Examen du SSD Huawei ES3000 V5

by Brian Beeler on 14 août 2018

Entreprise ◇ SSD

En 2016, Huawei a lancé le SSD d'entreprise NVMe ES3000 V3 , son premier disque NVMe destiné aux entreprises. Ce premier essai fut globalement concluant, la technologie NVMe commençant tout juste à s'imposer dans les applications les plus exigeantes des centres de données. Cet été, Huawei a enrichi la gamme ES3000 V5, s'appuyant sur le succès de la V3. L'annonce a eu lieu lors du salon Interop, où Huawei a dévoilé plusieurs caractéristiques de ce nouveau disque, qui sera disponible au quatrième trimestre de cette année. Comparé à la V3, le disque V5 offre une capacité, des performances et une fiabilité accrues.

Les disques ES3000 V5 sont construits sur une NAND TLC à 64 couches et la dernière génération du contrôleur interne de Huawei. Les disques sont disponibles dans des capacités allant jusqu'à 8 To dans un facteur de forme U.2. Les ingénieurs de Huawei pensent avoir poussé le V5 presque à la limite de l'interface, avec une bande passante de lecture de 3.5 Go/s. De plus, les disques peuvent afficher 3.2 Go/s en écriture et des IOPS supérieurs à 825K. Huawei cite la série ES3000 V5 pour avoir également une endurance assez sérieuse, avec jusqu'à 3 DWPD pendant 5 ans et au plus haut, jusqu'à 35.04 Po écrits.

Notre modèle d'examen est le facteur de forme U.3.2 d'une capacité de 2 To ES3600P V5. La série comprend deux modèles, le ES3500P V5 et le ES3600P V5. Alors que l'ES3600P V5 a des capacités brutes plus petites, il offre de meilleures performances d'écriture et une plus grande endurance. Il convient de noter que notre modèle est en pré-production mais a été testé avec une version de firmware presque finale.

Spécifications Huawei ES3000 V5

Modèle	ES3500P V5	ES3600P V5
Facteur de forme	U.2
Interface	NVMe 1.3
NON	3D TLC
Capacités	1 To, 2 To, 4 To, 8 To	800 Go, 1.6 To, 3.2 To, 6.4 To
Performances
Lecture / écriture séquentielle	1 To : 3500 1000/XNUMX XNUMX Mo/s 2 To : 3500 1900/XNUMX XNUMX Mo/s 4 To : 3500 3200/XNUMX XNUMX Mo/s 8 To : 3500 2600/XNUMX XNUMX Mo/s	800 Go : 3500 1000/XNUMX XNUMX Mo/s 1.6 To : 3500 1900/XNUMX XNUMX Mo/s 3.2 To : 3500 3200/XNUMX XNUMX Mo/s 6.4 To : 3500 3050/XNUMX XNUMX Mo/s
Lecture/écriture aléatoire	1 To : 420 63/XNUMX XNUMX IOPS 2 To : 740 90/XNUMX XNUMX IOPS 4 To : 825 110/XNUMX XNUMX IOPS 8 To : 825 150/XNUMX XNUMX IOPS	800 Go : 420 115/XNUMX XNUMX IOPS 1.6 To : 740 195/XNUMX XNUMX IOPS 3.2 To : 825 300/XNUMX XNUMX IOPS 6.4 To : 825 250/XNUMX XNUMX IOPS
Latence moyenne en lecture/écriture	88 μs/14 μs
Consommation d'énergie
Idle	5W
Max	21W
Endurance
DWPD	1 pendant 5 ans	3 pendant 5 ans
TBW	1 To : 1.825 XNUMX PBW 2 To : 3.65 XNUMX PBW 4 To : 7.3 XNUMX PBW 8 To : 14.6 XNUMX PBW	800 Go : 4.38 PBW 1.6 To : 8.76 XNUMX PBW 3.2 To : 17.52 XNUMX PBW 6.4 To : 35.04 XNUMX PBW
Fiabilité
MTBF	2.5 millions d'heures
AFR	≤0.35%
UBER	10-18
Température
Non opérationnelle	-40 ° C à + 70 ° C
Efficacité	0°C à 70°C (U.2)
Poids	<182 g

Concevoir et construire

Le Huawei ES3600 V5 est un SSD U.2 avec un facteur de forme de 2.5 pouces. Le lecteur est en grande partie en métal noir avec un autocollant à l'avant indiquant des informations telles que le numéro de modèle et la capacité, ainsi que la marque de l'entreprise.

Le bas du disque est recouvert d'un dissipateur de chaleur.

Performances

Banc d'essai

Nos tests de SSD d'entreprise utilisent un Lenovo ThinkSystem SR850 pour les tests applicatifs et un Dell PowerEdge R740xd pour les benchmarks synthétiques. Le ThinkSystem SR850 est une plateforme quadricœur performante, offrant une puissance de calcul largement supérieure à celle nécessaire pour solliciter fortement le stockage local haute performance. Les tests synthétiques moins gourmands en ressources CPU utilisent le serveur bicœur plus classique. Dans les deux cas, l'objectif est de présenter le stockage local sous son meilleur jour, en respectant les spécifications maximales des disques fournies par les fabricants.

Lenovo Think System SR850

4 processeurs Intel Platinum 8160 (2.1 GHz x 24 cœurs)
16 x 32 Go DDR4-2666 Mhz ECC DRAM
2 cartes RAID RAID 930-8i 12 Go/s
8 baies NVMe
VMwareESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd

2 processeurs Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 cœurs)
16 x 16 Go DDR4-2666 MHz ECC DRAM
1x carte RAID PERC 730 2 Go 12 Go/s
Adaptateur NVMe complémentaire
Ubuntu-16.04.3-bureau-amd64

Contexte des tests et comparables

Le laboratoire de test StorageReview Enterprise offre une architecture flexible permettant d'évaluer les performances des périphériques de stockage d'entreprise dans un environnement comparable à celui rencontré par les administrateurs lors de déploiements réels. Ce laboratoire intègre divers serveurs, équipements réseau, systèmes de contrôle de l'alimentation et autres infrastructures réseau, permettant ainsi à notre équipe de recréer des conditions d'utilisation réelles et d'évaluer précisément les performances lors de nos tests.

Nous intégrons ces détails concernant l'environnement et les protocoles de laboratoire dans nos évaluations afin que les professionnels de l'informatique et les responsables de l'acquisition de solutions de stockage comprennent les conditions dans lesquelles nous avons obtenu les résultats suivants. Nos évaluations sont totalement indépendantes des fabricants des équipements testés et ne font l'objet d'aucun financement ni d'aucun contrôle de leur part. Vous trouverez des informations complémentaires sur le laboratoire de test StorageReview Enterprise et une présentation de ses capacités réseau sur les pages dédiées.

Comparables pour cet avis :

Analyse de la charge de travail des applications

Pour comprendre les performances des périphériques de stockage d'entreprise, il est essentiel de modéliser l'infrastructure et les charges de travail applicatives rencontrées en environnement de production. Nos benchmarks pour le Huawei ES3600P V5 sont donc les performances MySQL OLTP via SysBench et les performances Microsoft SQL Server OLTP avec une charge de travail TCP-C simulée. Pour nos charges de travail applicatives, chaque disque exécutera 2 à 4 machines virtuelles (VM) configurées de manière identique.

Performances du serveur SQL

Chaque machine virtuelle SQL Server est configurée avec deux vDisks : un volume de 100 Go pour le démarrage et un volume de 500 Go pour la base de données et les fichiers journaux. Du point de vue des ressources système, nous avons configuré chaque machine virtuelle avec 16 vCPU, 64 Go de DRAM et exploité le contrôleur LSI Logic SAS SCSI. Alors que nos charges de travail Sysbench testées saturaient la plate-forme à la fois en termes d'E/S de stockage et de capacité, le test SQL recherche les performances de latence.

Ce test utilise SQL Server 2014 exécuté sur des machines virtuelles invitées Windows Server 2012 R2 et est soumis à des tests de charge par Quest Benchmark Factory for Databases. Le protocole de test OLTP Microsoft SQL Server de StorageReview utilise la version préliminaire actuelle du Benchmark C (TPC-C) du Transaction Processing Performance Council, un benchmark de traitement transactionnel en ligne qui simule les activités rencontrées dans des environnements applicatifs complexes. Le benchmark TPC-C est plus représentatif que les benchmarks de performance synthétiques des performances réelles et des goulots d'étranglement de l'infrastructure de stockage dans les environnements de bases de données. Chaque instance de notre machine virtuelle SQL Server pour ce test utilise une base de données SQL Server de 333 Go (échelle 1 500) et mesure les performances transactionnelles et la latence sous une charge de 15 000 utilisateurs virtuels.

Configuration des tests SQL Server (par machine virtuelle)

Windows Server 2012 R2
Empreinte de stockage : 600 Go alloués, 500 Go utilisés
SQL Server 2014
- Taille de la base de données : échelle 1,500 XNUMX
- Charge de client virtuel : 15,000 XNUMX
- Mémoire tampon : 48 Go
Durée du test : 3 heures
- 2.5 heures de préconditionnement
- Période d'échantillonnage de 30 minutes

Pour notre benchmark transactionnel SQL Server, le Huawei ES3600P V5 est arrivé en tête du test avec un score de 12,641.4 47 TPS. Alors que tous les scores étaient assez proches, à moins de 3600 TPS les uns des autres, l'ES5P VXNUMX a pu battre les autres.

Avec la latence moyenne SQL, nous constatons une autre performance impressionnante du lecteur Huawei avec une latence de seulement 3 ms, meilleure que le reste du pack.

Performances de Sybench

Le test d'évaluation suivant porte sur une base de données Percona MySQL OLTP, mesurée à l'aide de SysBench. Ce test mesure le nombre moyen de transactions par seconde (TPS), la latence moyenne et la latence moyenne au 99e centile.

Chaque machine virtuelle Sysbench est configurée avec trois disques virtuels : un pour le démarrage (environ 92 Go), un pour la base de données pré-installée (environ 447 Go) et un troisième pour la base de données à tester (270 Go). Côté ressources système, chaque machine virtuelle est équipée de 16 processeurs virtuels, de 60 Go de mémoire vive et utilise le contrôleur SCSI SAS de LSI Logic.

Configuration des tests Sysbench (par machine virtuelle)

CentOS 6.3 64 bits
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tableaux de base de données : 100
- Taille de la base de données : 10,000,000 XNUMX XNUMX
- Threads de base de données : 32
- Mémoire tampon : 24 Go
Durée du test : 3 heures
- 2 heures de préconditionnement 32 fils
- 1 heure 32 fils

Avec le benchmark transactionnel Sysbench, le Huawei ES3600P V5 est à nouveau en tête du peloton avec 8,914.2 650 TPS, soit environ 5 TPS de plus que le concurrent suivant, le Memblaze PBlazeXNUMX.

La latence moyenne de Sysbench a permis au lecteur Huawei de continuer à battre les autres lecteurs avec seulement 14.4 ms de latence.

Notre référence de latence dans le pire des cas a une fois de plus placé le ES3600P V5 mieux que les autres SSD avec seulement 27.2 ms.

Houdini par SideFX

Le test Houdini est spécifiquement conçu pour évaluer les performances de stockage liées au rendu CGI. La plateforme de test utilisée est une variante du serveur Dell PowerEdge R740xd standard de notre laboratoire, équipé de deux processeurs Intel 6130 et de 64 Go de mémoire vive. Nous avons installé Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) directement sur le matériel. Le temps d'exécution du test est mesuré en secondes ; plus le temps est court, meilleures sont les performances.

La démo Maelstrom représente une section du pipeline de rendu qui met en évidence les capacités de performance du stockage en démontrant sa capacité à utiliser efficacement le fichier d'échange comme une forme de mémoire étendue. Le test n'écrit pas les données de résultat ou ne traite pas les points afin d'isoler l'effet de temps d'arrêt de l'impact de la latence sur le composant de stockage sous-jacent. Le test lui-même est composé de cinq phases, dont trois que nous exécutons dans le cadre du benchmark, qui sont les suivantes :

Charge les points compactés à partir du disque. C'est le moment de lire à partir du disque. Il s'agit d'un thread unique, ce qui peut limiter le débit global.
Déballe les points dans un seul tableau plat afin de permettre leur traitement. Si les points ne dépendent pas d'autres points, l'ensemble de travail peut être ajusté pour rester dans le noyau. Cette étape est multithread.
(Pas exécuté) Traiter les points.
Les remballe dans des blocs de compartiments adaptés au stockage sur disque. Cette étape est multithread.
(Non exécuté) Réécrivez les blocs compartimentés sur le disque.

Le test Houdini était la première fois que le Huawei ES3600P V5 ne prenait pas la première place. Ici, il s'est placé à peu près au milieu des lecteurs non Optane avec un score de 3,228.9 XNUMX secondes.

Analyse de la charge de travail VDBench

Lorsqu'il s'agit de comparer les périphériques de stockage, les tests d'application sont les meilleurs et les tests synthétiques viennent en deuxième position. Bien qu'ils ne soient pas une représentation parfaite des charges de travail réelles, les tests synthétiques aident à référencer les périphériques de stockage avec un facteur de répétabilité qui facilite la comparaison de pommes à pommes entre des solutions concurrentes. Ces charges de travail offrent une gamme de profils de test différents, allant des tests « aux quatre coins », des tests de taille de transfert de base de données communs, aux captures de traces à partir de différents environnements VDI. Tous ces tests exploitent le générateur de charge de travail vdBench commun, avec un moteur de script pour automatiser et capturer les résultats sur un grand cluster de test de calcul. Cela nous permet de répéter les mêmes charges de travail sur une large gamme de périphériques de stockage, y compris les baies flash et les périphériques de stockage individuels. Notre processus de test pour ces benchmarks remplit toute la surface du disque avec des données, puis partitionne une section de disque égale à 25 % de la capacité du disque pour simuler la façon dont le disque pourrait répondre aux charges de travail des applications. Ceci est différent des tests d'entropie complète qui utilisent 100% du lecteur et les amènent dans un état stable. Par conséquent, ces chiffres refléteront des vitesses d'écriture plus soutenues.

Profils:

Lecture aléatoire 4K : 100 % de lecture, 128 threads, 0-120 % d'iorate
Écriture aléatoire 4K : 100 % d'écriture, 64 threads, 0-120 % de vitesse
Lecture séquentielle 64K : 100 % de lecture, 16 threads, 0-120 % d'iorate
Écriture séquentielle 64K : 100 % d'écriture, 8 threads, 0-120 % d'iorate
Base de données synthétique : SQL et Oracle
Traces de clone complet et de clone lié VDI

Dans notre première analyse de charge de travail VDBench, lecture aléatoire 4K, le Huawei ES3600P V5 avait des performances de latence inférieures à la milliseconde tout au long. Le disque a réussi à dépasser les autres pour s'emparer de la première place avec des performances de pointe de 762,307 167 IOPS avec la latence la plus faible de XNUMX μs.

Pour les écritures aléatoires 4K, le lecteur Huawei n'a pas été aussi performant. Le disque a commencé fort avec une performance maximale d'environ 485 23 IOPS à une latence de 321,814 μs avant d'augmenter considérablement la latence et de chuter un peu dans les performances, et de terminer à égalité au quatrième rang avec 395 XNUMX IOPS et une latence de XNUMX μs.

En passant aux charges de travail séquentielles, le lecteur Huawei a enregistré une autre solide performance dans notre lecture 64K, arrivant en deuxième position avec un score maximal de 46,371 2.9 IOPS ou 344 Go/s avec une latence de XNUMX μs.

Pour l'écriture séquentielle 64K, le lecteur Huawei a montré une latence extrêmement faible de 57.8 μs mais s'est classé troisième avec 24,312 1.63 IOPS ou XNUMX Go/s.

Ensuite, nous regardons nos tests SQL. Ici, le Huawei ES3600P V5 est arrivé troisième avec une performance maximale de 242,373 132 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour notre SQL 90-10, le disque Huawei a de nouveau pris les devants avec des performances de pointe de 247,718 131 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Le disque Huawei a conservé la tête du SQL 80-20 avec une performance maximale de 256,219 124 IOPS et une latence de XNUMX μs.

Pour nos tests Oracle, le Huawei ES3600P V5 a de nouveau montré de bonnes performances tout au long. Pour le premier test, le disque était le plus performant avec une performance maximale de 257,775 137 IOPS et une latence de XNUMX μs.

L'Oracle 90-10 a montré que le disque restait en tête avec une performance maximale de 186,914 117 IOPS et une latence de XNUMX μs.

Le Huawei a conservé sa première place sur l'Oracle 80-20 avec un score maximal de 197,479 111 IOPS et une latence de XNUMX μs.

