容量对服务器性能的影响

在拉斯维加斯的 Comdex 与 Maxtor 会面时，我们有机会向服务器产品高级营销经理 Bill Clemmey 提出了一个永远存在的 15k 问题。 比尔一如既往地回应说，虽然迈拓正在评估所有选项并有一个团队致力于潜在的“Atlas 15k”，但他们的研究表明，由于成本和功耗，市场还没有准备好接受大量 15k RPM 产品担忧。 与此同时，他认为，将 73 GB Atlas 10k III 驱动器分区以仅利用外部 36 gig 将满足那些需要最高性能的人的需求。 快速查询价格 超微网 将 73 GB Atlas 10k III 定为 745 美元。 希捷 Cheetah X15-36LP 的售价为 549 美元。 因此，就 $/GB 比率而言，使用 73 gig Atlas 存储 36 GB 显然成本更高。

然而它的表现如何？ “短行程”驱动器通过分区将驱动器的执行器限制在较窄的气缸带中。 结果，消除了真正的全行程和其他巨大运动的可能性。 在这种特殊情况下，我们将比较 73 GB 10k RPM 驱动器和 36 GB 15k 驱动器。 对前者进行分区以利用其外部 36 GB 存储空间将执行器的移动限制在盘片全宽度的一半以下。 它很可能会消除 15k RPM 驱动器所享有的寻道和延迟优势。

我们的服务器基准，英特尔的 IO表，当它可以直接访问驱动器时运行最佳。遗憾的是，对测试单元进行分区和格式化会影响 IOMeter 的精度。我们利用最新工具之一 WinTrace32 绕过了这一困境，捕获了 IOMeter 文件服务器和 Web 服务器访问模式的 10 分钟试验，每个模式都有 1、4、16 和 64 个 IO，在 Cheetah X15-36LP 上运行。在这 80 分钟的活动内，向 Cheetah 发出了 1,184,172 个请求。最里面的请求是对驱动器中的扇区 71,682,019 或 36.701 GB 的请求。因此，当 RankDisk 回放这些跟踪时，不会再发生超出此点的请求。这有效地允许在各种磁盘上回放 Cheetah 上记录的完全相同的磁盘访问。因此，任何明显大于 36 GB 的磁盘都享有“短行程”优势。

然后在今天的 73-gig SCSI 驱动器上重放这些痕迹：Maxtor 的 Atlas 10k III、Seagate 的 Cheetah 73LP 和 Fujitsu 的 MAN3735。 不幸的是，在本次审查时，IBM Ultrastar 73LZX 无处可寻。 出于控制目的，我们还放入了两个 36 GB 15k RPM 驱动器，IBM 的 Ultrastar 36Z15 和富士通的 MAM3367。 最后，我们在 Western Digital 的 Caviar WD1200BB 上重放了跟踪记录，以查看驱动器的巨大容量是否允许 ATA 单元在多用户域中与 SCSI 驱动器竞争。

