Seagate Enterprise Turbo SSHD es una unidad de disco duro SAS de 2.5" y 15 32 rpm junto con 300 GB de memoria flash eMLC que se centra en una capacidad y un rendimiento excepcionales de dólar a IOPS. Con un aumento de rendimiento estimado del 15,000 % en comparación con una unidad de disco duro de XNUMX XNUMX RPM, Enterprise Turbo SSHD se especializa en entornos transaccionales críticos para el negocio (OLTP, VDI, SAP HANA), además de ser considerablemente más rentable que una solución SSD comparable.Las ventajas de un matrimonio entre HDD y SSD quedan claras con Enterprise Turbo SSHD: el rendimiento y la velocidad aumenta como cabría esperar de una SSD, con el precio y la capacidad de una HDD.
El verdadero motivador detrás del mayor rendimiento de Seagate Enterprise Turbo SSHD es su almacenamiento en caché NAND. Con 32 GB de caché de lectura eMLC, Enterprise Turbo puede almacenar datos "calientes" en la NAND para una entrega más rápida que, de otro modo, sería posible desde los platos. Seagate también tiene la intención de abordar los cuellos de botella de rendimiento mediante la realización de su almacenamiento en caché en el nivel de E/S, mientras que su algoritmo AMT garantiza que los datos calientes se identifiquen de manera inteligente y correcta para el almacenamiento en caché. Un caché de escritura respaldado por NVC (caché no volátil) adicional de 8 MB ayuda a mejorar aún más el rendimiento y está protegido contra pérdidas de energía imprevistas. En el caso de tal pérdida de energía, la unidad utiliza la energía del motor del eje para eliminar las escrituras pendientes en la memoria NV. Seagate asegura que el desgaste de la NAND en este caso será insignificante, ya que las fallas de energía en un entorno empresarial son muy poco comunes.
La integración de Seagate Enterprise Turbos en la infraestructura existente es simplemente una cuestión de instalar las unidades; no se requieren controladores adicionales, software o configuración. La facilidad de implementación también se combina con una impresionante variedad de funciones de seguridad. Las unidades Turbo están disponibles sin cifrado, con cifrado o con FIPS. Las unidades también se combinan con una garantía de cinco años.
Seagate domina claramente la tecnología de discos híbridos, o discos híbridos de estado sólido, como prefiere llamarlos. Comprender cómo se integran estos en el mercado de almacenamiento empresarial es fundamental para entender la propuesta de valor general de Turbo. Seagate ya comercializa discos duros estándar de 10K y 15K. Sin embargo, este mercado está siendo fuertemente atacado por las SSD, especialmente en el caso de los discos duros de 15K, donde las SSD ofrecen mejoras sustanciales en rendimiento, costes operativos y capacidad. De hecho, los principales proveedores de sistemas de almacenamiento están apuntando específicamente a la gama de discos de alta velocidad, reemplazando estos discos con memoria flash y logrando los mismos niveles de rendimiento con todas las ventajas mencionadas. Dell Compellent es quizás uno de los más destacados en este ámbito , pero otros están siguiendo su ejemplo.
Esto no significa que la gama de discos duros de 10k/15K vaya a desaparecer de inmediato, ya que aún existen muchas razones para mantenerlos en producción. En la gran mayoría de los casos de uso empresarial, estos discos ofrecen un rendimiento suficiente, con un precio por GB favorable en comparación con la memoria flash, y no hay dudas sobre su durabilidad. La propuesta de valor para los discos de 10K sigue siendo algo más sólida dadas las innovaciones en rendimiento y densidad; por ejemplo, el Savvio 10K.7 superó a la generación anterior en un 33% en capacidad y ofrece una excelente combinación de rendimiento y latencia en una capacidad de 1.2 TB. Sin embargo, los argumentos a favor de los discos de 15k se vuelven un poco más difíciles de sostener, debido a su capacidad limitada, su mayor coste y la menor inversión en innovación en esas plataformas en toda la industria.
