- Odpowiedzi: 6
- ·
- TS-x77
- ·
- 1 GbE
- ·
- 5.1.5
Fakty – czy warto kupić dysk SSD klasy Enterprise do serwera NAS?
Autor: Silas, Mariusz - QNAP Systems, Inc.
Recenzja Kingston DC400 SSD
Najczęściej popełniane błędy
Częstym problemem użytkowników jest niepoprawny wybór dysków SSD do pracy w grupie współtworzącej macierz dyskową RAID. Użytkownicy nie zdają sobie sprawy, że dyski klienckie SSD nie zapewniają stałej prędkości losowych operacji wejścia/wyjścia (IOPS). Użytkownicy czytając dostępne w Internecie recenzje, artykuły sponsorowane z pomiarami prędkości dysków innych producentów nie biorą pod uwagę spadku wydajności z upływem czasu użytkowania takiego dysku SSD wynikającego z trzech kluczowych elementów: wydajności, wytrzymałości i niezawodności.
Dlaczego SSD Enterprise? Zwykły „SSD-ek” też OK!
W przeciwieństwie do klienckich dysków SSD, które są zoptymalizowane pod kątem szczytowej wydajności tylko w pierwszych kilku sekundach operacji, oferowane przez firmę Kingston dyski korporacyjne SSD z serii DC400 zapewniają wyższą niezmienną wydajność dzięki wykorzystaniu dodatkowych bloków pamięci (OP). Co ciekawe i bardzo istotne dyski SSD Kingston DC400 klasy Enterprise wyposażone są w rozwiązania techniczne umożliwiające odzyskiwanie uszkodzonych bloków z wykorzystaniem parzystości danych (podobnie do RAID) przechowywanych w innych, dodatkowych segmentach pamięci.
Cykl pracy
Dyski SSD typu Enterprise różnią się od konsumenckich dysków SSD także cyklem pracy. W zwykłym dysku SSD przewiduje się maksymalny czas pracy 8 godzin w ciągu dnia, a właściwie cykl pracy 20/80 – czyli aktywność przez 20% czasu i 80% w stanie bezczynności lub uśpienia. Natomiast dyski SSD Kingston DC400 klasy korporacyjnej zostały zaprojektowane, aby obsługiwać nieustające obciążenie operacjami odczytu i zapisu w scenariuszach typowych dla serwerów i centrów danych – czyli pracy 24 godziny na dobę i 7 dni w tygodniu.
RAID na zwykłym SSD?
Dla serwerów, macierzy dyskowych tj. QNAP absolutnie odradza się używania klienckich dysków SSD nawet w pojedynczych konfiguracjach typu Single Disk, a zwłaszcza w RAID w przeciwnym razie będzie to skutkować dramatycznym spadkiem wydajności, a w rezultacie awarią. Stała wydajność i prędkość zapisywanych danych oraz praca 24/7 jest niezbędna do zachowania poprawnych i efektywnych rezultatów RAID 0, 1+0, 1 ale także dla RAID 5 i 6. Dla właśnie takich celów zostały zaprojektowane dyski SSD Kingston z serii DC400, które oferują niezmiennie wydajną pracę i niskie opóźnienia.
Częstym problemem użytkowników jest niepoprawny wybór dysków SSD do pracy w grupie współtworzącej macierz dyskową RAID. Użytkownicy nie zdają sobie sprawy, że dyski klienckie SSD nie zapewniają stałej prędkości losowych operacji wejścia/wyjścia (IOPS). Użytkownicy czytając dostępne w Internecie recenzje, artykuły sponsorowane z pomiarami prędkości dysków innych producentów nie biorą pod uwagę spadku wydajności z upływem czasu użytkowania takiego dysku SSD wynikającego z trzech kluczowych elementów: wydajności, wytrzymałości i niezawodności.
Dlaczego SSD Enterprise? Zwykły „SSD-ek” też OK!
