Recenzja dysku SSD Huawei ES3000 V5

by Brian Beeler on August 14, 2018

Enterprise ◇ SSD

Huawei wprowadził na rynek dysk SSD ES3000 V3 NVMe klasy enterprise w 2016 roku – swój pierwszy dysk NVMe dla przedsiębiorstw. Ogólnie rzecz biorąc, dysk był udanym debiutem, ponieważ technologia NVMe dopiero zaczynała trafiać do najbardziej wymagających aplikacji w centrach danych. Tego lata Huawei, bazując na rodzinie dysków V3, wprowadził na rynek model ES3000 V5. Prezentacja produktu miała miejsce na targach Interop, gdzie Huawei ujawnił kilka szczegółów na temat nadchodzącego dysku, który będzie powszechnie dostępny w czwartym kwartale tego roku. W porównaniu z modelem V3, dyski V5 oferują zwiększoną pojemność, wydajność i niezawodność.

Dyski ES3000 V5 zbudowane są na 64-warstwowej pamięci TLC NAND i najnowszej generacji wewnętrznego kontrolera Huawei. Dyski dostępne są w pojemnościach do 8 TB w formacie U.2. Inżynierowie Huawei uważają, że osiągnęli niemal maksymalną wydajność interfejsu V5, osiągając przepustowość odczytu 3.5 GB/s. Co więcej, dyski osiągają prędkość zapisu 3.2 GB/s i IOPS na poziomie ponad 825 KB. Huawei twierdzi, że seria ES3000 V5 charakteryzuje się również dość dużą wytrzymałością, z czasem zapisu do 3 DWPD przez 5 lat i maksymalnym zapisem do 35.04 PB.

Modelem testowym jest ES3600P V5 o pojemności 3.2 TB i formacie U.2. Seria składa się z dwóch modeli: ES3500P V5 i ES3600P V5. Chociaż ES3600P V5 ma mniejszą pojemność, oferuje lepszą wydajność zapisu i większą wytrzymałość. Należy pamiętać, że nasz model jest w fazie przedprodukcyjnej, ale został przetestowany z niemal finalną wersją oprogramowania sprzętowego.

Specyfikacja Huawei ES3000 V5

Model	ES3500P V5	ES3600P V5
Form Factor	U.2
Interfejs	NVMe 1.3
NAND	3D TLC
Pojemność	1 TB, 2 TB, 4 TB, 8 TB	800 GB, 1.6 TB, 3.2 TB, 6.4 TB
Wydajność
Sekwencyjny odczyt/zapis	1 TB: 3500/1000 MB/s 2 TB: 3500/1900 MB/s 4 TB: 3500/3200 MB/s 8 TB: 3500/2600 MB/s	800 GB: 3500/1000 MB/s 1.6 TB: 3500/1900 MB/s 3.2 TB: 3500/3200 MB/s 6.4 TB: 3500/3050 MB/s
Losowy odczyt/zapis	1 TB: 420 tys./63 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę 2 TB: 740 tys./90 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę 4 TB: 825 tys./110 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę 8 TB: 825 tys./150 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę	800 GB: 420 kbps/115 kbps IOPS 1.6 TB: 740 tys./195 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę 3.2 TB: 825 tys./300 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę 6.4 TB: 825 tys./250 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę
Średnie opóźnienie odczytu/zapisu	88μs/14μs
Pobór energii
Idle	5W
Max	21W
Wytrzymałość
DWPD	1 na 5 lat	3 na 5 lat
TBW	1 TB: 1.825 PBW 2 TB: 3.65 PBW 4 TB: 7.3 PBW 8 TB: 14.6 PBW	800 GB: 4.38 PBW 1.6 TB: 8.76 PBW 3.2 TB: 17.52 PBW 6.4 TB: 35.04 PBW
Niezawodność
MTBF	2.5 milion godzin
AFR	≤0.35%
UBER	10-18
Temperatura
Nieoperacyjny	-40 ° C do + 70 ° C
Operacyjny	0°C do 70°C (U.2)
Waga	<182 g

Zaprojektuj i zbuduj

Huawei ES3600 V5 to dysk SSD U.2 o formacie 2.5 cala. Dysk jest w dużej mierze wykonany z czarnego metalu, z naklejką z przodu zawierającą informacje takie jak numer modelu i pojemność, a także logo firmy.

Spód dysku jest pokryty radiatorem.

