Hem Företag Fusion-io ioDrive2 Duo MLC Application Accelerator Review

Fusion-io ioDrive2 Duo MLC Application Accelerator Review

by StorageReview Enterprise Lab

Fusion-io ioDrive2 Duo MLC är en full-height half-length (FHHL) applikationsaccelerator som ger upp till 2.4 TB kapacitet via x8 PCI Express-kortplats. Fusion-io-kort är ökända för sin genomströmningsprestanda såväl som sina låga latenser, vars kombination driver några av de bästa lyhördheterna i branschen. Fusion-io:s ioDrive2-kort är alla i grunden likadana, med hårdvaru-skillnader som skiljer sig åt. I det här fallet kombinerar ioDrive2 Duo en andra kontroller och fördubblar NAND-poolen jämfört med en standard ioDrive2. Fusion-io använder också MLC i denna iteration, vilket innebär att användare kan få dubbelt så stor kapacitet jämfört med SLC-versionerna av enheterna. Prestandamässigt presterar MLC- och SLC ioDrive2 Duo-korten ganska lika, de mest uppenbara skillnaderna kommer i läslatens, 68µs för MLC och 47µs för SLC, och uthållighet.


Fusion-io ioDrive2 Duo MLC är en full-height half-length (FHHL) applikationsaccelerator som ger upp till 2.4 TB kapacitet via x8 PCI Express-kortplats. Fusion-io-kort är ökända för sin genomströmningsprestanda såväl som sina låga latenser, vars kombination driver några av de bästa lyhördheterna i branschen. Fusion-io:s ioDrive2-kort är alla i grunden likadana, med hårdvaru-skillnader som skiljer sig åt. I det här fallet kombinerar ioDrive2 Duo en andra kontroller och fördubblar NAND-poolen jämfört med en standard ioDrive2. Fusion-io använder också MLC i denna iteration, vilket innebär att användare kan få dubbelt så stor kapacitet jämfört med SLC-versionerna av enheterna. Prestandamässigt presterar MLC- och SLC ioDrive2 Duo-korten ganska lika, de mest uppenbara skillnaderna kommer i läslatens, 68µs för MLC och 47µs för SLC, och uthållighet.

I tidigare recensioner av ioDrive2 Duo SLC och ioDrive2 MLC, har vi utfört mycket detaljerade uppdateringar och förbättringar över Gen1-korten både när det gäller hårdvaru- och mjukvarufunktioner. Det är värt att notera varje gång några grundläggande hyresgäster som kommer med Fusion-io-kort. ioMemory-kort förlitar sig på värd-CPU för att avlasta mycket av arbetet. Detta utnyttjar en av de dyraste resurserna inom servern som ofta är underutnyttjad, även i kraftigt virtualiserade miljöer. Fusion-io använder också en FPGA som NAND-kontroller, vilket ger dem mer programmerbarhet och möjligheter att göra större förbättringar under produktens livslängd jämfört med en ASIC. Enheten har även Adaptive FlashBack-teknik som gör att disken kan drabbas av NAND-fel utan att riskera någon dataförlust eller stilleståndstid medan disken mappas om. Fusion-io har också förbättrat sin VSL-mjukvara för att ge förbättrad prestanda för små block, och den ger den mest robusta programvaran för enhetshantering på marknaden med ioSphere.

ioDrive2 Duo levereras för närvarande i två versioner, en 2.4TB MLC-modell och 1.2TB SLC-modell.