W przeciwieństwie do klienckich dysków SSD, które są zoptymalizowane pod kątem szczytowej wydajności tylko w pierwszych kilku sekundach operacji, oferowane przez firmę Kingston dyski korporacyjne SSD z serii DC400 zapewniają wyższą niezmienną wydajność dzięki wykorzystaniu dodatkowych bloków pamięci (OP). Co ciekawe i bardzo istotne dyski SSD Kingston DC400 klasy Enterprise wyposażone są w rozwiązania techniczne umożliwiające odzyskiwanie uszkodzonych bloków z wykorzystaniem parzystości danych (podobnie do RAID) przechowywanych w innych, dodatkowych segmentach pamięci.
Cykl pracy
Dyski SSD typu Enterprise różnią się od konsumenckich dysków SSD także cyklem pracy. W zwykłym dysku SSD przewiduje się maksymalny czas pracy 8 godzin w ciągu dnia, a właściwie cykl pracy 20/80 – czyli aktywność przez 20% czasu i 80% w stanie bezczynności lub uśpienia. Natomiast dyski SSD Kingston DC400 klasy korporacyjnej zostały zaprojektowane, aby obsługiwać nieustające obciążenie operacjami odczytu i zapisu w scenariuszach typowych dla serwerów i centrów danych – czyli pracy 24 godziny na dobę i 7 dni w tygodniu.
RAID na zwykłym SSD?
Dla serwerów, macierzy dyskowych tj. QNAP absolutnie odradza się używania klienckich dysków SSD nawet w pojedynczych konfiguracjach typu Single Disk, a zwłaszcza w RAID w przeciwnym razie będzie to skutkować dramatycznym spadkiem wydajności, a w rezultacie awarią. Stała wydajność i prędkość zapisywanych danych oraz praca 24/7 jest niezbędna do zachowania poprawnych i efektywnych rezultatów RAID 0, 1+0, 1 ale także dla RAID 5 i 6. Dla właśnie takich celów zostały zaprojektowane dyski SSD Kingston z serii DC400, które oferują niezmiennie wydajną pracę i niskie opóźnienia.
Dyski SSD Kingston DC400 zostały zaprojektowane z wykorzystaniem 15nm układów nieulotnej pamięci flash NAND typu MLC (multi-level cell), które przechowują w jednej komórce trzy bity. W dyskach SSD z serii DC400 układy flash NAND są obsługiwane przez cztero-rdzeniowy kontroler Phison S10 wyposażony w rozwiązania techniczne dedykowane dla rynku korporacyjnego.
Ponadto seria DC400 umożliwia przez użytkownika konfigurację ilości bloków nadmiarowych – zwanymi też rezerwowymi (Over-provisioning), przez co dysk SSD można manualnie dostosować do konkretnego scenariusza pracy, np. dla centrów danych zwiększając jego pojemność, lub też zwiększając ilość bloków nadmiarowych, aby zapewnić większą niezawodność w zastosowaniach np. transakcyjnych OLTP. Za pomocą narzędzia o nazwie Kingston SSD Manager (KSM) można zwiększyć ilość bloków nadmiarowych (Over-Provisioning) z fabrycznych 7% do 28% zwiększając wydajność kosztem niezawodności i wytrzymałości dysku SSD. Ponadto za pomocą narzędzia KSM można także zarządzać opcjami bezpieczeństwa TCG Opal i IEEE 1667, monitorowanie kondycji dysku SSD, bezpiecznie wymazać dane i zaktualizować oprogramowanie. Seria DC400, to nie tylko rozwiązanie dla centrum danych, ale także niezawodny nośnik SSD do podstawowych operacji tj. rozruch i działanie systemu operacyjnego oraz uruchomionych na nim aplikacji.
Kompatybilność i funkcje SSD w QNAP NAS
Model | Kompatybilność z QNAP | S.M.A.R.T. Monitoring | S.M.A.R.T. Self-Test | SSD Bezpieczne wymazanie danych | SSD Trim | DZAT (Deterministic Zeros After Trim) |
---|---|---|---|---|---|---|
SSD Kingston KC1000 480 GB | Tak | Tak | Nie | Nie | Tak | Nie |
SSD Kingston DC400 480 GB | Tak | Tak | Tak | Tak | Tak | Tak |
SSD Kingston SM2280 M.2 480 GB | Tak | Tak | Tak | Tak | Tak | Tak |
Testy wydajności
Popatrzmy teraz na wyniki testów, którym poddane były dyski SSD Kingston DC400...
