`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

+33
голоса

Линейка NVMe SSD производителя пополнилась моделью с интерфейсом U.2, которая позиционируется в корпоративные платформы. Давайте изучим новинку, для которой заявлены интересные возможности.

Мы уже останавливались на проблематике использования формата U.2 в серверах. Поэтому лишь коротко напомним, что его внедрение позволяет создавать системы хранения на базе SSD с подключением напрямую к шине PCIe, но при этом конструкция разъема не создает препятствий для горячего подключения накопителей, как это происходит в случае M.2. И можно ожидать, что уже в ближайшее время сегмент решений с поддержкой U.2 быстро увеличится. Неудивительно, что недавно и Kingston представила собственный SSD данного типа. Отметим, что серия DC1000M стала первым твердотельным накопителем производителя формата U.2.

Накопители серии DC1000M предлагаются в вариантах объема 960 ГБ, 1,92 ТБ, 3,84 ТБ и 7,68 ТБ. Они заключены в корпус 2,5-дюймового форм-фактора. Уже в названии этого SSD заложено его позиционирование на корпоративный сектор, так как DC означает Data Center. В числе поддерживаемых устройством функций корпоративного класса — защита от пропадания электропитания (PLP), сквозная защита пути передачи данных и контроль телеметрических данных, для повышения надежности работы центра обработки данных.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

SSD Kingston DC1000M объемом 960 ГБ ( SEDC1000M/960G) предлагается по 10649 грн

Но, пожалуй, самая важная особенность новинки — способность хорошо работать со смешанными нагрузками, о чем свидетельствует индекс M (mixed) в ее наименовании. Для попавшего на тестирование накопителя объемом 960 ГБ заявлена производительность в операциях последовательного чтения/записи 3100 /1330 МБ/с. А при случайном доступе блоками данных по 4 КБ скорость чтения/записи составляет 400 000/125 000 IOPS.

И конечно же нельзя не отметить заявленную для этой серии латентность, типичное значение которой при чтении/записи не превышает 300 мкс / 1 мс. Этот параметр особенно важен при обработке большого числа одновременных запросов, что характерно для таких приложений, как ERP- и CRM-системы, платформы виртуализации или кэширование веб-хостинга.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Тестирование выполнялось с помощью двухпроцессорного сервера Entry, где было сформировано два программных RAID-массива

Производитель сообщает о поддержке в новых SSD инструментов SMART корпоративного уровня, с помощью которых можно отслеживать надежность, собирать информацию об интенсивности использования, оценивать срок службы твердотельного накопителя, выравнивать его износ и выполнять мониторинг температуры. Ресурс модели объемом 960 ГБ составляет 1681 ТBW, что соответствует 1 DWPD (его полный объем можно ежедневно перезаписывать) при 5 годах ограниченной гарантии с бесплатной технической поддержкой.

Тестирование

Главной целью исследования SSD DC1000M являлось подтверждение заявленных для этого устройства технических характеристик. Кроме того, мы сравнили работу новинки с показателями уже хорошо известного на рынке твердотельного накопителя корпоративного класса Kingston DC500M с интерфейсом SATA, чтобы оценить вклад пропускной способности шины PCIe Gen3.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Структура рабочих нагрузок широко распространенных приложений

Для тестирования был использован двухпроцессорный сервер Entry на платформе Intel Xeon с 32 ГБ оперативной памями DDR4-2666, к которому были подключены по два SSD Kingston SEDC1000M/960G и SEDC500M/480G. Он работал под управлением ОС Microsoft Windows Server 2019.

Коротко напомним, что разнообразные корпоративные приложения характеризуются различными соотношениями операций чтения и записи. Поэтому при тестировании для генерирования соответствующих нагрузок использовались пакеты AJA, BlackMagic, FIO-3.18, IOMeter 2008, а также Windows Performance Monitor.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность и латентность в тесте FIO при произвольном доступе

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность в тесте FIO при последовательных операциях

Оценка произвольного чтения и записи в пакете FIO показала, что для операций чтения блоками по 4 КБ производительность достигла 399 000 IOPS, тогда как при записи она составила 134 000 IOPS. При этом латентность операций чтения не превысила 0,33 мс, а для записи — 0,89 мс. Исследование в режиме последовательного чтения и записи показало соответственно 3224 МБ/c и 1305 МБ/c. Что подтвердило заявленные характеристики производительности и латентности.