Ensuite, nous sommes passés à notre test de clone VDI, Full et Linked. Pour VDI Full Clone Boot, le Huawei s'est battu pour la première place avec Memblaze PBlaze5, bien qu'il ait atterri à la deuxième place avec un score maximal de 181,408 190 IOPS et une latence de XNUMX μs.

Pour la connexion initiale VDI FC, le lecteur Huawei a de nouveau pris la première place avec 141,531 209 IOPS et une latence de XNUMX μs.

Pour la connexion VDI FC lundi, le Huawei a montré sa plus grande avance à ce jour avec 102,448 25 IOPS, plus de 154 XNUMX IOPS de plus que le prochain lecteur le plus proche. Il avait une latence maximale de seulement XNUMX μs.

En passant à Linked Clone (LC), lors du test de démarrage, le lecteur Huawei a un peu trébuché et s'est retrouvé troisième avec des performances maximales de 79,488 200 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Le disque Huawei a fermement repris la tête de la connexion initiale VDI LC avec une performance maximale de 55,572 142 IOPS et une latence de XNUMX μs.

Enfin, pour notre VDI LC Monday Login, le lecteur Huawei avait une performance maximale de 79,090 200 IOPS et une latence de XNUMX μs, reprenant la première place.

Conclusion

La gamme ES3000 mise à jour de Huawei, V5, est une grande avancée par rapport à son premier disque d'entreprise NVMe, le ES3000 V3. Ce nouveau SSD NVMe exploite la NAND TLC 64D à 3 couches et offre des capacités allant de 800 Go à 8 To. Le lecteur utilise les dernières générations de contrôleurs ASIC de Huawei et a des vitesses potentielles de 3.5 Go/s en lecture séquentielle et jusqu'à 825 XNUMX IOPS en lecture aléatoire. Le lecteur est conçu pour être utilisé dans les bases de données, pour le stockage distribué, le Big Data, la mise en cache de contenu, HCI et CAD/CAM.

En ce qui concerne les performances de notre analyse de la charge de travail des applications, le Huawei ES3600P V5 a dominé tous les tests à l'exception de Houdini. Dans notre test SQL Server, le disque a atteint 12,641.4 3 TPS avec une latence moyenne de 3000 ms. Dans nos tests Sysbench, l'ES5 V8,914.2 avait 14.4 27.2 TPS, une latence moyenne de 3,228.9 ms et une latence dans le pire des cas de XNUMX ms. Lors de notre test Houdini par SideFX, le disque a atterri au milieu du peloton avec XNUMX XNUMX secondes.

Pour nos benchmarks VDBench, le Huawei ES3600P V5 s'est très bien comporté ou à la première place dans la plupart des benchmarks. Les points forts incluent une lecture aléatoire de 762 2.9 IOPS, une lecture séquentielle de 1.63 Go/s et une écriture séquentielle de 57.8 Go/s (et une latence extrêmement faible de 90 μs). Dans nos charges de travail SQL, le Huawei a pris la première place dans les années 10-80 et 20-247 avec respectivement 256 57.8 IOPS et 64 124 IOPS. Le lecteur a obtenu des performances optimales dans tous nos tests Oracle et de très bonnes performances dans notre test VDI Clone ; en particulier, lors de la connexion initiale et du lundi, où il a pris la première place dans les tests Linked et Full Clone. Bien que nous ayons tendance à regarder les performances globales ici, il est intéressant de noter à quel point certaines des latences étaient faibles dans ces tests : 80 μs dans l'écriture 20K, 117 μs dans SQL 90-10, 111 μs dans Oracle 80-20, 142 μs dans Oracle 3000-5, et seulement XNUMX μs dans la connexion initiale au clone lié VDI. Si la latence est quelque chose qui peut être une préoccupation pour son entreprise, le Huawei ESXNUMX VXNUMX peut plus que le gérer.

Tout au long de nos tests, le nouveau ES3000 V5 a affiché d'énormes scores dans tous les domaines, prenant d'énormes avances dans nos benchmarks de bases de données MySQL et SQL Server. Dans l'ensemble, le nouveau modèle V5 place la barre encore plus haut pour les prochains SSD NVMe et offre aux baies capables d'exploiter les disques NVMe une option fantastique à considérer.

Huawei

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