Você pediu exemplos da vida real de nossos SSDs corporativos e testes profissionais. Fornecemos uma visão geral detalhada dos nossos
SSDs Kingston DC500R e DC500M do nosso parceiro True System. Os especialistas da True System montaram um servidor real e emularam tarefas absolutamente reais que todos os SSDs de classe corporativa enfrentam. Vamos ler o que eles fizeram!
Programação 2019 da Kingston
Para começar, um pouco de teoria seca. Todos os SSDs da Kingston podem ser divididos em quatro grandes grupos. Essa divisão é condicional, uma vez que as mesmas unidades se enquadram em várias famílias ao mesmo tempo.
- SSDs para criadores de sistemas: SSDs SATA de 2,5 ", M.2 e mSATA Kingston UV500 e dois modelos de armazenamento NVMe - Kingston A1000 e Kingston KC2000;
- SSD para usuários . Os mesmos modelos do grupo anterior e, além disso, o SSD SATA Kingston A400;
- SSD para empresas : UV500 e KC2000;
- SSD corporativo . Drives série DC500, que se tornou o herói desta revisão. A linha DC500 é dividida em DC500R (leitura primária, 0,5 DWPD) e DC500M (cargas mistas, 1,3 DWPD).
No teste, o True System possuía Kingston DC500R com capacidade de 960 GB e Kingston DC500M com 1920 GB de memória. Vamos atualizar suas características:
Kingston DC500R- Volume: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formato: 2,5 ", altura 7 mm
- Interface: SATA 3.0, 6 Gb / s
- Desempenho declarado (para o modelo 960 GB)
- Acesso serial: leitura - 555 MB / s, gravação - 525 MB / s
- Acesso aleatório (bloco de 4 KB): leitura - 98.000 IOPS, gravação - 20.000 IOPS
- Atrasos na QoS (bloco de 4 KB, QD = 1, percentil 99,9%): leitura - 500 μs, gravação - 2 ms
- Tamanho do setor emulado: 512 bytes (lógico / físico)
- Recurso: 0.5 DWPD
- Período de garantia: 5 anos
Kingston DC500M- Volume: 480, 960, 1920, 3840 GB
- Formato: 2,5 ", altura 7 mm
- Interface: SATA 3.0, 6 Gb / s
- Desempenho declarado (para o modelo de 1920 GB)
- Acesso serial: leitura - 555 MB / s, gravação - 520 MB / s
- Acesso aleatório (bloco de 4 KB): leitura - 98.000 IOPS, gravação - 75.000 IOPS
- Atrasos na QoS (bloco de 4 KB, QD = 1, percentil 99,9%): leitura - 500 μs, gravação - 2 ms
- Tamanho do setor emulado: 512 bytes (lógico / físico)
- Recurso: 1.3 DWPD
- Período de garantia: 5 anos
Os especialistas da True System notaram que, nas unidades Kingston, os valores de QoS do atraso total são indicados como o valor percentual máximo de 99,9% (99,9% de todos os valores serão inferiores ao valor especificado). Esse é um indicador muito importante, especialmente para as unidades de servidor, pois exigem previsibilidade, estabilidade e ausência de congelamentos inesperados em seu trabalho. Se você souber quais atrasos na QoS são indicados na especificação da unidade, poderá prever sua operação, o que é muito conveniente.
Parâmetros de teste
Ambas as unidades foram testadas em um banco de testes simulando um servidor. Suas características:
- Processador Intel Xeon E5-2620 V4 (8 núcleos, 2,1 GHz, HT ativado)
- 32 GB de memória
- Placa-mãe Supermicro X10SRi-F (1x soquete R3, Intel C612)
- CentOS Linux 7.6.1810
- Para gerar a carga, foi usada a FIO versão 3.14
E novamente sobre quais SSDs foram testados:
- Kingston DC500R 960GB (SEDC500R960G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Volume: 960197124096 bytes
- Kingston DC500M 1920 GB (SEDC500M1920G)
- Firmware: SCEKJ2.3
- Volume: 1 920 383 410 176 bytes
Metodologia de teste
A base foi o popular
conjunto de testes
SNIA Solid State Storage Performance Specification v2.0.1 , mas os testadores fizeram ajustes para tornar as cargas de trabalho mais próximas do uso real dos SSDs corporativos em 2019. Na descrição de cada teste, observamos o que exatamente foi alterado e por quê.
Teste de operações de E / S (IOPS)Esse teste mede o número de operações de E / S por segundo para blocos de vários tamanhos (1024 KB, 128 KB, 64 KB, 32 KB, 16 KB, 8 KB, 4 KB, 0.5 KB) e acesso aleatório com diferentes taxas de leitura / gravação registro (100/0, 95/5, 65/35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100). Os especialistas do True System usaram os seguintes parâmetros de teste: 16 threads com profundidade de fila de 8. Ao mesmo tempo, um bloco de 0,5 KB (512 bytes) não foi executado, pois seu tamanho era pequeno demais para carregar seriamente as unidades.
