希捷企业容量 6TB 3.5 SAS 硬盘评论 (V.4)

by StorageReview 消费者服务台 on 2014 年 5 月 30 日

企业版 ◇ 硬盘

希捷企业级 SAS 6TB 硬盘采用 7,200 RPM 转速，并可选配 6Gb/s 或 12Gb/s SAS 接口。我们近期评测了同系列的6TB SATA硬盘；本次评测将着重介绍配备 12Gb/s SAS 接口的版本。SAS 版本还提供 4TB 和 2TB 容量可选。希捷宣称这款硬盘是目前速度最快的近线硬盘，而 SATA 版本也确实如此。剩下的就是探究接口对硬盘性能的影响了，其他所有硬件配置均采用相同的第八代技术。

值得注意的是，随着 HDD 容量争夺战的激烈进行，Seagate 已采取传统措施来确保更高的驱动器容量。另一方面，HGST 是目前唯一出货 6TB 的其他供应商，它利用驱动器内部的氦气来实现更紧密的盘片间距和更小的阻力。企业变化缓慢，因此至少在短期内，希捷拥有 V.4 企业容量硬盘的设计优势。

希捷允许用户选择 SED 或政府级 SED FIPS 140-2，即使他们想要更高的安全性，也都采用希捷的即时安全擦除技术。这些驱动器也可以在不加密的情况下发货。 Enterprise Capacity 硬盘享有 5 年保修。

我们的评测单元包括 6 个带 SAS 12Gb/s 接口的 XNUMXTB 驱动器。

产品规格：

型号
- SAS：ST6000NM0014、ST6000NM0034、ST6000NM0054、ST6000NM0104
接口：SAS 12Gb/s
容量：6TB
扇区大小（可变，字节/扇区）：512/4096
最大面密度 (Gbits/sq. in.)：643/633
外形：3.5 英寸 HDD
性能：
- 转速（RPM）：7200
- 接口访问速度 (Gb/s)：12.0、6.0、3.0 (SAS)、6.0、3.0、1.5 (SATA)
可靠性：
- 错误率（不可恢复，位读取）：1 in 10^15
- MTBF（百万小时）：1.4
- 可用性（小时/天 x 天/周）：24×7
- 可靠性 – 保修期（年）：5
电力
- 要求：+5 VDC 和 +12VDC
- 典型操作，随机读取 (W)：11.86 (SAS)，11.27 (SATA)
- 闲置（W，平均）：7.97 (SAS)，6.9 (SATA)
物理尺寸
- 尺寸（高 x 宽 x 深，毫米）：26.1 x 101.85 x 147.0
- 重量（克）：780
环境（运行）
- 环境温度：5º 至 60º C
- 冲击（半正弦波）：70
环境（非经营）
- 冲击（半正弦波）：250
振动（10 至 500 赫兹）：5.0 (SATA)、4.9 (SAS)

设计与建造

正如预期的那样，SAS Enterprise Capacity 驱动器与 SATA 驱动器几乎相同，唯一的两个例外是顶部的品牌标识和底部的物理接口。

驱动器的顶部是银色的，上面有一些凹痕和一个带有一些规格、品牌和序列号的白色标签。驱动器的底部大部分是黑色的，但有连接 SAS 接口的裸露电路板。

测试背景和比较

在我们的测试中，我们使用了 16 个 SAS Seagate 6TB HDD。

本次审查的企业硬盘可比产品：

所有企业 HDD 都在同一测试平台上进行每项测试的基准测试。

对于我们的合成 FIO 测试，我们使用我们的 ThinkServer RD240 配置：

2 个英特尔至强 X5650（2.66GHz，12MB 缓存）
Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 位和 CentOS 6.2 64 位
英特尔 5500+ ICH10R 芯片组
内存 – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/秒 HBA

每个应用测试都有其独特的环境，具体细节请参见各基准测试页面。例如，在测试 16 个硬盘的案例中，我们在测试环境中添加了一块iXsystems Titan 316J JBOD，并通过外部 SAS 线缆将其连接到相应的集群。

