Le Seagate Enterprise Turbo SSHD est un disque dur SAS 2.5" 15K couplé à 32 Go de mémoire flash eMLC qui se concentre sur des performances et une capacité exceptionnelles en termes de rapport dollar/IOPS. Avec une augmentation des performances estimée de 300 % par rapport à un disque dur de 15,000 XNUMX tr/min, dans les environnements transactionnels critiques (OLTP, VDI, SAP HANA), tout en étant considérablement plus rentable qu'une solution SSD comparable.Les avantages d'un mariage entre HDD et SSD sont mis en évidence avec l'Enterprise Turbo SSHD : les performances et les augmentations de vitesse que l'on pourrait attendre d'un SSD, avec un prix et une capacité d'un disque dur.
Le véritable moteur des performances accrues du Seagate Enterprise Turbo SSHD est sa mise en cache NAND. Avec 32 Go de cache de lecture eMLC, l'Enterprise Turbo est capable de conserver des données "chaudes" dans la NAND pour une livraison plus rapide qui serait autrement possible à partir des plateaux. Seagate entend également résoudre les goulots d'étranglement des performances en effectuant sa mise en cache au niveau des E/S, tandis que son algorithme AMT garantit que les données chaudes sont intelligemment et correctement identifiées pour la mise en cache. Un cache en écriture supplémentaire de 8 Mo de NVC (cache non volatile) aide à améliorer encore les performances et est protégé contre les coupures de courant imprévues. Dans le cas d'une telle perte de puissance, le variateur utilise l'énergie du moteur de broche pour vider les écritures en attente dans la mémoire NV. Seagate assure que l'usure de la NAND dans ce cas sera négligeable, car une panne de courant dans un environnement d'entreprise est très rare.
L'intégration de Seagate Enterprise Turbos dans l'infrastructure existante consiste simplement à installer les disques ; aucun pilote, logiciel ou configuration supplémentaire n'est requis. La facilité de déploiement s'accompagne également d'une gamme impressionnante de fonctions de sécurité. Les disques Turbo sont disponibles sans cryptage, avec cryptage ou avec FIPS. Les disques sont également associés à une garantie de cinq ans.
Seagate domine clairement le marché des disques hybrides, ou disques hybrides SSD, comme elle le préfère. Comprendre leur place sur le marché du stockage d'entreprise est essentiel pour appréhender la proposition de valeur globale de Turbo. Seagate commercialise déjà des disques durs standard 10 000 et 15 000 tr/min. Ce marché est cependant fortement concurrencé par les SSD, notamment pour les disques durs 15 000 tr/min, où ces derniers offrent des gains considérables en termes de performances, de coûts d'exploitation et de capacité. De fait, les principaux fournisseurs de baies de stockage ciblent spécifiquement les disques durs à grande vitesse, en les remplaçant par de la mémoire flash et en atteignant des niveaux de performance équivalents, assortis des avantages mentionnés. Dell Compellent est sans doute l'un des acteurs les plus actifs sur ce sujet , mais d'autres suivent la même voie.
Cela ne signifie pas pour autant que les disques durs 10 000/15 000 tr/min sont voués à disparaître, car de nombreuses raisons justifient leur maintien en production. Dans la grande majorité des cas d'utilisation en entreprise, ces disques offrent des performances suffisantes, un coût par Go avantageux par rapport à la mémoire flash, et leur endurance est garantie. L'intérêt des disques 10 000 tr/min reste légèrement supérieur grâce aux innovations en matière de performances et de densité. Le Savvio 10K.7, par exemple, surpasse la génération précédente de 33 % en capacité et offre un excellent compromis entre débit et latence avec une capacité de 1.2 To. En revanche, les arguments en faveur des disques 15 000 tr/min sont plus difficiles à défendre, en raison de leur capacité limitée, de leur surcoût et du moindre investissement dans l'innovation sur ces plateformes au sein de l'industrie.