Sin embargo, hay otra consideración cuando se piensa en el lugar del flash y los discos duros en el centro de datos: las soluciones de almacenamiento en caché. Más allá de los proveedores de arreglos que ofrecen una solución de almacenamiento en caché o almacenamiento en niveles integrada, aparentemente hay un suministro interminable de soluciones de almacenamiento en caché del lado del servidor distribuidas o en el host que aprovechan alguna forma de software y flash frente a un arreglo tradicional basado en discos. Sin embargo, el truco aquí es que casi todas estas soluciones son solo de lectura en caché y las que sí escriben en caché lo hacen de maneras que pueden ser poco convencionales, por decir lo menos. También existe el requisito de determinar las licencias, la instalación de software/hardware y la infusión de flash en un grado u otro dentro de cada nodo/servidor de cómputo.
Esta descripción general de las consideraciones sobre almacenamiento de alto rendimiento ayuda a comprender la posición de Enterprise Turbo en el mercado. Turbo toma una plataforma conocida, la unidad de 600 GB y 15K de Seagate, y le añade memoria NAND eMLC optimizada para la durabilidad, ofreciendo así una solución integrada para el almacenamiento en caché de lectura. La integración es clave: basta con instalar las unidades en cualquier sistema compatible para obtener un rendimiento mucho mayor. Si nos sigues en Twitter , sabrás, gracias a nuestros primeros análisis, que esto se traduce en mejoras de más del doble en algunos casos. Es realmente impresionante, considerando la pequeña cantidad de memoria NAND disponible. Por supuesto, esto es solo un adelanto; a continuación, encontrarás resultados detallados y comparaciones con las unidades de disco duro convencionales de 10K de Seagate.
El Turbo se envía en capacidades de 300 GB, 450 GB y 600 GB. Nuestras unidades de revisión comprenden dieciséis de la capacidad de 600 GB. Las muestras OEM de Enterprise Turbo se están enviando ahora y la producción en volumen comenzará a mediados de 2014.
Especificaciones Enterprise Turbo SSHD
- Capacidades
- 600 GB (ST600MX0004)
- 450 GB (ST450MX0004)
- 300 GB (ST300MX0004)
- Factor de forma: 2.5", 15 mm
- Interfaz: SAS 6 Gb/s
- Cifrado: ninguno, cifrado estándar o FIPS
- Caché SSD: caché de lectura eMLC de 32 GB, caché de escritura respaldada por NVC de 8 MB
- Búfer: 128 MB DRAM
- RPM: 15,000K
- IOPS: Hasta 900
- MTBF/AFR: 2 millones, 44 %
- Garantía: años 5
Diseño y construcción
En la superficie, el Seagate Turbo SSHD se parece a cualquier otro disco duro empresarial estándar. Por supuesto, tiene mucho más que ofrecer, con los 32 GB de caché NAND escondidos en la PCB. El Turbo sigue el factor de forma tradicional de 2.5" y 15 mm de altura en Z, lo que lo hace compatible con cualquier sistema diseñado para usar discos duros empresariales.
Dentro del Seagate Turbo SSHD, el controlador principal es un conjunto de chips Marvell con el gran paquete Samsung eMLC NAND de 32 GB visible.
Antecedentes de prueba y comparables
Comparables de SAS Enterprise HDD para esta revisión:
- HGST Ultrastar C10K900 900GB
- Seagate Savvio 10K.6 900GB
- Seagate Savvio 10K.7 1.2 TB
- Toshiba MBF2600RC 600GB
- Toshiba MK01GRRB 147GB
Todos los discos duros empresariales se comparan en la misma plataforma de prueba para cada prueba.
Para nuestras pruebas de FIO sintético, usamos nuestro ThinkServer RD240 configurado con:
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, caché de 12 MB)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 de 64 bits y CentOS 6.2 de 64 bits
- Conjunto de chips Intel 5500+ ICH10R
- Memoria: 8 GB (2 x 4 GB) 1333 Mhz DDR3 RDIMM registrados
- HBA LSI 9211 SAS/SATA de 6.0 Gb/s
Cada prueba de aplicación tiene un entorno único que se detalla en la página de cada prueba de rendimiento . En los casos en que se prueban 16 unidades, se agregó un JBOD iXsystems Titan 316J al entorno y se conectó al clúster correspondiente mediante un cable SAS externo.
Análisis de rendimiento de aplicaciones
En el mercado empresarial, existe una enorme diferencia entre el rendimiento que prometen los productos en teoría y su rendimiento real en un entorno de producción. Comprendemos la importancia de evaluar el almacenamiento como un componente de sistemas más amplios, y sobre todo, su capacidad de respuesta al interactuar con las aplicaciones empresariales clave. Para ello, hemos implementado pruebas de aplicaciones, incluyendo nuestra herramienta propia MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark , el rendimiento de MySQL mediante SysBench , el rendimiento de SQL Server mediante Benchmark Factory y el rendimiento de virtualización VMmark de VMware.
En el entorno de la base de datos MarkLogic NoSQL, probamos soluciones de almacenamiento rápido con una capacidad útil mayor o igual a 700 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 dispositivo en JBOD, con un dispositivo o partición asignada por nodo de base de datos. La prueba se repite en 24 intervalos, lo que requiere entre 36 y 48 horas en total para las unidades 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 unidad.
Al comparar la latencia promedio general entre el Seagate Turbo SSHD en RAID10 y dos discos duros SAS tradicionales de 10K y 15K, el Turbo ofreció un enorme aumento en el rendimiento. Si un comprador optara por usar un disco SAS tradicional de 15K en este escenario particular, la latencia aumentaría un 64%; si se mantuviera con un disco SAS de 10K, la latencia sería un 148% mayor. En nuestra clasificación general de todos los dispositivos probados en nuestro benchmark MarkLogic NoSQL , el Seagate Turbo SSHD también supera a algunos dispositivos SSD comparables.
Al observar la vista de latencia detallada del Seagate Turbo SSHD en nuestro punto de referencia NoSQL, las unidades híbridas pudieron mantener una distribución ajustada y constante incluso cuando la prueba se prolongó durante dos días.
Pasando a una unidad SAS de 15K tradicional en RAID10, la vista de latencia mejoró sustancialmente en cada intervalo de la prueba.
Con las unidades SAS de 10K tradicionales en RAID10, la imagen de latencia general empeora aún más a medida que los tiempos se duplican.
Nuestra siguiente prueba de aplicación consiste en una prueba de base de datos Percona MySQL a través de SysBench , que mide el rendimiento de la actividad OLTP. En esta configuración de prueba, utilizamos un grupo de Lenovo ThinkServer RD630 y cargamos un entorno de base de datos en una sola unidad SATA, SAS o PCIe o en un grupo de HDDs usando una tarjeta RAID LSI 9286-8e. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio, así como la latencia promedio del percentil 99 en un rango de 2 a 32 hilos. Percona y MariaDB están usando las API de aplicación Fusion-io compatibles con memoria flash 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 bloques "heredados".
Con una huella de base de datos en funcionamiento de aproximadamente 260 GB, observamos el rendimiento tanto en RAID10 como en RAID00 utilizando Seagate Turbo SSHD. Si bien nunca recomendaríamos RAID00 para un entorno de producción, se eligió su uso para mostrar cuál podría ser el rendimiento de RAID10 con un grupo de discos más grande de 32 unidades. Con 32 GB de eMLC por disco, resultó ser aproximadamente 256 GB utilizables en nuestra configuración RAID10 y 512 GB utilizables en nuestra configuración RAID00. En comparación con Seagate Savvio 10K.7 1.2TB 10K SAS HDD, Seagate Turbo SSHD pudo ofrecer un rendimiento significativamente mayor, alcanzando un máximo de 1,267TPS en RAID00 o 959TPS en RAID10, en comparación con el 10K SAS que superó los 401TPS.
Al medir la latencia promedio en nuestra prueba Sysbench MySQL, Seagate Turbo SSHD escaló de 17.36 ms con 2 subprocesos a 33.35 ms en RAID10, mientras que RAID00 escaló de 13.19 ms a 25.25 ms.
Al comparar la latencia del percentil 99 durante la prueba TPC-C Sysbench, Seagate Turbo SSHD pudo mantener las cosas mucho más tranquilas que la matriz SAS 10K tradicional.
