630. Esta nueva plataforma de pruebas basada en Linux incluye el hardware de interconexión más reciente, como el LSI 9207-8i HBA, así como optimizaciones de programación de E/S orientadas al mejor rendimiento flash. Para los puntos de referencia sintéticos, utilizamos la versión 2.0.10 de FIO para Linux y la versión 2.0.12.2 para Windows. Dado que Fusion-io ioDrive2 aprovecha los recursos del lado del host, las velocidades de reloj del servidor más rápidas le permiten obtener un mayor rendimiento. En nuestro entorno de prueba sintético, usamos una configuración de servidor convencional con una velocidad de reloj de 2.0 GHz, aunque las configuraciones de servidor con procesadores más potentes podrían generar un rendimiento aún mayor.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, caché de 15 MB, 6 núcleos)
- Chipset Intel C602
- Memoria: 16 GB (2 x 8 GB) 1333 Mhz DDR3 RDIMM registrados
- Windows Server 2008 R2 SP1 de 64 bits, Windows Server 2012 estándar, CentOS 6.3 de 64 bits
- 100GB Micron RealSSD P400e SSD de arranque
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para SSD de arranque)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para pruebas comparativas de SSD o HDD)
Análisis de rendimiento de aplicaciones
En el mercado empresarial, existe una gran diferencia entre el desempeño de los productos en papel y el desempeño en un entorno de producción. Entendemos la importancia de evaluar el almacenamiento como un componente de sistemas más grandes, y lo que es más importante, cuán receptivo es el almacenamiento cuando interactúa con aplicaciones empresariales clave. Con este fin, hemos lanzado nuestras primeras pruebas de aplicaciones, incluido nuestro propietario Evaluación comparativa de almacenamiento de base de datos NoSQL de MarkLogic y Rendimiento de MySQL a través de SysBench.
En nuestro entorno de base de datos MarkLogic NoSQL, probamos grupos de cuatro SSD SATA o SAS con una capacidad utilizable mayor o igual a 200 GB. Nuestra base de datos NoSQL requiere aproximadamente 650 GB de espacio libre para trabajar, dividido equitativamente entre cuatro nodos de base de datos. En nuestro entorno de prueba, usamos un host SCST y presentamos cada SSD individual en JBOD, con uno asignado por nodo de base de datos. La prueba se repite en 24 intervalos, lo que requiere entre 30 y 36 horas en total para los SSD de esta categoría. Al medir las latencias internas vistas por el software MarkLogic, registramos tanto la latencia promedio total como la latencia de intervalo para cada SSD.
Para nuestra clasificación de latencia promedio general en nuestro punto de referencia de la base de datos MarkLogic NoSQL, Fusion-io ioDrive2 MLC quedó ligeramente por detrás del Intel SSD 910 con un tiempo de respuesta de 4.685 ms en comparación con 4.286 ms.
Fusion-io ioDrive2 MLC ofreció una latencia similar a la de Intel SSD 910 en el rango de 6 a 50 ms. Sin embargo, ioDrive2 mantuvo una latencia de escritura de diario más baja durante la mayor parte de la prueba.
Intel SSD 910 publicó cifras similares a Fusion-io ioDrive2 con una latencia máxima que oscila entre 6 y 50 ms. Aunque sus cifras de guardar, escribir y fusionar lectura y escritura fueron comparables, sus notas de escritura en el diario fueron más altas para la mayor parte de la prueba. En general, Intel SSD 910 pudo superar ligeramente al Fusion-io ioDrive2 MLC en nuestra prueba NoSQL.
Nuestra siguiente prueba de aplicación consiste en la prueba de la base de datos MySQL de Percona a través de SysBench, que mide el rendimiento de la actividad de OLTP. En esta configuración de prueba, usamos un grupo de Lenovo ThinkServer RD630 y cargamos un entorno de base de datos en una sola unidad SATA, SAS o PCIe. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y la latencia promedio del percentil 99 en un rango de 2 a 32 subprocesos. Percona y MariaDB están utilizando las API de aplicaciones compatibles con flash Fusion-io en las versiones más recientes de sus bases de datos, aunque para los fines de esta comparación, probamos cada dispositivo en sus modos de almacenamiento en bloque "heredados".
En nuestras pruebas de SysBench, el Fusion-io ioDrive2 de 1.2 TB superó al LSI Nytro WarpDrive de 400 GB, con un TPS promedio del ioDrive2 escalando de alrededor de 305 TPS en 2 subprocesos a 2,354 TPS en 32 subprocesos.
La latencia promedio de Fusion-io ioDrive2 de 1.2 TB en SysBench aumentó de 6.55 ms con 2 subprocesos a 13.59 ms con 32 subprocesos.
Al comparar la latencia del percentil 99 en nuestra prueba SysBench, el Fusion-io ioDrive2 de 1.2 TB volvió a vencer al LSI Nytro WarpDrive con una mejor latencia durante toda la prueba, manteniéndose justo por debajo de los 30 ms a 29.35 ms en comparación con los 39.30 del WarpDrive.