Opis: Testy wydajności odczytu sekwencyjnego i IOPS przeprowadzone bezpośrednio na serwerze QNAP TS-877 Ryzen 5 1600 48GB DDR4 RAM za pomocą funkcji dostępnej w oprogramowaniu QNAP QTS 4.3 w panelu zarządzania pamięcią masową i migawkami.
Opis: 1) Import maszyny wirtualnej polega na odczycie z tego samego dysku co docelowy dysk wyeksportowanego obrazu .qvm o objętości 120 GB i utworzenie maszyny wirtualnej z obrazem dysku o pojemności 384 GB. 2) Czas startu maszyny VM z 1 GB RAM tylko wykorzystując SWAP na HDD do pracy.
Testy aplikacji multimedialnych Plex i Emby:
Test przepustowości I/O i najważniejszy test wydajności transakcji OLTP w bazach danych MySQL przeprowadzony na maszynie wirtualnej VM Ubuntu 16.Surowe wyniki testów transakcji OLTP w bazie danych MySQL - Raport napisał:HDD Seagate IronWolf 12 TB:
Kod:OLTP test statistics: queries performed: read: 94192 write: 33633 other: 13453 total: 141278 transactions: 6725 (111.99 per sec.) deadlocks: 3 (0.05 per sec.) read/write requests: 127825 (2128.71 per sec.) other operations: 13453 (224.04 per sec.) Test execution summary: total time: 60.0480s total number of events: 6725 total time taken by event execution: 360.2237 per-request statistics: min: 24.83ms avg: 53.56ms max: 306.26ms approx. 95 percentile: 100.45ms Threads fairness: events (avg/stddev): 1120.8333/3.80 execution time (avg/stddev): 60.0373/0.01
SSD Kingston KC1000 NVMe 480 GB:
Kod:OLTP test statistics: queries performed: read: 1011192 write: 361058 other: 144427 total: 1516677 transactions: 72199 (1203.24 per sec.) deadlocks: 29 (0.48 per sec.) read/write requests: 1372250 (22869.40 per sec.) other operations: 144427 (2406.97 per sec.) Test execution summary: total time: 60.0038s total number of events: 72199 total time taken by event execution: 359.6366 per-request statistics: min: 2.23ms avg: 4.98ms max: 46.21ms approx. 95 percentile: 7.66ms Threads fairness: events (avg/stddev): 12033.1667/22.39 execution time (avg/stddev): 59.9394/0.00
SSD Kingston DC400 SATA3 480 GB:
Kod:OLTP test statistics: queries performed: read: 322028 write: 114922 other: 45968 total: 482918 transactions: 22966 (382.69 per sec.) deadlocks: 36 (0.60 per sec.) read/write requests: 436950 (7281.01 per sec.) other operations: 45968 (765.98 per sec.) Test execution summary: total time: 60.0123s total number of events: 22966 total time taken by event execution: 359.9278 per-request statistics: min: 7.47ms avg: 15.67ms max: 104.48ms approx. 95 percentile: 24.37ms Threads fairness: events (avg/stddev): 3827.6667/6.05 execution time (avg/stddev): 59.9880/0.00
Jeśli zerkniemy na wyniki dysków SSD Kingston DC400 i KC1000, to zobaczymy wzrost prędkości operacji nie tylko na operacjach I/O kopiowania danych, ale także zobaczymy wzrost wydajności aplikacji, maszyn wirtualnych i przede wszystkim ogromny wzrost operacji na bazach danych. Dzieje się tak ponieważ dyski SSD minimalizują opóźnienia odczytu/zapisu przez co procesor nie musi przechodzić w stan spoczynku lub oczekiwania na dalsze operacje.
