Обзор корпоративного SSD Kingston DC500R

Твердотельный накопитель (SSD) корпоративного класса Kingston DC500R, анонсированный в середине марта этого года, представляет собой идеальное решение для тех компаний, которые часто сталкиваются с задачами, требующими высокой скорости чтения: например, загрузка серверов, интернет-обслуживание, обслуживание виртуализированной инфраструктуры, работа с базами данных и аналитика. Форм-фактор 2,5" оптимален для такой нагрузки, кроме того – это первый SSD от Kingston с функцией строгой приоритизации трафика (QoS), которая позволяет достаточно точно прогнозировать скорость случайного чтения и записи (число операций ввода-вывода в секунду) и обеспечивает низкие задержки при чтении и записи в широком диапазоне рабочих нагрузок.

Диск Kingston DC500R базируется на технологии флэш-памяти 3D TLC NAND и выпускается в четырех версиях – емкостью 480 и 960 ГБ, 1,92 и 3,84 ТБ; это дает компаниям возможность немного сэкономить, в том числе и тем, которым просто не нужны диски повышенной емкости. В данном обзоре мы рассмотрим диск емкостью 3,84 ТБ со следующими номинальными характеристиками: скорость последовательного чтения/ записи – 555 и 520 МБ/с соответственно, установившаяся скорость случайного 4-КБ чтения/ записи – 98000 и 28000 IOPS соответственно. Отметим здесь же, что Kingston предлагает в этой же серии диск DC500M, который оптимизирован в равной мере под оба вида нагрузки (чтение и запись).

Производительность

Тестовые платформы

Обзорные тестирования корпоративных SSD мы проводим на серверных платформах Lenovo ThinkSystem SR850 (тестирование приложений) и Dell PowerEdge R740xd (синтетические бенчмарки). ThinkSystem SR850 – это хорошо оснащенная четырехпроцессорная платформа, которая предлагает вычислительную мощность, более чем достаточную для того, чтобы по максимуму нагрузить высокопроизводительный накопитель. Синтетические тесты не требуют стольких ресурсов, поэтому их мы запускаем на более традиционном двухпроцессорном сервере. В обоих случаях наша цель – показать работу накопителя в наиболее выгодном свете, на уровне максимальных характеристик, заявленных производителем.

Lenovo ThinkSystem SR850:

• четыре процессора Intel Platinum 8160 (2,1 ГГц x 24 ядра);
• 16 модулей памяти по 32 ГБ DDR4-2666 МГц ECC;
• два RAID-контроллера 930-8i 12 Гбит/с;
• восемь NVMe-отсеков;
• операционная система VMware ESXI 6.5.

Dell PowerEdge R740xd:

• два процессора Intel Gold 6130 (2,1 ГГц x 16 ядер);
• четыре модуля памяти по 16 ГБ DDR4-2666 МГц ECC;
• RAID-контроллер PERC 730 2 ГБ 12 Гбит/с;
• встроенный NVMe-адаптер;
• операционная система Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64.

Методология тестирования

Тестовый пакет StorageReview Enterprise Test Lab позволяет составить гибкую программу тестирования накопителей корпоративного класса в рабочей среде, приближенной к той, с которой имеют дело администраторы в условиях реальной эксплуатации серверов. Пакет Enterprise Test Lab обеспечивает достаточное разнообразие конфигураций серверов, сетей, режимов энергопотребления и других параметров инфраструктуры; благодаря этому мы можем адекватно воссоздавать условия реальной эксплуатации серверных систем и с высокой точностью измерять показатели производительности подсистем хранения данных.

Эти подробности мы приводим здесь для того, чтобы профессионалы IT или закупщики, отвечающие за приобретение накопителей для организации, могли представить, в каких условиях были получены приведенные в обзоре результаты. Все наши обзоры пишутся без участия наблюдателей из компаний-производителей тестируемой продукции и тестового оборудования и не оплачиваются этими компаниями.

Анализ тестовой нагрузки и результаты тестирования

Чтобы определить характеристики производительности накопителя корпоративного класса, нужно по существу создать модель инфраструктуры, работающую с приложениями, которые используются в реальных условиях. Соответственно, наши бенчмарки выявляют производительность накопителей при онлайн-обработке транзакций (OLTP) в MySQL с помощью SysBench и в Microsoft SQL Server с помощью модельной нагрузки TPPC-C. В наших тестах на каждом накопителе создается от 2 до 4 виртуальных машин (ВМ) одинаковой конфигурации.

Производительность в SQL Server (TPPC-C)

В SQL Server каждая ВМ включает в себя два виртуальных диска: загрузочный диск объемом 100 ГБ и диск объемом 500 ГБ, на котором размещается база данных и загрузочные файлы. В части системных ресурсов каждая конфигурация ВМ содержит 16 виртуальных CPU, 64 ГБ DRAM и использует SCSI SAS-контроллер LSI Logic. И если в Sysbench предварительно собранная платформа тестируется в первую очередь на скорость операций I/O и эффективное использование емкости накопителя, то тест SQL помогает определить значения времени задержки.

Этот тест работает с версией SQL Server 2014, которая запускается на гостевой ВМ под управлением операционной системы Windows Server 2012 R2; стрессовой нагрузкой является приложение Quest Benchmark Factory для баз данных. В программе OLTP-тестирования StorageReview на базе Microsoft SQL Server используется текущий проект бенчмарка C из пакета Transaction Processing Performance Council (TPPC-C), который является моделью онлайн-обработки транзакций и имитирует сложную последовательность действий, связанную с работой многих приложений. Бенчмарк TPPC-C стоит ближе к синтетическим тестам, определяющим сильные и слабые стороны серверных накопителей, проявляющиеся в работе с базами данных. В нашем случае каждая ВМ работала с базой данных SQL Server размером 333 ГБ (1500 scale); производительность и время задержки при обработке транзакций измерялись под нагрузкой в 15000 виртуальных пользователей.

Тестовая конфигурация SQL Server (в каждой ВМ)

• ОС Windows Server 2012 R2
• Дисковое пространство: 600 ГБ занято, 500 ГБ используется
• СУБД SQL Server 2014:
• размер базы данных: 1500 scale
• количество виртуальных клиентов: 15000
• буфер RAM: 48 ГБ
• Продолжительность теста – 3 часа, из них:
• 2,5 ч – настройка конфигурации
• 30 мин – прогон теста

По результатам транзакционного бенчмарка с SQL Server диск Kingston DC500R оказался лишь слегка позади Samsung 883 DCT, показав суммарную производительность 6290,6 TPS (транзакций в секунду).

Еще более наглядным, чем TPS, показателем производительности накопителя в SQL Server является время задержки. Здесь Kingston DC500R показал одинаковое время с Samsung 860 DCT – 26,5 мс.

Производительность в MySQL (Sysbench)

Следующий бенчмарк определяет OLTP-производительность при работе с базой данных Percona MySQL; измерение показателей производительности осуществляется с помощью SysBench. В этом тесте определяется среднее число транзакций в секунду (TPS), среднее время задержки, а также среднее время задержки при наиболее неблагоприятном сценарии (99th percentile).

В Sysbench каждая ВМ-конфигурация включает в себя три виртуальных диска: один загрузочный диск (примерно 92 ГБ), один диск с предустановленной базой данной (примерно 447 ГБ) и один диск для тестовой базы данных (270 ГБ). В части системных ресурсов каждая ВМ содержит 16 виртуальных CPU, 60 ГБ DRAM и использует SCSI SAS-контроллер LSI Logic.

Тестовая конфигурация для Sysbench (в каждой ВМ)

• Операционная система CentOS 6.3 64-bit
• БД Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1:
• число таблиц БД: 100
• размер БД: 10000000
• число потоков БД: 32
• буфер RAM: 24 ГБ
• Продолжительность теста – 3 часа, из них:
• 2 ч – настройка конфигурации 32 потоков
• 1 ч – прогон 32 потоков

В транзакционном бенчмарке Sysbench диск DC500R оказался позади всех остальных с результатом 1680,47 TPS.

Среднее время задержки – 76,2 мс – также отправляет DC500R на дно турнирной таблицы.

По результатам худшего сценария диск DC500R снова занимает последнее место с временем задержки 134,9 мс.

Тесты VDBench

Когда речь идет о тестировании накопителей, то тесты с реальными приложениями являются более предпочтительными по сравнению с синтетическими тестами. Но, хотя синтетические бенчмарки неидеальны с точки зрения их соответствия реальным рабочим нагрузкам, с точки зрения повторяемости тестовых задач и нормирования результатов они оказываются удобным инструментом для сравнительного тестирования конкурирующих аналогов. Эти бенчмарки предлагают широкий набор тестовых профилей – от типовых "краеугольных" тестов на перенос баз данных определенного размера до создания копий различных инфраструктур виртуализации рабочего стола (VDI). Во всех тестах используется один и тот же генератор нагрузки vdBench с программным движком, который обеспечивает автоматическую обработку и запись результатов большими кластерами. Это позволяет задавать одну и ту же нагрузку для целого ряда накопителей – как дисковых массивов, так и отдельных дисков. У нас в этих тестах диски целиком заполнялись данными, при этом были выделены разделы, занимающие по 25% емкости диска. Это было сделано с целью моделирования возможного варианта взаимодействия накопителя с нагрузочным приложением – отличного от полностью «хаотичных» тестов, в которых задействуется сразу весь диск, а затем процесс обработки данных приходит в равновесное состояние (с установившейся скоростью). То есть приведенные ниже графики получены при более стабильных скоростях записи.

Тестовые профили

• 4 KБ случайная запись: 100% (только запись), 64 потока, скорость I/O 0-120%
• 64 KБ последовательное чтение: 100% (только чтение), 16 потоков, скорость I/O 0-120%
• 64 KБ последовательная запись: 100% (только запись), 8 потоков, скорость I/O 0-120%
• Синтетические базы данных: SQL и Oracle
• Копирование VDI (полное копирование и создание связанных копий)

В первом тесте VDBench – на 4-КБ случайное чтение – диск Kingston DC500R показал впечатляющий результат: задержка в пределах 1 мс вплоть до выхода на скорость 80000 IOPS и максимальная скорость 80209 IOPS при задержке 1,59 мс.

В тесте на 4-КБ случайную запись все диски показали примерно одинаковые результаты с максимальной скоростью чуть более 63000 IOPS при задержке 2 мс.

В части последовательной нагрузки рассмотрим сначала тест на 64-KБ чтение. Здесь накопитель Kingston работал с задержкой менее 1 мс до выхода на скорость 5200 IOPS (или 325 МБ/с) и в итоге занял второе место с максимальной скоростью 7183 IOPS (449 МБ/с) и задержкой 2,22 мс.

В тесте на последовательную запись диск Kingston продемонстрировал лучшую по сравнению с остальными производительность, сохранив задержку в пределах 1 мс до выхода на скорость 5700 IOPS (356 МБ/с) и показав максимальную скорость 6291 IOPS (395 МБ/с) при задержке 2,51 мс.

Далее мы переходим к задачам SQL, и здесь диск Kingston DC500R смог показать только самый быстрый выход задержки за пределы 1 мс – во всех трех тестах. А максимальная скорость DC500R в первом тесте составила 26411 IOPS при задержке 1,2 мс.

В тесте SQL 90-10 диск Kingston занял последнее место с максимальной скоростью 27339 IOPS при задержке 1,17 мс.

В тесте SQL 80-20 эта тенденция продолжается. Здесь диск Kingston показал максимальную производительность 29576 IOPS при задержке 1,08 мс.

В тестах с Oracle накопитель DC500R снова занимает последние места, но на этот раз все-таки удерживает время задержки в пределах 1 мс в двух тестах из трех. В первом тесте Kingston достиг максимальной скорости 29098 IOPS с величиной задержки 1,18 мс.

В тесте Oracle 90-10 диск DC500R показал пиковую производительность 24555 IOPS при задержке 894,3 мкс.

Результат Kingston в Oracle 80-20 – максимум 26401 IOPS при задержке 831,9 мкс.

Переходим к созданию копий VDI – полных и связанных ссылками. В тесте VDI Full Clone (FC) Boot диск Kingston опять занял последнее место с выходом за пределы миллисекундной задержки на скорости около 12000 IOPS и итоговым максимальным результатом 16203 IOPS при задержке 2,14 мс.

В VDI FC Initial Login диск Kingston продемонстрировал более высокие показатели, заняв в итоге второе место (очень близкое к третьему). Диск сохранял задержку в пределах миллисекунды до скорости 11000 IOPS и вышел на максимальную скорость 13652 IOPS при задержке 2,18 мс.

Аналогичный результат у Kingston мы видим и в VDI FC Monday Login. Хотя диск Seagate Nytro 1351 продемонстрировал немного более высокую пиковую производительность, диск Kingston по ходу теста сохранял лучшее время задержки. Пиковая производительность DC500R составила 11897 IOPS при задержке 1,31 мс.

Переходим к созданию связанных копий (Linked Clone, LC). В загрузочном тесте диск Kingston занял последнее место с выходом за пределы миллисекундной задержки на скорости менее 6000 IOPS. Пиковая производительность DC500R составила 7861 IOPS при задержке 2,03 мс.

Однако в VDI LC Initial Login наш диск вернулся на второе место, удерживая величину задержки в пределах 1 мс почти до пиковой скорости – 7950 IOPS, где задержка составила 1,001 мс.

И, наконец, в последнем тесте – VDI LC Monday Login – диск Kingston снова оказался вторым с максимальной скоростью 9205 IOPS и задержкой 1,72 мс. Время задержки в пределах 1 мс диск удерживал до скорости 6400 IOPS.

Заключение

Накопитель Kingston DC500R – это самый последний SATA SSD корпоративного класса, разработанный этой компанией. Диск DC500R выпускается в форм-факторе 2,5" в диапазоне емкостей от 480 ГБ до 3,84 ТБ. Этот накопитель на базе флэш-памяти 3D TLC NAND сочетает высокую производительность и большой ресурс: для модели емкостью 3,84 ТБ заявлены скорости последовательного чтения и записи – 555 и 520 МБ/с соответственно, случайного чтения и записи – 98000 и 28000 IOPS соответственно, ресурс – 3504 TBW.

Для сравнительного тестирования производительности мы выставили против Kingston DC500R ряд других популярных SATA SSD, в том числе Samsung 860 DCT и 883 DCT, а также Seagate Nytro 3530. Диск Kington DC500R в целом смог удержаться на уровне этих дисков (а в некоторых случаях даже превзойти их). В тестах с приложением SQL Server диск Kingston DC500R показал хорошие результаты: итоговое второе место по числу транзакций в секунду (6291,8 TPS) и времени задержки (26,5 мс). В тестах Sysbench с более высокой нагрузкой в части записи DC500R съехал на дно турнирной таблицы с производительностью 1680,5 TPS, средней задержкой 76,2 мс и задержкой при наименее благоприятном сценарии 134,9 мс.

В тестах на случайное 4-KБ чтение/ запись диск Kingston DC500R показал при чтении скорость 80209 IOPS с задержкой 1,59 мс, при записи – скорость чуть выше 63000 IOPS с задержкой 2 мс. При последовательном 64-KБ чтении и записи диск DC500R достиг соответственно скоростей 7183 IOPS (449 МБ/с) с задержкой 2,22 мс и 6291 IOPS (395 МБ/с) с задержкой 2,51 мс. В тестах с синтетической нагрузкой типа SQL и Oracle с повышенными требованиями к скорости записи производительность DC500R снова упала. С SQL-нагрузкой диск Kingston DC500R работал не лучшим образом, заняв последнее место во всех трех тестах, причем с самым быстрым выходом за пределы миллисекундной задержки. Однако с Oracle-нагрузкой мы получили другую картину – в двух тестах из трех задержка все время оставалась в пределах 1 мс. В бенчмарках с копированием VDI диск Kingston DC500R в целом также удерживался на достаточно высоком уровне.

В общем, SSD Kingston DC500R – это накопитель корпоративного класса, безусловно заслуживающий внимания. Как бы ни были привлекательны высокоскоростные технологии (NVMe и другие), диски SATA остаются наиболее популярным решением, когда речь заходит о серверных или загрузочных накопителях, где ключевым параметром является надежность. Они также более выгодны с точки зрения соотношения цены и емкости, а также совокупной стоимости владения системой (TCO), обладая всеми преимуществами SSD по сравнению с HDD. По своим целевым показателям диск DC500R во многих тестах занял верхние строчки итогового протокола, выдержав конкуренцию с другими достойными аналогами. В целом, DC500R – это хороший вариант накопителя с интерфейсом SATA для тех случаев, когда требуется высокая надежность и производительность в широком диапазоне емкостей.

Читайте также:

Intel Core i5-9400F против AMD Ryzen 5 2600X

С недавних пор компания Intel испытывает некоторые затруднения, усложняющие конкурентную борьбу с новой волной процессоров Ryzen.

Достаточно ли шести гигабайт видеопамяти карты GeForce RTX 2060 для игр на разрешении 1440p?

Сегодня мы рассмотрим претензии некоторых пользователей к видеокарте GeForce RTX 2060, предъявляемые по поводу ее сравнительно небольшого объема видеопамяти – всего 6 ГБ.

Обзор видеокарты NVIDIA Quadro RTX 4000

Видеокарта NVIDIA Quadro RTX 4000 с графической архитектурой Turing позиционируется как супербыстрое профессиональное решение, цена которого – $900 – оправдана высокими показателями производительности, но здесь есть свои тонкости.