Recenzja dysku SSD Kingston DC500R Enterprise

Kingston DC500R, zaprezentowany w połowie marca tego roku, to dysk SSD klasy korporacyjnej, idealny do aplikacji wymagających dużej intensywności odczytu, takich jak rozruch serwerów, usługi WWW, infrastruktura wirtualnych pulpitów, operacyjne bazy danych i analityka. Ten 2.5-calowy dysk SSD jest zoptymalizowany pod kątem aplikacji wymagających dużej intensywności odczytu i jako pierwszy wdrożył rygorystyczne wymagania firmy Kingston w zakresie QoS, aby zapewnić przewidywalną wydajność losowego wejścia/wyjścia i niskie opóźnienia w szerokim zakresie obciążeń odczytu i zapisu.

Zbudowany w oparciu o technologię 3D TLC NAND, dysk Kingston DC500R jest dostępny w wersjach o pojemności 480 GB, 960 GB, 1.92 TB i 3.84 TB, oferując bardziej ekonomiczne rozwiązanie dla firm, które chcą wydać nieco mniej pieniędzy lub po prostu nie potrzebują dysku o większej pojemności. W tej recenzji przyjrzymy się dyskowi o pojemności 3.84 TB, który według deklaracji ma zapewniać sekwencyjną prędkość odczytu i zapisu odpowiednio 555 MB/s i 520 MB/s, a także stałą prędkość odczytu i zapisu 4K odpowiednio 98 000 IOPS i 28 000 IOPS. Warto zauważyć, że Kingston oferuje również w tej rodzinie dysk DC500M, przeznaczony do zastosowań o mieszanym obciążeniu.

Specyfikacja Kingston DC500R

Form Factor	2.5 cala
Interfejs	SATA Rev. 3.0 (6 GB/s) – z wsteczną kompatybilnością z SATA Rev. 2.0 (3 Gb/s)
Możliwości	480GB	960GB	1.92TB	3.84TB
NAND	3D TLC
Dysk samoszyfrujący	Szyfrowanie AES 256-bitowe
Wydajność
Sekwencyjny odczyt/zapis	555 MB/s, 500 MB/s	555 MB/s, 525 MB/s	555 MB/s, 525 MB/s	555 MB/s, 520 MB/s
Odczyt/zapis 4k w stanie stacjonarnym	98 tys., 12 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę	98 tys., 20 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę	98 tys., 24 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę	98 tys., 28 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę
Narzędzia SMART dla przedsiębiorstw	Śledzenie niezawodności Statystyki użycia pozostałe życie wyrównywanie zużycia temperatura
Ochrona przed utratą zasilania	Kondensatory tantalowe
Wytrzymałość	438 TBW (0.5 DWPD)	876 TBW (0.5 DWPD)	1,752 TBW (0.5 DWPD)	3,504 TBW (0.5 DWPD)
Pobór energii	Bezczynność – 1.56 W Średnio – 1.6 W Maksymalny odczyt – 1.8 W Maksymalny zapis – 7.5 W
Temperatura przechowywania	-40oC ~ 85oC
temperatura robocza	0oC~70oC
Wymiary	69.9mm x 100mm x 7mm
Waga	92.34g
Działanie wibracyjne	2.17G szczyt (7-800Hz)
Wibracje niedziałające	20G szczytowe (10-2000Hz)
MTBF	2 milion godzin
Gwarancja/wsparcie	5-letnia ograniczona gwarancja z bezpłatnym wsparciem technicznym

 

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)
• 4 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 

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 danych z pamięci masowej mogli zrozumieć warunki, w jakich osiągnęliśmy poniższe rezultaty. Żadna z naszych recenzji nie jest opłacana ani nadzorowana przez producenta testowanego przez nas sprzętu. 

Analiza obciążenia aplikacji

Aby zrozumieć charakterystykę wydajności korporacyjnych urządzeń pamięci masowej, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji występujących w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Nasze testy porównawcze dla Samsung 883 DCT 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 teście transakcyjnym SQL Server, Kingston DC500R nieznacznie ustąpił miejsca Samsungowi 883 DCT, osiągając łącznie 6,290.6 TPS.

Lepszym wskaźnikiem wydajności SQL Server jest opóźnienie w porównaniu z TPS. W tym przypadku Samsung 860 DCT i Kingston DC500R zajmują ex aequo drugie miejsce, z wynikiem 26.5 ms.

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, DC500R wypadł gorzej od innych dysków, osiągając wynik 1,680.47 TPS.

W teście Sysbench średnie opóźnienie urządzenia DC500R również plasuje je na ostatnim miejscu z wynikiem 76.2 ms.

Jeśli chodzi o najgorsze opóźnienie (99. ^percentyl ), DC500R ponownie uplasował się na ostatnim miejscu z opóźnieniem wynoszącym 134.9 ms.

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 Kingston DC500R osiągnął imponujące wyniki wydajności, utrzymując opóźnienie poniżej 1 ms aż do osiągnięcia niemal 80 000 IOPS, a następnie osiągnął maksymalną wydajność na poziomie 80 209 IOPS przy opóźnieniu 1.59 ms.

W przypadku losowych zapisów 4K wszystkie dyski osiągnęły niemal identyczne wyniki, osiągając nieco ponad 63 000 IOPS przy opóźnieniu 2 ms.

Przechodząc do obciążeń sekwencyjnych, najpierw przyjrzymy się naszemu testowi odczytu 64 KB. W tym przypadku dysk Kingston miał opóźnienie poniżej milisekundy aż do około 5,200 IOPS, czyli 325 MB/s. Dysk zajął drugie miejsce z wynikiem 7,183 IOPS, czyli 449 MB/s, przy opóźnieniu 2.22 ms.

W przypadku zapisu sekwencyjnego dysk Kingston uzyskał najlepszą ogólną wydajność, utrzymując opóźnienie poniżej milisekundy do około 5,700 IOPS lub 356 MB/s, osiągając szczytową wartość 6,291 IOPS lub 395 MB/s przy opóźnieniu wynoszącym 2.51 ms.

Następnie przechodzimy do naszych obciążeń SQL, gdzie dysk Kingston DC500R był jedynym, który przekroczył opóźnienie poniżej milisekundy we wszystkich trzech testach. W tym przypadku DC500R osiągnął szczytową wydajność 26 411 IOPS i opóźnienie 1.2 ms.

W przypadku SQL 90-10 dysk firmy Kingston uzyskał w porównaniu z innymi dyskami szczytową wydajność na poziomie 27 339 IOPS i opóźnienie wynoszące 1.17 ms.

W SQL 80-20 trend ten się utrzymuje. W tym przypadku dysk Kingston osiągnął szczytową wydajność 29 576 IOPS przy opóźnieniu 1.08 ms.

Przechodząc do obciążeń Oracle, DC500R ponownie znalazł się na ostatnim miejscu, ale w dwóch z trzech testów udało mu się utrzymać opóźnienie poniżej milisekundy. W pierwszym teście Kingston osiągnął szczytową wydajność 29 098 IOPS z opóźnieniem 1.18 ms.

W przypadku Oracle 90-10, DC500R osiągnął szczytową wydajność na poziomie 24 555 IOPS przy opóźnieniu 894.3 μs.

W systemie Oracle 80-20 dysk Kingston osiągnął wydajność 26 401 IOPS przy opóźnieniu 831.9 μs.

Następnie przeszliśmy do testu klonowania VDI, pełnego i połączonego. W teście VDI Full Clone Boot dysk Kingston utrzymał się na ostatnim miejscu z przełomowym opóźnieniem poniżej milisekundy, wynoszącym około 12 000 IOPS, osiągając szczyt na poziomie 16 203 IOPS i opóźnienie 2.14 ms.

W teście VDI FC Initial Login dysk Kingston odnotował pewne ulepszenia, zajmując (bardzo blisko) drugie miejsce. Dysk utrzymywał opóźnienie poniżej milisekundy do około 11 000 IOPS, a następnie osiągnął szczyt na poziomie 13 652 IOPS z opóźnieniem 2.18 ms.

Dysk Kingston ponownie zajął drugie miejsce w teście VDI FC Monday Login. Podczas gdy Seagate Nytro 1351 uzyskał nieco lepszą wydajność szczytową, dysk Kingston utrzymywał niższe opóźnienie przez większość testu. Model DC500R osiągnął wydajność szczytową na poziomie 11 897 IOPS z opóźnieniem 1.31 ms.

Po przejściu na tryb Linked Clone (LC), dysk Kingston uzyskał ostatni wynik w teście rozruchu, przekraczając opóźnienie poniżej milisekundy, osiągając wynik poniżej 6000 IOPS. DC500R osiągnął szczytową wydajność na poziomie 7,861 IOPS i opóźnienie 2.03 ms.