Ocena końcowa
Zalety
- Doskonałe ogólne wyniki
- Obsługa wszystkich funkcji SSD w serwerach QNAP NAS
- Konfigurowalny Over-Provisioning
- 5 lat gwarancji
Wady
- Programowe zabezpieczenie przed utratą zasilania
(za cenę 2.5-3x droższą niż konsumencki dysk SSD można by wymagać kondensatorów zabezpieczających przed utratą zasilania)
Podsumowując...
Cena, którą przychodzi nam płacić za oferowaną 5-krotną większą wytrzymałość dysków Enterprise SSD Kingston DC400 w stosunku do dysków SSD klienckich jest absolutnie uzasadniona. Seria DC400 to solidne dyski SSD o stabilnej wydajności, a 5 lat gwarancji i konfigurowalny OP sprawia, że jest to idealne rozwiązanie dla firm i przedsiębiorstw gdzie wymagana jest wytrzymała i niezawodna praca, ale także dla entuzjastów IT ceniących sobie niezawodną, stabilną i cichą pracę systemu przez wiele lat.
Dostępne modele
Seria dysków SSD Kingston DC400 została podzielona na dwa warianty. Modele zoptymalizowane pod kątem odczytu i modele zoptymalizowane pod kątem wydajności. Te pierwsze dostępne są wyłącznie na zamówienie i występują obecnie w wersji o pojemności 1800 GB. Natomiast drugi wariant, który jest dostępny na rynku „od ręki” to modele występujące w wersjach: 480 GB, 960 GB i 1600 GB.
Ciekawostka
W porównaniu pokazaliśmy też wyniku z dysku SSD dedykowanego dla firm Kingston KC1000 zbudowanego z pamięci nieulotnych NAND typu MLC pracującymi pod kontrolą procesora Phison PS5007-E7. Kingston KC1000 występuje w standardzie M.2 2280 z interfejsem NVMe™ PCIe Gen 3.0 x 4 linie i do serwera QNAP jest przyłączony za pomocą karty rozszerzeń QNAP QM2-2P-384. Na temat tego dysku SSD wrócimy w artykule „How-To Ready-To-Go 15min Własny, profesjonalny hosting Mail i WWW z opcją dalszej odsprzedaży w QNAP”, który opublikujemy w przed Świętami Bożego Narodzenia 2018.
Jak został wykonany test wydajności I/O?
Po zalogowaniu przez SSH do QNAP uruchomiono polecenie:
Bash:qcli_storage -t
Jak został wykonany test transakcji OLTP?
Kod źródłowy procedury testowej - Silas Mariusz napisał:Na uruchomionej w QNAP maszynie wirtualnej z Ubuntu 14.04 wykonana została poniższa procedura:
Bash:# Zainstaluj sysbench apt-get update ; apt-get install sysbench -y MYSQL_USER=root # wprowadź dane logowania admina MySQL MYSQL_PASSWORD=admin # wprowadź hasła dla admina MySQL MYSQL_DBNAME=dbtest-qnap CMD_MYSQL="mysql -u ${MYSQL_USER} -p${MYSQL_PASSWORD} -D ${MYSQL_DBNAME}" # Utworz baze danych na ktorej przeprowadzimy test echo "create database ${MYSQL_DBNAME};" | $CMD_MYSQL # Przygotuj baze danych sysbench --test=oltp --oltp-table-size=1000000 \ --mysql-db=${MYSQL_DBNAME} \ --mysql-user=${MYSQL_USER} \ --mysql-password=${MYSQL_PASSWORD} \ prepare # Uruchom test wydajnosci transakcji OLTP sysbench --test=oltp --oltp-table-size=1000000 --oltp-test-mode=complex \ --oltp-read-only=off --num-threads=6 --max-time=60 --max-requests=0 \ --mysql-db=${MYSQL_DBNAME} \ --mysql-user=${MYSQL_USER} \ --mysql-password=${MYSQL_PASSWORD} \ run # Usun baze jesli chcesz wykonac kolejny test... echo "drop database dbtest;" | $CMD_MYSQL