وفقًا لمتطلباتك: اختبار احترافي لمحركات SSD من كينغستون DC500R و DC500M

لقد طلبت أمثلة واقعية عن محركات أقراص الحالة الصلبة للشركات واختباراتنا المهنية. نحن نقدم لك لمحة مفصلة عن SSDs لدينا Kingston DC500R و DC500M من شريكنا صحيح النظام. قام خبراء True System بتجميع خادم حقيقي ومضاهاة المهام الحقيقية المطلقة التي تواجهها جميع محركات أقراص الحالة الصلبة من فئة المؤسسات. لنقرأ ماذا فعلوا!

2019 تشكيلة كينغستون

لبداية ، نظرية جافة قليلا. يمكن تقسيم كل محركات أقراص الحالة الصلبة الخاصة بـ Kingston إلى أربع مجموعات كبيرة. هذا التقسيم مشروط ، نظرًا لأن نفس محركات الأقراص تقع في العديد من العائلات في وقت واحد.

• محركات أقراص صلبة ( SSDs) لمنشئي النظم: سواقات SSATA مقاس 2.5 بوصة و M.2 و mSATA Kingston UV500 ونموذجين لتخزين NVMe - Kingston A1000 و Kingston KC2000؛
• SSD للمستخدمين . نفس النماذج كما في المجموعة السابقة ، بالإضافة إلى SATA SSD Kingston A400 ؛
• SSD للشركات : UV500 و KC2000 ؛
• SSD الشركات . يحرك سلسلة DC500 ، والتي أصبحت بطل هذا الاستعراض. ينقسم خط DC500 إلى DC500R (القراءة الأولية ، 0.5 DWPD) و DC500M (الأحمال المختلطة ، 1.3 DWPD).

في الاختبار ، كان لدى True System نظام Kingston DC500R بسعة 960 جيجابايت و Kingston DC500M مع 1920 جيجابايت من الذاكرة. دعونا تحديث خصائصها:

Kingston DC500R

• المجلد: 480 ، 960 ، 1920 ، 3840 جيجابايت
• عامل الشكل: 2.5 "، ارتفاع 7 مم
• الواجهة: SATA 3.0 ، 6 جيجابت / ثانية
• الأداء المعلن (للطراز 960 جيجابايت)
• الوصول التسلسلي: قراءة - 555 ميغابايت / ثانية ، الكتابة - 525 ميغابايت / ثانية
• وصول عشوائي (كتلة 4 كيلوبايت): اقرأ - 98000 IOPS ، والكتابة - 20،000 IOPS
• تأخير جودة الخدمة (كتلة 4 كيلوبايت ، QD = 1 ، النسبة المئوية 99.9 ٪): قراءة - 500 μs ، الكتابة - 2 مللي
• حجم قطاع مضاهاة: 512 بايت (منطقي / مادي)
• المورد: 0.5 DWPD
• فترة الضمان: 5 سنوات

كينغستون DC500M

• المجلد: 480 ، 960 ، 1920 ، 3840 جيجابايت
• عامل الشكل: 2.5 "، ارتفاع 7 مم
• الواجهة: SATA 3.0 ، 6 جيجابت / ثانية
• الأداء المعلن (لطراز 1920 جيجابايت)
• الوصول التسلسلي: قراءة - 555 ميغابايت / ثانية ، الكتابة - 520 ميغابايت / ثانية
• وصول عشوائي (كتلة KB 4): قراءة - 98000 IOPS ، والكتابة - 75000 IOPS
• تأخير جودة الخدمة (كتلة 4 كيلوبايت ، QD = 1 ، النسبة المئوية 99.9 ٪): قراءة - 500 μs ، الكتابة - 2 مللي ثانية
• حجم قطاع مضاهاة: 512 بايت (منطقي / مادي)
• المورد: 1.3 DWPD
• فترة الضمان: 5 سنوات