Jednakże w teście początkowego logowania VDI LC dysk ponownie awansował na drugą pozycję, przy czym w szczytowym momencie opóźnienie ledwo przekroczyło milisekundę, osiągając 7,950 IOPS przy opóźnieniu 1.001 ms.

W naszym ostatnim teście sprawdzamy poniedziałkowe logowanie VDI LC. W tym przypadku dysk utrzymał drugą pozycję z maksymalną wydajnością 9,205 IOPS i opóźnieniem 1.72 ms. Opóźnienie dysku było niższe od milisekundy do około 6,400 IOPS.

Wniosek

Kingston DC500R to najnowszy dysk SSD SATA firmy Kingston, przeznaczony dla przedsiębiorstw. DC500R to dysk SSD w formacie 2.5 cala, dostępny w pojemnościach od 480 GB do 3.84 TB. Dysk, zbudowany z pamięci NAND 3D TLC, łączy w sobie wydajność i wytrzymałość, oferując 3,504 TB zapisu dla modelu 3.84 TB, prędkość sekwencyjną do 555 MB/s przy odczycie i 520 MB/s przy zapisie oraz przepustowość sięgającą 98 000 IOPS przy odczycie i 28 000 IOPS przy zapisie.

Aby przetestować wydajność, zestawiliśmy dysk Kingston DC500R z innymi popularnymi dyskami SSD SATA, w tym Samsung 860 DCT i 883 DCT , a także Seagate Nytro 3530. Dysk Kington DC500R był w stanie dotrzymać kroku tym dyskom (a w niektórych przypadkach je przewyższyć). W naszych obciążeniach aplikacyjnych dysk Kingston DC500R wypadł dobrze w obciążeniu SQL, uzyskując drugi wynik TPS na poziomie 6,291.8, co dorównywało niższemu profilowi ​​opóźnień na poziomie 26.5 ms. Jednak podczas migracji do naszego obciążenia Sysbench z cięższym profilem zapisu, dysk DC500R wypadł na koniec stawki z wynikiem 1,680.5 TPS, średnim opóźnieniem 76.2 i najgorszym scenariuszem opóźnienia wynoszącym 134.9 ms.

W naszych losowych testach 4K, dysk Kingston DC500R zmierzył szybkość odczytu na poziomie 80 209 IOPS z opóźnieniem 1.59 ms i osiągnął nieco ponad 63 000 IOPS z opóźnieniem 2 ms. W przypadku odczytu/zapisu 64K, dysk DC500R osiągnął odpowiednio 7,183 IOPS lub 449 MB/s z opóźnieniem 2.22 ms oraz 6,291 IOPS lub 395 MB/s z opóźnieniem 2.51 ms. W obciążeniach syntetycznych, takich jak SQL i Oracle, wydajność dysku DC500R spadła wraz ze wzrostem przewagi aktywności zapisu. W naszych obciążeniach SQL, dysk Kingston DC500R nie wypadł tak dobrze, zajmując ostatnie miejsce w każdym z trzech testów i będąc jedynym dyskiem, który przekroczył opóźnienie poniżej milisekundy. Jednak nasze testy Oracle pokazały inny wynik, pokazując dysk na drugim miejscu w dwóch z trzech testów, gdzie przez cały czas utrzymywał opóźnienia poniżej milisekundy. Zarówno w testach porównawczych Linked VDI, jak i Full Clone VDI, Kingston DC500R wykazał się solidną wydajnością.

Podsumowując, dysk SSD Kingston DC500R to imponujący dysk w klasie, która bywa pomijana. Choć wysokowydajne technologie NVMe i inne są niezwykle przydatne, dyski SATA wciąż mają przewagę w przypadku zadań rozruchowych serwerów lub kontrolerów pamięci masowej, gdzie niezawodność ma kluczowe znaczenie. Stanowią one również niedrogie rozwiązanie do przechowywania danych w serwerach, gdzie pojemność i cena odgrywają kluczową rolę, a dyski SSD oferują wszystkie inne korzyści w zakresie TCO w porównaniu z dyskami HDD. Z kolei dysk DC500R plasował się w czołówce rankingów w wielu naszych testach, porównując go z innymi godnymi uwagi dyskami. Podsumowując, DC500R to dobry wybór dla zastosowań wykorzystujących interfejs SATA, wymagających niezawodnego, wydajnego dysku o dużej wytrzymałości i szerokim zakresie pojemności.

Strona produktu Kingston

Omów tę recenzję