L'accélérateur d'applications Fusion-io ioDrive2 MLC est disponible avec des capacités allant jusqu'à 1.2 To au format demi-hauteur demi-longueur (HHHL) (ou 3 To au format FHHL) et se distingue par des latences d'accès en lecture et en écriture extrêmement faibles. Si nous avons déjà testé le modèle phare ioDrive2 Duo SLC , idéal pour les applications les plus exigeantes, le disque ioDrive2 simple avec mémoire MLC est conçu pour des charges de travail plus courantes. Dans le jargon d'ioMemory, « courantes » signifie pour des applications comme les bases de données qui peuvent accepter une latence de lecture de 68 µs, contre 47 µs pour le modèle ioDrive2 SLC haut de gamme. Bien entendu, proposer ce disque avec de la mémoire NAND MLC présente des avantages tels qu'un coût réduit, et cette version MLC est également disponible avec des capacités supérieures. Le SSD ioDrive2 simple MLC offre une capacité maximale de 1.2 To en HHHL ou de 3 To en FHHL, tandis que le SLC Duo plafonne respectivement à 600 Go et 1.2 To (bien que le Duo équipé de MLC atteigne une capacité maximale de 1.2 To en HHHL et de 2.4 To en FHHL).
Nous mettrons en évidence certains points clés liés à la conception et à la construction, mais comme nous avons passé pas mal de temps à en discuter dans la revue SLC Duo, nous en passerons une grande partie dans cette revue, préférant plutôt nous concentrer sur les performances. . Fusion-io utilise un FPGA comme contrôleur NAND, ce qui est important car il leur donne plus de contrôle programmatique et permet un plus grand degré de personnalisation continue de la logique sur disque pendant toute la durée de vie du disque. Alternativement, avec un firmware ASIC peut être mis à jour, mais la logique de base du silicium ne peut pas l'être. Le disque est également doté de la technologie Adaptive FlashBack qui permet au disque de subir des pannes NAND sans risquer de perdre des données ou de s'arrêter pendant le remappage du disque. Enfin, Fusion-io a amélioré son logiciel VSL pour améliorer les performances des petits blocs, et il fournit le logiciel de gestion de disque le plus robuste du marché avec ioSphere.
Fusion-io livre la carte unique ioDrive2 avec MLC NAND dans des capacités de 365 Go, 785 Go et 1.2 To dans un facteur de forme HHHL et 3 To sur un circuit imprimé FHHL. Tous les disques sont livrés avec une garantie de cinq ans (ou endurance maximale utilisée). Notre modèle d'examen est le modèle de facteur de forme HHHL d'une capacité de 1.2 To.
Spécifications Fusion-io ioDrive2
- Performances
- Bande passante en lecture (1 Mo) : 1.5 Go/s (3 To, 1.2 To, 785 Go) ; 910 Mo/s (365 Go)
- Bande passante en écriture (1 Mo) : 1.3 Go/s (3 To, 1.2 To) ; 1.1 Go/s (785 Go) ; 590 Mo/s (365 Go)
- Couru. IOPS en lecture (512B) : 143,000 3 (275,000 To) ; 1.2 270,000 (785 To) ; 137,000 365 (XNUMX Go) ; XNUMX XNUMX (XNUMX Go)
- Couru. IOPS en écriture (512B) : 535,000 3 (365 To, 800,000 Go) ; 1.2 765 (XNUMX To, XNUMX Go)
- Couru. Lecture IOPS (4K) : 136,000 3 (245,000 To) ; 1.2 215,000 (785 To) ; 110,000 365 (XNUMX Go) ; XNUMX XNUMX (XNUMX Go)
- Couru. IOPS en écriture (4K) : 242,000 3 (250,000 To), 1.2 230,000 (785 To), 140,000 365 (XNUMX Go) ; XNUMX XNUMX (XNUMX Go)
- Latence d'accès en lecture : 68 µs (tous)
- Latence d'accès en écriture : 15 µs (tous)
- Mémoire Flash MLC NAND 2xnm
- Interface bus : PCI-Express 2.0 x4
- Poids : 9 onces pour FHHL, 6.6 onces pour HHHL
- Facteur de forme : mi-hauteur, mi-longueur (HHHL)
- Garantie : 5 ans ou endurance maximale utilisée
- Endurance : 16.26 PB
- Systèmes d'exploitation pris en charge
- Microsoft Windows : Windows Server 64 2012 bits, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Server 2003
- Linux : RHEL 5/6 ; SLES 10/11 ; OEL 5/6 ; CentOS 5/6 ; Debian Squeeze ; Fedora 16/17 ; openSUSE 12 ; Ubuntu 10/11/12
- UNIX : Solaris 10/11 x64 ; OpenSolaris 2009.06 x64 ; OSX 10.6/10.7/10.8
- Hyperviseurs : VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0/5.1, Windows 2008 R2 avec Hyper-V, Hyper-V Server 2008 R2
Concevoir et construire
La carte Fusion-io ioDrive2 1.2 To MLC est une carte PCIe 2.0 x4 demi-hauteur demi-longueur (HHHL) dont la conception est similaire à celle de l'ioDrive2 Duo SLC que nous avons testée, mais réduite de moitié. (Pour plus d'informations sur sa conception, consultez le test de la Duo .) Contrairement à la Duo, cette version utilise un seul pool de mémoire NAND avec un seul contrôleur. Ce contrôleur est identique à celui de la Duo : un FPGA Xilinx Virtex-6 gravé en 40 nm.