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
El rendimiento de flash varía a lo largo de la fase de preacondicionamiento de cada dispositivo de almacenamiento. Nuestro proceso de evaluación comparativa de almacenamiento empresarial sintético comienza con un análisis de la forma en que funciona la unidad durante una fase de preacondicionamiento exhaustiva. Cada una de las unidades comparables se borra de forma segura utilizando las herramientas del proveedor, se acondicionan previamente en estado estable con la misma carga de trabajo con la que se probará el dispositivo bajo una carga pesada de 16 subprocesos con una cola pendiente de 16 por subproceso, y luego se probará en intervalos establecidos en varios perfiles de profundidad de subprocesos/colas para mostrar el rendimiento con un uso ligero y pesado.
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)
Nuestro análisis de carga de trabajo sintético empresarial incluye dos perfiles basados en tareas del mundo real. Estos perfiles se han desarrollado para facilitar la comparación con nuestros puntos de referencia anteriores, así como valores ampliamente publicados, como la velocidad máxima de lectura y escritura de 4k y 8k 70/30, que se usa comúnmente para hardware empresarial.
- 4k
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 4k
- 8k 70/30
- 70% lectura, 30% escritura
- 100% 8k
En esta prueba, comparamos las tres unidades, LSI Nytro WarpDrive, Intel SSD 910 y Fusion-io ioDrive2 en Linux y Windows. Además, con ioDrive2, utilizamos su capacidad de sobreaprovisionamiento para un modo de prueba de alto rendimiento (HP).
Nuestra primera prueba mide un rendimiento de escritura aleatoria 100k del 4 % con una carga de 16T/16Q. En este entorno, la naturaleza explosiva del Fusion-io ioDrive2 MLC HP se probó en 253,000 293,000 para Windows y 113,000 118,000 para Linux, que luego se estabilizó casi en estado estable a 910 2 IOPS/XNUMX XNUMX IOPS, respectivamente, el mejor de su clase. Las cifras de explosión de HP eran similares a las cifras de explosión de existencias. En estado estable, el Intel SSD XNUMX superó al stock ioDriveXNUMX de Windows y Linux.
Con una carga pesada de 16T/16Q, el Fusion-io ioDrive2 HP midió 0.87-1ms en ráfaga y se amplió hasta alrededor de 2.16-2.24ms a medida que se acercaba al estado estable. Los números de stock fueron similares en ráfaga, pero más altos en estado estable, siendo superados nuevamente por Intel SSD 910.
Comparando la latencia máxima, Fusion-io ioDrive2 MLC tuvo tiempos de respuesta máximos significativamente mejores con Linux que con Windows. Además, su latencia de Windows HP Max estaba muy por detrás de la competencia. En general, las mejores cifras provinieron de Intel SSD 910 Linux e ioDrive2 Linux HP con 26 ms y 15 ms, respectivamente.
Mirando aún más de cerca la consistencia de la latencia en nuestra carga de trabajo de escritura aleatoria de 4k, Fusion-io ioDrive2 Linux y Windows HP se ubicaron justo detrás del Intel SSD 910 que obtuvo las mejores calificaciones con 2.38ms para Linux y 2.72ms para Windows.
Después de 6 horas de preacondicionamiento, el Fusion-io ioDrive2 Windows stock y HP ofrecieron un rendimiento de lectura aleatoria de 4k a una increíble velocidad de 252,000 111,597 IOPS con una velocidad de escritura de 61,847 910 IOPS para HP y XNUMX XNUMX IOPS para stock. El Intel SSD XNUMX entregó un mayor rendimiento de escritura.
Con una carga de trabajo de 16T/16Q, Fusion-io ioDrive2 Windows (HP y stock) ofreció una latencia de lectura aleatoria promedio de 4k que lideró al grupo con 1.013ms, mientras que el mejor rendimiento de latencia de escritura fue para Intel SSD 910 Windows con una escritura latencia de 2.097ms incluso.
La latencia máxima del stock de Windows Fusion-io ioDrive2 fue la mejor para la actividad de lectura con solo 7.98 ms, aunque su actividad de escritura máxima fue la más alta del grupo con 1030.50 ms.
Al comparar la consistencia de la latencia, Fusion-io ioDrive2 MLC publicó cifras cerca de la parte trasera del grupo en una consistencia de lectura y escritura aleatoria de 4k.
En nuestra próxima carga de trabajo, observamos un perfil de 8k con una proporción mixta de lectura/escritura de 70/30. En esta configuración, Fusion-io ioDrive2 en varias configuraciones comenzó con una ráfaga de más de 210,000 70,000 IOPS que se redujo a una velocidad de alrededor de 88,000 XNUMX IOPS para stock y XNUMX XNUMX IOPS para HP. El rendimiento de ráfaga estuvo muy por delante de la competencia, y las tasas de estado estable estuvieron cerca de las velocidades de ráfaga de las unidades de la competencia, excluyendo Nytro WarpDrive Windows.
La latencia promedio de Fusion-io ioDrive2 en todos los modos midió 1.2 ms al comienzo de nuestra prueba de preacondicionamiento 8K 70/30, que aumentó a alrededor de 2.88 ms para HP y 3.65 ms para stock a medida que se acercaba al estado estable. Esas cifras superaron las marcas de las competencias.