容量效应 访问模式 文件服务器 Web服务器 队列深度 1 4 16 64 1 4 16 64 希捷 Cheetah X15-36LP 36 GB   IOMeter 分数  157 206 292 347 160 195 271 338 X15-36LP 分数的百分比  无 无 无 无 无 无 无 无 IPEAK分数  157 207 292 346 159 196 272 337 X15-36LP 分数的百分比  无 无 无 无 无 无 无 无 Gain增益  无 无 无 无 无 无 无 无 迈拓 Atlas 10k III 73 GB   IOMeter 分数  120 154 224 254 118 143 208 246 X15-36LP 分数的百分比  76.49 74.90 76.81 73.30 73.87 73.35 76.66 72.70 IPEAK分数  142 182 270 299 139 168 248 287 X15-36LP 分数的百分比  90.88 87.80 92.18 86.53 87.33 85.26 91.32 85.10 Gain增益  14.39 12.89 15.38 13.23 13.46 11.91 14.65 12.40 希捷 Cheetah 73LP 73 GB   IOMeter 分数  110 146 206 239 109 136 189 229 X15-36LP 分数的百分比  69.94 70.61 70.39 68.82 67.96 69.58 69.72 67.66 IPEAK分数  131 175 251 287 135 164 230 271 X15-36LP 分数的百分比  83.73 84.27 85.71 82.81 84.39 83.31 84.79 80.49 Gain增益  13.78 13.66 15.33 13.98 16.43 13.72 15.07 12.82 富士通 MAN3735 73 GB   IOMeter 分数  122 167 238 274 119 157 220 262 X15-36LP 分数的百分比  77.50 80.94 81.52 79.02 74.39 80.42 80.94 77.49 IPEAK分数  147 200 287 324 144 188 265 307 X15-36LP 分数的百分比  93.82 96.59 98.28 93.53 90.22 95.86 97.61 91.10 Gain增益  16.32 15.65 16.75 14.51 15.82 15.43 16.67 13.61 西部数据鱼子酱 WD1200BB 120 GB   IOMeter 分数  76 81 103 122 71 80 105 126 X15-36LP 分数的百分比  48.48 39.06 35.42 35.19 44.51 40.76 38.73 37.33 IPEAK分数  99 103 123 140 94 101 125 144 X15-36LP 分数的百分比  62.92 49.44 41.96 40.59 58.71 51.62 45.83 42.67 Gain增益  14.44 10.38 6.54 5.40 14.19 10.86 7.09 5.34 富士通 MAM3367 36GB   IOMeter 分数  162 223 303 343 160 210 279 330 X15-36LP 分数的百分比  103.00 108.32 103.70 98.98 99.95 107.82 102.68 97.76 IPEAK分数  163 224 302 342 160 211 279 331 X15-36LP 分数的百分比  103.74 107.83 103.32 98.97 100.48 107.16 102.51 98.34 Gain增益  0.73 -0.49 -0.38 0.00 0.53 -0.66 -0.18 0.59 IBM Ultrastar 36Z15 36 GB   IOMeter 分数  143 188 251 290 143 187 260 321 X15-36LP 分数的百分比  91.10 91.15 86.03 83.53 89.20 95.79 95.79 95.07 IPEAK分数  144 188 251 289 142 187 258 319 X15-36LP 分数的百分比  91.93 90.60 85.71 83.53 89.19 94.96 95.09 94.89 Gain增益  0.83 -0.55 -0.32 0.00 -0.01 -0.83 -0.70 -0.18

IOMeter 分数 – 以 IOs/sec 为单位，由 IOMeter 本身测量的驱动器分数。 这些分数目前位于 StorageReview.com 数据库. SR Server DriveMarks 是这些分数的标准化平均值。 这些分数代表 IOMeter 在整个驱动器上运行的访问模式。

X15-36LP 分数的百分比 – 给定驱动器 IOMeter 分数的百分比与 Cheetah X15-36LP 的分数对比。

爱彼克 分数 - 以 IOs/sec 为单位，通过 WinTrace32 记录的 IOMeter 的文件服务器和 Web 服务器访问模式的 RankDisk 回放测量的驱动器分数。 这些分数表示 IOMeter 的访问模式仅限于在驱动器的前 36 GB 内运行。

X15-36LP 分数的百分比 – 驱动器给定 IPEAK 分数的百分比与记录访问模式的驱动器 Cheetah X15-36LP 的分数形成对比。

获得 - 驱动器的 IPEAK 分数 % 与其 IOMeter 分数 % 的差异。 差异越大，通过短冲程驱动器获得的增益就越大。

正如人们所预料的那样，36 GB 驱动器的 IOMeter 分数和 IPEAK 分数之间几乎没有差异。 这些再次证明了 IPEAK 在记录和重放提供给它的数据方面的效率，这是一个更全面的主题 在这篇文章中.

根据确切的模式和队列深度，73 GB、10,000 RPM SCSI 驱动器的增益在 12% 到 17% 之间。 对于同类领先的 Fujitsu MAN3735，这足以将性能提升到 Cheetah X2-15LP 的 36% 以内。 Maxtor 的 Atlas 10k III 也表现不错，达到了 X90 大约 15% 的性能。

然而，Western Digital Caviar WD1200BB 表现不佳。 尽管有 120 GB 的优势，但即使在队列深度为 XNUMX 时，它的增益也不会明显大于 SCSI 驱动器。 随着队列深度的增加，这些收益也会更快地衰减，这可能是由于 ATA 驱动器缺少驱动器级命令队列。 这表明虽然 ATA 驱动器在桌面上非常有竞争力，但它们相对较长的寻道时间和缺乏命令队列严重阻碍了服务器性能。

结论？ 虽然对驱动器进行部分分区会产生影响底线性能的寻求时间优势，但通过短行程 10k RPM 驱动器获得的收益不足以消除 15k RPM 操作的延迟优势。 结合这一事实，对于 36 GB 的使用，73 GB 10k 驱动器比 15k 磁盘更昂贵，并且很明显，如果您需要 15k 性能，您应该获得 15k RPM 主轴速度的驱动器。 10k 驱动器的唯一优势是运行温度稍低——例如，我们的顶板测量显示 Atlas 10k III 比 Cheetah X3-15LP 低 36 摄氏度。