لاحظ خبراء True System أنه في محركات Kingston ، تتم الإشارة إلى قيم جودة التأخير الكلي كقيمة مئوية قصوى تبلغ 99.9٪ (ستكون 99.9٪ من جميع القيم أقل من القيمة المحددة). يعد هذا مؤشرًا مهمًا للغاية خاصة لمحركات الخوادم ، حيث إنها تتطلب إمكانية التنبؤ والاستقرار وعدم وجود تجميد غير متوقع في عملهم. إذا كنت تعرف ماهية تأخيرات جودة الخدمة المشار إليها في مواصفات محرك الأقراص ، فيمكنك التنبؤ بتشغيلها ، وهو مناسب جدًا.

اختبار المعلمات

تم اختبار كل من محركات الأقراص في اختبار مقاعد البدلاء محاكاة خادم. خصائصه:

• معالج Intel Xeon E5-2620 V4 (8 مراكز ، 2.1 جيجاهيرتز ، HT على)
• 32 جيجابايت من الذاكرة
• اللوحة الأم Supermicro X10SRi-F (مقبس 1x R3 ، Intel C612)
• CentOS Linux 7.6.1810
• لإنشاء الحمل ، تم استخدام FIO الإصدار 3.14

ومرة أخرى حول محركات أقراص الحالة الصلبة التي تم اختبارها:

• كينغستون DC500R 960GB (SEDC500R960G)
• البرامج الثابتة: SCEKJ2.3
• المجلد: 960 197 124 096 بايت
• Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
• البرامج الثابتة: SCEKJ2.3
• المجلد: 1 920 383 410 176 بايت

منهجية الاختبار

كان الأساس عبارة عن مجموعة اختبار مواصفات الأداء القياسي للذاكرة التخزينية الصلبة SNIA الصلبة ، الإصدار v2.0.1 ، لكن المختبرين قاموا بإجراء تعديلات عليه لجعل عبء العمل أقرب إلى الاستخدام الفعلي لمحركات الأقراص الصلبة للشركات في عام 2019. في وصف كل اختبار ، نلاحظ بالضبط ما تم تغييره ولماذا.

اختبار عمليات الإدخال / الإخراج (IOPS)

يقيس هذا الاختبار عدد عمليات الإدخال / الإخراج في الثانية للكتل ذات الأحجام المختلفة (1024 كيلوبايت ، 128 كيلوبايت ، 64 كيلوبايت ، 32 كيلوبايت ، 16 كيلوبايت ، 8 كيلوبايت ، 4 كيلوبايت ، 0.5 كيلوبايت) والوصول العشوائي بنسب مختلفة للقراءة / الكتابة سجل (100/0 ، 95/5 ، 65/35 ، 50/50 ، 35/65 ، 5/95 ، 0/100). استخدم خبراء True للنظام معلمات الاختبار التالية: 16 مؤشر ترابط بعمق قائمة الانتظار 8. وفي الوقت نفسه ، لم يتم تشغيل كتلة بحجم 0.5 كيلوبايت (512 بايت) على الإطلاق ، نظرًا لأن حجمها كان صغيرًا جدًا بحيث لا يمكن تحميل محركات الأقراص على محمل الجد.

كينغستون DC500R في اختبار IOPS



بيانات جدولية:



كينغستون DC500M في اختبار IOPS



بيانات جدولية:



لا يدخل اختبار IOPS في وضع التشبع ، لذلك فهو سهل إلى حد ما. تعامل كلا محركي الأقراص بشكل مثالي ، مما يلبي تمامًا خصائص المصنع المعلنة. أظهرت الموضوعات أداءً ممتازًا في كتابة كتل 4 كيلوبايت: 70 و 88 ألفًا IOPS. هذا شيء عظيم ، لا سيما بالنسبة للكينغستون DC500R الموجهة نحو القراءة. بالنسبة لعمليات القراءة نفسها ، فإن محركات أقراص الحالة الثابتة هذه لا تتجاوز فقط قيم المصنع ، ولكنها تقترب أيضًا من أداء السقف لواجهة SATA.

