希捷企業容量 6TB 3.5 SAS 硬盤評論 (V.4)

by StorageReview 消費者服務台 on 2014 年 5 月 30 日

企業 ◇ 硬盤

希捷企業級 SAS 6TB 硬碟採用 7,200 RPM 轉速，並可選配 6Gb/s 或 12Gb/s SAS 介面。我們近期評測了同系列的6TB SATA硬碟；本次評測將著重介紹配備 12Gb/s SAS 介面的版本。 SAS 版本還提供 4TB 和 2TB 容量可選。希捷宣稱這款硬碟是目前速度最快的近線硬碟，而 SATA 版本也確實如此。剩下的就是探究介面對硬碟效能的影響了，其他所有硬體配置都採用相同的第八代技術。

值得注意的是，隨著 HDD 容量爭奪戰的激烈進行，Seagate 已採取傳統措施來確保更高的驅動器容量。另一方面，HGST 是目前唯一出貨 6TB 的其他供應商，它利用驅動器內部的氦氣來實現更緊密的盤片間距和更小的阻力。企業變化緩慢，因此至少在短期內，希捷擁有 V.4 企業容量硬盤的設計優勢。

希捷允許用戶選擇 SED 或政府級 SED FIPS 140-2，即使他們想要更高的安全性，也都採用希捷的即時安全擦除技術。這些驅動器也可以在不加密的情況下發貨。 Enterprise Capacity 硬盤享有 5 年保修。

我們的評測單元包括 6 個帶 SAS 12Gb/s 接口的 XNUMXTB 驅動器。

產品規格：

型號
- SAS：ST6000NM0014、ST6000NM0034、ST6000NM0054、ST6000NM0104
接口：SAS 12Gb/s
容量：6TB
扇區大小（可變，字節/扇區）：512/4096
最大面密度 (Gbits/sq. in.)：643/633
外形：3.5 英寸 HDD
性能：
- 轉速（RPM）：7200
- 接口訪問速度 (Gb/s)：12.0、6.0、3.0 (SAS)、6.0、3.0、1.5 (SATA)
可靠性：
- 錯誤率（不可恢復，位讀取）：1 in 10^15
- MTBF（百萬小時）：1.4
- 可用性（小時/天 x 天/週）：24×7
- 可靠性 – 保修期（年）：5
電力
- 要求：+5 VDC 和 +12VDC
- 典型操作，隨機讀取 (W)：11.86 (SAS)，11.27 (SATA)
- 閒置（W，平均）：7.97 (SAS)，6.9 (SATA)
物理尺寸
- 尺寸（高 x 寬 x 深，毫米）：26.1 x 101.85 x 147.0
- 重量（克）：780
環境（運行）
- 環境溫度：5º 至 60º C
- 衝擊（半正弦波）：70
環境（非經營）
- 衝擊（半正弦波）：250
振動（10 至 500 赫茲）：5.0 (SATA)、4.9 (SAS)

設計與建造

正如預期的那樣，SAS Enterprise Capacity 驅動器與 SATA 驅動器幾乎相同，唯一的兩個例外是頂部的品牌標識和底部的物理接口。

驅動器的頂部是銀色的，上面有一些凹痕和一個帶有一些規格、品牌和序列號的白色標籤。驅動器的底部大部分是黑色的，但有連接 SAS 接口的裸露電路板。

測試背景和比較

在我們的測試中，我們使用了 16 個 SAS Seagate 6TB HDD。

本次審查的企業硬盤可比產品：

所有企業 HDD 都在同一測試平台上進行每項測試的基準測試。

對於我們的合成 FIO 測試，我們使用我們的 ThinkServer RD240 配置：

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

每個應用測試都有其獨特的環境，具體細節請參閱各基準測試頁面。例如，在測試 16 個硬碟的案例中，我們在測試環境中新增了一塊iXsystems Titan 316J JBOD，並透過外部 SAS 線纜將其連接到對應的叢集。

應用性能分析

在企業級市場，產品紙面性能與實際生產環境中的性能有巨大差異。我們深知評估儲存作為大型系統元件的重要性，尤其關注儲存與關鍵企業應用程式互動時的回應速度。為此，我們推出了一系列應用程式測試，包括透過 SysBench 測試 MySQL 效能以及透過 Benchmark Factory 測試 SQL Server 效能。

我們的第一個應用測試是透過 SysBench 對 Percona MySQL 資料庫進行測試，以衡量 OLTP 活動的效能。在此測試配置中，我們使用一組Lenovo ThinkServer RD630 伺服器，並將資料庫環境載入到單一 SATA、SAS 或 PCIe 硬碟，或使用 LSI 9286-8e RAID 卡將資料庫載入到一組硬碟上。此測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲以及在 2 到 32 個執行緒範圍內的平均第 99 個百分位延遲。 Percona 和 MariaDB 在其資料庫的最新版本中都使用了 Fusion-io 快閃記憶體感知應用程式 API，但為了便於比較，我們仍使用它們的「傳統」區塊儲存模式對每個裝置進行測試。

在大約 333GB 的工作數據庫佔用空間中，我們使用 Seagate Enterprise Capacity 10TB 查看了兩個 RAID6 中的性能。希捷 SAS 6TB 是本次測試中較慢的驅動器之一，峰值略低於 350TPS。它與 Seagate SATA 6TB 處於同一範圍；它們的性能均優於 WD Red 硬盤，並被 Seagate Savvio 10K.7 和 Seagate Turbo 硬盤超越。

在我們的 Sysbench MySQL 測試中測量平均延遲時，希捷 6TB 的 SAS 和 SATA 配置都處於中間位置。在大多數測試中，Seagate SATA 6TB 稍快一些，但 Seagate SAS 6TB 配置在最後開始超過它。 Seagate Turbo 硬盤和 Seagate Savvio 10K.7 表現最佳，而 WD 硬盤的測試速度最慢。

在大多數情況下，希捷 SAS 6TB 在第 99 個百分位延遲方面下滑到最後一位，儘管它的性能相對於通過測試的其他驅動器有所提高。它再次以與 Seagate SATA 6TB 相同的延遲再次排在中間。其他驅動器的性能與之前的 Sysbench 測試相同。

StorageReview 的Microsoft SQL Server OLTP 測試協定採用交易處理效能委員會 (TPC) 基準測試 C (TPC-C) 的最新草案。 TPC-C 是一款線上事務處理基準測試工具，能夠模擬複雜應用環境中的各種活動。與合成效能基準測試相比，TPC-C 基準測試更能準確評估資料庫環境中儲存基礎架構的效能優勢和瓶頸。在本測試中，我們的 SQL Server 協定使用一個 333GB（1,500 規模）的 SQL Server 資料庫，並在 15,000 個虛擬使用者的負載下測量交易效能和延遲。

交易性能排名與 Sysbench 測試相同；希捷 6TB 硬盤的性能優於 WD 硬盤，但希捷 10K.7 和希捷 Turbo 硬盤的性能優於後者。 Seagate SAS 6TB (3,000TPS) 僅比 Seagate SATA 6TB (2,990TPS) 快。

平均延遲測試的排名與 TPS 測量的排名相同。

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輕鬆地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。

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

在我們的第一個企業工作負載中，我們測量了具有 4% 寫入和 100% 讀取活動的隨機 100k 性能的長樣本，以獲得我們的峰值持續隨機 I/O 結果。希捷 6TB 驅動器以 252IOPS 位居該基準測試的前三名讀取性能者之列；東芝 4TB SAS (255IOPS) 和東芝 3TB SAS (256IOPS) 勉強超過它。它以 227IOPS 的寫入功能表現最佳。下一個表現最佳的是具有 7IOPS 的 Hitachi 4000K4 205TB SAS。

希捷 6TB 再次以 1010 毫秒的速度成為讀取功能中第三快的驅動器，僅次於東芝 4TB SAS（1000 毫秒）和東芝 3TB SAS（996 毫秒），並且在寫入功能方面它是最快的，為 1120 毫秒。

希捷 6TB 在此基準測試中顯示的讀取數高於平均延遲測量值；它與東芝 4TB SAS 和東芝 3TB SAS 一起，是三個測試速度最慢的驅動器，分別為 4,000 毫秒、4,100 毫秒和 4,070 毫秒。儘管如此，希捷 6TB 確實表現出了最快的寫入性能，為 1,700 毫秒。

希捷 6TB 在讀取功能測試中排名第三（500 毫秒，被希捷 Constellation 4TB 和 Constellation 3TB 分別擊敗，分別為 407 毫秒和 492 毫秒），並且在寫入功能（144 毫秒）中是最一致的驅動器。希捷星座 4TB、希捷星座 3TB、東芝 4TB SAS 和東芝 3TB SAS 在寫入功能方面也表現出色（分別為 182 毫秒、188 毫秒、174 毫秒和 180 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。希捷 6TB 是擴展的 8k 70/30 測試中測試速度最快的硬盤。 Seagate Constellation 3TB 的性能非常差，儘管 Seagate Constellation 4TB 具有競爭力。

希捷 6TB 再次成為基準測試期間測試速度最快的硬盤。除了 Seagate Constellation 3TB 之外，其他驅動器大部分都在同一範圍內。

在最大延遲基準測試中，大多數驅動器的性能應該非常不一致。 Seagate 6TB 大部分時間都處於中間位置，Seagate Constellation 3TB 在大部分測試中表現最快。

希捷 Constellation 3TB 在標準偏差分析中表現出最高的一致性，在大部分測試中保持領先（最後被大多數驅動器超越）。在基準測試期間，希捷 6TB 處於中間位置。

我們的 Enterprise Synthetic Workload 128K 測試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。從 128% 寫入和 100% 讀取活動的 100K 性能來看，希捷 6TB 在讀取和寫入功能方面優於所有其他驅動器；最接近的競爭對手是 HGST Ultrastar He6，在讀寫方面比希捷 40,000TB 低近 6IOPS。

結語

希捷 SAS 6TB 硬盤是一款 7200RPM 3.5" HDD，可提供極具競爭力的性能數據，同時提供比上一代 50TB 硬盤高 4% 的密度。本次特別評測的重點是 12Gb/s SAS 接口，但這些硬盤也提供 6Gb/s SAS 接口和 6Gb/s SATA 接口。SAS 驅動器還提供更小的 2TB 和 4TB 選項。所有驅動器均提供五年保修，並且可以配置加密。

通過性能基準測試，我們看到了 Seagate 6TB 的大量數據，強化了他們“最快的 6TB 近線”聲明。在大多數 4K 隨機測試的速度方面，它在大多數測試中名列前三。它在吞吐量和平均延遲方面以及 8K 吞吐量基準測試中的 70K 30/128 測試中表現最佳。在應用程序基準測試中，它的表現也相當出色，在我們的 SQL Server 和 MySQL 測試中均名列前茅。在我們的 Sysbench 測試中，一個值得注意的領域是在較低負載下，SATA 版本能夠勝過它，儘管在滿負載下 SAS 模型在性能上具有優勢。

優點