Notre ioDrive2 est de 1.2 To et fonctionne sur 4 voies via une connexion PCIe. L'ioDrive2 utilise MLC NAND, qui est divisé en 24 packages NAND de 64 Go. À ce chiffre, le niveau de sur-approvisionnement est de 22 % avec le formatage des stocks. Comme avec le ioDrive2 Duo, la NAND est indépendante du fabricant, avec notre modèle de testeur spécifique utilisant Intel MLC NAND.
Contexte des tests et comparables
Le Fusion-io ioDrive2 MLC utilise un contrôleur FPGA Xilinx Virtex-40 6 nm et Intel MLC NAND avec une interface PCIe 2.0 x4.
Comparables pour cet avis :
- Intel SSD 910 (800 Go, 4 contrôleurs Intel EW29AA31AA1, eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- LSI Nytro WarpDrive BLP4-400 (400 Go, contrôleur SandForce SF-2500, Toshiba eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Tous les SSD d'entreprise SAS/SATA sont testés sur notre plateforme de test d'entreprise de deuxième génération, basée sur un serveur Lenovo ThinkServer RD630 . Cette nouvelle plateforme de test sous Linux intègre les composants d'interconnexion les plus récents, tels que le contrôleur HBA LSI 9207-8i, ainsi que des optimisations de planification des E/S visant à optimiser les performances de la mémoire flash. Pour les tests synthétiques, nous utilisons FIO version 2.0.10 sous Linux et version 2.0.12.2 sous Windows. Le Fusion-io ioDrive2 exploitant les ressources du serveur, des fréquences d'horloge plus élevées lui permettent d'offrir des performances supérieures. Dans notre environnement de test synthétique, nous utilisons une configuration serveur standard cadencée à 2.0 GHz, bien que des configurations avec des processeurs plus puissants puissent offrir des performances encore meilleures.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 Mo de cache, 6 cœurs)
- Jeu de puces Intel C602
- Mémoire – 16 Go (2 x 8 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64 bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64 bits
- 100GB Micron RealSSD P400e Démarrage SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour les SSD de démarrage)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (pour l'analyse comparative des SSD ou HDD)
Analyse des performances des applications
Sur le marché des entreprises, il existe un écart considérable entre les performances annoncées et les performances réelles en production. Nous comprenons l'importance d'évaluer le stockage en tant que composant de systèmes plus vastes, et notamment sa réactivité lors des interactions avec les applications critiques. C'est pourquoi nous avons déployé nos premiers tests d'application, incluant notre benchmark propriétaire MarkLogic NoSQL Database Storage Benchmark et l'évaluation des performances MySQL via SysBench.
Dans notre environnement de base de données MarkLogic NoSQL, nous testons des groupes de quatre SSD SATA ou SAS avec une capacité utilisable supérieure ou égale à 200 Go. Notre base de données NoSQL nécessite environ 650 Go d'espace libre pour fonctionner, répartis également entre quatre nœuds de base de données. Dans notre environnement de test, nous utilisons un hôte SCST et présentons chaque SSD individuel dans JBOD, avec un alloué par nœud de base de données. Le test se répète sur 24 intervalles, nécessitant entre 30 et 36 heures au total pour les SSD de cette catégorie. En mesurant les latences internes vues par le logiciel MarkLogic, nous enregistrons à la fois la latence moyenne totale, ainsi que la latence d'intervalle pour chaque SSD.