اختبار النطاق الترددي

يفحص هذا الاختبار سرعة الوصول التسلسلي. بمعنى ، كلا SSDs إجراء عمليات القراءة والكتابة المتسلسل مع كتل 1 ميغابايت و 128 كيلو بايت. 8 المواضيع مع عمق قائمة الانتظار من 16 لكل موضوع.

كينغستون DC500R:

• قراءة 128 كيلو بايت متتابعة: 539.81 ميغابايت / ثانية
• 128 كيلو بايت متتابعة الكتابة: 416.16 ميغا بايت / ثانية
• 1 ميغابايت قراءة متتابعة: 539.98 ميغا بايت / ثانية
• 1 ميغابايت الكتابة التتابعية: 425.18 ميغابايت / ثانية

كينغستون DC500M:

• قراءة 128 كيلو بايت متتابعة: 539.27 ميغابايت / ثانية
• 128 كيلو بايت متتابعة الكتابة: 518.97 ميغابايت / ثانية
• 1 ميغابايت قراءة متتابعة: 539.44 ميغا بايت / ثانية
• 1 ميغابايت الكتابة التتابعية: 518.48 ميغابايت / ثانية

وهنا نرى أيضًا أن سرعة القراءة التسلسلية لـ SSD قد اقتربت من الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لواجهة SATA 3. بشكل عام ، لا توجد مشكلات في القراءة المتسلسلة في محركات Kingston.

التسجيل المتسلسل متأخر قليلاً ، وهذا واضح بشكل خاص في Kingston DC500R ، الذي ينتمي إلى فئة القراءة المكثفة ، أي أنه مصمم للقراءة المكثفة. لذلك ، أعطى Kingston DC500R في هذا الجزء من الاختبار قيمًا أقل. لكن خبراء True System يعتقدون أنه بالنسبة لمحرك الأقراص غير المصمم لمثل هذه الأحمال على الإطلاق (تذكر أن مصدر DC500R هو 0.5 DWPD) ، لا يزال يمكن اعتبار هذه MB / s 400 زائد نتيجة جيدة.

تأخير الاختبار

كما لاحظنا بالفعل ، هذا هو الاختبار الأكثر أهمية لمحركات الشركات. بعد كل شيء ، يمكن استخدامه لتحديد المشكلات التي تنشأ أثناء التشغيل اليومي الطويل لمحرك أقراص SSD. يقيس اختبار SNIA PTS القياسي متوسط ​​الكمون الأقصى والحد الأقصى لأحجام الكتل المختلفة (8 كيلوبايت ، 4 كيلوبايت ، 0.5 كيلوبايت) ونسب القراءة / الكتابة (100/0 ، 65/35 ، 0/100) مع الحد الأدنى لعمق قائمة الانتظار (1 دفق مع QD = 1). ومع ذلك ، قرر محررو True System تعديله بجدية من أجل الحصول على قيم أكثر واقعية:

• مستبعد كتلة 0.5 كيلو بايت.
• بدلاً من تحميل أحادي الترابط مع قوائم الانتظار 1 و 32 ، يختلف الحمل في عدد التدفقات (1 ، 2 ، 4) وعمق قائمة الانتظار (1 ، 2 ، 4 ، 8 ، 16 ، 32) ؛
• بدلاً من نسبة 65/35 ، يتم استخدام 70/30 كواحدة أكثر واقعية.
• لا يتم إعطاء القيم المتوسطة والحد الأقصى فقط ، ولكن أيضًا النسب المئوية 99٪ و 99.9٪ ؛
• بالنسبة للقيمة المحددة لعدد التدفقات ، يتم إنشاء رسوم بيانية لاعتماد التأخير (99٪ ، 99.9٪ ، ومتوسط ​​القيمة) على IOPS لجميع الكتل ونسب القراءة / الكتابة.

تم حساب متوسط ​​البيانات على مدار أربع من 25 جولة استمرت 35 ثانية (5 "عمليات احماء" + حمولة 30 ثانية) لكل منها. بالنسبة إلى الرسوم البيانية ، اختار محررو True System سلسلة من القيم ذات أعماق قائمة انتظار من 1 إلى 32 لمؤشرات الترابط من 1 إلى 4. تم ذلك من أجل تقييم أداء محركات الأقراص مع مراعاة التأخير ، أي المؤشر الأكثر واقعية.

مؤشرات متوسط ​​التأخير:



يوضح هذا الرسم البياني الفرق بين DC500R و DC500M. تم تصميم Kingston DC500R لعمليات القراءة المكثفة ، بحيث لا يزداد عدد عمليات الكتابة بزيادة الحمل ، وتبقى عند 25000.
إذا نظرت إلى الحمل المختلط (70٪ من الكتابة و 30٪ من القراءة) ، فإن الفرق بين DC500R و DC500M يظل ملحوظًا أيضًا. إذا أخذنا الحمل المقابل لتأخير 400 ميكروثانية ، نرى أن أداء DC500M العالمي أعلى بثلاث مرات. هذا أيضًا طبيعي جدًا وينبع من خصائص محركات الأقراص.
تفصيل غريب - DC500M يتقدم على DC500R حتى عند قراءة 100 ٪ ، مما يوفر كمون أقل بنفس المقدار من IOPS. الفرق صغير ، لكنه مثير جدا للاهتمام.

99 في المئة تأخير:



99.9 ٪ تأخير المئوية:



وفقًا لهذه الرسوم البيانية ، قام خبراء True System بفحص موثوقية الخصائص المعلنة لتأخر جودة الخدمة. أشارت المواصفات إلى مؤشر قدره 0.5 مللي ثانية للقراءة و 2 مللي ثانية لكتابة كتلة 4 كيلوبايت مع عمق قائمة انتظار يساوي 1. نحن فخورون بالإعلان عن تأكيد هذه الأرقام ، أيضًا بهامش كبير. ومن المثير للاهتمام ، أن الحد الأدنى لتأخير القراءة (280-290 fors لـ DC500R و 250-260 fors لـ DC500M) لا يتحقق عند QD = 1 ، ولكن عند 2-4.
تأخر الكتابة في QD = 1 كان 50 ميكرون (يتم الحصول على مثل هذا التأخير المنخفض نظرًا لأنه في حالة التحميل المنخفض ، يتم ضمان تحرير ذاكرة التخزين المؤقت لمحرك الأقراص ، ونرى دائمًا تأخيرًا عند الكتابة إلى ذاكرة التخزين المؤقت). هذا المؤشر أقل 40 مرة من القيمة المعلنة!

اختبار الأداء المستمر

اختبار واقعي للغاية آخر ، والذي يدرس التغير في الأداء (IOPS والكمون) أثناء العمل المكثف الطويل. كسيناريو عمل ، تم اختيار التسجيل العشوائي في كتل من 4 كيلو بايت لمدة 600 دقيقة. معنى هذا الاختبار هو أنه مع مثل هذا الحمل ، يدخل محرك SSD في وضع التشبع عندما تقوم وحدة التحكم بجمع القمامة باستمرار لإعداد كتل خالية من الذاكرة للكتابة. هذا هو الوضع الأكثر استنفادًا - بالضبط ما تواجهه محركات أقراص الحالة الصلبة (SSD) على مستوى المؤسسات في الخوادم الحقيقية.

وفقًا لنتائج اختبار True System ، تلقينا مؤشرات الأداء التالية:



النتيجة الرئيسية لهذا الجزء من الاختبار: كلاً من Kingston DC500R و Kingston DC500M في التشغيل الفعلي تتجاوز قيم المصنع الخاصة به. عندما تنتهي القطع الجاهزة ، يبدأ وضع التشبع ، يتم الاحتفاظ بـ Kingston DC500R عند 22000 IOPS (بدلاً من 20000 IOPS). يتراوح نطاق Kingston DC500M بين 77 و 78،000 ، على الرغم من إعلان 75،000 IOPS في ملف تعريف محرك الأقراص. يكون الفرق بين محركات الأقراص مرئيًا بوضوح أيضًا في هذا الاختبار: إذا كان من المتوقع وجود نسبة عالية من عمليات الكتابة في سير عمل محرك الأقراص ، فقد أصبح إنتاج Kingston DC500M أكثر إنتاجية بثلاثة أضعاف (نتذكر أيضًا أن DC500M أظهر أيضًا زمن استجابة أفضل في عمليات القراءة).

