Recenzja dysku SSD Memblaze PBlaze5 serii 916 U.2

by Lyle Smith on December 27, 2018

Enterprise ◇ SSD

Seria PBlaze5 916 to linia wydajnych dysków SSD NVMe z 64-warstwową pamięcią 3D NAND, które koncentrują się na energooszczędności centrów danych. Dyski te oferują typowe dla przedsiębiorstw funkcje, takie jak szyfrowanie danych AES 256, pełna ochrona ścieżki danych i ulepszona ochrona przed awariami zasilania, pomagając chronić krytyczne aplikacje korporacyjne. Seria 916 jest dostępna w 2.5-calowych obudowach U.2 i HHHL AIC, z których ta pierwsza jest przedmiotem naszej recenzji.

PBlaze5 916 oferuje 16 trybów zasilania (w zakresie od 10 W do 25 W) oraz przełącznik trybu zasilania, który umożliwia użytkownikom szybkie przełączanie się między różnymi poziomami w ciągu jednej milisekundy. Co więcej, nowa linia dysków SSD Memblaze obsługuje funkcję TRIM klasy korporacyjnej, która gwarantuje, że przycięte stare dane będą niedostępne dla nowych użytkowników. Zapewnia to również lepszą wydajność i wytrzymałość.

Jeśli chodzi o wydajność, model PBlaze5 916 z serii U.2 ma osiągać do 3.5 GB/s zarówno w przypadku odczytu, jak i zapisu dla modelu 6.4 GB, podczas gdy odczyty i zapisy losowe mają osiągnąć odpowiednio 830 000 i 303 000 IOPS. Jeśli chodzi o wytrzymałość, obsługuje on do 3 DWPD, podczas gdy PBlaze5 910 obsługuje tylko 1 DWPD.

Obie wersje serii PBlaze5 916 są dostępne w dwóch pojemnościach: 3.2 TB i 6.4 TB. W tej recenzji przyjrzymy się modelowi o pojemności 3.2 TB.

Specyfikacja Memblaze PBlaze5 serii 916 U.2

Pojemność użytkownika (TB)	3.2, 6.4
Form Factor	2.5-calowy U.2
Interfejs:	PCIe 3.0 x 4
Odczyt sekwencyjny (128 KB) (GB/s)	3.5, 3.5
Zapis sekwencyjny (128 KB) (GB/s)	3.1, 3.5
Utrzymywany losowy odczyt (4 KB) IOPS	835K, 830K
Utrzymywany losowy zapis (4 KB) IOPS (stan ustalony)	210K, 303K
Opóźnienie odczytu/zapisu	87 / 11 μs
Wytrzymałość na całe życie	3 DWPD
UBER	<10–17
MTBF	2 milion godzin
Protokół	NVMe 1.2a
Pamięć flash NAND	Pamięć 3D eTLC NAND
System operacyjny	RHEL, SLES, CentOS, Ubuntu, Windows Server, VMware ESXi
Pobór energii	7~25W
Podstawowe wsparcie funkcji	Ochrona przed awarią zasilania, możliwość podłączania na gorąco, pełna ochrona ścieżki danych, SMART: TRIM, wiele przestrzeni nazw, szyfrowanie danych AES 256, szybki restart, kryptograficzne kasowanie danych,
Zaawansowane wsparcie funkcji	TRIM, wiele przestrzeni nazw, szyfrowanie danych AES 256, szybki restart, kryptograficzne kasowanie danych, podwójny port
Wsparcie oprogramowania	Narzędzie do zarządzania oprogramowaniem typu open source, narzędzie do debugowania CLI, sterownik wbudowany w system operacyjny (Łatwa integracja systemu)

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 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 urządzeń pamięci masowej klasy enterprise, niezbędne jest modelowanie infrastruktury i obciążeń aplikacji występujących w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych. Nasze testy porównawcze dla Memblaze PBlaze5 916 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 Memblaze PBlaze5 916 osiągnął wynik 12 644 TPS, co jest wynikiem nieznacznie gorszym od wyniku 910 AIC, który wyniósł 12 645,1 TPS.

Model 916 wykazał dobre wyniki w zakresie opóźnień, wynoszące zaledwie 2.0 ms, jednak nadal pozostawał w tyle za modelem 910 AIC, który miał opóźnienie 1.0 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 model 916 kontynuował dobrą passę, osiągając wynik 8,532.2 TPS, co pozwoliło mu uplasować się w środkowej lub górnej części tabeli wyników.

Jeśli chodzi o średnie opóźnienie w Sysbench, model 916 uplasował się na czwartym miejscu wśród porównywalnych urządzeń ze średnią wartością opóźnienia wynoszącą 15 ms.

W naszym najgorszym scenariuszu testów opóźnień, 916 znalazł się ponownie na czwartym miejscu z wynikiem 27.7 ms, choć podobnie jak w pozostałych przypadkach, nie był daleko w tyle za liderami.

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) Przetwarza punkty.
Przepakowuje je do bloków zbiorczych, które można zapisać z powrotem na dysku. Ten krok jest wielowątkowy.
(Nie uruchomiono) Zapisuje podzielone bloki z powrotem na dysk.

W teście Houdini model 916 uplasował się w środku lub górnej granicy przedziału z wynikiem 2,839.7 sekundy, co było także najlepszym wynikiem spośród wszystkich testowanych produktów Memblaze.

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 doprowadzają go do stanu ustalonego. 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 Memblaze PBlaze5 916 był w stanie utrzymać wynik poniżej 1 ms przez cały test, osiągając szczytową wartość 664 910 IOPS i opóźnienie 191.4 μs, co pozwoliło mu zająć trzecie miejsce (choć daleko za dwoma wiodącymi dyskami).

Losowy zapis 4K ponownie wykazał opóźnienie poniżej milisekundy w całym teście. W tym przypadku 916 osiągnął szczytową wydajność 489 619 IOPS i opóźnienie 258.7 μs. To wystarczyło, aby zająć pierwsze miejsce wśród porównywalnych urządzeń.

Przełączając się na obciążenia sekwencyjne, 916 uplasował się w dolnej części stawki w przypadku odczytów sekwencyjnych 64 KB, osiągając szczytowy wynik 38 275 IOPS lub 2.4 GB/s przy opóźnieniu 418 μs.

Procesor 916 osiągnął szczytową wartość 33 715 IOPS, czyli 2.11 GB/s, przy opóźnieniu 368 μs podczas sekwencyjnego zapisu 64 KB, co dało mu zdecydowane pierwsze miejsce.

Przechodząc do obciążeń SQL, 916 osiągnął szczytową wydajność na poziomie 250 053 IOPS przy opóźnieniu wynoszącym zaledwie 127.6 μs, co umieściło go na szczycie tabeli wyników.

W teście SQL 90-10 procesor 916 szed łeb w łeb z procesorem Huawei ES3000, osiągając maksymalną wydajność 248 229 IOPS i opóźnienie 128.4 μs.

Procesor 916 osiągnął szczytową wartość 246 510 IOPS i opóźnienie 129.1 μs w teście SQL 80-20, co pozwoliło mu ponownie utrzymać się w czołówce rankingu, obok Huawei.

W naszym obciążeniu Oracle dysk 916 nadal spisywał się dobrze, uzyskując szczytowy wynik 243 041 IOPS i opóźnienie 146.8 μs, co było wynikiem niewiele gorszym od dysku Huawei.

W przypadku Oracle 90-10, 916 osiągnął szczytową wartość 189 276 IOPS i opóźnienie 115.7 μs, co dało mu pierwsze miejsce.

Procesor 916 wypadł dobrze w naszym ostatnim teście Oracle (80-20), uzyskując imponującą wydajność szczytową na poziomie 192 998 IOPS i opóźnienie wynoszące 113.4 μs.

Następnie przeszliśmy do naszego testu porównawczego klonów VDI, pełnego i połączonego, w którym PBlaze5 916 wykazał się znakomitą wydajnością, tuż za dyskiem Huawei. W teście rozruchu pełnego klonu VDI, 916 osiągnął szczytową wydajność 182 646 IOPS i opóźnienie 191.4 μs.

Podczas początkowego logowania VDI FC procesor 916 osiągnął maksymalną wydajność na poziomie 107 565 IOPS i opóźnienie 276 μs.

Dzięki VDI FC Monday Login dysk 916 znalazł się na 2. miejscu, za dyskiem Huawei, z wynikiem 84 663 IOPS i opóźnieniem wynoszącym 187.1 μs.

Przechodząc do testu Linked Clone (LC), najpierw przyjrzeliśmy się testowi rozruchu. W tym przypadku 916 zajął drugie miejsce z wynikiem 86 488 IOPS i opóźnieniem 184.4 μs.

Test początkowego logowania VDI LC wykazał 48 524 IOPS i opóźnienie 162.5 μs dla modelu 916, co po raz kolejny dało mu drugie miejsce.

W teście VDI LC Monday Login, 916 odnotował szczytową wydajność 65 837 IOPS i opóźnienie 240.5 μs.

Wniosek

Dostępny w formatach U.2 i AIC, dysk PBlaze5 916 należy do linii dysków Memblaze do centrów danych obsługujących 3 DWPD, co oznacza wyższą wytrzymałość w porównaniu z dyskiem PBlaze5 910, który obsługuje tylko 1 DWPD. Wyposażony jest w 64-warstwową technologię 3D NAND i obsługuje szyfrowanie danych AES 256, pełną ochronę ścieżki danych oraz ulepszoną ochronę przed awariami zasilania, czyli standardowy zestaw funkcji klasy korporacyjnej. W tej recenzji przyjrzeliśmy się modelowi U.2, dostępnemu w pojemnościach 3.2 TB i 6.4 TB, z maksymalną prędkością odczytu i zapisu 3.5 GB/s. Memblaze deklaruje również do 835 000 IOPS w przypadku długotrwałych losowych odczytów w przypadku modelu o największej pojemności.

Ogólnie rzecz biorąc, model 916 o pojemności 3.2 TB zaprezentował solidne wyniki, nawet pomimo ograniczeń przepustowości interfejsu U.2 (4 kanały w porównaniu z 8 kanałami AIC). W naszych testach wydajności SQL Server przepustowość osiągnęła 12 644 TPS, a średnie opóźnienie wyniosło imponujące 2.0 ms. W Sysbench dysk Memblaze uzyskał dobre wyniki, osiągając 8,532.2 TPS, średnie opóźnienie 15 ms i opóźnienie w najgorszym przypadku wynoszące 27.7 ms. W naszym teście wydajności Houdini by SideFX, dysk 916 uplasował się w środkowej lub górnej części tabeli wyników z czasem 2,839.7 sekundy, co również dało mu najlepszy wynik spośród testowanych przez nas produktów Memblaze.

W naszych testach porównawczych VDBench, 916 U.2 utrzymywał opóźnienie poniżej milisekundy we wszystkich testach, plasując się w czołówce lub blisko niej w wielu kategoriach. Najważniejsze wyniki to 665 tys. IOPS przy odczycie 4K, 490 tys. IOPS przy zapisie 4K, 2.4 GB/s przy odczycie 64K i 2.11 GB/s przy zapisie 64K. W naszych testach SQL 916 U.2 osiągnął około ćwierć miliona IOPS we wszystkich trzech testach. Oracle osiągnął dobre wyniki: 243 tys. IOPS, 189 tys. IOPS w teście 90-10 i 193 tys. IOPS w teście 80-20.

Dysk SSD PBlaze5 916 U.2 to kolejny mocny produkt firmy Memblaze. Model 916 SSD spełnia wymagania dotyczące wyższej wydajności i wytrzymałości, plasując się na szczycie niemal wszystkich naszych testów w porównaniu z innymi dyskami U.2. Ponieważ centra danych coraz częściej potrzebują zarówno pojemności, jak i szybkości, dysk Memblaze PBlaze5 916 U.2 staje się bardzo atrakcyjną opcją.

Memblaze PBlaze5 916 U.2

Omów tę recenzję

Zapisz się do newslettera StorageReview