サーバーのパフォーマンスに対する容量の影響

ラスベガスの Comdex での Maxtor とのミーティングで、私たちはサーバー製品のシニア マーケティング マネージャーである Bill Clemmey に常に存在する 15 の質問をぶつける機会がありました。ビルの返答は、いつものように、Maxtor はすべてのオプションを評価しており、潜在的な「Atlas 15k」に取り組んでいるチームを抱えているが、彼らの調査によると、市場はコストと電力のせいで 15k RPM 製品を大量に受け入れる準備ができていない、というものだった。懸念事項。それまでの間、73 GB Atlas 10k III ドライブをパーティション分割して外側の 36 ギガのみを利用することで、最大限のパフォーマンスを必要とするユーザーに対応できると同氏は主張しました。 HyperMicro.comで価格を簡単に確認したところ、73GBのAtlas 10k IIIは745ドルでした。Seagate Cheetah X15-36LPは549ドルです。したがって、36GBのストレージに73GBのAtlasを使用するのは、1GBあたりの価格比で見ると明らかに割高になります。

しかし、それはどのように機能するのでしょうか？パーティションを介してドライブを「ショートストローク」すると、ドライブのアクチュエータがより狭い範囲のシリンダに制限されます。その結果、真のフルストロークやその他の大きな動きの可能性が排除されます。この特定のケースでは、73 GB 10k RPM ドライブと 36 GB 15k ユニッ​​トを比較します。前者を分割し​​て外側の 36 ギガのストレージを利用すると、アクチュエータの動作がプラッターの全幅の半分未満に制限されます。 15 RPM ドライブが享受できるシークと遅延の利点が失われる可能性が十分にあります。

当社のサーバーベンチマークであるIntelのIOMeterは、ドライブに直接アクセスできる場合に最高のパフォーマンスを発揮します。残念ながら、テストユニットをパーティション分割してフォーマットすると、IOMeterの精度が低下します。そこで、最新ツールであるWinTrace32を使用して、Cheetah X15-36LP上でIOMeterのファイルサーバーとWebサーバーのアクセスパターンをそれぞれ1、4、16、64 IOで10分間キャプチャすることで、この問題を解決しました。この80分間のアクティビティで、Cheetahに対して1,184,172件のリクエストが行われました。最も内側のリクエストは、ドライブの71,682,019セクター、つまり36.701 GB先でした。したがって、RankDiskでこれらのトレースを再生すると、このポイントより先ではリクエストが発生しません。これにより、Cheetahで記録されたまったく同じディスクアクセスを、さまざまなディスクで再生することが可能になります。したがって、36GBを大幅に超える容量のディスクは、いずれも「ショートストローク」の利点を享受できる。

これらのトレースは、現在の 73 ギガ SCSI ドライブ、Maxtor の Atlas 10k III、Seagate の Cheetah 73LP、および富士通の MAN3735 で再生されました。残念ながら、このレビューの時点では、IBM Ultrastar 73LZX はどこにも見つかりません。制御の目的で、IBM の Ultrastar 36Z15 と富士通の MAM36 という 15 つの 3367 GB 1200k RPM ドライブも導入しました。最後に、Western Digital の Caviar WDXNUMXBB でトレースを再生し、ドライブの驚異的な容量により、ATA ユニットがマルチユーザー ドメインで SCSI ドライブと競合できるかどうかを確認しました。