Поскольку подобные накопители редко используются по-одиночке, мы провели тестирование новых SSD в составе RAID-массива в «зеркальном» режиме. В такой конфигурации наилучшим образом проявляются преимущества интерфейса NVMe. В частности, в нем обеспечиваются значительная глубина очереди и параллелизм (количество параллельных потоков) — 64Кх64К. Для сравнения, в SATA SSD — лишь один поток с глубиной очереди до 32. Кроме того, в NVMe поддерживается оптимизация до 13 команд. А за счет поддержки альтернативной формы прерываний (MCI-X -Message Signaled Interrupts — прерывания, инициируемые сообщениями) обеспечивается снижение нагрузки на процессор. А большая эффективность работы с блоками 4 КБ достигается за счет того, что в одном запросе передаются все параметры команды.

Учитывая вышесказанное, для тестирования хранилища на основе SSD NVMe DC1000M использовались 24 параллельных потока со средней глубиной очереди — 7. А основным тестовым ПО стал пакет IOMeter, который позволяет генерировать синхронные параллельные потоки, используя при этом одно процессорное ядро для каждого потока.

Для оценки диапазона производительности хранилища в зависимости от соотношения количества одновременных операций произвольного чтения и записи был проведен тест согласно спецификации SNIA. В результате выяснилось, что самая высокая производительность (220 000 IOPS), а соответственно и самая низкая латентность (0,15 мс) были получены при операциях 100% чтения. Тогда как при выполнении операций 100% записи производительность проседает в два раза.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность при произвольном доступе по спецификации SNIA

Примечательно, что при OLTP-нагрузке (соотношение чтение/запись — 65/35) и при нагрузке в виртуальной среде (соотношение 35/65) была зафиксирована одинаковая производительность. Из чего можно сделать вывод, что обеспечить работу таких приложений с одинаковой скоростью можно в независимости от их размещения непосредственно на сервере или на виртуальной машине.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность в тесте «База данных»

Тестирование хранилища при OLTP-нагрузках выполнялось с помощью IOMeter в режиме «База данных». Это исследование проводилось с двумя значениями размера блока — 4 КБ и 32 КБ. Выяснилось, что производительность СХД выше при меньшем значении, что вполне логично. На диаграмме красной пунктирной линией отмечен условный допустимый уровень латентности, при котором обеспечивается комфортный режим работы с базами данных. При блоке 4 КБ латентность даже при больших очередях ввода/вывода не превышает 0,75 мс, а при использовании блока 32 КБ хранилище может обеспечить при заданной латентности не более 32 одновременных запросов ввода/вывода. Заметим, что для большинства задач этого достаточно. И не стоит забывать, что хранилище состоит всего из двух NVMe, а при большем количестве задействованных SSD этот параметр может быть ощутимо улучшен.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность в тестах «VDI» и «Виртуальная среда - VMware»

Тестирование хранилища выполнялось и при нагрузках «Виртуальная среда VMware» и «VDI». Для «Виртуальной среды VMware» были заданы следующие параметры:

  • размер блока — 4К;

  • соотношение операций Rd/Wr — 40/60;

  • тип доступа — произвольный/последовательный 55%/45%.

И пусть не смущает использование в названии VMware, так как в других средах виртуализации, включая Microsoft Hyper-V и открытый KVM эти значения будут такими же.

Выбор режима «VDI» связан с тем, что в последнее время все более широкое применение получает технология инфраструктуры виртуальных рабочих компьютеров (Virtual Desktop Infrastructure). Думаем, оценка производительности системы хранения на базе исследуемых SSD будет востребована у потенциальных заказчиков. Тип нагрузки для этого сервиса можно описать следующим образом:

  • размер блока — 4 КБ;

  • соотношение операций Rd/Wr — 25/75;

  • тип доступа — произвольный/последовательный 80/20.