Il y a encore une autre considération à prendre en compte lorsque l'on pense à la place du flash et des disques durs dans le centre de données et c'est les solutions de mise en cache. Au-delà des fournisseurs de baies qui proposent une solution intégrée de hiérarchisation ou de mise en cache, il existe apparemment une offre infinie de solutions de mise en cache côté serveur ou distribuées qui exploitent une forme de logiciel et flashent devant une baie traditionnelle basée sur un plateau. L'astuce ici, cependant, est que presque toutes ces solutions sont en cache de lecture uniquement et celles qui mettent en cache en écriture le font d'une manière qui peut être pour le moins non conventionnelle. Il est également nécessaire de déterminer les licences, l'installation de logiciels/matériels et l'infusion de flash à un degré ou à un autre à l'intérieur de chaque nœud/serveur de calcul.
Cet aperçu des considérations relatives au stockage haute performance permet de situer l'Enterprise Turbo sur le marché du stockage. Turbo utilise une plateforme éprouvée, le disque Seagate 15K de 600 Go, et y intègre de la mémoire NAND eMLC optimisée pour l'endurance afin d'offrir une solution intégrée de mise en cache en lecture. L'intégration est essentielle : il suffit d'insérer les disques dans n'importe quel système compatible pour bénéficier de performances nettement supérieures. Si vous nous suivez sur Twitter , vous savez, grâce à nos premières analyses, que cela se traduit par des gains de plus de 2x dans certains cas. C'est particulièrement impressionnant compte tenu de la faible quantité de mémoire NAND allouée. Bien sûr, ce n'est qu'un avant-goût ; vous trouverez ci-dessous des résultats détaillés et des comparaisons avec les disques durs 10K grand public de Seagate.
Le Turbo est livré avec des capacités de 300 Go, 450 Go et 600 Go. Nos unités d'examen comprennent seize de la capacité de 600 Go. Des échantillons OEM d'Enterprise Turbo sont en cours d'expédition et la production en volume commencera mi-2014.
Spécifications Enterprise Turbo SSHD
- Capacités
- 600 Go (ST600MX0004)
- 450 Go (ST450MX0004)
- 300 Go (ST300MX0004)
- Facteur de forme : 2.5 pouces, 15 mm
- Interface : SAS 6 Go/s
- Cryptage : Aucun, cryptage standard ou FIPS
- Cache SSD : 32 Go de cache de lecture eMLC, 8 Mo de cache d'écriture soutenu par NVC
- Mémoire tampon : 128 Mo de DRAM
- RPM : 15,000 XNUMX K
- IOPS : jusqu'à 900
- MTBF/AFR : 2 millions, 44 %
- Garantie: ans 5
Concevoir et construire
En surface, le Seagate Turbo SSHD ressemble à n'importe quel autre disque dur d'entreprise standard. Bien sûr, il a bien plus à offrir, avec les 32 Go de cache NAND cachés sur le PCB. Le Turbo suit le facteur de forme traditionnel de 2.5" 15 mm de hauteur z, ce qui le rend compatible avec tous les systèmes conçus pour utiliser des disques durs d'entreprise.
À l'intérieur du Seagate Turbo SSHD, le contrôleur principal est un chipset Marvell avec le grand package Samsung eMLC NAND de 32 Go visible.
Contexte des tests et comparables
Comparaisons des disques durs SAS Enterprise pour cet examen :
- HGST Ultrastar C10K900 900 Go
- Seagate Savvio 10K.6 900 Go
- Seagate Savvio 10K.7 1.2 To
- Toshiba MBF2600RC 600 Go
- Toshiba MK01GRRB 147 Go
Tous les disques durs d'entreprise sont évalués sur la même plate-forme de test pour chaque test.
Pour nos tests FIO synthétiques, nous utilisons notre ThinkServer RD240 configuré avec :
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, cache de 12 Mo)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 bits et CentOS 6.2 64 bits
- Jeu de puces Intel 5500+ ICH10R
- Mémoire – 8 Go (2 x 4 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
- HBA LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/s
Chaque test d'application se déroule dans un environnement unique, décrit en détail sur sa page de benchmark respective . Dans les cas où 16 disques sont testés, un JBOD iXsystems Titan 316J a été ajouté à l'environnement et connecté au cluster concerné via un câble SAS externe.