应用性能分析

在企业级市场，产品纸面性能与实际生产环境中的性能存在巨大差异。我们深知评估存储作为大型系统组件的重要性，尤其关注存储与关键企业应用程序交互时的响应速度。为此，我们推出了一系列应用程序测试，包括通过 SysBench 测试 MySQL 性能以及通过 Benchmark Factory 测试 SQL Server 性能。

我们的第一个应用测试是通过 SysBench 对 Percona MySQL 数据库进行测试，以衡量 OLTP 活动的性能。在此测试配置中，我们使用一组Lenovo ThinkServer RD630 服务器，并将数据库环境加载到单个 SATA、SAS 或 PCIe 硬盘，或者使用 LSI 9286-8e RAID 卡将数据库加载到一组硬盘上。此测试测量平均 TPS（每秒事务数）、平均延迟以及在 2 到 32 个线程范围内的平均第 99 百分位延迟。Percona 和 MariaDB 在其数据库的最新版本中都使用了 Fusion-io 闪存感知应用程序 API，但为了便于比较，我们仍使用它们的“传统”块存储模式对每个设备进行测试。

在大约 333GB 的工作数据库占用空间中，我们使用 Seagate Enterprise Capacity 10TB 查看了两个 RAID6 中的性能。希捷 SAS 6TB 是本次测试中较慢的驱动器之一，峰值略低于 350TPS。它与 Seagate SATA 6TB 处于同一范围；它们的性能均优于 WD Red 硬盘，并被 Seagate Savvio 10K.7 和 Seagate Turbo 硬盘超越。

在我们的 Sysbench MySQL 测试中测量平均延迟时，希捷 6TB 的 SAS 和 SATA 配置都处于中间位置。在大多数测试中，Seagate SATA 6TB 稍快一些，但 Seagate SAS 6TB 配置在最后开始超过它。 Seagate Turbo 硬盘和 Seagate Savvio 10K.7 表现最佳，而 WD 硬盘的测试速度最慢。

在大多数情况下，希捷 SAS 6TB 在第 99 个百分位延迟方面下滑到最后一位，尽管它的性能相对于通过测试的其他驱动器有所提高。它再次以与 Seagate SATA 6TB 相同的延迟再次排在中间。其他驱动器表现出与之前 Sysbench 测试相同的性能。

StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 测试协议采用事务处理性能委员会 (TPC) 基准测试 C (TPC-C) 的最新草案。TPC-C 是一款在线事务处理基准测试工具，能够模拟复杂应用环境中的各种活动。与合成性能基准测试相比，TPC-C 基准测试更能准确地评估数据库环境中存储基础架构的性能优势和瓶颈。在本测试中，我们的 SQL Server 协议使用一个 333GB（1,500 规模）的 SQL Server 数据库，并在 15,000 个虚拟用户的负载下测量事务性能和延迟。

交易性能排名与 Sysbench 测试相同；希捷 6TB 硬盘的性能优于 WD 硬盘，但希捷 10K.7 和希捷 Turbo 硬盘的性能优于后者。 Seagate SAS 6TB (3,000TPS) 仅比 Seagate SATA 6TB (2,990TPS) 快。

平均延迟测试的排名与 TPS 测量的排名相同。

企业综合工作负载分析

我们的企业硬盘驱动器基准测试流程以相同的工作负载将每个驱动器置于稳定状态，设备将在 16 个线程的重负载下进行测试，每个线程有 16 个未完成队列，然后在多线程/队列中以设定的时间间隔进行测试深度配置文件以显示轻度和重度使用下的性能。由于硬盘驱动器很快就会达到其额定性能水平，因此我们只绘制出每个测试的主要部分。

预处理和初级稳态测试：

吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
平均延迟（读+写延迟一起平均）
最大延迟（峰值读取或写入延迟）
延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）

我们的企业综合工作负载分析包括四个基于实际任务的配置文件。开发这些配置文件是为了更容易与我们过去的基准测试以及广泛发布的值（例如最大 4K 读写速度和 8K 70/30，通常用于企业驱动器）进行比较。

4K
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 4K
8K 70/30
- 70% 读取，30% 写入
- 100% 8K
128K（连续）
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 128K

在我们的第一个企业工作负载中，我们测量了具有 4% 写入和 100% 读取活动的随机 100k 性能的长样本，以获得我们的峰值持续随机 I/O 结果。希捷 6TB 驱动器以 252IOPS 位居该基准测试的前三名读取性能者之列；东芝 4TB SAS (255IOPS) 和东芝 3TB SAS (256IOPS) 勉强超过它。它以 227IOPS 的写入功能表现最佳。下一个表现最佳的是具有 7IOPS 的 Hitachi 4000K4 205TB SAS。

希捷 6TB 再次以 1010 毫秒的速度成为读取功能中第三快的驱动器，仅次于东芝 4TB SAS（1000 毫秒）和东芝 3TB SAS（996 毫秒），并且在写入功能方面它是最快的，为 1120 毫秒。

希捷 6TB 在此基准测试中显示的读取数高于平均延迟测量值；它与东芝 4TB SAS 和东芝 3TB SAS 一起，是三个测试速度最慢的驱动器，分别为 4,000 毫秒、4,100 毫秒和 4,070 毫秒。尽管如此，希捷 6TB 确实表现出了最快的写入性能，为 1,700 毫秒。

希捷 6TB 在读取功能测试中排名第三（500 毫秒，被希捷 Constellation 4TB 和 Constellation 3TB 分别击败，分别为 407 毫秒和 492 毫秒），并且在写入功能（144 毫秒）中是最一致的驱动器。希捷星座 4TB、希捷星座 3TB、东芝 4TB SAS 和东芝 3TB SAS 在写入功能方面也表现出色（分别为 182 毫秒、188 毫秒、174 毫秒和 180 毫秒）。

与我们在 16% 16k 写入测试中执行的固定 100 线程、4 队列最大工作负载相比，我们的混合工作负载配置文件可在各种线程/队列组合中扩展性能。在这些测试中，我们将工作负载强度从 2 个线程和 2 个队列扩展到 16 个线程和 16 个队列。希捷 6TB 是扩展的 8k 70/30 测试中测试速度最快的硬盘。 Seagate Constellation 3TB 的性能非常差，尽管 Seagate Constellation 4TB 具有竞争力。

希捷 6TB 再次成为基准测试期间测试速度最快的硬盘。除了 Seagate Constellation 3TB 之外，其他驱动器大部分都在同一范围内。

在最大延迟基准测试中，大多数驱动器的性能应该非常不一致。 Seagate 6TB 大部分时间都处于中间位置，Seagate Constellation 3TB 在大部分测试中表现最快。

希捷 Constellation 3TB 在标准偏差分析中表现出最高的一致性，在大部分测试中保持领先（最后被大多数驱动器超越）。在基准测试期间，希捷 6TB 处于中间位置。

我们的 Enterprise Synthetic Workload 128K 测试是一个大块顺序测试，显示了盘片驱动器的最高顺序传输速度。从 128% 写入和 100% 读取活动的 100K 性能来看，希捷 6TB 在读取和写入功能方面优于所有其他驱动器；最接近的竞争对手是 HGST Ultrastar He6，在读写方面比希捷 40,000TB 低近 6IOPS。

结语

希捷 SAS 6TB 硬盘是一款 7200RPM 3.5" HDD，可提供极具竞争力的性能数据，同时提供比上一代 50TB 硬盘高 4% 的密度。本次特别评测的重点是 12Gb/s SAS 接口，但这些硬盘也提供 6Gb/s SAS 接口和 6Gb/s SATA 接口。SAS 驱动器还提供更小的 2TB 和 4TB 选项。所有驱动器均提供五年保修，并且可以配置加密。

通过性能基准测试，我们看到了 Seagate 6TB 的大量数据，强化了他们“最快的 6TB 近线”声明。在大多数 4K 随机测试的速度方面，它在大多数测试中名列前三。它在吞吐量和平均延迟方面以及 8K 吞吐量基准测试中的 70K 30/128 测试中表现最佳。在应用程序基准测试中，它的表现也相当出色，在我们的 SQL Server 和 MySQL 测试中均名列前茅。在我们的 Sysbench 测试中，一个值得注意的领域是在较低负载下，SATA 版本能够胜过它，尽管在满负载下 SAS 模型在性能上具有优势。

优点