20.06.2019

Огляд і тестування SSD накопичувача Kingston DC500M

У березні цього року Kingston випустила SSD накопичувач c підключенням SATA, для підприємств, що використовує новітню пам'ять 3D TLC NAND.

Для забезпечення передбачуваною продуктивності в операціях довільного введення-виведення, а також передбачуваних затримок в широкому діапазоні навантажень читання-запису, Kingston реалізує строгі вимоги QoS (якості обслуговування).

У найменуванні моделі DC500R (R означає інтенсивне читання), має тенденцію відставати від збільшення активності записи, DC500M створений для того, щоб досягти успіху в цих типах робочих навантажень.

Накопичувач таким чином створений щоб безвідмовно працювати в таких середовищах, як сервери корпоративного рівня, сервери ЦОД, і постачальники хмарних послуг, яким потрібно недороге і продуктивне сховище даних.

Він також оснащений вбудованим захистом від втрати потужності (PLP) з конденсаторами харчування, яка находу записує дані в NAND, щоб знизити ймовірність пошкодження інформації під час таких подій, як раптова втрата харчування.

З точки зору продуктивності DC500M розрахований на послідовне читання і запис зі швидкістю до 555 МБ / с і 520 МБ / с відповідно, в той же час забезпечуючи стабільний читання і запис 4 Кбайт при 98000 IOPS і 75000 IOPS (тільки в двох дисках найбільшого обсягу) .

Накопичувач Kingston DC500M доступний з ємностями 480 ГБ, 960 ГБ, 1,92 ТБ і 3,84 ТБ. У цьому огляді мова піде про накопичувач з ємністю 3,84 ТБ.

Технічні характеристики накопичувачів

 

Продуктивність Kingston DC500M

В огляді SSD накопичувача для підприємств використовується обладнання Lenovo ThinkSystem SR850 для тестування додатків і Dell PowerEdge R740xd для синтетичних тестів. ThinkSystem SR850 - це добре обладнана чотирьохядерна платформа, що забезпечує процессорную потужність, значно перевищує таку, яка що необхідна для роботи високопродуктивного локального сховища. Синтетичні тести, які не вимагають великих ресурсів процесора, використовують більш традиційний двопроцесорний сервер. В обох випадках мета полягає в тому, щоб продемонструвати локальне сховище в кращому світлі, який відповідає максимальним характеристикам накопичувача постачальника сховища.

Lenovo ThinkSystem SR850
• 4 процесора Intel Platinum 8160 (2,1 ГГц x 24 ядра)
• 16 x 32 ГБ DDR4-2666 МГц ECC DRAM
• 2 RAID-карти RAID 930-8i 12 Гбіт / с
• 8 відсіків NVMe
• VMware ESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd
• 2 процесора Intel Gold 6130 (2,1 ГГц x 16 ядер)
• 4 x 16 ГБ DDR4-2666 МГц ECC DRAM
• 1 карта PERC 730 2 ГБ 12 Гбіт / с RAID
• Додатковий адаптер NVMe
• Ubuntu-16.04.3-робочий стіл-amd64

Аналіз робочого навантаження додатків

Щоб зрозуміти наведені цифри щодо пристроїв зберігання даних підприємства, важливо змоделювати інфраструктуру і робочі навантаження додатків, які виявляються в реальних виробничих середовищах.

Тому критеріями для тестування Kingston DC500M є продуктивність MySQL OLTP через SysBench і продуктивність Microsoft SQL Server OLTP з модельованої робочим навантаженням TCP-C.

Для наших робочих навантажень додатки кожен диск буде працювати з 2-4 налаштованими віртуальними машинами.

Продуктивність SQL Server

Кожна віртуальна машина SQL Server налаштована з двома віртуальними дисками: том обсягом 100 ГБ для завантаження і тому об'ємом 500 ГБ для бази даних і файлів журналу.

З точки зору системних ресурсів, кожна віртуальна машина налаштована з 16 віртуальними ЦП, 64 ГБ пам'яті DRAM і використовували контролер SCSI LSI Logic SAS.