Тестирование хранилища при работе с видео-контентом выполнялось с помощью пакетов AJA и BlackMagic. В данном случае подразумевается два типа рабочих нагрузок: формирование контента и его предоставление клиентам. Они предъявляют различные требования к хранилищу, поэтому мы оценивали как оно справляется с любыми задачами. Так в BlackMagic были зафиксированы скорости чтения 2186,7 МБ/с, а записи — 409,5 МБ/с. А в AJA System Test достигнуты показатели производительности чтения 2549 МБ/с, и записи — 406 МБ/с. На диаграмме с результатами стоит обратить внимание на стабильность чтения и записи, что является весьма существенным для видеомонтажа.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность в тесте BlackMagic

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность в тесте AJA

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Стабильность чтения и записи в тесте AJA

Тест «VoD» был призван оценить возможности системы хранения в составе решений категории видео по запросу для индивидуальной доставки абоненту видеоконтента. Тип нагрузки для этого сервиса:

  • размер блока — 512 КБ;

  • соотношение операций Rd/Wr — 100/0;

  • тип доступа — произвольный (100%).

В результате, оказалось, что производительность системы хранения из двух SSD удвоилась по сравнению с одиночным.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность в тесте VoD

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Латентность в тесте VoD

Тест «media streaming» позволил исследовать работу в режиме потоковой передачи мультимедиа. Отличие от предыдущей нагрузки заключается в том, что используются только последовательные операции ввода/вывода. Тип нагрузки для этого сервиса:

  • размер блока — 64 КБ;

  • соотношение операций Rd/Wr — 98/2;

  • тип доступа — последовательный (100%).

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Производительность и латентность в тесте media streaming

А заключительным этапом исследования стало сравнение производительности хранилищ на основе SATA SSD и NVMe SSD. Выбор в качестве спарринг-партнера для NVMe SSD Kingston DC1000M серии Kingston DC500M на базе SATA-интерфейса связан с тем, что оба накопителя оптимизированы для работы со смешанными нагрузками. Поэтому должно получиться корректное сравнение возможностей использованных в них интерфейсов.

В обоих случаях хранилища были сформированы в виде программных RAID-массивов в режиме «mirror» из двух SSD в среде Storage Space Windows Server 2019. В исследовании при OLTP-нагрузках с помощью IOMeter в режиме «База данных» размер блока задавался 4 КБ. Как видно на диаграмме, производительность SATA-хранилища, как и положено, входит в насыщение при глубине очереди QD=32. При этом значение латентности резко начинает увеличиваться. В противовес, NVMe-хранилище легко справляется с такой нагрузкой. Однако стоит признать, что при небольших нагрузках (

Сравнительное тестирование выполнялось и при нагрузках «Виртуальная среда VMware». Здесь соперничество оказалось на равных, но следует иметь в виду, что NVMe-решение лучше готово к перспективе роста нагрузок, чем его SATA-конкурент.

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Сравнение производительности и латентности систем хранения NVMe и SATA в тесте «Виртуальная среда - VMware»

Kingston DC1000M — корпоративный U.2 NVMe SSD

Сравнение производительности и латентности систем хранения NVMe и SATA в тесте «База данных»

Подведем итоги

Исследованный U.2 NVMe SSD Kingston DC1000M полностью подтвердил заявленные технические характеристики, показав возможность успешно справляться со смешанными рабочими нагрузками. Поэтому он с успехом может использоваться в корпоративных платформах, перед которыми стоят задачи с широкими пределами масштабирования, включая ERP- и CRM-системы, платформы виртуализации или кэширование веб-хостинга.

26 ноября — не пропустите Dell Technologies Forum EMEA!

+33
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Slack подает жалобу на Microsoft и требует антимонопольного расследования от ЕС

 
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT