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希捷網絡存儲硬盤評論

企業  ◇  硬盤

Seagate NAS HDD 是一款 3.5" 外形尺寸、6Gb/s SATA 接口硬盤驅動器,轉速為 5,900RPM,容量範圍高達 4TB,專門設計用於安裝在一到五盤位 NAS 設備中。消費者和小型辦公室 NAS 市場增長迅速,買家通常選擇無盤型號,Seagate 正在通過這種特定用例驅動器來響應市場需求。當然,用戶可以使用大量驅動器來填充 NAS,但大多數是過分殺傷或以其他方式滿足需求 希捷通過設計一款驅動器來處理 NAS 工作負載和操作要求,並使用其 NASWorks 專用固件、三年保修和許多領先 NAS 供應商的支持,從而加入 NAS HDD 市場。

希捷希望用戶能夠完全放心地購買他們的 NAS,然後用他們的 NAS HDD 裝滿它。 至此,希捷完成了與頂級 NAS 供應商的兼容性測試,以驗證硬盤與市場領先系統的兼容性。 希捷網絡存儲硬盤已經過 Drobo、Synology、LaCie、LenovoEMC 和許多其他解決方案的測試。 希捷還實施了其 NASWorks 固件來處理標準台式機 HDD 無法解決的特定於 NAS 的問題。 NAS 驅動器需要滿足 NAS 錯誤恢復控制、電源管理功能和振動/衝擊問題的要求。 NASWorks 調整驅動器以性能和可靠性運行。 其擴展的錯誤恢復控制確保符合 NAS 系統要求以實現更高的數據完整性,而其高級電源配置文件旨在為 NAS 驅動器的 24/7 全天候運行提供低功耗選項。 該驅動器還具有雙平面平衡以支持加權電機設計,從而減少振動以獲得更高的性能和可靠性。

Seagate NAS HDD 並不是第一個專為 NAS 設備設計的市場驅動器。 這 WD 紅盤 NAS 硬盤 我們去年審查過的已經可用。 然而,希捷網絡存儲硬盤從一開始就有一個主要優勢——它提供 2TB、3TB 和 4TB 容量,而紅色從 1TB 開始,最高可達 3TB。 這意味著在本次審查時,Seagate NAS HDD 比 WD Red NAS 硬盤提供超過 30% 的容量優勢。 希捷還表示硬盤性能比競爭對手高出 10%,我們將在下面對其進行測試。 NAS 市場的另一個重要特徵是 NAS HDD 的運行速度僅為 1.9 貝爾 (2TB)。 這低於人類的聽力水平。

希捷網絡存儲硬盤提供 2TB、3TB 和 4TB 容量,提供三年保修。 街頭定價分別為 125.99 美元、167.99 美元和 209.99 美元。

希捷網絡存儲硬盤規格

  • 容量
    • 2TB(ST2000VN000)
    • 3TB(ST3000VN000)
    • 4TB(ST4000VN000)
  • 性能
    • 接口:SATA 6 Gb/秒
    • 開機或待機到就緒(典型值,秒):<17
    • 最大持續傳輸速率:180MB/s (4TB/3TB), 159MB/s (2TB)
    • 緩存:64MB
  • 可靠性/數據完整性
    • 每次讀取不可恢復的讀取錯誤:<10 in 1014
    • MTBF:1,000,000 小時
    • 通電時間:8760
    • 加載/卸載:600,000
  • 電壓
    • 電壓容差,包括噪聲 (5V):±5%
    • 電壓容差,包括噪聲 (12V):±10%
  • 電力管理 
    • 啟動電流(12V,A 最大值):2.0
    • 平均運行 (W):4.8 (4TB/3TB),4.3 (2TB)
    • 空閒平均(W):3.95(4TB/3TB),(2TB)3.0
    • 待機/睡眠模式(典型值,W):0.5 (4TB/3TB),0.3 (2TB)
  • 環境建議
    • 工作溫度:0° 至 70°C
    • 非工作溫度:-40° 至 70°C
    • 溫度梯度,工作/非工作(每小時最高 °C):20/30
    • 操作衝擊(2ms,最大值,Gs):80
    • 非工作衝擊(2ms,最大值,Gs):300
    • 聲學:4TB/3TB:閒置(典型,貝爾):2.3 運行(典型貝爾)2.5; 2TB:空閒(典型,bels):1.9 運行(典型 bels)2.1
  • 尺寸(高 x 深 x 寬):1.028" (26.11mm) x 5.787" (146.99mm) x 4.00" (101.6mm)
  • 重量:4TB/3TB:1.345 磅(610 克); 2TB:1.18 磅(535 克)

設計和建造

希捷網絡存儲硬盤採用銀色頂蓋和黑色金屬機身的簡單標準硬盤驅動器設計。 該頂蓋帶有產品信息標籤,提供有關驅動器的信息(型號、容量等)。 Seagate NAS HDD 的側面有六個螺絲孔,使用戶能夠安裝驅動器,但也有一些 NAS 單元在托架中採用免工具安裝。 在驅動器的背面,有電源和 SATA 連接器。

卸下五個小螺絲,即可將電路板從希捷網絡存儲硬盤的主體上卸下。 該電路板採用 LSI 841281VC 控制器芯片和來自三星 K64T4QJ-BCE51163 DRAM 的 7MB 緩存。 在內部,1TB 型號有四個 4TB 的盤片。

測試背景和比較

本次審查的可比性:

所有企業 HDD 都在我們的企業測試平台上進行了基準測試,該平台基於 聯想ThinkServer RD240. ThinkServer RD240 配置有:

  • 2 個英特爾至強 X5650(2.66GHz,12MB 緩存)
  • Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 位和 CentOS 6.2 64 位
  • 英特爾 5500+ ICH10R 芯片組
  • 內存 – 8GB (2 x 4GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
  • LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/秒 HBA

企業綜合工作負載分析

我們的企業硬盤驅動器基準測試流程以相同的工作負載將每個驅動器置於穩定狀態,設備將在 16 個線程的重負載下進行測試,每個線程有 16 個未完成隊列,然後在多線程/隊列中以設定的時間間隔進行測試深度配置文件以顯示輕度和重度使用下的性能。 由於硬盤驅動器很快就會達到其額定性能水平,因此我們只繪製出每個測試的主要部分。

預處理和初級穩態測試:

  • 吞吐量(讀+寫 IOPS 聚合)
  • 平均延遲(讀+寫延遲一起平均)
  • 最大延遲(峰值讀取或寫入延遲)
  • 延遲標準偏差(讀+寫標準偏差一起平均)

我們的企業綜合工作負載分析包括四個基於實際任務的配置文件。 開發這些配置文件是為了更容易與我們過去的基準測試以及廣泛發布的值(例如最大 4k 讀寫速度和 8k 70/30,通常用於企業驅動器)進行比較。 我們還包括兩個傳統的混合工作負載,傳統的文件服務器和網絡服務器,每個都提供廣泛的傳輸大小組合。

  • 4k
    • 100% 讀取或 100% 寫入
    • 100% 4k
  • 8k 70/30
    • 70% 讀取,30% 寫入
    • 100% 8k
  • 128k(連續)
    • 100% 讀取或 100% 寫入
    • 100% 128k
  • 文件服務器
    • 80% 讀取,20% 寫入
    • 10% 512b、5% 1k、5% 2k、60% 4k、2% 8k、4% 16k、4% 32k、10% 64k
  • 網絡服務器
    • 100% 閱讀
    • 22% 512b、15% 1k、8% 2k、23% 4k、15% 8k、2% 16k、6% 32k、7% 64k、1% 128k、1% 512k

在我們的第一個企業工作負載中,我們測量了 4% 寫入和 100% 讀取活動的隨機 100k 性能的長樣本,以獲得我們的主要結果。 Seagate NAS HDD 4TB 測得 89 IOPS 讀取和 116 IOPS 寫入,略高於 WD Red 3TB。

在負載為 16T/16Q 的主要平均延遲部分中,我們測得希捷 NAS 硬盤的平均讀取延遲為 2836.32 毫秒,寫入延遲為 2183.41 毫秒,再次擊敗了 WD Red 3TB。

僅測量讀取活動,Seagate NAS HDD 的最大響應時間為 5855.0ms,而寫入活動的最大延遲為 5847.0ms。 讀取活動最大值擊敗了 WD Red 和 Seagate Constellation CS,而寫入活動響應時間則排在小組後面。

回顧我們標準偏差部分中的 4k 延遲一致性,希捷網絡存儲硬盤在 703.64 毫秒的讀取標準偏差中測試了四個驅動器中的第三個。 它的寫入標準偏差最弱,為 718.45 毫秒。

與我們在 16% 16k 寫入測試中執行的固定 100 線程、4 隊列最大工作負載相比,我們的混合工作負載配置文件可在各種線程/隊列組合中擴展性能。 在這些測試中,我們將工作負載強度從 2 個線程和 2 個隊列擴展到 16 個線程和 16 個隊列。 在擴展的 8k 70/30 測試中,希捷 NAS 硬盤在 WD Red 之上排名第三,範圍從 83T2Q 段的 2 IOPS 到終端隊列深度的 103-109 IOPS。

縱觀 8k 70/30 的平均響應時間,希捷 NAS 硬盤保持在 WD Se 和希捷 Constellation CS 的範圍內,但它再次排名倒數第二。

在我們對不同線程和隊列深度級別進行的主要測試期間,希捷網絡存儲硬盤的最大延遲在 585.98 線程和 2 隊列深度級別下排名倒數第二,為 2 毫秒,在 6,100 線程和 16 隊列深度級別為 16 毫秒深度級別。

