HDD

Seagate Enterprise Capacity 3.5 v5 (ST2000NM0055): производительность массива RAID0

Содержание материала


Несмотря на широкую распространенность твердотельных накопителей, классические жесткие диски остаются весьма популярными, благодаря на порядок более низкой стоимости одного гигабайта. Но существенным недостатком по сравнению с SSD остаются скоростные показатели, которые можно повысить, используя массив RAID0. Сегодня редакция ServersTech.ru создаст массив RAID0 из двух накопителей Seagate Enterprise Capacity 3.5 v5 (ST2000NM0055) и измерит его производительность.

ST2000NM0055 raid1

Массив RAID0 позволяет повысить производительность кратно количеству накопителей - теоретически два накопителя удваивают производительность. Проверим это на практике. Intel RSTe рекомендует размер полосы (Strip Size) для двух 2-терабайтных накопителей Seagate Enterprise Capacity 3.5 - 128КБ. Так и сделаем.
Обзор накопителя Seagate Enterprise Capacity 3.5 v5 (ST2000NM0055) можно прочитать по ссылке.

Тестовый стенд: Intel Xeon E3-1275v5, Supermicro X11SAE-F, Samsung DDR4-2133 ECC 8GB, Seagate Enterprise Capacity 3.5

Детализация

- Процессор: Intel Xeon E3-1275v5 (HT on; TB on);
- Материнская плата: Supermicro X11SAE-F;
- Оперативная память: 4x Samsung DDR4-2133 ECC 8GB (M391A1G43DB0-CPB);
- Накопитель: Seagate Enterprise Capacity 3.5 2ТБ (ST2000NM0055);
- ОС: Windows Server 2016.

Методика тестирования

- CrystalDiskMark v5.2.1 x64;
- ATTO Disk Benchmark v3.05;
- Anvil's Storage Benchmark v1.1.0.

Поскольку жесткий диск базируется на пластинах, то его скоростные показатели зависят в значительной мере от того, где находятся данные: чем ближе к внешнему радиусу пластины, тем выше скорость. То есть при наличии нескольких разделов на диске первый будет самым быстрым, а последний - самым медленным. Поэтому целесообразно измерять скоростные показатели как в начале диска, так и в конце - с этой целью диск был разбит на 5 разделов: первый тестовый раздел, промежуточный раздел для заполнения места, второй тестовый раздел, второй промежуточный раздел и третий тестовый раздел. Соответственно, тестовые разделы будут называться: Primary, находящийся в самом начале диска; Middle, находящийся примерно в середине диска; и Final, находящийся в конце диска.

ST2000NM0055 raid0

Результаты тестирования массива RAID0 на базе 2-терабайтных Seagate Enterprise Capacity ST2000NM0033 третьего поколения можно посмотреть по ссылке. Они не включены в статью по причине смены платформы, RAID-контроллера, ОС и версий ПО, что делает невозможным прямое сравнение массивов, но Вы можете сравнить результаты по абсолютным значениям, делая поправку на разные условия.


CrystalDiskMark (100MB)

ST2000NM0055 raid0 cm read seq

Как можно заметить, массив RAID0 в два с лишним раза быстрее одиночного накопителя, что говорит о высокой эффективности «чипсетного» RAID-контроллера.

ST2000NM0055 raid0 cm read 4k

Производительность массива RAID0 при чтении малыми блоками на порядок превосходит таковую у одиночного накопителя (стоит заметить, что SSD Kingston KC300 120GB не так уж и далеко ушел от RAID0-массива в данном сценарии, показывая скорость чтения на уровне 30 МБ/с - здесь).

ST2000NM0055 raid0 cm read seq32

С добавлением очереди ситуация не меняется - массив RAID0 в два с лишним раза быстрее одиночного накопителя, которому в конечной области диска удается «отыграться».