Pour notre classement global de latence moyenne dans notre benchmark de base de données MarkLogic NoSQL, le MLC Fusion-io ioDrive2 est légèrement en retard par rapport au SSD Intel 910 avec un temps de réponse de 4.685 ms contre 4.286 ms.
Le Fusion-io ioDrive2 MLC offrait une latence similaire au SSD Intel 910 allant de 6 à 50 ms. Cependant, l'ioDrive2 a maintenu une latence d'écriture de journal inférieure pendant la majorité du test.
Le SSD Intel 910 a affiché des chiffres similaires à ceux du Fusion-io ioDrive2 avec une latence maximale allant de 6 à 50 ms. Bien que ses chiffres de sauvegarde en écriture et de fusion en lecture et en écriture soient comparables, ses notes d'écriture dans le journal étaient plus élevées pour la majeure partie du test. Dans l'ensemble, le SSD Intel 910 a légèrement devancé le Fusion-io ioDrive2 MLC dans notre test NoSQL.
Notre prochain test d'application consiste en un test de base de données Percona MySQL via SysBench, qui mesure les performances de l'activité OLTP. Dans cette configuration de test, nous utilisons un groupe de Lenovo ThinkServer RD630 et chargeons un environnement de base de données sur un seul disque SATA, SAS ou PCIe. Ce test mesure le TPS moyen (Transactions par seconde), la latence moyenne, ainsi que la latence moyenne au 99e centile sur une plage de 2 à 32 threads. Percona et MariaDB utilisent les API d'application compatibles Flash Fusion-io dans les versions les plus récentes de leurs bases de données, bien que pour les besoins de cette comparaison, nous testons chaque appareil dans leurs modes de stockage de blocs "hérités".
Dans nos tests SysBench, le Fusion-io ioDrive2 1.2 To est arrivé devant le LSI Nytro WarpDrive 400 Go, avec une mise à l'échelle moyenne du TPS de l'ioDrive2 d'environ 305 TPS à 2 threads à 2,354 32 TPS à XNUMX threads.
La latence moyenne du Fusion-io ioDrive2 1.2 To dans SysBench est passée de 6.55 ms à 2 threads à 13.59 ms à 32 threads.
En comparant la latence au 99e centile dans notre test SysBench, le Fusion-io ioDrive2 1.2 To a de nouveau battu le LSI Nytro WarpDrive avec une meilleure latence tout au long du test, restant un peu moins de 30 ms à 29.35 ms contre 39.30 du WarpDrive.
Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise
Les performances Flash varient tout au long de la phase de préconditionnement de chaque périphérique de stockage. Notre processus de référence de stockage d'entreprise synthétique commence par une analyse des performances du disque au cours d'une phase de préconditionnement approfondie. Chacun des disques comparables est effacé de manière sécurisée à l'aide des outils du fournisseur, préconditionné en état stable avec la même charge de travail avec laquelle l'appareil sera testé sous une charge lourde de 16 threads avec une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread, puis testé à des intervalles définis. dans plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour afficher les performances en cas d'utilisation légère et intensive.
Tests de préconditionnement et d'état stable primaire :
- Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
- Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
- Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
- Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)
Notre analyse de charge de travail synthétique d'entreprise comprend deux profils basés sur des tâches réelles. Ces profils ont été développés pour faciliter la comparaison avec nos précédents benchmarks ainsi qu'avec des valeurs largement publiées telles que la vitesse de lecture et d'écriture maximale de 4k et 8k 70/30, qui est couramment utilisée pour le matériel d'entreprise.
- 4k
- 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
- 100% 4K
- 8k 70/30
- 70 % de lecture, 30 % d'écriture
- 100% 8K
Dans ce test, nous avons comparé les trois disques, le LSI Nytro WarpDrive, Intel SSD 910 et Fusion-io ioDrive2 sur Linux et Windows. De plus, avec l'ioDrive2, nous avons utilisé sa capacité de surprovisionnement pour un mode de test haute performance (HP).
Notre premier test mesure 100 % des performances d'écriture aléatoire 4k avec une charge de 16T/16Q. Dans ce contexte, la nature éclatante du Fusion-io ioDrive2 MLC HP a été testée à 253,000 293,000 pour Windows et 113,000 118,000 pour Linux, qui s'est ensuite stabilisée à un état proche de l'équilibre pour atteindre respectivement 910 2 IOPS/XNUMX XNUMX IOPS, la meilleure de sa catégorie. Les chiffres d'éclatement de HP étaient similaires aux chiffres d'éclatement des stocks. En régime permanent, le SSD Intel XNUMX a devancé le stock ioDriveXNUMX Windows et Linux.
Avec une charge lourde de 16T/16Q, le Fusion-io ioDrive2 HP mesurait 0.87 à 1 ms en rafale et augmentait jusqu'à environ 2.16 à 2.24 ms à l'approche de l'état stable. Les nombres de stocks étaient similaires en rafale, mais plus élevés en régime permanent, étant à nouveau devancés par le SSD Intel 910.
En comparant la latence maximale, le Fusion-io ioDrive2 MLC avait des temps de réponse maximaux nettement meilleurs avec Linux qu'avec Windows. De plus, sa latence Windows HP Max était loin derrière la concurrence. Dans l'ensemble, les meilleurs chiffres proviennent du SSD Intel 910 Linux et ioDrive2 Linux HP à 26 ms et 15 ms, respectivement.
En regardant encore plus près la cohérence de la latence dans notre charge de travail d'écriture aléatoire 4k, le Fusion-io ioDrive2 Linux et Windows HP se sont tous deux placés juste derrière le SSD Intel 910 qui a obtenu les meilleures notes avec 2.38 ms pour Linux et 2.72 ms pour Windows.
Après 6 heures de préconditionnement, le stock Windows Fusion-io ioDrive2 et HP offraient des performances de lecture aléatoire 4k à un incroyable 252,000 111,597 IOPS avec une vitesse d'écriture à 61,847 910 IOPS pour HP et XNUMX XNUMX IOPS pour le stock. Le SSD Intel XNUMX offrait un meilleur débit d'écriture.
Avec une charge de travail de 16T / 16Q, le Fusion-io ioDrive2 Windows (HP et stock) offrait une latence de lecture aléatoire moyenne de 4k qui mène le groupe à 1.013 ms, tandis que la meilleure performance de latence d'écriture est allée au Intel SSD 910 Windows avec une écriture latence de 2.097ms même.
La latence maximale du stock Windows Fusion-io ioDrive2 était la meilleure pour l'activité de lecture à seulement 7.98 ms, bien que son activité d'écriture maximale soit la plus élevée du groupe à 1030.50 ms.
En comparant la cohérence de la latence, le Fusion-io ioDrive2 MLC a affiché des chiffres près de l'arrière du groupe en cohérence de lecture et d'écriture aléatoire 4k.
Dans notre prochaine charge de travail, nous examinons un profil 8k avec un rapport mixte lecture/écriture de 70/30. Dans ce cadre, le Fusion-io ioDrive2 dans diverses configurations a démarré à plus de 210,000 70,000 IOPS en rafale, ce qui a ralenti à une vitesse d'environ 88,000 XNUMX IOPS pour le stock et XNUMX XNUMX IOPS pour HP. Les performances en rafale étaient bien supérieures à celles de la concurrence et les taux en régime permanent étaient proches des vitesses en rafale des disques concurrents, à l'exception des fenêtres Nytro WarpDrive.
La latence moyenne du Fusion-io ioDrive2 dans tous les modes mesurait 1.2 ms au début de notre test de préconditionnement 8K 70/30, qui est passée à environ 2.88 ms pour HP et 3.65 ms pour le stock à l'approche de l'état stable. Ces chiffres ont dépassé les notes des compétitions.
Sur la durée de notre test 8k 70/30, le Fusion-io ioDrive2 Linux HP a offert les meilleurs temps de réponse de pointe, avec une latence maximale inférieure à 25 ms pour la majeure partie du test. Encore une fois, le ioDrive2 Windows HP a produit une latence maximale élevée.
La cohérence de la latence Fusion-io ioDrive2 HP Linux et Windows a atteint les notes les plus basses tout au long, se terminant à 2.5 ms et 2.55 ms, respectivement.
Par rapport à la charge de travail fixe à 16 threads et 16 files d'attente que nous avons effectuée lors du test d'écriture 100 % 4k, nos profils de charge de travail mixtes adaptent les performances à une large gamme de combinaisons thread/file d'attente. Dans ces tests, nous couvrons l'intensité de la charge de travail de 2 threads et 2 files d'attente jusqu'à 16 threads et 16 files d'attente. Dans le test étendu 8k 70/30, le Fusion-io ioDrive2 HP pour Linux et Windows a culminé à environ 88,000 2 IOPS, ce qui était en tête du groupe, bien que le stock ioDriveXNUMX ait également battu la concurrence, mais avec une marge beaucoup plus faible.
La latence moyenne pour le Fusion-io ioDrive2 HP Linux et Windows était la meilleure de sa catégorie, et la version de base a également battu la concurrence.
Sur la durée de notre test de charge variable 8k 70/30, la latence maximale est restée un peu plus élevée que la concurrence avec le Fusion-io ioDrive2 dans tous les environnements. Le pic est resté juste en dessous de 110 ms pour HP et a atteint près de 300 ms pour le stock.
L'écart type par rapport au Fusion-io ioDrive2 HP dans notre environnement de test était le meilleur de sa catégorie, et le stock ioDrive2 a culminé à peu près aux mêmes marques que le SSD Intel 910.
Conclusion
L'accélérateur d'applications Fusion-io ioDrive2 MLC est disponible avec des capacités allant jusqu'à 1.2 To au format HHHL et jusqu'à 3 To au format FHHL. Bien que son homologue, l' ioDrive2 Duo SLC , modèle phare que nous avons récemment testé, soit conçu pour gérer les applications les plus exigeantes grâce à sa mémoire NAND SLC et sa configuration à double contrôleur, l'ioDrive2 avec mémoire MLC peut également prendre en charge les charges de travail haut de gamme nécessitant une latence extrêmement faible et un débit élevé. La mémoire NAND MLC permet également à Fusion-io de proposer ce modèle avec une capacité accrue et à un prix inférieur à celui des versions SLC.
Ayant déjà testé le ioDrive2 Duo SLC il n'y a pas si longtemps, nous avions un bon point de référence sur les performances du ioDrive2 single. Cependant, cette fois, notre environnement de test a été mis à jour car nous avons progressivement supprimé certains de nos benchmarks synthétiques hérités au profit de nos environnements de test du monde réel MarkLogic et SysBench MySQL. Nous avons commencé avec ces tests, et l'ioDrive2 a bien fonctionné. Bien que la latence moyenne globale de l'ioDrive2 ait été légèrement dépassée par le SSD Intel 910 dans le test MarkLogic, ses performances étaient compétitives et ses pics de latence d'écriture de journal étaient bien inférieurs à ceux du SSD Intel 910. Dans notre test SysBench, l'ioDrive2 s'est opposé au LSI Nytro WarpDrive et a produit plusieurs centaines de TPS supplémentaires tout en offrant moins de latence.
Nous avons ensuite comparé l'ioDrive2 à la fois au SSD Intel 910 et au LSI Nytro WarpDrive en utilisant le surprovisionnement de l'ioDrive2 pour un mode haute performance (HP), et nous avons testé tous les disques sur Linux et Windows. En ce qui concerne les chiffres de débit généraux, l'ioDrive2 a toujours obtenu les meilleurs résultats. Son mode HP a fourni le plus grand débit global qui a atteint un maximum de plus de 250,000 4 lors de notre test aléatoire 2k. L'ioDrive2 a également bien testé la latence, sauf en ce qui concerne la latence maximale sous Windows, que nous avons également observée sur l'ioDrive2 Duo SLC lorsque nous l'avons testé. En dehors de cette catégorie, l'ioDriveXNUMX s'est extrêmement bien comporté.
Avantages
- Progiciel de gestion supérieur
- Offre le débit le plus élevé dans les charges de travail 4k et 8k par rapport aux modèles d'entrée de gamme
- Latence et débit dans les tests Sysbench et MarkLogic dans le monde réel à parité ou mieux que la concurrence
Inconvénients
- Problèmes de latence maximale sous Windows et Linux
Conclusion
Le Fusion-io ioDrive2 MLC peut accélérer les systèmes pour gérer les charges de travail les plus intensives en fournissant des chiffres de débit impressionnants qui sont les meilleurs de leur catégorie en plus d'une suite de gestion logicielle de pointe.
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