容量の影響 アクセスパターン ファイルサーバー ウェブサーバー キューの深さ 1 4 16 64 1 4 16 64 Seagate チーター X15-36LP 36 GB   IOメータースコア  157 206 292 347 160 195 271 338 X15-36LP スコアの %  無し 無し 無し 無し 無し 無し 無し 無し IPEAKスコア  157 207 292 346 159 196 272 337 X15-36LP スコアの %  無し 無し 無し 無し 無し 無し 無し 無し ゲイン  無し 無し 無し 無し 無し 無し 無し 無し マックスター アトラス 10k III 73 GB   IOメータースコア  120 154 224 254 118 143 208 246 X15-36LP スコアの %  76.49 74.90 76.81 73.30 73.87 73.35 76.66 72.70 IPEAKスコア  142 182 270 299 139 168 248 287 X15-36LP スコアの %  90.88 87.80 92.18 86.53 87.33 85.26 91.32 85.10 ゲイン  14.39 12.89 15.38 13.23 13.46 11.91 14.65 12.40 Seagate チーター 73​​LP 73 GB   IOメータースコア  110 146 206 239 109 136 189 229 X15-36LP スコアの %  69.94 70.61 70.39 68.82 67.96 69.58 69.72 67.66 IPEAKスコア  131 175 251 287 135 164 230 271 X15-36LP スコアの %  83.73 84.27 85.71 82.81 84.39 83.31 84.79 80.49 ゲイン  13.78 13.66 15.33 13.98 16.43 13.72 15.07 12.82 富士通 MAN3735 73GB   IOメータースコア  122 167 238 274 119 157 220 262 X15-36LP スコアの %  77.50 80.94 81.52 79.02 74.39 80.42 80.94 77.49 IPEAKスコア  147 200 287 324 144 188 265 307 X15-36LP スコアの %  93.82 96.59 98.28 93.53 90.22 95.86 97.61 91.10 ゲイン  16.32 15.65 16.75 14.51 15.82 15.43 16.67 13.61 Western Digital キャビア WD1200BB 120 GB   IOメータースコア  76 81 103 122 71 80 105 126 X15-36LP スコアの %  48.48 39.06 35.42 35.19 44.51 40.76 38.73 37.33 IPEAKスコア  99 103 123 140 94 101 125 144 X15-36LP スコアの %  62.92 49.44 41.96 40.59 58.71 51.62 45.83 42.67 ゲイン  14.44 10.38 6.54 5.40 14.19 10.86 7.09 5.34 富士通 MAM3367 36GB   IOメータースコア  162 223 303 343 160 210 279 330 X15-36LP スコアの %  103.00 108.32 103.70 98.98 99.95 107.82 102.68 97.76 IPEAKスコア  163 224 302 342 160 211 279 331 X15-36LP スコアの %  103.74 107.83 103.32 98.97 100.48 107.16 102.51 98.34 ゲイン  0.73 -0.49 -0.38 0.00 0.53 -0.66 -0.18 0.59 IBM ウルトラスター 36Z15 36 GB   IOメータースコア  143 188 251 290 143 187 260 321 X15-36LP スコアの %  91.10 91.15 86.03 83.53 89.20 95.79 95.79 95.07 IPEAKスコア  144 188 251 289 142 187 258 319 X15-36LP スコアの %  91.93 90.60 85.71 83.53 89.19 94.96 95.09 94.89 ゲイン  0.83 -0.55 -0.32 0.00 -0.01 -0.83 -0.70 -0.18

IOMeterスコア – IOMeter自体が測定したドライブのスコア（IO/秒）。これらのスコアは現在、StorageReview.comのデータベースに保存されています。SR Server DriveMarksは、これらのスコアを正規化した平均値です。これらのスコアは、ドライブ全体にわたるIOMeterのアクセスパターンを表しています。

X15-36LP スコアの % – 特定のドライブの IOMeter スコアの % は、Cheetah X15-36LP のスコアと対照的でした。

IPEAKスコア – IOMeterのファイルサーバーおよびWebサーバーのアクセスパターンをWinTrace32で記録し、RankDiskで再生して測定したドライブのスコア（IOs/秒）。これらのスコアは、ドライブの最初の36GB内で実行されたIOMeterのアクセスパターンを表しています。

X15-36LP スコアの % – ドライブの指定された IPEAK スコアの % は、アクセス パターンが記録されたドライブである Cheetah X15-36LP のスコアと対照的でした。

ゲイン –ドライブのIPEAKスコア%とIOMeterスコア%の差。この差が大きいほど、ドライブをショートストロークすることで得られるゲインが大きくなります。

予想通り、36GBドライブのIOMeterスコアとIPEAKスコアにはほとんど差がありません。これは、IPEAKが入力されたデータを効率的に記録および再生できることを改めて示しており、この点については本記事でより詳しく解説しています。

正確なパターンとキューの深さに応じて、73 GB、10,000 RPM SCSI ドライブは 12% ～ 17% の向上を示します。カテゴリをリードする富士通 MAN3735 の場合、これは Cheetah X2-15LP のパフォーマンスの 36% 以内に収まるのに十分です。 Maxtor の Atlas 10k III も好調で、X90 のパフォーマンスの約 15% を達成しています。

しかしながら、Western Digital Caviar WD1200BB はあまりうまくいきません。 120 GB の利点にもかかわらず、キューの深さが XNUMX であっても、その利得は SCSI ドライブより大幅に大きくはありません。これらのゲインは、キューの深さが増加するにつれてより急速に減衰します。これは、おそらく ATA ドライブにドライブ レベルのコマンド キューがないことが原因と考えられます。これは、ATA ドライブがデスクトップでは非常に競争力がある一方で、シーク時間が比較的長く、コマンド キューがないため、サーバーのパフォーマンスが大幅に低下していることを示しています。

結論？ドライブを部分的にパーティション化すると、最終的なパフォーマンスに影響を与えるシーク時間の利点が得られますが、10k RPM ドライブのショート ストロークによって達成される利点は、15k RPM 動作のレイテンシの利点を打ち消すには十分ではありません。これを、36 GB の使用量の場合、73 GB 10 ドライブの方が 15 ディスクよりも高価であるという事実と組み合わせると、15 のパフォーマンスが必要な場合は、スピンドル速度 15 RPM のドライブを購入する必要があることは明らかです。 10k ドライブの唯一の利点は、わずかに低温で動作することです。トッププレートの測定によると、たとえば、Atlas 10k III は Cheetah X3-15LP よりも 36 ℃低くなります。