Analyse des performances des applications
Sur le marché des entreprises, il existe un écart considérable entre les performances annoncées et les performances réelles en environnement de 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 des tests d'applications, incluant notre benchmark propriétaire MarkLogic pour le stockage de bases de données NoSQL , les performances de MySQL via SysBench , les performances de SQL Server via Benchmark Factory , ainsi que les performances de virtualisation VMmark de VMware.
Dans l'environnement MarkLogic NoSQL Database, nous testons des solutions de stockage rapides avec une capacité utile supérieure ou égale à 700 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 périphérique dans JBOD, avec un périphérique ou une partition allouée par nœud de base de données. Le test se répète sur 24 intervalles, nécessitant entre 36 et 48 heures au total pour les lecteurs 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 disque.
En comparant la latence moyenne globale du Seagate Turbo SSHD en RAID 10 à celle de deux disques durs SAS traditionnels (10 000 et 15 000 tr/min), le Turbo offre un gain de performance considérable. Dans ce scénario précis, l'utilisation d'un disque SAS 15 000 tr/min traditionnel entraînerait une augmentation de la latence de 64 %, tandis qu'avec un disque SAS 10 000 tr/min, cette augmentation serait de 148 %. Au vu du classement général de tous les périphériques testés dans notre benchmark MarkLogic NoSQL , le Seagate Turbo SSHD surpasse également certains SSD comparables.
En regardant la vue détaillée de la latence du Seagate Turbo SSHD dans notre benchmark NoSQL, les disques hybrides ont pu maintenir une répartition serrée et cohérente même lorsque le test a duré plus de deux jours.
En passant à un disque SAS 15K traditionnel en RAID10, la vue de la latence s'est considérablement améliorée à chaque intervalle du test.
Avec les disques SAS 10K traditionnels en RAID10, l'image globale de la latence s'aggrave encore à mesure que les temps augmentent de plus du double.
Notre prochain test d'application consiste à tester la base de données Percona MySQL via SysBench , qui mesure les performances des activités OLTP. Dans cette configuration, nous utilisons un groupe de serveurs Lenovo ThinkServer RD630 et chargeons un environnement de base de données sur un seul disque SATA, SAS ou PCIe, ou sur un groupe de disques durs à l'aide d'une carte RAID LSI 9286-8e. Ce test mesure le nombre moyen de transactions par seconde (TPS), la latence moyenne, ainsi que la latence moyenne au 99e percentile, pour un nombre de threads allant de 2 à 32. Percona et MariaDB utilisent les API d'application Fusion-io compatibles avec la mémoire flash dans leurs versions les plus récentes. Cependant, pour les besoins de cette comparaison, nous testons chaque périphérique dans son mode de stockage par blocs « classique ».
Avec une empreinte de base de données de travail d'environ 260 Go, nous avons examiné les performances en RAID10 ainsi qu'en RAID00 à l'aide du Seagate Turbo SSHD. Bien que nous ne recommandions jamais RAID00 pour un environnement de production, son utilisation a été choisie pour montrer quelles pourraient être les performances RAID10 avec un groupe de disques plus important de 32 disques. Avec 32 Go d'eMLC par disque, cela équivalait à environ 256 Go utilisables dans notre configuration RAID10 et 512 Go utilisables dans notre configuration RAID00. Par rapport au disque dur Seagate Savvio 10K.7 1.2 To 10K SAS, le Seagate Turbo SSHD a pu offrir un débit nettement supérieur, culminant à 1,267 00TPS en RAID959 ou 10TPS en RAID10, par rapport au SAS 401K qui culminait à XNUMXTPS.
Mesurant la latence moyenne dans notre test Sysbench MySQL, le Seagate Turbo SSHD est passé de 17.36 ms à 2 threads à 33.35 ms en RAID10, tandis que RAID00 est passé de 13.19 ms à 25.25 ms.
En comparant la latence au 99e centile lors du test TPC-C Sysbench, le Seagate Turbo SSHD a été en mesure de garder les choses beaucoup plus calmes que la baie SAS 10K traditionnelle.
Notre prochain test de base de données couvre les performances dans l'environnement SQL Server de Microsoft qui exploite une base de données SQL Server de 685 Go (échelle 3,000 30,000) et mesure les performances transactionnelles et la latence avec une charge de 333 1,500 VU. Nous incluons également les résultats d'une base de données SQL Server plus petite de XNUMX Go (échelle XNUMX XNUMX) pour mieux dimensionner le cache en fonction de la charge de travail.
En regardant les performances transactionnelles de chaque configuration de disque, la progression des performances entre le Savvio 10k.7 et le Turbo SSHD n'est que de 14 % supérieure, même si, comme nous le verrons ci-dessous en regardant la latence, cette différence est beaucoup plus importante.
En comparant la latence moyenne entre chaque configuration de stockage, le Seagate Turbo SSHD en RAID10 offrait une modeste augmentation du TPS, comme indiqué ci-dessus, bien que la baisse de latence ait été beaucoup plus spectaculaire. La latence moyenne a chuté de 37 % par rapport au disque SAS 10K, et si vous vous êtes concentré sur la configuration RAID00, la latence a chuté de 88 %.
En passant à une taille de base de données plus petite qui correspond mieux à la quantité de cache NAND dans notre configuration RAID10 du Turbo SSHD, nous voyons la différence TPS entre le Turbo RAID00 et le RAID10, et Savvio 10K.7 RAID10 n'est pas si énorme, bien que la plupart des la différence dans les coulisses est sur l'aspect de la latence.
En comparant la latence moyenne de notre benchmark SQL Server TPC-C avec une charge de 15,000 17 VU, le Seagate Turbo SSHD a offert une amélioration de 10 % par rapport au pool de stockage 7K.10 RAID80 ou de 00 % lorsqu'il est configuré en RAIDXNUMX.
Notre protocole VMmark utilise une gamme de sous-tests basés sur des charges de travail de virtualisation et des tâches administratives courantes avec des résultats mesurés à l'aide d'une unité basée sur des tuiles qui correspond à la capacité du système à exécuter une variété de charges de travail virtuelles telles que le clonage et le déploiement de machines virtuelles, équilibrage automatique de la charge des machines virtuelles dans un centre de données, migration en direct des machines virtuelles (vMotion) et relocalisation dynamique des datastores (storage vMotion).
Pour les deux benchmarks VMmark, nous comparerons les performances du Seagate Turbo SSHD au disque dur Seagate Savvio 10K.7 1.2 To, tous deux configurés dans un pool de stockage RAID10 et présentés comme stockage réseau via un hôte de stockage Windows Server 2012 R2. Pour la carte RAID, nous avons utilisé la nouvelle série 8 8160ZQ d'Adaptec, installée dans notre Lenovo ThinkServer RD630.
En comparant les performances normalisées de VMmark 2.5.1, les Seagate Turbo SSHD ont pu s'étendre jusqu'à une charge de 4 tuiles, tandis que le Seagate Savvio 10K.7 a dépassé 2 tuiles. Pour les charges qu'ils ont tous deux exécutées, les Turbos avaient un avantage en termes de performances grâce à une latence QoS plus serrée pendant les exécutions.
Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise
Les performances de la mémoire flash et de la mise en cache varient tout au long de la phase de préconditionnement de chaque périphérique de stockage. Notre processus de référence de stockage d'entreprise commence par une analyse des performances du disque au cours d'une phase de préconditionnement approfondie. Chacun des disques comparables est 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 montrer les performances sous une 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 condensée de la charge de travail synthétique d'entreprise comprend un profil conçu pour montrer les E/S aléatoires maximales de chaque appareil. Ce profil est conçu pour être utilisé comme référence comparable aux affirmations des fabricants de références croisées sur les vitesses de transfert aléatoires.
- 4k
- 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
- 100% 4K
Lors de notre test de lecture et d'écriture aléatoire 100 % 4K, mesurant les performances sur l'ensemble du spectre LBA du Seagate Turbo SSHD (montrant ses vitesses de base de 15 K), nous avons mesuré 593 IOPS en lecture et 457 IOPS en écriture. Cela par rapport aux 442 IOPS en lecture et 363 IOPS en écriture de son frère à plus grande capacité et à broche plus lente, le Savvio 10K.7.