Durante la duración de nuestra prueba 8k 70/30, Fusion-io ioDrive2 Linux HP ofreció los mejores tiempos de respuesta máximos, con una latencia máxima inferior a 25 ms durante la mayor parte de la prueba. Nuevamente, el ioDrive2 Windows HP produjo una alta latencia máxima.
La consistencia de latencia de Fusion-io ioDrive2 HP Linux y Windows logró las calificaciones más bajas en todo momento, finalizando en 2.5ms y 2.55ms, respectivamente.
En comparación con la carga de trabajo máxima fija de 16 subprocesos y 16 colas que realizamos en la prueba de escritura 100 % 4k, nuestros perfiles de cargas de trabajo mixtas escalan el rendimiento en una amplia gama de combinaciones de subprocesos/colas. En estas pruebas, abarcamos la intensidad de la carga de trabajo desde 2 subprocesos y 2 colas hasta 16 subprocesos y 16 colas. En la prueba ampliada de 8k 70/30, el Fusion-io ioDrive2 HP para Linux y Windows alcanzó un máximo de alrededor de 88,000 2 IOPS, lo que lo colocó en la cima del grupo, aunque el stock de ioDriveXNUMX también superó a la competencia, aunque por un margen mucho menor.
La latencia promedio para Fusion-io ioDrive2 HP Linux y Windows fue líder en su clase, y la versión estándar también superó a la competencia.
Durante la duración de nuestra prueba de carga variable 8k 70/30, la latencia máxima se mantuvo un poco más alta que la competencia con Fusion-io ioDrive2 en todos los entornos. El pico se mantuvo justo por debajo de 110 ms para HP y osciló hasta casi 300 ms para stock.
La desviación estándar de Fusion-io ioDrive2 HP en nuestro entorno de prueba fue la mejor de su clase, y las acciones de ioDrive2 alcanzaron el mismo nivel que Intel SSD 910.
Conclusión
El acelerador de aplicaciones Fusion-io ioDrive2 MLC se ejecuta en capacidades de hasta 1.2 TB en un factor de forma HHHL con una oferta FHHL de hasta 3 TB. Aunque su hermano que revisamos recientemente, el El buque insignia ioDrive2 Duo SLC, está diseñado para manejar las aplicaciones más exigentes con su SLC NAND y su configuración de controlador dual, la unidad única ioDrive2 con MLC aún puede asumir cargas de trabajo de alto nivel que requieren una latencia súper baja y un alto rendimiento. MLC NAND también significa que Fusion-io puede ofrecer este modelo con mayor capacidad y a un precio más bajo que las versiones SLC.
Habiendo probado el ioDrive2 Duo SLC no hace mucho tiempo, teníamos un buen punto de referencia sobre cómo funcionaría el ioDrive2 single. Sin embargo, esta vez nuestro entorno de prueba se actualizó, ya que eliminamos algunos de nuestros puntos de referencia sintéticos heredados en favor de nuestros entornos de prueba del mundo real MarkLogic y SysBench MySQL. Comenzamos con esas pruebas y el ioDrive2 funcionó bien. Aunque la latencia promedio general de ioDrive2 fue superada ligeramente por Intel SSD 910 en la prueba de MarkLogic, su rendimiento fue competitivo y sus picos de latencia de escritura de diario fueron bastante más bajos que los de Intel SSD 910. En nuestra prueba de SysBench, el ioDrive2 se enfrentó cara a cara con el LSI Nytro WarpDrive y produjo varios cientos de TPS más mientras ofrecía menos latencia.
Luego comparamos el ioDrive2 con el Intel SSD 910 y el LSI Nytro WarpDrive utilizando el aprovisionamiento excesivo del ioDrive2 para un modo de alto rendimiento (HP), y probamos todas las unidades en Linux y Windows. En lo que respecta a las cifras de rendimiento general, ioDrive2 siempre fue el mejor. Su modo HP entregó el mayor rendimiento general que alcanzó un máximo de más de 250,000 en nuestra prueba aleatoria de 4k. El ioDrive2 también probó bien en latencia, excepto cuando se trataba de latencia máxima en Windows, que también observamos en el ioDrive2 Duo SLC cuando lo probamos. Aparte de esa categoría, el ioDrive2 funcionó extremadamente bien.
Ventajas
- Paquete de software de gestión superior
- Ofrece el rendimiento más alto en cargas de trabajo de 4k y 8k en comparación con los modelos para empresas de entrada
- Latencia y rendimiento en las pruebas del mundo real de Sysbench y MarkLogic a la par o mejor que la competencia
Contras
- Problemas de latencia máxima en Windows y Linux
Resumen Final
Fusion-io ioDrive2 MLC puede acelerar los sistemas para manejar las cargas de trabajo más intensivas al ofrecer cifras de rendimiento impresionantes que son las mejores en su clase además de un paquete de administración de software líder en la industria.
Página del producto Fusion-io ioDrive2
