Seagate 1200.2 SAS SSD レビュー (3.84TB、3DWPD)

by StorageReview エンタープライズラボ on 25年2017月XNUMX日

Enterprise ◇ SSD

SeagateとMicronは、 2015年末にSAS SSDを共同発売し、両社のエンタープライズSSDの販売を加速させるためのパートナーシップを結びました。最初のレビューでは、1日あたり3回のドライブ書き込み（DWPD）の耐久性評価を持つ、ライトエンデュランスカテゴリの1.6TB容量を検証しました。Seagateは、1DWPDから25DWPDまでの5つの耐久性カテゴリで1200.2 SSDを提供しています。このレビューでは、主流の混合ワークロードのライトエンデュランスカテゴリに留まりますが、最大容量の3.84TBモデルを取り上げます。

Seagate 1200.2 SSD には、データセンターのあらゆる需要に多かれ少なかれ応えられるよう、いくつかの種類があります。この特定のモデルは、3 日あたり 4 回のドライブ書き込みの軽い耐久性の範囲に分類されます。耐久性は少し低いですが、ドライブには 3.84 TB (1.85) という上方の容量が搭載されています。この大容量の数値にもかかわらず、ドライブは依然として 128GB/s シーケンシャル読み取り (115k) のパフォーマンスと XNUMXμs の平均レイテンシーを主張します。 Seagate は、SED 構成のドライブも提供しています。

Seagate 1200.2 SAS SSD の仕様

容量：3.84TB
インターフェイスデュアル 12Gb/s SAS
NANDフラッシュタイプeMLC
フォームファクタ 2.5 インチ × 15mm
パフォーマンス
- シーケンシャル読み取り (MB/秒) ピーク、128KB デュアルポート/シングルポート: 最大 1,850/1,100
- シーケンシャル書き込み (MB/秒) ピーク、128KB: 最大 770
- ランダム読み取り (IOPS) ピーク、4KB QD32: 最大 180,000
- ランダム書き込み (IOPS) ピーク、4KB QD32 最大 30,000
- 平均レイテンシ (μs): 115
耐久性・信頼性
- 生涯耐久性 (DWPD): 3
- ビット読み取りあたりの回復不可能な読み取りエラー: 1E10 あたり 17
- 年間故障率 (AFR): 0.35%
パワーマネジメント
- +5/+12V 最大開始電流 (A): 0.44/0.42
- 平均睡眠電力 (W): 4.8
- 構成可能な電力制限設定 (W): 9 ～ 12
- 平均アイドル電力 (W): 5.8
環境
- 温度、動作内部 (°C): 0 ～ 70
- 温度、非動作時 (°C): -40 ～ 75
- 温度変化率/時間、最大 (°C): 20
- 相対湿度、結露なきこと (%): 5 ～ 95
- 衝撃、0.5ms (Gs): 1000
- 振動、10Hz ～ 500Hz (Grms): 1.98
限定保証 (年): 5

設計と構築

Seagate 1200.2 は、Z 高さ 2.5 mm の 15 インチフォームファクタ SSD です。他の SSD よりも厚いですが、ほとんどのアレイに適合します。

テストの背景と比較対象

StorageReviewのエンタープライズテストラボは、実際の導入環境で管理者が遭遇する状況に匹敵する環境で、エンタープライズストレージデバイスのベンチマークテストを実施するための柔軟なアーキテクチャを提供します。このエンタープライズテストラボには、さまざまなサーバー、ネットワーク機器、電源調整装置、その他のネットワークインフラストラクチャが組み込まれており、当社のスタッフが実際の使用環境に近い状況を作り出し、レビュー中にパフォーマンスを正確に評価することができます。

ラボ環境とプロトコルに関するこれらの詳細情報をレビューに盛り込むことで、IT担当者やストレージ調達担当者が、当社が以下の結果を達成した条件を理解できるようにしています。当社のレビューは、テスト対象機器のメーカーから報酬を受け取ったり、メーカーの監督を受けたりすることはありません。StorageReviewエンタープライズテストラボの詳細およびネットワーク機能の概要については、それぞれのページをご覧ください。

このレビューの比較対象:

SATA および SAS ドライブの容量とパフォーマンスが向上するにつれて、StorageReview は個々の SSD に対するより積極的なテスト計画に軸足を移しました。このテストプロセスは NVMe 製品全体にも反映されるため、トップエンドでは製品のパフォーマンスが大きく異なる場合でも、比較プロセスが容易になります。このレビューでは、Seagate 1200.2 SAS 3.84TB を Seagate 1200.2 1.6TB および 1.6TB Toshiba PX04、および HGST SAS3 ドライブと比較します。

アプリケーションのワークロード分析

エンタープライズストレージデバイスのパフォーマンス特性を理解するためには、実際の運用環境におけるインフラストラクチャとアプリケーションワークロードをモデル化することが不可欠です。そこで、Seagate 1200.2 SAS 3.84TBの最初のベンチマークとして、SysBenchによるMySQL OLTPパフォーマンスと、 TCP-CワークロードをシミュレートしたMicrosoft SQL Server OLTPパフォーマンスを測定しました。アプリケーションワークロードについては、各ドライブ上で同一構成の仮想マシンを2～4台実行します。

SQLサーバーのパフォーマンス

各 SQL Server VM は 100 つの vDisk で構成されています。ブート用の 500 GB ボリュームと、データベースとログファイル用の 16 GB のボリュームです。システムリソースの観点から、各 VM に 64 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。以前にテストした Sysbench ワークロードはストレージ I/O と容量の両方でプラットフォームを飽和させましたが、SQL テストではレイテンシーのパフォーマンスを調べています。

このテストでは、Quest社のBenchmark Factory for Databasesによって負荷をかけられた、Windows Server 2012 R2ゲストVM上で動作するSQL Server 2014を使用します。StorageReviewのMicrosoft SQL Server OLTPテストプロトコルは、複雑なアプリケーション環境で発生するアクティビティをシミュレートするオンライントランザクション処理ベンチマークである、Transaction Processing Performance CouncilのBenchmark C（TPC-C）の最新ドラフトを採用しています。TPC-Cベンチマークは、合成パフォーマンスベンチマークよりも、データベース環境におけるストレージインフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックをより正確に評価できます。このレビューで使用するSQL Server VMの各インスタンスは、333GB（1,500スケール）のSQL Serverデータベースを使用し、15,000人の仮想ユーザーの負荷下でトランザクションパフォーマンスとレイテンシを測定します。

SQL Server テスト構成 (VM ごと)

Windows Serverの2012 R2
ストレージフットプリント: 600GB 割り当て、500GB 使用
SQL Serverの2014
- データベースのサイズ: 1,500 スケール
- 仮想クライアント負荷: 15,000
- RAMバッファ: 48GB
テスト時間: 3 時間
- 2.5時間のプレコンディショニング
- 30 分のサンプル期間

SQL Server の出力を見ると、Seagate 1200.2 は 3,138.13 TPS ～ 3,137.66 TPS の範囲の個々の VM で合計 TPS 3,138.59 に達しました。これにより、ドライブは (合計で) HGST をわずかに上回りますが、残りのドライブよりも遅れます。

15 ユーザーの SQL Server ベンチマーク中の平均遅延の結果では、Seagate 1200.2 がパックの最下位となりました。 1200.2 の個別の遅延は 36 ミリ秒から 38 ミリ秒で、合計は 37 ミリ秒で、テストした他のドライブよりもはるかに高かったです。

システムベンチのパフォーマンス

次のアプリケーションベンチマークは、 SysBenchを使用して測定されるPercona MySQL OLTPデータベースで構成されています。このテストでは、平均TPS（1秒あたりのトランザクション数）、平均レイテンシ、および平均99パーセンタイルレイテンシも測定されます。

各Sysbench VMは、3つのvDiskで構成されています。1つはブート用（約92GB）、1つは構築済みデータベース用（約447GB）、そして3つ目はテスト対象データベース用（270GB）です。システムリソースの観点から、各VMには16個のvCPU、60GBのDRAMを搭載し、LSI Logic SAS SCSIコントローラを活用しました。

Sysbench テスト構成 (VM ごと)