Avec sa vitesse de broche la plus rapide du groupe, le Seagate Turbo SSHD offrait la latence moyenne la plus faible de notre lourde charge de travail 16T/16Q, mesurant 431 ms en lecture et 590 ms en écriture.
Alors que le Seagate Turbo SSHD offrait le débit le plus élevé et la latence moyenne la plus faible, sa latence maximale se situait vers le milieu supérieur du pack en lecture et au bas du pack en écriture.
Semblable à ses chiffres de latence maximale dans le test 4K aléatoire, l'écart type par rapport au Seagate Turbo SSHD s'est classé en tête du peloton en termes d'activité de lecture, mais en retard par rapport à l'activité d'écriture.
Conclusion
Seagate fait une déclaration audacieuse avec l'Enterprise Turbo SSHD, "le disque dur le plus rapide au monde". Normalement, les sociétés de stockage aiment utiliser un peu de bravade dans le cadre de leurs allégations marketing, mais dire "le plus rapide du monde" est assez fort. Voici la chose cependant, ils ont raison. Le Turbo est absolument fumant et les résultats ont battu les propres disques SAS 10K de Seagate, qui ont affiché des gains de plus de 200 % dans certains cas. Pour les entreprises qui cherchent à rafraîchir une baie mais qui n'ont pas le budget ou le besoin d'IOPS/latence pour une solution XNUMX % Flash, le Turbo est le meilleur choix.
En approfondissant les performances, nous avons constaté d'énormes gains dans toutes nos charges de travail d'applications d'entreprise. Dans notre référence de base de données MarkLogic NoSQL, le Seagate Turbo SSHD a offert d'énormes gains par rapport aux disques durs SAS 10K et 15K et a même dépassé certains des SSD que nous avons testés à ce jour. Nous avons également constaté de fortes améliorations sous les charges de travail TPC-C dans nos environnements CentOS MySQL et Windows Server 2012 SQL Server. Enfin, notre benchmark VMware VMmark 2.5.1 a doublé les performances par rapport aux disques durs SAS 10K traditionnels. Dans l'ensemble, nous n'avons rencontré aucun environnement d'application qui n'ait pas bénéficié du Seagate Turbo SSHD.
Il est difficile de trouver à redire au Turbo. Ce disque offre une compatibilité plug-and-play, différents modèles de chiffrement et bénéficie d'une garantie de cinq ans et d'un MTBF de 2 millions d'heures. Sa capacité maximale de 600 Go est son seul point faible, dû à sa plateforme 15 000 tr/min, idéale pour l'écriture sur disque. On peut raisonnablement supposer que Seagate intégrera bientôt cette technologie à ses disques 10 000 tr/min destinés aux entreprises, en augmentant peut-être la taille du cache pour compenser la capacité doublée. Bien sûr, des disques hybrides 10 000 tr/min existent déjà : Seagate propose par exemple le disque hybride IBM 600 Go 10 000 tr/min 6 Gbit/s SAS 2.5 pouces . Même si un disque hybride 10 000 tr/min cannibalise les versions 15 000 tr/min, la plateforme 10 000 tr/min reste la plus intéressante en termes de rapport coût/capacité.
Avantages
- Performances applicatives de pointe à tous les niveaux
- Amélioration des performances Plug and Play, aucun logiciel nécessaire
- Protection des données en cas de panne de courant inattendue
Inconvénients
- Capacité limitée à 600 Go dans l'itération actuelle
- Les prix des SSD continuent de baisser, ce qui exerce une pression sur les prix Turbo
Conclusion
Seagate décrit avec précision l'Enterprise Turbo SSHD comme le disque dur le plus rapide au monde. Turbo est plus de 2 fois plus rapide que les disques durs 10K dans les charges de travail importantes, telles que la virtualisation et OLTP. Pour toute entreprise qui veut le meilleur disque possible, l'Enterprise Turbo est la réponse.
Amazon