對於大多數線程/隊列頻譜,Seagate NAS HDD 的延遲低於 WD Red,但高於其他兩個競爭 HDD。

最近,我們向我們的企業綜合工作負載添加了 128k 測試,這是一個大塊順序測試,顯示了盤片驅動器的最高順序傳輸速度。 查看 128% 寫入和 100% 讀取活動的 100k 性能,希捷 NAS HDD 的吞吐量再次高於 WD Red,儘管它的表現不及 Seagate Constellation CS 和 WD Se。 Seagate NAS HDD 的讀取速度為 164,238KB/s,寫入速度為 163,071KB/s。

我們使用的下一個工作負載是我們的文件服務器配置文件,它將驅動器置於不同的工作負載之下。 我們將線程和隊列數從 2T/2Q 擴展到 16T/16Q。 在此工作負載範圍內,希捷 NAS 硬盤以最高 82 IOPS 排名倒數第二,僅略高於 WD Red。

在所有隊列深度中,希捷網絡存儲硬盤位列小組倒數第二,以 3,074 毫秒再次擊敗 WD Red。

比較我們的文件服務器配置文件中的峰值響應時間,希捷網絡存儲硬盤在整個隊列深度中保持其第三名的位置,不斷超越 WD Red 並以 3 毫秒結束。

查看延遲標準偏差,希捷網絡存儲硬盤再次能夠最好地勝過 WD Red。

我們的最終測試是 Web 服務器測試,這是傳統的 100% 讀取活動。 希捷網絡存儲硬盤在 102T16Q 達到 2 IOPS 的峰值,終端隊列深度讀數為 89 IOPS。 排名高於 WD Red。

憑藉 2857.4 毫秒的終端隊列深度讀數,希捷 NAS 硬盤在我們下一次 Web 服務器配置文件平均延遲測試中的表現略高於 WD Red,儘管它被其他兩個驅動器淘汰。

查看我們 Web 服務器配置文件中的最大延遲,希捷網絡存儲硬盤再次位居第三,終端隊列深度的最大響應為 6238 毫秒。

比較我們只讀 Web 服務器配置文件中的延遲一致性,希捷網絡存儲硬盤再次發現自己在大部分測試中僅領先於 WD Red。

結語

希捷網絡存儲硬盤是市場上僅有的兩款專為在小型網絡存儲設備中實施而設計的硬盤之一。 NAS HDD 的容量高達 4TB,主軸轉速為 5,900RPM 和 6Gb/s SATA 接口。 希捷設計 NAS HDD 是為了滿足 NAS 設備與標準台式機 HDD 相比的不同性能和可靠性要求。 希捷為用戶提供了一個選項,可以從希捷使用 NAS HDD 測試的一系列受支持的設備中填充 NAS 設備。 為了更好地保證 NAS HDD 將提供性能和可靠性,Seagate 開發並包含了 NASWorks 固件。 固件使用一系列功能對驅動器進行微調。 它包括錯誤恢復控制,確保驅動器符合 NAS 系統要求,它還具有低功率選項的功率配置文件,這對於運行多個驅動器的用戶來說非常重要。

當我們對 Seagate NAS HDD 進行測試時,我們期望性能穩定,但同樣重要的是要記住,該驅動器主要是圍繞增強自身以適應 NAS 工作負載和環境而設計的。 這就是希捷設計並實施 NASWorks 固件的原因; 這不僅僅是一個 HDD,它還是一個專為在 24/7 全天候 NAS 場景中持續運行而設計的驅動器。

對於比較,我們將希捷 NAS 硬盤與 WD Red 進行了測試,WD Red 是市場上唯一的其他小型 NAS 專用驅動器,以及入門級企業 WD Se 和 Seagate Constellation CS,它們是為更大的 NAS 部署而設計的。 Seagate NAS HDD 4TB 在幾乎所有測試中都優於 WD Red 3TB(該型號的最高容量)。 正如預期的那樣,NAS HDD 無法超過 WD Se 和 Seagate Constellation CS 的傳輸速度,也無法保持比 WD Se 和 Seagate Constellation CS 更低的響應時間,但當然這些都是企業級硬盤。 NAS HDD 在重要的地方確實表現出色,比 WD Red 具有更高的吞吐量,並且它在我們所有的混合工作負載中提供了更嚴格的延遲一致性。 但與此同時,NAS HDD 的 4k 最大延遲寫入數字在小組中墊底。 總體而言,NAS HDD 提供比市場上的其他選項 WD Red 更好的性能,同時提供 NAS 實施所需的功能。 

優點

  • 比 WD Red 更高的混合工作負載和順序吞吐量
  • NAS HDD 部分的最大容量
  • 混合工作負載中的延遲一致性比 WD Red 更好

缺點

  • 寫入活動中的組隨機 4k 最大延遲

底線

Seagate NAS HDD 的容量高達 4TB,包括專門設計的固件,旨在提供更高的可靠性和性能,讓消費者在選擇用於填充新 NAS 的硬盤時有保障。 憑藉一流的性能,Seagate NAS HDD 系列是小型 NAS 所有者的絕佳選擇。 

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