Робочі навантаження Sysbench, тестують навантаження системи введення-виведення, і ємності, в свій час тест SQL призначений для тестування продуктивності з затримкою.

У цьому тесті використовується SQL Server 2014 року, працює на гостьових віртуальних машинах Windows Server 2012 R2, і він відзначений тестової фабрикою Quest для баз даних.

У протоколі тестування SQL Server OLTP використовується поточний проект еталонного тесту C (TPC-C) Ради по продуктивності обробки транзакцій, інтерактивного еталона обробки транзакцій, який імітує дії, які виявляються в складних прикладних середовищах.

Тест TPC-C наближається до синтетичних тестів продуктивності ближче до оцінки продуктивності і вузьких місць інфраструктури зберігання в середовищах баз даних. Кожен екземпляр нашої віртуальної машини SQL Server для цього огляду використовує базу даних SQL Server 333 ГБ (масштаб 1500) і вимірює продуктивність транзакцій і затримку при навантаженні 15 000 віртуальних користувачів.

Конфігурація тестування SQL Server (для кожної віртуальної машини)

Що стосується нашого транзакційного тесту SQL Server, то Kingston DC500M показав хороші результати і трохи відстав від DC500R із загальною кількістю в 6288,0 ТРС (Транзакцій в секунду).

Кращим показником продуктивності SQL Server є затримка в порівнянні з ТРС. Тут ми бачимо, що Kingston DC500M трохи відстає від лідерів з 28.0ms.

Sysbench Performance

Наступний тест додатки складається з бази даних Percona MySQL OLTP, виміряної за допомогою SysBench. Цей тест також вимірює середню кількість ТРС (транзакцій в секунду), середню затримку і середню затримку 99-го процентиль.

Кожна віртуальна машина Sysbench налаштована на три віртуальних диска: один для завантаження (~ 92 ГБ), один з попередньо створеною базою даних (~ 447 ГБ) і третій для тестованої бази даних (270 ГБ). З точки зору системних ресурсів, ми налаштували кожну віртуальну машину з 16 vCPU, 60 ГБ DRAM і використовували контролер SCSI LSI Logic SAS.

Конфігурація тестування Sysbench (для віртуальної машини)

З транзакційних тестом Sysbench DC500M посів друге місце (і перевершило DC500R) з твердими 2052,3

У середній затримці Sysbench DC500M також показав результати другого місця з 62,4 мс.

Для нашого часу очікування в гіршому випадку (99thpercentile) DC500M знову продемонстрував вражаючу продуктивність sysbench на другому місці з затримкою 110.7ms.

Аналіз робочого навантаження VDBench

Коли справа доходить до тестування пристроїв зберігання даних, тестування в додатках є пріоритетним, а синтетичне тестування займає друге місце. Незважаючи на те, що синтетичні тести не є ідеальним уявленням фактичних робочих навантажень, вони допомагають визначити базові пристрої зберігання даних з коефіцієнтом повторюваності, який сприятиме кращому розумінню між конкуруючими рішеннями.

Ці робочі навантаження пропонують ряд різних профілів тестування, починаючи з «чотирикутних» тестів, тестів із загальним розміром передачі бази даних і закінчуючи відстеженням перехоплень з різних середовищ VDI.

Всі ці тести використовують загальний генератор робочого навантаження vdBench з механізмом сценаріїв для автоматизації та збору результатів у великому кластері обчислювальних тестів. Це дозволяє нам повторювати одні й ті ж робочі навантаження для широкого спектру пристроїв зберігання, включаючи флеш-масиви і окремі пристрої зберігання.

Наш процес тестування для цих тестів заповнює всю поверхню диска даними, а потім розділяє розділ диска, який дорівнює 25% ємності диска, щоб імітувати, як диск може реагувати на робочі навантаження додатки. Це відрізняється від повних ентропійних тестів, які використовують 100% приводу і переводять їх в стійкий стан. В результаті ці цифри будуть відображати більш високі швидкості запису.

профілі:

• 4K довільне читання: 100% читання, 128 потоків, швидкість введення / виводу 0-120%

• 4K випадкового запису: 100% записи, 64 потоку, введення / виведення 0-120%

• 64K послідовне читання: 100% читання, 16 потоків, введення / виведення 0-120%

• 64K послідовного запису: 100% записи, 8 потоків, введення / виведення 0-120%

• Синтетична база даних: SQL і Oracle

• Повні клони VDI і пов'язані сліди клонів

У нашому першому аналізі робочого навантаження VDBench, Random 4K Read, Kingston DC500M продемонстрував вражаючі показники продуктивності, залишаючись із затримкою 1 мс до майже 77000 операцій введення-виведення в секунду. Він також показав пікову продуктивність в 79891 IOPS (1,6 мс), що було на порядок нижче 80209 IOPS DC500R.

При випадкового запису 4K всі протестовані диски мали майже ідентичні результати, відправивши трохи більше 63000 операцій введення-виведення в секунду з затримкою 2 мс.

Переходячи до послідовним робочим навантаженням, ми спочатку подивимося на наш тест читання 64K. У цьому сценарії Kingston DC500M мав затримку менш мілісекунди до трохи більше 5000 IOPS або 360 МБ / с. Для максимальної продуктивності накопичувач Kingston посів друге місце зі швидкістю 6948 IOPS або 434,3 МБ / с з затримкою 2,3 мс, прямо поруч з Samsung 860 DCT.

Що стосується послідовного запису, то накопичувач Kingston показав кращу загальну кращу продуктивність, зберігаючи затримку менш мілісекунди приблизно до 6200 IOPS або 380 МБ / с і досягаючи піку в 6662 IOPS або 416 МБ / с з затримкою 2,38 мс.

Потім ми переходимо до наших робочим навантаженням SQL, де у всіх трьох тестах Kingston DC500M мав затримку менш мілісекунди (DC500R був єдиним дисководом, який цього не робив). Тут DC500M мав пікову продуктивність 42178 IOPS і затримку 0,76 мс прямо поруч з Samsung 860 DCT.

У SQL 90-10 диск Kingston залишився позаду інших дисків з піковою продуктивністю 41476 операцій введення-виведення в секунду і затримкою 0,77 мс.

У SQL 80-20 ця тенденція триває. Тут DC500M мав максимальну продуктивність 40453 IOPS і затримку 0,79 мс.

Переходячи до робочих навантажень Oracle, DC500M виявився на 2-му місці і підтримував затримку менш мілісекунди. У першому тесті диск Kingston мав максимальну продуктивність 38164 IOPS із затримкою 912 мкс.

У тесті Oracle 90-10 пікова продуктивність DC500M склала 37824 IOPS із затримкою 580 мкс.

У тесті Oracle 80-20 був накопичувач DC500M зі швидкістю 37611 операцій введення-виведення в секунду з затримкою 581 мкс, що було шия з приводами Seagate Nytro і IronWolf.

Потім ми перейшли на наш тест клонування VDI, Full і Linked. Що стосується повної клонованої завантаження VDI, DC500M знову повторив продуктивність Samsung 860 DCT, скоротивши затримку до мілісекунди близько 20 000 операцій введення-виведення в секунду і досягнувши піку в 25 069 операцій введення-виведення в секунду з затримкою в 1,39 мс.

При первинному вході в систему VDI FC DC500M підтримував затримку менш мілісекунди аж до 13000 операцій введення-виведення в секунду і досяг піку близько 15000 операцій введення-виведення в секунду з затримкою 1,99 мс.

DC500M був на другому місці зі значним відривом в VDI FC Monday Login. Тут максимальна продуктивність накопичувача Kingston склала 13 800 IOPS з затримкою 1,15 мс.

Переключившись на Linked Clone (LC), DC500M зайняв 3-е місце під час тесту завантаження, подолавши затримку менш мілісекунди близько 9000 IOPS. Пікова продуктивність накопичувача Kingston склала 13 831 IOPS, а час очікування - 1,15 мс.

При первинному вході в систему VDI LC накопичувач Kingston посів друге місце з затримкою менше мілісекунди протягом усього тесту. На піку диск показав 9385 операцій введення-виведення в секунду з затримкою 0,847 мс.