CentOS 6.3 64 ビット
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- データベーステーブル: 100
- データベースのサイズ: 10,000,000
- データベーススレッド: 32
- RAMバッファ: 24GB
テスト時間: 3 時間
- 2 スレッドのプリコンディショニングに 32 時間
- 1時間 32スレッド

平均トランザクション/秒ベンチマークの 3.84TB 1200.2 だけを見ると、個々の VM の範囲は 1,017.55 TPS から 1,018.3 TPS で、合計スコアは 4,072.7 TPS でした。これは、1.6 TPS で最高を記録した 3,627.1 TB Seagate を上回りました。

平均遅延では、3.84 TB 1200.2 は約 31.425 ミリ秒にとどまり、VM の最低値は 31.4 ミリ秒、最高値は 31.45 ミリ秒で、合計は 31.4275 ミリ秒でした。

最悪の MySQL レイテンシシナリオ (99 パーセンタイルレイテンシ) に関しては、Seagate 1200.2 は、VM の最低値が 60.14 ミリ秒、最高値が 60.73 ミリ秒、合計が 60.485 ミリ秒で、あまりばらつきませんでした。

エンタープライズ総合ワークロード分析

フラッシュストレージのパフォーマンスは、ワークロードに応じて変化するため、ベンチマークの精度を確保するには、 fioの合成ベンチマークを実行する前に必ずフラッシュストレージを事前調整する必要があります。比較対象となる各ドライブは、ベンダーのツールを使用してセキュア消去され、16スレッドの高負荷と、スレッドあたり16の未処理キューによって定常状態に事前調整されます。

プレコンディショニングおよび一次定常状態テスト:
スループット (読み取り+書き込み IOPS 合計)
平均レイテンシ (読み取りと書き込みのレイテンシを合わせて平均)
最大遅延 (ピーク読み取りまたは書き込み遅延)
レイテンシの標準偏差 (読み取りと書き込みの標準偏差を合わせて平均)

プリコンディショニングが完了すると、各デバイスは複数のスレッド/キューの深さプロファイルにわたって一定の間隔でテストされ、軽い使用状況と重い使用状況でのパフォーマンスが示されます。 Seagate 1200.2 の合成ワークロード分析では、メーカーの仕様やベンチマークで広く使用されている 100 つのプロファイルを使用します。合成ワークロードは、本番環境のワークロードで見られるアクティビティを XNUMX% 表すことはなく、ある意味、現実世界では発生しないシナリオのドライブを不正確に表現していることを考慮することが重要です。

4k
- 100% 読み取りおよび 100% 書き込み
8k
- 70% 読み取り/30% 書き込み

FIOホスト

Supermicro スーパーサーバー 2028U-TNR4T+
- デュアル Intel E5-2699 v3 CPU (2.3GHz、18 コア、45MB キャッシュ)
- 768GB RAM (32GB x 24 DDR4、CPU あたり 384GB)
- CentOS 7.2
- Supermicro AOC-S3008L-L8i HBA

スループット 4k 書き込みプリコンディショニングテストでは、Seagate 1200.2 3.84TB は 140K IOPS 付近で非常に強力で安定したスタートを切りました。ドライブは急激に低下し、パックの最下位で 50K IOPS 付近で安定しました。

平均レイテンシーの事前調整を使用すると、同様の配置が見られます。もう一度、Seagate 1200.2 3.84TB は、2ms 未満でかなり強力で安定したスタートを切りましたが、ゆっくりと上昇し始め、最終的に 5ms 付近で最高の遅延に達しました。

最大遅延のプリコンディショニングを使用した Seagate 1200.2 3.84TB は、マップ全体にスパイクがあり、ある時点で 200 ミリ秒を超えて急上昇するなど、やや荒れたスタートでした。テストが進むにつれてドライブは落ち着き、再びパックの中で最高の約 26 ミリ秒で終了しました。

標準偏差のプリコンディショニングでは、Seagate 1200.2 3.84TB は他のドライブよりも高い速度で開始し、全体的に徐々に上昇し、約 2.5 ミリ秒で終了しました。

主要な 4K 合成ベンチマーク中、Seagate 1200.2 3.84TB は、読み取りスループットの点で 160,129 IOPS で 49,471 番目のペースであり、書き込みスループットの点では XNUMX IOPS で最下位でした。

平均レイテンシでは、3.84 TB ドライブが同じ配置で、読み取りレイテンシが 1.598 ミリ秒、書き込みレイテンシが 5.173 ミリ秒でした。

最大遅延を見ると、3.84TB Seagate ドライブは読み取りパフォーマンス (18.26 ミリ秒) で 35.17 位になり、書き込みパフォーマンスでは XNUMX ミリ秒で再び最下位になりました。

標準偏差では、1200.2 Seagate 3.84TB が読み取り遅延 0.69 ミリ秒、書き込み遅延 2.7 ミリ秒で最下位となりました。

次のワークロードは、8% の読み取り操作と 70% の書き込み操作の比率で 30 の転送を使用します。メインのテストに切り替える前に、もう一度プレコンディショニングの結果から始めます。ここでは、1200.2 Seagate 3.84TB が 60 位からスタートし、ベンチマーク全体を通じてその位置を維持することができ、約 106 IOPS を記録しました。最も優れたパフォーマンスを発揮した東芝は、そのスコアを約 XNUMX 倍にして約 XNUMX で記録しました。

8 の平均レイテンシーの事前調整により、3.84 TB Seagate は約 1.6 ミリ秒のレイテンシーで 4.2 TB バージョンを上回ることができました。

最大 8k 遅延のプリコンディショニングでは、両方の Seagate ドライブでより大きな数値が急増し、3.84 TB では少し不安定でした。両方のドライブは約 17 ミリ秒でパックの最下位近くで終了しました。

8k の標準偏差プリコンディショニングでは、Seagate 1200.2 3.84TB が 2.3ms 程度の遅延でパックの最下位に落ちました。

完全に事前調整が完了したら、主要な 8k 700/30 ベンチマークに切り替えます。 Seagate 3.84TB ドライブは、スループットで HGST ドライブと互角の結果を維持しましたが、61K IOPS 付近で最後の順位に落ちました。

平均遅延では、Seagate 1200.2 3.84TB ドライブは、パックの残りの部分と並んで最下位となりました。

最大レイテンシでは、3.84TB Seagate ドライブが平均レイテンシよりわずかに大きなマージンで終了しました。

標準偏差では、3.84TB Seagate が HGST と XNUMX 位を争った後、最後に大きなスパイクが発生してドライブが最下位に確定しました。

結論

Seagate 1200.2 SAS SSD には、データセンターのほとんどのニーズに対応できる十分な耐久性のタイプが用意されています。このレビューでは、最大容量の 3.84 TB、混合ワークロードの軽い耐久性モデルを検討しました。このモデルは耐久性のために 3 DWPD をサポートしており、1.85GB/秒のシーケンシャル読み取りと 115μs の平均レイテンシーというかなり優れたパフォーマンスを謳っています。 1200.2 SAS SSD は安全な SED 構成でも提供されます。

パフォーマンスを見ると、パフォーマンスの容量と若干のトレードオフが発生していると感じずにはいられません。アプリケーションワークロード分析では、このドライブの SQL TPS スコアはテストした他のドライブとほぼ同じで、合計 3,138.1 でしたが、SQL Server の平均レイテンシでは合計 37 ミリ秒で最下位でした。 Sysbench ベンチマークでは、3.84 TB 1200.2 がおそらく最高のパフォーマンスを示し、合計スコア 4,072.7 TPS、平均レイテンシ 31.43 ミリ秒、最悪のシナリオのレイテンシ 60.48 ミリ秒で XNUMX 位になりました。

合成エンタープライズベンチマークでは、ドライブの書き込み速度の弱点が明らかになりました。 4K 定常状態では、3.84TB 1200.2 が 4 つのテストすべてで最下位でした。私たちの最初のテストでは、ドライブの 49,471K スループット書き込みスコアは 160,129 IOPS で最も低く、最後から 4 番目の読み取りスループットは 8 IOPS でした。 70K 遅延テストでは、ドライブの遅延は、特に書き込みにおいて他のドライブよりも大幅に高かった。 30k XNUMX/XNUMX では、ドライブはすべてのテストで最下位に終わりましたが、平均遅延時間では他のドライブにかなり近い結果でした。

メリット