Kingston DC500R no teste IOPS
Dados tabulares:
Kingston DC500M no teste IOPS
Dados tabulares:
O teste IOPS não implica entrar no modo de saturação, portanto é bastante fácil. Ambas as unidades lidaram perfeitamente, atendendo plenamente às características declaradas da fábrica. Os sujeitos apresentaram excelente desempenho em blocos de escrita de 4 KB: 70 e 88 mil IOPS. Isso é ótimo, especialmente para o Kingston DC500R orientado para leitura. Quanto às próprias operações de leitura, esses SSDs não apenas excedem os valores de fábrica, mas também se aproximam do desempenho máximo da interface SATA.
Teste de largura de bandaEste teste examina a taxa de transferência de acesso sequencial. Ou seja, os dois SSDs executam operações de leitura e gravação seqüenciais com blocos de 1 MB e 128 KB. 8 segmentos com profundidade de fila de 16 por segmento.
Kingston DC500R:- Leitura sequencial de 128 KB: 539.81 MB / s
- Gravação sequencial de 128 KB: 416.16 MB / s
- Leitura sequencial de 1 MB: 539,98 MB / s
- Gravação sequencial de 1 MB: 425,18 MB / s
Kingston DC500M:- Leitura sequencial de 128 KB: 539.27 MB / s
- Gravação sequencial de 128 KB: 518.97 MB / s
- Leitura sequencial de 1 MB: 539,44 MB / s
- Gravação sequencial de 1 MB: 518,48 MB / s
E aqui também vemos que a velocidade de leitura sequencial do SSD se aproximou do limite de largura de banda da interface SATA 3. Em geral, nenhum problema com a leitura sequencial é encontrado nos discos Kingston.
A gravação seqüencial está um pouco atrasada, o que é especialmente evidente na Kingston DC500R, que pertence à classe de leitura intensiva, ou seja, foi projetada para leitura intensiva. Portanto, a Kingston DC500R nesta parte do teste forneceu valores ainda mais baixos. Mas os especialistas do True System acreditam que, para uma unidade que não foi projetada para tais cargas (lembre-se de que o recurso do DC500R é de 0,5 DWPD), esses mais de 400 MB / s ainda podem ser considerados um bom resultado.
Teste de atraso
Como já observamos, este é o teste mais importante para unidades corporativas. Afinal, ele pode ser usado para determinar quais problemas surgem durante a longa operação diária de uma unidade SSD. O teste SNIA PTS padrão mede a latência média e máxima para vários tamanhos de bloco (8 KB, 4 KB, 0.5 KB) e taxas de leitura / gravação (100/0, 65/35, 0/100) com profundidade mínima da fila (1 fluxo com QD = 1). No entanto, os editores do True System decidiram modificá-lo seriamente para obter valores mais realistas:
- Excluiu o bloco de 0,5 KB;
- Em vez de uma carga de thread único com as filas 1 e 32, a carga varia no número de fluxos (1, 2, 4) e na profundidade da fila (1, 2, 4, 8, 16, 32);
- Em vez da proporção 65/35, 70/30 é usada como mais realista;
- Não são apenas fornecidos valores médios e máximos, mas também percentis 99%, 99,9%;
- para o valor selecionado do número de fluxos, são construídos gráficos da dependência do atraso (99%, 99,9% e valor médio) no IOPS para todos os blocos e taxas de leitura / gravação.
A média dos dados foi de quatro de 25 rodadas, com duração de 35 segundos (5 "aquecimentos" + carga de 30 segundos) cada. Para gráficos, os editores do True System escolheram uma série de valores com profundidades de fila de 1 a 32 para 1 a 4 threads. Isso foi feito para avaliar o desempenho dos inversores, levando em consideração o atraso, ou seja, o indicador mais realista.
Indicadores de atraso médio:
Este gráfico ilustra a diferença entre o DC500R e o DC500M. O Kingston DC500R foi projetado para operações de leitura intensivas, para que o número de operações de gravação não aumente com o aumento da carga, permanecendo em 25.000.
Se você observar a carga mista (70% da escrita e 30% da leitura), a diferença entre o DC500R e o DC500M também permanece perceptível. Se considerarmos a carga correspondente a um atraso de 400 microssegundos, veremos que o DC500M universal tem um desempenho três vezes maior. Isso também é bastante natural e decorre das características das unidades.
Um detalhe curioso - o DC500M está à frente do DC500R, mesmo com 100% de leitura, fornecendo menos latência com a mesma quantidade de IOPS. A diferença é pequena, mas muito interessante.
Atraso percentual de 99%:
Atraso percentual de 99,9%:
De acordo com esses gráficos, os especialistas do True System verificaram a confiabilidade das características declaradas quanto ao atraso na QoS. As especificações indicaram um indicador de 0,5 ms para leitura e 2 ms para gravação em um bloco de 4 KB com profundidade de fila igual a 1. Temos orgulho em anunciar que esses números foram confirmados, também com uma grande margem. Curiosamente, o atraso mínimo de leitura (280–290 μs para DC500R e 250–260 μs para DC500M) é alcançado não em QD = 1, mas em 2–4.
O atraso de gravação em QD = 1 foi de 50 μs (um atraso tão baixo é obtido devido ao fato de que, em baixa carga, é garantido que o cache da unidade seja liberado, e sempre vemos um atraso ao gravar no cache). Este indicador é 40 vezes menor que o valor declarado!
Teste de desempenho contínuoOutro teste extremamente realista, que estuda a alteração no desempenho (IOPS e latência) durante um longo trabalho intensivo. Como cenário de trabalho, foi selecionada a gravação aleatória em blocos de 4 KB por 600 minutos. O significado desse teste é que, com essa carga, a unidade SSD entra no modo de saturação quando o controlador está coletando lixo continuamente para preparar blocos de memória livres para gravação. Ou seja, esse é o modo mais exaustivo - exatamente o que os SSDs de classe corporativa enfrentados em servidores reais enfrentam.
De acordo com os resultados do teste True System, recebemos os seguintes indicadores de desempenho:
O principal resultado desta parte do teste: o Kingston DC500R e o Kingston DC500M em operação real excedem seus próprios valores de fábrica. Quando os blocos preparados terminam, t inicia o modo de saturação, o Kingston DC500R é mantido em 22.000 IOPS (em vez de 20.000 IOPS). O Kingston DC500M está na faixa de 77 a 78.000, embora 75.000 IOPS sejam declarados no perfil da unidade. A diferença entre as unidades também é claramente visível neste teste: se uma alta proporção de operações de gravação é esperada no fluxo de trabalho da unidade, a Kingston DC500M acaba sendo três vezes mais produtiva (também lembramos que a DC500M também mostrou melhor latência nas operações de leitura).
Atrasos durante operações de gravação contínua são mostrados no gráfico a seguir. Valor médio, percentis 99%, 99,9% e 99,99%.
Vemos que a latência de ambas as unidades aumenta proporcionalmente à diminuição no desempenho, sem falhas acentuadas e picos inexplicáveis. Isso é muito bom, pois é precisamente a previsibilidade esperada das unidades corporativas. Os especialistas do True System enfatizam que o teste ocorreu em 8 threads com uma profundidade de fila de 16 para cada thread, portanto, não são valores absolutos, mas a dinâmica é importante. Quando eles testaram o DC400, houve sérios atrasos neste teste devido ao controlador, mas neste gráfico o Kingston DC500R e o Kingston DC500M não apresentam esses problemas.
Distribuição de atraso de cargaComo bônus, os editores do True System conduziram o Kingston DC500R e o Kingston DC500M pelo teste simplificado nº 13 da especificação SNIA SSS PTS 2.0.1. A distribuição do atraso sob carga foi estudada na forma de um padrão especial de CBW:
Tamanhos de bloco:
Distribuição de carga por volume de unidade:
Relação de leitura / gravação: 60/40%.
Após a exclusão e a pré-carga seguras, os testadores executaram 10 rodadas de 60 segundos do teste principal para o número de threads de 1 a 4 e a profundidade da fila de 1 a 32. Com base nos resultados, foi construído um histograma da distribuição por valores das rodadas correspondentes à produtividade média (IOPS). Para ambas as unidades, isso foi alcançado com um único fluxo com profundidade de fila de 4.
Como resultado, foram obtidos os seguintes valores:
DC500R: 17949 IOPS com atraso de 594 μs
DC500M: 18880 IOPS a 448 μs.
A distribuição do atraso foi analisada separadamente para leitura e escrita.
Conclusão
Os editores do True System concluíram que os benchmarks Kingston DC500R e Kingston DC500M são claramente tratados como bons. A Kingston DC500R faz um excelente trabalho de leitura e pode ser recomendado como um equipamento profissional para as respectivas tarefas. Para cargas mistas e, se necessário, mais recursos, o True System recomenda a Kingston DC500M. A publicação também observa preços atraentes para toda a gama de modelos de unidades corporativas da Kingston e reconhece que a transição para o TLC 3D-NAND realmente ajudou a diminuir o preço sem perder a qualidade. Os especialistas da True System também gostaram do alto nível de suporte técnico da Kingston e de uma garantia de cinco anos na série de unidades DC500.
PS Lembramos que a
revisão original pode ser lida no site do True System .
Para obter mais informações sobre os produtos da Kingston Technology,
visite o site da empresa .