Wydajność

Stanowisko testowe

Nasze testy dysków SSD klasy Enterprise wykorzystują Lenovo ThinkSystem SR850 do testów aplikacyjnych oraz Dell PowerEdge R740xd do testów syntetycznych. ThinkSystem SR850 to dobrze wyposażona platforma czteroprocesorowa, oferująca moc obliczeniową znacznie przekraczającą wymagania dotyczące wydajnej pamięci lokalnej. Testy syntetyczne, które nie wymagają dużych zasobów procesora, wykorzystują bardziej tradycyjny serwer dwuprocesorowy. W obu przypadkach celem jest zaprezentowanie pamięci lokalnej w jak najlepszym świetle, zgodnie z maksymalnymi specyfikacjami dysków oferowanymi przez producentów pamięci masowej.

Lenovo Think System SR850

4 x procesor Intel Platinum 8160 (2.1 GHz x 24 rdzenie)
16 x 32 GB pamięci DRAM DDR4-2666 MHz z funkcją ECC
2 x RAID 930-8i 12 Gb/s Karty RAID
8 zatok NVMe
VMware ESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd

2 procesory Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 rdzeni)
16 x 16 GB pamięci DRAM DDR4-2666 MHz z funkcją ECC
1x karta RAID PERC 730 2 GB 12 Gb/s
Dodatkowy adapter NVMe
Ubuntu-16.04.3-komputer stacjonarny-amd64

Testowanie tła i porównań

Laboratorium testowe StorageReview Enterprise oferuje elastyczną architekturę do przeprowadzania testów porównawczych urządzeń pamięci masowej klasy enterprise w środowisku porównywalnym z tym, z jakim administratorzy spotykają się w rzeczywistych wdrożeniach. Laboratorium testowe Enterprise obejmuje różnorodne serwery, sieci, urządzenia do kondycjonowania zasilania i inną infrastrukturę sieciową, co pozwala naszym pracownikom na stworzenie rzeczywistych warunków i dokładną ocenę wydajności podczas testów.

Uwzględniamy te informacje dotyczące środowiska laboratoryjnego i protokołów w recenzjach, aby specjaliści IT i osoby odpowiedzialne za pozyskiwanie pamięci masowej mogli zrozumieć warunki, w jakich osiągnęliśmy poniższe rezultaty. Żadna z naszych recenzji nie jest opłacana ani nadzorowana przez producenta testowanego sprzętu. Dodatkowe informacje na temat laboratorium testowego StorageReview Enterprise Test Lab oraz przegląd jego możliwości sieciowych są dostępne na odpowiednich stronach.

Porównywalne produkty do tej recenzji:

Analiza obciążenia aplikacji

Aby zrozumieć charakterystykę wydajności korporacyjnych urządzeń pamięci masowej, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji występujących w środowiskach produkcyjnych. Nasze testy porównawcze dla Huawei ES3600P V5 obejmują wydajność MySQL OLTP w SysBench oraz wydajność Microsoft SQL Server OLTP z symulowanym obciążeniem TCP-C. W przypadku obciążeń aplikacji, każdy dysk będzie obsługiwał 2–4 identycznie skonfigurowane maszyny wirtualne.

Wydajność serwera SQL

Każda maszyna wirtualna SQL Server jest skonfigurowana z dwoma dyskami wirtualnymi: woluminem 100 GB na rozruch i woluminem 500 GB na bazę danych i pliki dziennika. Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 64 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI. Podczas gdy nasze obciążenia Sysbench testowane wcześniej obciążały platformę zarówno pod względem operacji wejścia/wyjścia, jak i pojemności pamięci masowej, test SQL sprawdza wydajność pod kątem opóźnień.

W tym teście wykorzystano SQL Server 2014 działający na gościnnych maszynach wirtualnych z systemem Windows Server 2012 R2 i poddano go testowi Quest Benchmark Factory for Databases. Protokół testowania OLTP Microsoft SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) organizacji Transaction Processing Performance Council, internetowego testu porównawczego przetwarzania transakcji, który symuluje działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji. Test TPC-C jest bliższy niż syntetyczne testy wydajnościowe oceny mocnych stron i wąskich gardeł infrastruktury pamięci masowej w środowiskach baz danych. Każda instancja naszej maszyny wirtualnej SQL Server w ramach tego testu korzysta z bazy danych SQL Server o pojemności 333 GB (w skali 1,500) i mierzy wydajność transakcyjną oraz opóźnienia przy obciążeniu 15 000 użytkowników wirtualnych.