Для нашого фінального тесту ми дивимося на VDI LC Monday Monday Login. Тут привід знову працював добре з піковою продуктивністю 10434 IOPS і затримкою 1,52 мс. DC500M мав затримку менш мілісекунди до приблизно 8000 операцій введення-виведення в секунду.

висновок

DC500R - це новітній твердотільний накопичувач компанії Kingston, призначений для корпоративних користувачів. DC500R випускається в форм-факторі 2,5 дюйма. Доступні варіанти ємності в діапазоні від 480 ГБ до 3,84 ТБ. Накопичувач створений на базі технології флеш-пам'яті 3D TLC NAND і поєднує в собі великий ресурс і високий рівень продуктивності. Для диска ємністю 3,84 ТБ заявлені швидкості послідовного читання і запису 555 і 520 МБ / с відповідно, швидкості читання і запису при постійних навантаженнях 98000 і 28000 IOPS відповідно, а також обсяг ресурсу на рівні 3504 TBW.

Для оцінки продуктивності пристрою Kingston DC500R ми порівняли його з іншими популярними твердотільними накопичувачами SATA, в тому числі дисками Samsung 860 DCT і 883 DCT, а також накопичувачем Seagate Nytro 3530. Kington DC500R зміг втриматися на рівні конкурентів, а в деяких випадках - навіть перевершити їх . При тестуванні робочих навантажень додатків Kingston DC500R непогано показав себе при обробці завдань SQL, зайнявши загальне друге місце за кількістю транзакцій в секунду (6291,8 TPS) і часу затримки (26,5 мс). У тестуванні Sysbench з більш інтенсивними навантаженнями щодо запису DC500R виявився в кінці списку з показниками продуктивності в 1680,5 TPS при середній затримці в 76,2 мс і затримки при найменш сприятливому сценарії на рівні 134,9 мс.

В рамках тестування довільних читання і запису блоків по 4 КБ Kingston DC500R продемонстрував швидкість 80209 IOPS і затримку в 1,59 мс при читанні, а також швидкість 63000 IOPS і затримку в 2 мс при записі. В рамках тестування читання і запису блоків по 64 КБ DC500R досяг швидкостей в 7183 IOPS (449 МБ / с) при затримці в 2,22 мс і 6291 IOPS (395 МБ / с) при затримці в 2,51 мс відповідно. В умовах синтетичних тестів з використанням баз даних SQL і Oracle і підвищеними вимогами до швидкості запису продуктивність DC500R залишала бажати кращого. Що стосується робочих навантажень SQL, Kingston DC500R посів останнє місце у всіх трьох тестах і виявився єдиним накопичувачем, рівень затримки якого вийшов за межі мілісекунди. Втім, в тестуванні Oracle картина виявилася значно краще. У двох тестах з трьох накопичувач підтримував затримку нижче 1 мс, завдяки чому зайняв друге місце. Kingston DC500R показав гідний рівень продуктивності при тестуванні з використанням копій VDI - як повноцінних, так і пов'язаних.

В цілому твердотільний накопичувач Kingston DC500R - якісний пристрій в своєму класі, який заслуговує більш пильної уваги. Як би нам не подобалися високопродуктивні технології (NVMe і аналоги), саме SATA-накопичувачі залишаються найкращим рішенням для обробки завдань, де надійність грає критично важливу роль, - наприклад, завантаження сервера або контролера сховища. Такі накопичувачі також є економічним рішенням для зберігання даних сервера в ситуаціях, коли велике значення має співвідношення ціни і якості. Крім того, вони пропонують все ті переваги в області сукупної вартості володіння, які виділяють твердотільні накопичувачі на тлі жорстких дисків (HDD). Показники DC500R дозволяють пристрою займати верхні строчки за підсумками безлічі проведених нами випробувань в порівнянні з іншими гідними розгляду дисками. DC500R - відмінний накопичувач з інтерфейсом SATA для сценаріїв, які потребують надійних і продуктивних дисків з великим обсягом ресурсу і широким вибором ємностей.