工作站存储分类:Dell Precision系列

Dell工作站是创建各种专业内容的强大工具。 该生产线的所有设备都统一在一起:它们与专用软件完全兼容,具有高性能并且非常可靠。

在实现后者方面,正确选择用于存储数据的驱动器起着关键作用之一。 我们对此任务有非常特殊的方法。 今天,我们将向您介绍在Dell Precision工作站中用于对存储设备进行分类的方法。 该信息对于希望了解工作站本身和存储子系统的性能参数的人员很有用。


为什么驱动器性能很重要?


工作站配备了可用于客户端系统的最快的组件。 在存储方面,重要的是专业应用程序不要将大部分时间都花在等待存储子系统完成其操作上。 这种停机时间会大大降低工作站的整体性能。

存储分类和性能级别


即使存储设备具有相同的容量,它们在形状因数,物理电气连接,访问协议以及性能水平(确定此类设备速度的规格)方面也可能有所不同。 这对于固态驱动器(SSD)尤其重要,固态驱动器(SSD)的特性可能会因内部架构和所应用的闪存而根本不同。

在SSD成为主要技术之前,硬盘性能通常由所谓的后置规格决定。 用户可以简单地将驱动器翻转过来并查看以下特性:旋转速度,缓存容量,平均搜索时间,吞吐量值和驱动器内部的印版数量。 这些规范并不总是与单个应用程序的性能直接相关,但是为比较HDD生态系统中的不同磁盘提供了一些基础。



对于固态硬盘,如果不使用某些系统方法,很难比较几种型号的性能。 固态驱动器可能会在规范中提供一些描述性信息,但是将SSD接口,闪存类型和闪存控制器型号与应用程序性能进行比较并不是很合理。

与传统硬盘相比,SSD具有显着的优势,但是如果不进行任何系统的性能评估,可能很难比较不同型号的固态驱动器。 通过根据性能评估对存储设备进行分类,戴尔提高了专业工作站的效率。


Dell XPS 13 9365笔记本电脑上的SSD M.2

测量方法


需要性能测量来区分固态驱动器。 但是需要衡量什么呢? 从逻辑上讲,读写既是随机的又是顺序的。 如果您受到一些针对客户端的最受欢迎的测试的指导,则可以得出结论,应该只测量峰值性能-每秒最大可能的吞吐量或I / O操作(IOPS)。

按性能对驱动器进行分类的基准




峰值及其测量方法可能对应于专业应用程序,也可能不对应。 对于在理想条件下测量最高性能的测试尤其如此,例如,在存储管道中等待执行的I / O队列的深度很大。

为了匹配各种工作站应用程序和使用模式,我们的存储分类方法包括几种不同类型的测量。 它们反映了应用特性和综合特性。


聚类分析


群集分析中使用了各种SSD的性能测量。 在这种情况下,将应用多种聚类算法,包括质心算法和基于密度的算法,然后对结果进行比较。

可能由于PCI Express总线的优势,NVMe SSD与SATA SSD形成了一个清晰的群体。 这证实了我们以前的假设,并且我们开始在这些接口的每个接口中分配集群。

SATA SSD形成了两个群集:主要的群集位于TLC闪存模块上,而高性能的群集位于MLC存储器上。 这表明基于MLC的SSD优于基于TLC的SSD。 但是,执行某些测量时,高性能群集中的基本驱动器可能具有与另一个群集中的顶部驱动器相同(或稍差)的特性。



NVMe SSD还显示出分为两个集群,这也比其2.5英寸和M.2外形尺寸的SATA类似物明显得多。 “主”群集由基于TLC的SSD组成,而“高性能群集”包括MLC甚至多个基于SLC的SSD(附加的高性能卡,附加组件)。

结果,我们选择了基于质心的聚类算法来对单个存储设备进行分类。 尽管事实上这在带MLC闪存的SLC SSD驱动器和带TLC闪存的NVMe SSD驱动器之间造成了微小的重叠,但是这种方法使我们能够简化分类系统并获得高性能类别的最小性能指标。


简化分类系统


要为SSD供应商设定明确的要求,为“高性能集群”设定最低指导原则很重要。 正是在这一点上,创建了存储类。

Class 20驱动器是常规的SATA SSD,可以在许多客户端平台上找到。 它们适合需要安静,快速和可靠的存储解决方案的工作站用户。

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Class 30驱动器是性能最高的SATA SSD。 当我们引入分类系统时,市场上有很多这样的模型。 今天,由于多种因素(包括基于TLC的驱动器的性能增长),发布了数量有限的Class 30 SSD。如果工作站用户需要的功能超出Class 20设​​备所提供的功能,则应注意NVMe驱动器。

Class 40主要包括带有TLC闪存的海量NVMe SSD。 随着新一代替代旧型号,这里展示了许多具有多种性能的型号。



Class 50驱动器是高性能SSD,与Class 40相比,它们具有显着的性能改进。其中许多基于MLC,但某些型号支持更新更快的闪存技术,例如3D Xpoint。 我们将这些驱动器安装在Precision工作站中。

30级表现


要被视为高性能SATA SSD,驱动器必须具有一定的容量,并且至少满足表中列出的11个要求中的8个:



50级表现


可以认为性能最高的SSD模型也至少满足以下八个要求。 在这种情况下,连接类型无关紧要。



分类更新


存储技术在不断发展,分类系统仅在技术改进后才有用。 我们每六个月审查一次,并分析班级之间的差异。 向上移动群集中心可能会影响所需的最低性能:这就是为什么Class 30型号的数量和种类减少而Class 40继续增长的原因。

结论


与旋转硬盘驱动器相比,SSD具有明显的优势。 但是问题是如何将高性能固态硬盘与生产率较低的同类产品区分开来。 戴尔通过其分类系统解决了这个问题:它使您可以确定将被归类为高性能的驱动器的最低要求。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN408711/


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