Nuestra próxima prueba de base de datos cubre el rendimiento en el entorno de SQL Server de Microsoft que aprovecha una base de datos de SQL Server de 685 GB (escala 3,000) y mide el rendimiento transaccional y la latencia con una carga de 30,000 333 VU. También incluimos los resultados de una base de datos de SQL Server más pequeña de 1,500 GB (escala XNUMX) para adaptar mejor la memoria caché a la carga de trabajo.
Al observar el rendimiento transaccional de cada configuración de unidad, la progresión en el rendimiento entre Savvio 10k.7 y Turbo SSHD es solo un 14 % mayor, aunque, como veremos a continuación, al observar la latencia, la diferencia es mucho mayor.
Al comparar la latencia promedio entre cada configuración de almacenamiento, Seagate Turbo SSHD en RAID10 ofreció un aumento modesto en TPS como se ve arriba, aunque la caída de la latencia fue mucho más dramática. La latencia promedio se redujo un 37 % en comparación con la unidad SAS de 10K y, si se concentró en la configuración RAID00, la latencia se redujo en un asombroso 88 %.
Pasando a un tamaño de base de datos más pequeño que se adapta mejor a la cantidad de caché NAND en nuestra configuración RAID10 de Turbo SSHD, vemos la diferencia de TPS entre Turbo RAID00 y RAID10, y Savvio 10K.7 RAID10 no es tan grande, aunque nuevamente la mayoría de la diferencia entre bastidores está en el aspecto de la latencia.
Al comparar la latencia promedio en nuestro punto de referencia SQL Server TPC-C con una carga de 15,000 17 VU, Seagate Turbo SSHD ofreció una mejora del 10 % en comparación con el grupo de almacenamiento 7K.10 RAID80 o del 00 % cuando se configuró en RAIDXNUMX.
Nuestro protocolo VMmark utiliza una variedad de subpruebas basadas en cargas de trabajo de virtualización comunes y tareas administrativas con resultados medidos usando una unidad basada en mosaicos que corresponde a la capacidad del sistema para realizar una variedad de cargas de trabajo virtuales, como la clonación y la implementación de máquinas virtuales, Equilibrio automático de carga de VM en un centro de datos, migración en vivo de VM (vMotion) y reubicación dinámica del almacén de datos (vMotion de almacenamiento).
Para ambas pruebas comparativas de VMmark, compararemos el rendimiento de Seagate Turbo SSHD con el disco duro Seagate Savvio 10K.7 de 1.2 TB, ambos configurados en un grupo de almacenamiento RAID10 y presentados como almacenamiento en red a través de un host de almacenamiento Windows Server 2012 R2. Para la tarjeta RAID, aprovechamos la nueva Serie 8 8160ZQ de Adaptec, instalada en nuestro Lenovo ThinkServer RD630.
Al comparar el rendimiento normalizado de VMmark 2.5.1, los Seagate Turbo SSHD pudieron extenderse hasta una carga de 4 mosaicos, mientras que el Seagate Savvio 10K.7 superó los 2 mosaicos. Para las cargas que ambos ejecutaron, los Turbos tuvieron una ventaja en el rendimiento debido a una latencia de QoS más estricta durante las ejecuciones.
Análisis de carga de trabajo sintética empresarial
El rendimiento de memoria caché y flash varía a lo largo de la fase de preacondicionamiento de cada dispositivo de almacenamiento. Nuestro proceso de pruebas comparativas de almacenamiento empresarial comienza con un análisis del rendimiento de la unidad durante una fase exhaustiva de preacondicionamiento. Cada una de las unidades comparables está preacondicionada 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 múltiples perfiles de profundidad de subproceso/cola. para mostrar el rendimiento bajo 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 condensado incluye un perfil diseñado para mostrar las E/S aleatorias máximas de cada dispositivo. Este perfil está diseñado para usarse como una línea de base comparable con las afirmaciones cruzadas del fabricante sobre velocidades de transferencia aleatorias.
- 4k
- 100 % de lectura o 100 % de escritura
- 100% 4k
En nuestra prueba de lectura y escritura aleatoria 100 % 4K, que midió el rendimiento en todo el espectro LBA del Seagate Turbo SSHD (que muestra sus velocidades de referencia de 15K), medimos 593 IOPS de lectura y 457 IOPS de escritura. Eso en comparación con 442 IOPS de lectura y 363 IOPS de escritura de su hermano de mayor capacidad y más lento, el Savvio 10K.7.