ST2000NM0055 raid0 cm read 4k32

Превосходство массива RAID0 над одиночным накопителем колоссальное - в пике массив в 26 раз быстрее «одиночки»!

ST2000NM0055 raid0 cm write seq

В операциях записи картина кардинально не меняется - массив RAID0 вдвое быстрее одиночного накопителя (стоит заметить, что даже в наихудшем сценарии - операции в конце диска - производительность массива выше, чем у SSD Kingston KC300 120GB).

ST2000NM0055 raid0 cm write 4k

В операциях записи 4К-блоками массив RAID0 вдвое быстрее «одиночки».

ST2000NM0055 raid0 cm write seq32

Использование очереди «добавляет баланс» в тестирование - два накопителя вдвое быстрее одного.

ST2000NM0055 raid0 cm write 4k32


ATTO Disk Benchmark (QD8)

ST2000NM0055 raid0 atto read primary

В операчиях чтения всё просто - больше накопителей, больше производительность.

ST2000NM0055 raid0 atto read middle

ST2000NM0055 raid0 atto read final

ST2000NM0055 raid0 atto write primary

Чего не скажешь про операции записи, где у RAID0-массива наблюдается провал на графике в области малых блоков, что весьма странно, так как в CrystalDiskMark картина полностью противоположная - разное ПО, разные сценарии, разные результаты.

ST2000NM0055 raid0 atto write middle

В середине диска картина не меняется - массив RAID0 показывает меньшую производительность, чем одиночный накопитель в области малых блоков.

ST2000NM0055 raid0 atto write final


Anvil's Storage Benchmark

ST2000NM0055 raid0 anvil read

В Anvil's Storage Benchmark в операциях чтения масштабируемость ухудшается - удвоение дисков не увеличивает вдвое производительность.

ST2000NM0055 raid0 anvil write

В отличие от операций чтения при записи с масштабируемостью всё в порядке - два накопителя почти втрое быстрее одного.

ST2000NM0055 raid0 anvil total

В общем зачете RAID0-массив показал приемлемую масштабируемость.
Ниже приведены детальные результаты в IOPS.

ST2000NM0055 raid0 anvil read seq

ST2000NM0055 raid0 anvil read 4k

ST2000NM0055 raid0 anvil read 4k4

ST2000NM0055 raid0 anvil read 4k16

ST2000NM0055 raid0 anvil write seq

ST2000NM0055 raid0 anvil write 4k

ST2000NM0055 raid0 anvil write 4k4

ST2000NM0055 raid0 anvil read 4k16


Заключение

Анализируя результаты, можно сказать следующее: удвоение количества накопителей приводит к линейному росту производительности дисковой подсистемы; в некоторых сценариях классические жесткие диски показывают себя на уровне SSD, а иногда и опережают их, но при этом необходимо понимать, что винчестеры имеют разные скоростные показатели в начале и конце диска (в отличие от SSD), то есть скорость доступа к данным в значительной мере зависит от того, где эти данные находятся; используемое ПО в значительной мере влияет на результат, а следовательно и в реальных задачах скоростные показатели будут «плавать» от сценария к сценарию. В целом, учитывая низкую стоимость одного гигабайта у винчестеров (относительно SSD) и достаточно высокую производительность у RAID0-массива (которая в некоторых сценариях достигает уровня корпоративных SSD), корпоративные жесткие диски еще рано списывать со счетов.
Материал по теме "Влияние размера полосы (Strip) на производительность двухдискового массива RAID0" - здесь
Остальные материалы по RAID-массивам на базе HDD - здесь.

0 logo low

Copyright © by ServersTech.ru, 2015-2020. Копирование запрещено.
Коммерческие предложения, сотрудничество и реклама: cooperation@serverstech.ru
Предложения, вопросы и пожелания читателей: readership@serverstech.ru
Copyright © 2015-2020 ServersTech.ru. Все права сохранены
Copyright © 2015-2020 ServersTech.ru. All rights reserved