Fusion-io ioDrive2 Duo MLC-specifikationer   

  • prestanda
    • Läsbandbredd (1MB): 3.0 GB/s
    • Skrivbandbredd (1MB): 2.5 GB/s
    • Sprang. Läs IOPS (512B): 540,000 XNUMX
    • Sprang. Skriv IOPS (512B): 1,100,000 XNUMX XNUMX
    • Sprang. Läs IOPS (4K): 480,000 XNUMX
    • Sprang. Skriv IOPS (4K): 490,000 XNUMX
    • Läsåtkomstfördröjning: 68us
    • Skrivåtkomstfördröjning: 15us
  • 2xnm NAND Flash Memory Multi-Level Cell (MLC)
  • Bussgränssnitt: PCI-Express 2.0 x8 elektrisk x8 fysisk
  • Vikt: <11 ounces
  • Formfaktor: full höjd, halv längd (FHHL)
  • Garanti: 5 år eller maximal hållbarhet använd
  • Operativsystem som stöds
    • Microsoft Windows: Windows Server 2012, Windows Server 2008 R2, 64-bitars Windows Server 2008, 64-bitars Windows Server 2003
    • Linux: RHEL 5/6; SLES 10/11; OEL 5/6; CentOS 5/6; Debian Squeeze; Fedora 16/17; openSUSE 12; Ubuntu 10/11/12
    • UNIX: Solaris 10/11 x64; OpenSolaris 2009.06 x64; OSX 10.6/10.7/10.8
  • Hypervisorer:
    • VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0/5.1, Windows 2008 R2 med Hyper-V, Hyper-V Server 2008 R2

Design och bygga

Fusion ioDrive2 Duo 2.4TB MLC är ett Full-Height Half-Length (FHHL) x8 PCI-Express 2.0-kort, med två kontroller och en PCIe-switch ansluten till huvudkretskortet. NAND är fäst via två dotterkort, vilket ger Fusion en tillverkningsfördel när man byter till nya NAND-konfigurationer. Istället för att göra om kortet varje gång en litografibyte rullar runt (NAND-matrisen krymper), kan de installera ett nytt dotterkort och flasha ny firmware på FPGA:n. Vår MLC ioDrive2 Duo är utformad med två 1,200 4 GB ioMemory-enheter, som var och en använder XNUMX banor i PCIe-anslutningen. PCB-layouten är mycket effektiv, med stora passiva kylflänsar som täcker de två kontrollerna på höger sida av kortet.

ioDrive2 Duo MLC delar samma layout, såväl som hanteringsprogramvara med andra ioMemory-produkter från Fusion-io. För ytterligare information om dessa, se vår recension av ioDrive2 Duo SLC or ioDrive2 MLC.

Testbakgrund och jämförelser

Fusion-io ioDrive2 Duo MLC använder två 40nm Xilinx Virtex-6 FPGA-kontroller och Intel MLC NAND med ett PCIe 2.0 x8-gränssnitt.

Jämförelser för denna recension:

Alla PCIe Application Acceleratorer är benchmarkade på vår andra generationens företagstestplattform baserad på en Lenovo ThinkServer RD630. För syntetiska benchmarks använder vi Fio version 2.0.10 för Linux och version 2.0.12.2 för Windows. I vår syntetiska testmiljö använder vi en vanlig serverkonfiguration med en klockhastighet på 2.0 GHz, även om serverkonfigurationer med kraftfullare processorer skulle kunna ge ännu bättre prestanda.

  • 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB cache, 6 kärnor)
  • Intel C602 Chipset
  • Minne – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3-registrerade RDIMM
  • Windows Server 2008 R2 SP1 64-bitars, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64-bitars
  • LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (för start-SSD:er)
  • LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0 Gb/s HBA (för benchmarking av SSD- eller hårddiskar)

Det är värt att notera att de jämförbara enheterna vi har valt till stor del är MLC-baserade enheter, med undantag för SLC Micron PCIe-enheten. Som sagt, inte alla PCIe-enheter skapas lika både vad gäller prestandamål och pris. Specifika applikationer kräver specifika lagringsbehov, därför har vi valt att standardisera komperna på NAND-typ snarare än antalet kontroller, etc. 

Applikationsprestandaanalys

För att förstå prestandaegenskaperna hos företagslagringsenheter är det viktigt att modellera infrastrukturen och applikationsarbetsbelastningarna som finns i levande produktionsmiljöer. Våra tre första riktmärken för Seagate 1200 SSD är därför MarkLogic NoSQL Databas Storage Benchmark, MySQL OLTP-prestanda via SysBench och Microsoft SQL Server OLTP-prestanda med en simulerad TCP-C-arbetsbelastning.

Vår MarkLogic NoSQL Database-miljö kräver grupper om fyra SSD:er med en användbar kapacitet på minst 200 GB, eftersom NoSQL-databasen kräver ungefär 650 GB utrymme för sina fyra databasnoder. Vårt protokoll använder en SCST-värd och presenterar varje SSD i JBOD, med en tilldelad per databasnod. Testet upprepar sig över 24 intervaller, vilket kräver mellan 30-36 timmar totalt för SSD:erna i denna klass. MarkLogic registrerar total genomsnittlig latens såväl som intervalllatens för varje SSD.

Genom att jämföra den totala genomsnittliga fördröjningen i vårt MarkLogic NoSQL-riktmärke, presterade Fusion-io ioDrive2 Duo MLC mycket bra, och rankade nära toppen av paketet.

Huawei ES3000 1.2 TB HP erbjöd den bästa latensen i gruppen, med en maximal genomsnittlig intervalllatens som mätte mellan 3.5-9.9 ms.

SLC-baserade Micron P320h 700GB kom på nästa plats i gruppen, med toppar som mäter mellan 12-17.7 ms.

När man tittar på den fulla latensutgången från ioDrive2 Duo MLC, höll den sina svarstider ganska snäva, med några toppar i intervallet 25-30+ms.

Virident FlashMAX II 2.2TB HP placerade sig i mitten av vårt MLC-baserade PCIe SSD-paket, med genomsnittliga latenstidstoppar som mätte mellan 16-26ms.

Intel SSD 910 hoppade i total genomsnittlig latens jämfört med Virident FlashMAX II 2.2TB, med toppar från 6-50ms.

Fusion-io ioDrive2 följde också PCIe-applikationsacceleratorerna med flera kontroller med toppar som också sträckte sig i intervallet 6-50 ms. 

Micron P420m kom in mot botten av gruppen i vårt MarkLogic NoSQL-databastest, med toppar som mätte mellan 25-74ms.

Vårt nästa applikationstest består av Percona MySQL-databastest via SysBench, som mäter OLTP-aktivitetens prestanda. I den här testkonfigurationen använder vi en grupp av Lenovo ThinkServer RD630s och ladda en databasmiljö på en enda SATA-, SAS- eller PCIe-enhet. Det här testet mäter genomsnittlig TPS (Transactions Per Second), genomsnittlig latens, såväl som genomsnittlig 99:e percentil latens över ett intervall på 2 till 32 trådar. Percona och MariaDB använder Fusion-io flash-medvetna applikations-API:er i de senaste versionerna av sina databaser, även om vi för denna jämförelse testar varje enhet i deras "legacy" blocklagringslägen.

ioDrive2 Duo MLC kom på tredje plats i vårt Sysbench-test, efter Huawei ES3000 PCIe SSD. Den erbjöd prestanda från 313 TPS vid 2-trådar upp till 2,521 32 TPS vid XNUMX-trådar.

Genom att jämföra genomsnittlig latens i vårt Sysbench-test, skalade Fusion-io ioDrive2 Duo MLC från 6.38 ms vid 2-trådar upp till 12.69 ms vid 32-trådar.

Om man tittar på ioDrive2 Duo MLC:s 99:e percentillatens förblev den mycket konsekvent under belastning, från 15.11 ms vid 2-trådar och ökande till 23.92 ms vid 32-trådar.

StorageReviews Microsoft SQL Server OLTP-testprotokoll använder det aktuella utkastet till Transaction Processing Performance Council's Benchmark C (TPC-C), ett riktmärke för onlinetransaktionsbearbetning som simulerar de aktiviteter som finns i komplexa applikationsmiljöer. TPC-C-riktmärket kommer närmare än syntetiska prestandariktmärken att mäta prestandastyrkorna och flaskhalsarna hos lagringsinfrastruktur i databasmiljöer. Vårt SQL Server-protokoll använder en 685 GB (3,000 30,000 skala) SQL Server-databas och mäter transaktionsprestanda och latens under en belastning på XNUMX XNUMX virtuella användare.

Vid jämförelse av transaktionsprestanda för vårt SQL Server-riktmärke hade ingen av PCIe-applikationsacceleratorerna problem med att hålla jämna steg med den maximala förmågan från vår serverkonfiguration. För denna kategori ligger fokus mer på latensaspekten nedan.

När det kom till lägsta genomsnittliga latens dominerade Fusion-io vårt SQL Server-riktmärke med de fyra bästa resultaten och ioDrive4 Duo MLC tog topplatsen med 2ms.

Syntetisk arbetsbelastningsanalys för företag

Flashprestanda varierar under förkonditioneringsfasen för varje lagringsenhet. Vår syntetiska benchmarkprocess för företagslagring börjar med en analys av hur enheten presterar under en grundlig förkonditioneringsfas. Var och en av de jämförbara enheterna raderas säkert med hjälp av leverantörens verktyg, förkonditionerade till steady-state med samma arbetsbelastning som enheten kommer att testas med under en tung belastning på 16 trådar med en utestående kö på 16 per tråd, och sedan testas i fastställda intervall i flera tråd-/ködjupsprofiler för att visa prestanda under lätt och tung användning.

  • Förkonditionering och primära stationära tester:
  • Genomströmning (Read+Write IOPS Aggregate)
  • Genomsnittlig fördröjning (läs+skrivfördröjning i medeltal)
  • Max fördröjning (maximal läs- eller skrivfördröjning)
  • Latens standardavvikelse (läs+skriv standardavvikelse i genomsnitt)

Vår Enterprise Synthetic Workload Analysis inkluderar två profiler baserade på verkliga uppgifter. Dessa profiler har utvecklats för att göra det lättare att jämföra med våra tidigare riktmärken samt allmänt publicerade värden som max 4k läs- och skrivhastighet och 8k 70/30, som vanligtvis används för företagshårdvara.

  • 4k
    • 100% Läs eller 100% Skriv
    • 100 % 4k
  • 8k 70/30
    • 70 % läser, 30 % skriver
    • 100 % 8k

I det här testet jämförde vi sex enheter (FlashMAX II HP, Fusion ioDrive2 Duo SLC HP, Huawei ES3000 2.4TB HP, Micron P420m 1.4TB, Fusion ioDrive2 Duo MLC Stock och Fusion ioDrive2 Duo MLC HP) över både Linux och Windows. Dessutom, med ioDrive2 Duo MLC, använde vi dess överprovisioneringsförmåga för ett testläge med hög prestanda (HP).

Vårt första test mäter 100 % 4k slumpmässig skrivprestanda med en belastning på 16T/16Q. Fusion-io ioDrive2 Duo MLC-aktien testade 530,000 350,000 och 120,000 115,000 IOPS för Linux respektive Windows (utjämnade till cirka 2 2 respektive 2 200,000 IOPS). Sprängvärdena för ioDrive185,000 Duo MLC HP liknade de för ioDrive2 Duo MLC-aktien, men värdena var högre efter att de hade planat ut (ioDrive3000 Duo MLC HP planade ut till 3000 2 och 420 XNUMX på Linux respektive Windows). ioDriveXNUMX Duo MLC var i mitten av packningen totalt sett; den överträffades av Huawei ESXNUMX HP under hela testet (även om Huawei ESXNUMX HP presterade mycket sporadiskt på Linux), och överträffades under steady-state av Fusion ioDriveXNUMX Duo SLC HP. Den överträffade dock både Micron PXNUMXm och FlashMAX II HP genom hela testet.

Den genomsnittliga latensen för ioDrive2 Duo MLC var också genomsnittlig jämfört med de andra testade enheterna, både under burst rate och steady state; den presterade snabbare än både FlashMAX II HP och Micron P420m, och överträffades av Huawei ES3000 HP och ioDrive2 Duo SLC HP (även om stabila tillstånd för ioDrive2 Duo MLC HP Linux och ioDRive2 Duo SLC Windows var jämförbara).

Max latenstestet visade att ioDrive2 Duo MLC presterade betydligt bättre med Linux än med Windows. Under sina bästa förhållanden (HP Linux, 15 ms) presterade den bland de tre bästa med Micron P420m (som konsekvent presterade mellan 5 och 7 ms) och Huawei ES3000 (som trots sin sporadiska prestanda hade toppar som närmade sig 2 ms).

ioDrive2 Duo MLC-enheter som testats på Linux presterade bättre och mer konsekvent än de som testades på Windows, och uppvisade en lägre standardavvikelse (2.1 ms respektive 2.5 ms för HP-enheterna och 2.8 ms mot 3.2 ms, respektive för aktien enheter). Huawei ES3000 HP och Micron P420m dominerade standardavvikelsetestet, med 0.5 ms (Linux) och 0.7 ms (Windows) för det förra och 0.7 (både Linux och Windows) för det senare.

Efter 12 timmars förkonditionering uppnådde ioDrive2 Duo MLC HP och stock 4K slumpmässiga läsprestanda på 432,000 419,000 IOPS respektive 369,000 384,000 IOPS i Windows (182,000 110,000 IOPS respektive 200,000 120,000 IOPS i Linux). Skrivvärdena var 2 XNUMX IOPS (HP) och XNUMX XNUMX IOPS (stock) i Windows och XNUMX XNUMX IOPS (HP) och XNUMX XNUMX IOPS (stock) i Linux. Läsvärdena för ioDriveXNUMX Duo MLC överträffades av alla utom FlashMAX II HP- och HP-skrivvärdena var i allmänhet genomsnittliga.

Fusion-io ioDrive2 Duo MLC:s skrivvärden i både lager- och HP-enheter (2.127 ms i Linux och 2.316 ms i Windows respektive 1.274 ms i Linux och 1.4 ms i Windows, respektive) var bara snabbare än MicronP420m och FlashMAX II HP. Läsvärdena som erhölls från ioDrive MLC-enheter överträffades kollektivt av alla utom FlashMAX II HP och ioDrive2 Duo SLC HP (endast Linux).

Läsvärdena var snabbare i Windows för både vanliga och HP ioDrive2 Duo MLC-enheter (19.972 ms respektive 16.479) men skrivvärdena var snabbare för båda i Linux (47.675 ms respektive 55.809 ms). Dessa värden var inte särskilt konkurrenskraftiga jämfört med de andra testade enheterna.

Konsistensen i skrivprestandan var den sämsta för ioDrive2 Duo MLC kollektivt jämfört med de andra enheterna, det enda undantaget är ioDrive2 Duo SLC HP. Standardavvikelsen för läsprestandan för de Windows-testade ioDrive2 Duo MLC-enheterna var mer konkurrenskraftig (0.222 ms för HP och 0.239 ms för lager), men fortfarande ungefär genomsnittlig. Läsvärdena för Micron P420m (0.089 för Windows och 0.154 för Linux) var de mest konsekventa i detta test.

Vårt nästa test är en arbetsbelastning på 8K 70/30-förhållande där ioDrive2 Duo MLC kollektivt kom på sista plats. Under burst-hastigheten överträffade ioDrive2 Duo MLC-diskarna något bättre än HP-diskarna, men HP-diskarna överträffade standarddiskarna när de hade planat ut. Det var ingen skillnad i prestanda mellan Linux och Windows för detta test.

Liksom förra testet var ioDrive2 Duo MLC tillsammans den långsammaste av alla testade enheter. När HP-diskarna planade ut bibehöll de en genomsnittlig latens på 2.10 ms och 2.20 ms för Linux respektive Windows. Lagerenheter planade inte ut helt under testets varaktighet, ständigt långsammare rakt igenom, vilket gav en genomsnittlig latens på 2.35 ms och 2.45 ms för Linux respektive Windows.

ioDrive2 Duo MLC presterade tillsammans bra i max latency-testet, fick mycket konsekvent poäng jämfört med de andra testade enheterna och visade mycket liten förändring mellan burst- och steady state-hastigheter. Även om Micron P420m och Huawei ES3000 (båda på Windows) dominerade detta test, visade de flesta av de andra enheterna antingen en mycket sporadisk prestanda eller en högre maximal latens.

ioDrive2 Duo MLC uppvisade kollektivt den högsta standardavvikelsen när allt planade ut, och uppnådde 2.7 ms och 2.9 ms i HP-läge för Linux respektive Windows (även om FlashMAX HP på Windows visade en spik som översteg siffrorna för ioDrive2 Duo MLC-enhetens siffror).

För detta test uppnådde ioDrive2 Duo MLC toppar som passerade några av de låga punkterna för de andra enheterna; för det mesta presterade alla ioDrive2 Duo MLC-enheter relativt dåligt och nådde toppar på 113,000 3000 IOPS som bäst (HP Linux) jämfört med Huawei ES340,000 HP, som leder gruppen med en konsistens bättre prestanda och en topp på 2 XNUMX IOPS. Det var bara en liten favorisering av Linux för både lager och HP ioDriveXNUMX Duo MLC-enheter under detta test.

ioDrive2 Duo MLC-enheterna uppvisade tillsammans den långsammaste genomsnittliga latensen jämfört med de andra testade enheterna. Återigen presterade Linux-enheterna bara något bättre än Windows-enheterna i både lager- och HP-läge.

ioDrive2 Duo MLC presterade bättre än ioDrive2 Duo SLC i detta test, men det var ungefär det; de andra testade enheterna överträffade i allmänhet ioDrive2 Duo MLC med cirka 10 ms under testets varaktighet. Det var nästan ingen skillnad totalt sett när det gäller att jämföra Linux- och Windows-drivna enheter för detta test. HP-enheter fick cirka 23 ms och vanliga enheter fick cirka 27 ms.

ioDrive2 Duo MLC var tillsammans relativt sett den minst konsekventa av alla testade enheter. HP-enheten visade en standardavvikelse på minst 0.2 ms mer än den närmaste konkurrenten (Fusion ioDrive2 Duo SLC), och 0.4 ms-1.0 ms mer än de ledande Huawei ES3000-enheterna. Lagerdisken höll sig konsekvent 0.3 ms bakom HP-disken, och Linux-enheter presterade något bättre under hela testet för ioDrive2 Duo MLC.

Slutsats

Fusion-io ioDrive2 Duo MLC i 2.4TB ger företaget en kombination av prestanda och kapacitet för sina mest krävande applikationer. I våra många recensioner av ioMemory-kort har vi kommit att förvänta oss en hel del av Fusion-io och vi blir sällan besvikna. Liksom andra tidigare, ger MLC ioDrive2 Duo förutsägbar prestanda över operativsystem och utnyttjar ett av de bästa mjukvarupaketen för att hantera lagring, som inkluderar ett enkelt verktyg för att sätta enheten i högpresterande läge för ännu mer lyhördhet.

ioDrive2 Duo MLC, som dyker in i verkliga applikationsprestanda, placerade sig på eller nära toppen i alla riktmärken. Dess bästa prestanda noterades i vårt SQL Server-riktmärke där det erbjöd en betydande latensförsprång jämfört med andra PCIe Application Acceleratorer. I våra MarkLogic NoSQL- och Sysbench MySQL-tester kom ioDrive2 Duo in mot toppen av paketet efter bara Huawei ES3000-korten. Om man tittar på ren syntetisk prestanda rankades ioDrive2 Duo MLC i mitten eller övre mitten av paketet med några problem med max latens som upptäckts i vår Windows-miljö, även om som vi noterade med vår applikationstestning, återspeglades detta inte i verkliga tester. Sammantaget var vi mycket imponerade av ioDrive2 Duo MLC, som erbjuder branschledande prestanda i både Linux- och Windows-testmiljöer.

Fördelar

  • Utmärkt SQL Server-prestanda
  • Stark prestanda i NoSQL- och MySQL-databasbenchmarks
  • Lätt att överprovisionera för större uthållighet eller högre prestanda med skrivbelastning
  • Branschledande hanteringsprogramvara

Nackdelar

  • Viss fladder för maximal latens i Windows-miljöer

Bottom Line

Fusion ioDrive 2 Duo MLC uppvisade utmärkta resultat för databasprestanda, framhävt av toppfördröjning i SQL OLPC-riktmärket. För de som behöver lite mer av kortet är det lätt att justera över provisioneringen för att få mer uthållighet eller prestanda för skrivcentrerade arbetsbelastningar.

Fusion-io ioDrive2 produktsida

Diskutera denna recension