Konfiguracja testowania serwera SQL Server (na maszynę wirtualną)

Windows Server 2012 R2
Zajętość pamięci masowej: 600 GB przydzielonych, 500 GB wykorzystanych
SQL Server 2014
- Rozmiar bazy danych: skala 1,500
- Obciążenie wirtualnego klienta: 15 000
- Bufor RAM: 48 GB
Długość testu: 3 godziny
- 2.5 godziny przygotowania wstępnego
- 30-minutowy okres próbny

W naszym benchmarku transakcyjnym SQL Server, Huawei ES3600P V5 zwyciężył z wynikiem 12 641,4 TPS. Chociaż wszystkie wyniki były dość zbliżone, z różnicą 47 TPS, ES3600P V5 pokonał pozostałych.

Jeśli chodzi o średnie opóźnienie SQL, widzimy kolejny imponujący wynik dysku Huawei, który osiąga opóźnienie na poziomie zaledwie 3 ms, co jest lepszym wynikiem niż w przypadku pozostałych urządzeń.

Wydajność Sysbench

Kolejny test porównawczy aplikacji obejmuje bazę danych Percona MySQL OLTP, mierzoną za pomocą SysBench. Test ten mierzy również średnią liczbę transakcji na sekundę (TSP), średnie opóźnienie oraz średnie opóźnienie na poziomie 99. percentyla.

Każda maszyna wirtualna Sysbench jest skonfigurowana z trzema dyskami wirtualnymi: jednym do rozruchu (~92 GB), jednym z predefiniowaną bazą danych (~447 GB) i trzecim dla testowanej bazy danych (270 GB). Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 60 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI.

Konfiguracja testów Sysbench (na maszynę wirtualną)

CentOS 6.3 64-bit
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabele bazy danych: 100
- Rozmiar bazy danych: 10 000 000
- Wątki bazy danych: 32
- Bufor RAM: 24 GB
Długość testu: 3 godziny
- 2 godziny wstępnego kondycjonowania 32 wątków
- 1 godzina 32 wątki

W teście transakcyjnym Sysbench Huawei ES3600P V5 po raz kolejny przewodził stawce z wynikiem 8,914.2 TPS, czyli o około 650 TPS więcej niż kolejny konkurent, Memblaze PBlaze5.

Średnie opóźnienie w Sysbench pokazało, że dysk Huawei nadal przewyższa inne dyski, osiągając opóźnienie wynoszące zaledwie 14.4 ms.

W naszym teście porównawczym najgorszego scenariusza opóźnienia dysk ES3600P V5 po raz kolejny uplasował się wyżej od pozostałych dysków SSD i uzyskał wynik zaledwie 27.2 ms.

Houdini od SideFX

Test Houdini został zaprojektowany specjalnie do oceny wydajności pamięci masowej w kontekście renderowania CGI. Platformą testową dla tej aplikacji jest wariant serwera Dell PowerEdge R740xd, którego używamy w laboratorium, z dwoma procesorami Intel 6130 i 64 GB pamięci DRAM. W tym przypadku zainstalowaliśmy system Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) działający bez systemu operacyjnego. Wynik testu porównawczego jest mierzony w sekundach, przy czym im mniej sekund, tym lepiej.

Demo Maelstrom przedstawia fragment procesu renderowania, który uwypukla możliwości wydajnościowe pamięci masowej, demonstrując jej zdolność do efektywnego wykorzystania pliku wymiany jako formy pamięci rozszerzonej. Test nie zapisuje danych wynikowych ani nie przetwarza punktów, aby wyizolować wpływ opóźnienia na bazowy komponent pamięci masowej. Sam test składa się z pięciu faz, z których trzy uruchamiamy w ramach benchmarku:

Ładuje spakowane punkty z dysku. Jest to czas odczytu z dysku. Jest to proces jednowątkowy, co może ograniczać ogólną przepustowość.
Rozpakowuje punkty do pojedynczej, płaskiej tablicy, aby umożliwić ich przetworzenie. Jeśli punkty nie są zależne od innych punktów, zbiór roboczy można dostosować tak, aby pozostał w rdzeniu. Ten krok jest wielowątkowy.
(Nie uruchomiono) Przetwarzaj punkty.
Przepakowuje je do bloków zbiorczych, które można zapisać z powrotem na dysku. Ten krok jest wielowątkowy.
(Nie uruchamiaj) Zapisz podzielone bloki z powrotem na dysk.