Con la velocidad de eje más rápida del grupo, Seagate Turbo SSHD ofreció la latencia promedio más baja en nuestra carga de trabajo pesada de 16T/16Q, midiendo 431 ms de lectura y 590 ms de escritura.
Si bien Seagate Turbo SSHD ofreció el mayor rendimiento y la latencia promedio más baja, su latencia máxima se encontraba en la mitad superior del paquete en lectura y en la parte inferior del paquete en escritura.
De manera similar a sus cifras de latencia máxima en la prueba 4K aleatoria, la desviación estándar del Seagate Turbo SSHD se clasificó hacia el frente del paquete en actividad de lectura, pero se retrasó con la actividad de escritura.
Conclusión
Seagate hace una afirmación audaz con Enterprise Turbo SSHD, "El disco duro más rápido del mundo". Normalmente, a las empresas de almacenamiento les gusta usar un poco de bravuconería como parte de sus afirmaciones de marketing, pero decir "el más rápido del mundo" es bastante fuerte. Sin embargo, aquí está la cosa, tienen razón. El Turbo es absolutamente humeante y los resultados derrotaron a las propias unidades SAS 10K de Seagate, que registraron ganancias de más del 200% en algunos casos. Para las empresas que buscan actualizar un arreglo pero no tienen el presupuesto o la necesidad de IOPS/latencia para una solución todo flash, el Turbo es la mejor opción.
Al profundizar en el rendimiento, vimos grandes ganancias en todas nuestras cargas de trabajo de aplicaciones empresariales. En nuestra evaluación comparativa de la base de datos MarkLogic NoSQL, el Seagate Turbo SSHD ofreció grandes ganancias en comparación con los HDD SAS de 10K y 15K e incluso superó algunos de los SSD que hemos probado hasta la fecha. También vimos grandes mejoras en las cargas de trabajo de TPC-C en nuestros entornos CentOS MySQL y Windows Server 2012 SQL Server. Por último, pero no menos importante, nuestro banco de pruebas VMware VMmark 2.5.1 vio el doble de rendimiento que los discos duros SAS de 10K tradicionales. En general, no encontramos un entorno de aplicación que no se beneficiara del Seagate Turbo SSHD.
Es bastante difícil encontrar algo de lo que quejarse con el Turbo. La unidad ofrece compatibilidad plug and play, varios modelos de cifrado y viene con una garantía de cinco años y un MTBF de 2 millones de horas. La capacidad máxima de 600 GB es prácticamente el único problema, pero eso se debe a que está en una plataforma de 15 RPM, lo cual es conveniente cuando los datos finalmente necesitan ir al disco. Sin embargo, no es descabellado suponer que Seagate pronto llevará la tecnología a las unidades empresariales de 10,000 RPM, quizás aumentando el tamaño de la caché para compensar la capacidad duplicada que ofrecen las unidades Seagate de 10 RPM. Por supuesto, los híbridos de 10 RPM ya existen hoy en día; Seagate fabrica el IBM Hybrid de 600 GB, 10 RPM, 6 Gbps SAS de 2.5 pulgadas . Si bien un híbrido de 10 RPM canibaliza las versiones de 15 RPM, a largo plazo la plataforma de 10 RPM es la más conveniente desde una perspectiva de costo/capacidad por dólar.
Ventajas
- Rendimiento de aplicaciones líder en todos los ámbitos
- Aumento del rendimiento Plug and Play, no se necesita software
- Protección de datos ante fallos de alimentación inesperados
Desventajas
- Capacidad limitada a 600 GB en la iteración actual
- Los precios de SSD continúan cayendo, lo que ejerce presión sobre los precios de Turbo
Resumen Final
Seagate describe con precisión el Enterprise Turbo SSHD como el disco duro más rápido del mundo. Turbo es dos veces más rápido que los discos duros de 2 10 unidades en cargas de trabajo importantes, como virtualización y OLTP. Para cualquier empresa que desee lo mejor que puede ofrecer un disco, Enterprise Turbo es la respuesta.
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