يتم عرض التأخير أثناء عمليات الكتابة المستمرة في الرسم البياني التالي. القيمة المتوسطة ، النسب المئوية 99٪ ، 99.9٪ و 99.99٪.



نحن نرى أن زمن الوصول لكل من محركي الأقراص يزداد بما يتناسب مع انخفاض الأداء ، دون إخفاقات حادة وقمم لا يمكن تفسيرها. هذا أمر جيد للغاية ، لأنه بالتحديد القدرة على التنبؤ من محركات الشركات. يؤكد خبراء True System على أن الاختبار قد تم في 8 خيوط بعمق قائمة انتظار يبلغ 16 لكل مؤشر ترابط ، وبالتالي ، ليس القيم المطلقة ، ولكن الديناميات مهمة. عندما اختبروا DC400 ، كان هناك تأخيرات شديدة في هذا الاختبار بسبب وحدة التحكم ، ولكن في هذا الرسم البياني لا توجد مشاكل مثل Kingston DC500R و Kingston DC500M.

تحميل تأخير التوزيع

على سبيل المكافأة ، قاد محررو True System كينغستون DC500R و Kingston DC500M من خلال اختبار مبسط رقم 13 من مواصفات SNIA SSS PTS 2.0.1. تمت دراسة توزيع التأخير تحت الحمل في شكل نموذج خاص للأسلحة التقليدية:

أحجام الكتلة:



توزيع الحمل حسب حجم محرك الأقراص:



نسبة القراءة / الكتابة: 60/40 ٪.

بعد المحو الآمن والتحميل المسبق ، ركض المختبرون 10 جولات مدة كل منها 60 ثانية للاختبار الرئيسي لعدد الخيوط من 1 إلى 4 وعمق قائمة الانتظار من 1 إلى 32. بناءً على النتائج ، تم بناء رسم بياني للتوزيع حسب القيم من الدورات المقابلة لمتوسط ​​الإنتاجية (IOPS). لكلا محركي الأقراص ، تم تحقيق ذلك باستخدام دفق واحد بعمق قائمة الانتظار 4.

نتيجة لذلك ، تم الحصول على القيم التالية:
DC500R: 17949 IOPS في تأخير تأخير 594
DC500M: 18880 IOPS عند 448 μs.

تم تحليل توزيع التأخير بشكل منفصل للقراءة والكتابة.

استنتاج

خلص محررو True System إلى أن معايير Kingston DC500R و Kingston DC500M تُعامل بوضوح على أنها جيدة. يقوم Kingston DC500R بعمل جيد جدًا في القراءة ، ويمكن التوصية به كجهاز احترافي للمهام ذات الصلة. للأحمال المختلطة ، وإذا لزم الأمر ، لمزيد من الموارد ، فإن True System توصي Kingston DC500M. يلاحظ المنشور أيضًا أسعارًا جذابة لمجموعة الطرازات الكاملة لمحركات الشركات من Kingston وتقر بأن الانتقال إلى TLC 3D-NAND ساعد بالفعل في خفض السعر دون فقدان الجودة. كما أحب خبراء True System مستوى الدعم الفني العالي من Kingston والضمان لمدة خمس سنوات على سلسلة محركات DC500.

ملاحظة: نذكرك أنه يمكن قراءة المراجعة الأصلية على موقع True System على الويب .

لمزيد من المعلومات حول منتجات Kingston Technology ، تفضل بزيارة موقع الشركة على الويب .