Test Houdini był pierwszym, w którym Huawei ES3600P V5 nie zajął pierwszego miejsca. W tym teście uplasował się mniej więcej pośrodku rankingu dysków bez Optane, uzyskując wynik 3,228.9 sekundy.

Analiza obciążenia VDBench

W przypadku benchmarkingu urządzeń pamięci masowej, testy aplikacji są najlepsze, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż nie odzwierciedlają one idealnie rzeczywistych obciążeń, testy syntetyczne pomagają w ustaleniu punktu odniesienia urządzeń pamięci masowej dzięki współczynnikowi powtarzalności, który ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów”, przez testy rozmiaru transferu danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI. Wszystkie te testy wykorzystują generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala to nam powtarzać te same obciążenia dla szerokiej gamy urządzeń pamięci masowej, w tym macierzy flash i pojedynczych urządzeń pamięci masowej. Nasz proces testowania tych benchmarków polega na wypełnieniu całej powierzchni dysku danymi, a następnie partycjonowaniu sekcji dysku równej 25% pojemności dysku, aby symulować potencjalną reakcję dysku na obciążenia aplikacji. Różni się to od testów pełnej entropii, które wykorzystują 100% dysku i wprowadzają go w stan ustalony. W rezultacie liczby te będą odzwierciedlać wyższe, stałe prędkości zapisu.

Profile:

Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
4K losowy zapis: 100% zapisu, 64 wątki, 0-120% ioracji
64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 16 wątków, 0-120% ioracji
64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 8 wątków, 0-120% ioratu
Syntetyczna baza danych: SQL i Oracle
Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych

W naszej pierwszej analizie obciążenia VDBench, losowym odczycie 4 KB, dysk Huawei ES3600P V5 osiągnął opóźnienie poniżej milisekundy. Dysk zdołał wyprzedzić inne dyski i zajął pierwsze miejsce z maksymalną wydajnością 762 307 IOPS przy najniższym opóźnieniu 167 μs.

W przypadku losowych zapisów 4K dysk Huawei nie radził sobie tak dobrze. Dysk rozpoczął test z wysoką wydajnością, osiągając szczytową wydajność około 485 tys. IOPS przy opóźnieniu 23 μs, po czym nastąpił gwałtowny wzrost opóźnień i znaczny spadek wydajności, zajmując czwarte miejsce z wynikiem 321 814 IOPS i opóźnieniem 395 μs.

Po przejściu na obciążenia sekwencyjne dysk Huawei ponownie wykazał się wysoką wydajnością w odczycie 64 KB, zajmując drugie miejsce ze szczytowym wynikiem 46 371 IOPS lub 2.9 GB/s przy opóźnieniu 344 μs.

W przypadku zapisu sekwencyjnego 64 KB dysk Huawei wykazał wyjątkowo niskie opóźnienie wynoszące 57.8 μs, ale zajął trzecie miejsce z wynikiem 24 312 IOPS (1.63 GB/s).

Następnie przyjrzymy się naszym testom SQL. Huawei ES3600P V5 zajął trzecie miejsce z maksymalną wydajnością 242 373 IOPS i opóźnieniem 132 μs.

W naszym teście SQL 90-10 dysk Huawei po raz kolejny okazał się liderem, osiągając maksymalną wydajność 247 718 IOPS i opóźnienie 131 μs.

Napęd Huawei utrzymał prowadzenie w teście SQL 80-20, osiągając maksymalną wydajność 256 219 IOPS i opóźnienie 124 μs.

W naszych testach Oracle, Huawei ES3600P V5 ponownie wykazał się wysoką wydajnością. W pierwszym teście dysk był najwydajniejszy, osiągając maksymalną wydajność 257 775 IOPS i opóźnienie 137 μs.

W teście Oracle 90-10 dysk utrzymał prowadzenie, osiągając maksymalną wydajność 186 914 IOPS i opóźnienie 117 μs.

Huawei utrzymał pozycję lidera w zestawieniu Oracle 80-20, uzyskując wynik szczytowy 197 479 IOPS i opóźnienie wynoszące 111 μs.

Następnie przeszliśmy do testu klonowania VDI, pełnego i połączonego. W teście VDI Full Clone Boot, Huawei walczył o pierwsze miejsce z Memblaze PBlaze5, jednak ostatecznie zajął drugie miejsce z wynikiem szczytowym 181 408 IOPS i opóźnieniem 190 μs.

W przypadku początkowego logowania VDI FC dysk Huawei po raz kolejny zajął pierwsze miejsce, uzyskując 141 531 IOPS i opóźnienie wynoszące 209 μs.

W przypadku logowania VDI FC Monday, Huawei osiągnął jak dotąd największą przewagę, osiągając 102 448 IOPS, o ponad 25 tys. IOPS więcej niż kolejny dysk. Maksymalne opóźnienie wyniosło zaledwie 154 μs.

Po przejściu na Linked Clone (LC) w teście rozruchowym dysk Huawei nieco się potknął i znalazł się na trzecim miejscu z maksymalną wydajnością 79 488 IOPS i opóźnieniem 200 μs.

Dysk Huawei ponownie objął prowadzenie w teście początkowego logowania VDI LC, osiągając maksymalną wydajność 55 572 IOPS i opóźnienie 142 μs.

Na koniec, podczas naszego poniedziałkowego logowania VDI LC, dysk Huawei osiągnął szczytową wydajność na poziomie 79 090 IOPS i opóźnienie 200 μs, zajmując po raz kolejny pierwsze miejsce.

Wniosek

Zaktualizowana linia ES3000 firmy Huawei, V5, to duży krok naprzód w porównaniu z pierwszym dyskiem NVMe klasy korporacyjnej, ES3000 V3. Ten nowy dysk SSD NVMe wykorzystuje 64-warstwową pamięć 3D TLC NAND i jest dostępny w pojemnościach od 800 GB do 8 TB. Dysk wykorzystuje najnowsze generacje kontrolerów ASIC firmy Huawei i oferuje potencjalną prędkość odczytu sekwencyjnego 3.5 GB/s oraz do 825 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). Dysk jest przeznaczony do stosowania w bazach danych, rozproszonej pamięci masowej, systemach Big Data, buforowaniu treści, systemach HCI oraz systemach CAD/CAM.

Analizując wydajność w naszej analizie obciążenia aplikacji, Huawei ES3600P V5 zdominował wszystkie testy z wyjątkiem Houdini. W naszym teście SQL Server dysk osiągnął 12 641,4 TPS przy średnim opóźnieniu 3 ms. W naszych testach Sysbench, ES3000 V5 osiągnął 8,914.2 TPS, średnie opóźnienie 14.4 ms i opóźnienie w najgorszym przypadku wynoszące 27.2 ms. W naszym teście Houdini przeprowadzonym przez SideFX, dysk uplasował się mniej więcej w połowie stawki z czasem 3,228.9 sekundy.

W naszych testach VDBench, dysk Huawei ES3600P V5 uzyskał bardzo dobre lub najwyższe wyniki w większości testów. Najważniejsze wyniki to 762 tys. IOPS w odczycie losowym, 2.9 GB/s w odczycie sekwencyjnym i 1.63 GB/s w zapisie sekwencyjnym (oraz wyjątkowo niskie opóźnienie 57.8 μs). W testach SQL, Huawei zajął pierwsze miejsce w testach 90-10 i 80-20, osiągając odpowiednio 247 tys. IOPS i 256 tys. IOPS. Dysk uzyskał najwyższą wydajność we wszystkich naszych testach Oracle i bardzo dobrą w teście klonowania VDI; w szczególności w testach Initial i Monday Login, gdzie zajął pierwsze miejsce zarówno w testach Linked, jak i Full Clone. Chociaż zazwyczaj skupiamy się na ogólnej wydajności, warto zwrócić uwagę na to, jak niskie były niektóre opóźnienia w tych testach: 57.8 μs przy zapisie 64 KB, 124 μs w SQL 80-20, 117 μs w Oracle 90-10, 111 μs w Oracle 80-20 i zaledwie 142 μs przy pierwszym logowaniu do VDI Linked Clone. Jeśli opóźnienia mogą stanowić problem dla firmy, Huawei ES3000 V5 poradzi sobie z nimi bez problemu.

Podczas naszych testów nowy ES3000 V5 osiągnął znakomite wyniki we wszystkich kategoriach, zajmując zdecydowaną przewagę w testach baz danych MySQL i SQL Server. Podsumowując, nowy model V5 podnosi poprzeczkę jeszcze wyżej dla nadchodzących dysków SSD NVMe i sprawia, że macierze obsługujące dyski NVMe stanowią fantastyczną opcję do rozważenia.

Huawei

Omów tę recenzję

Zapisz się do newslettera StorageReview