SSD

Intel SSD DC S3520 240GB: производительность массива RAID0

При конфигурировании сервера или рабочей станции может возникнуть вопрос, что лучше взять - один накопитель или два с меньшей емкостью? При одинаковой конечной емкости два накопителя в массиве RAID0 будут иметь большую производительность, чем один, но насколько дороже данное решение? Сегодня редакция ServersTech.ru протестирует накопители Intel SSD DC S3520 240GB, объединенные в массив RAID0, и ответит на вопрос их целесообразности.

Выбор в пользу двух накопителей обусловлен высокой производительностью массива RAID0 относительно одиночного накопителя, а также и большим ресурсом (прим.: аналогично можно поступить в ситуации с двухдисковым массивом RAID1, который можно заменить на массив RAID10 на базе 4-х накопителей меньшей емкости. Ссылки на соответствующие материалы по RAID10: производительность RAID10, RAID10 в аварийном режиме). Для примера возьмем накопитель Intel SSD DC S3520 480GB, стоимость которого находится в районе 358 долларов. Ресурс данного накопителя - 945 TBW. В случае замены данного накопителя на два Intel SSD DC S3520 240GB придется доплатить около 57 долларов (2х 207), то есть два 240-гигабайтных накопителя на 16% дороже, чем один на 480ГБ. За эту «доплату» Вы получаете больший ресурс - 1198 против 945 TBW (+27%), и большую производительность: при условии идеального масштабирования производительности, можно предположить, используя заводские ТТХ, что скорость последовательного чтения увеличится с 450 до 640 МБ/с (+42%), а записи - с 380 до 600 МБ/с (+58%). Аналогичная ситуация и с Intel SSD DC S3520 960GB: переход на два накопителя Intel SSD DC S3520 480GB позволит повысить ресурс с 1750 до 1890 TBW (+8%), скорость последовательного чтения с 450 до 900 МБ/с (+100%), а записи - с 380 до 760 МБ/с (+100%), при этом стоимость данного решения вырастет лишь с 614 до 716 долларов (+17%). Таким образом, использовать два накопителя вместо одного предпочтительнее как с точки зрения ресурса, так и производительности - при условии, что нет задачи в построении сервера/рабочей станции с большим количеством дисков (прич.: аналогично и с выбором RAID10 вместо RAID1). Остается только на практике проверить скоростные показатели массива RAID0: если реальные скоростные показатели будут выше, чем размер переплаты за два накопителя (в процентном выражении), то выбор очевиден.
Intel для массива RAID0 на базе Intel SSD DC S3520 240GB рекомендует 32-килобайтную полосу – так и сделаем.
Обзор накопителя Intel SSD DC S3520 240GB и его подробные ТТХ находятся здесь

Тестовый стенд: Intel Xeon E3-1275v5, Supermicro X11SAE-F, Samsung DDR4-2133 ECC 8GB, Intel SSD DC S3520 240GB

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: Intel SSD DC S3520 240GB (Intel SSDSC2BB240G701);
- ОС: Windows Server 2016.

Методика тестирования

- CrystalDiskMark v5.2.1 x64;
- ATTO Disk Benchmark v3.05;
- Anvil's Storage Benchmark v1.1.0;
- AS SSD Benchmark v1.9.5986.

Емкость массива RAID0 на базе Intel SSD DC S3520 240GB после форматирования в NTFS составляет 424,7 ГБ.

Результаты тестирования

CrystalDiskMark (100MB)

Как можно заметить, только при последовательном чтении наблюдается почти идеальный рост производительности с увеличением количества накопителей. Чего не скажешь про 4К-блоки – RAID-массив не оказывает никакого положительного влияния (напротив производительность несколько падает).

В операциях записи картина меняется – при работе с 4К-блоками и очередью наблюдается закономерный рост производительности дисковой подсистемы с увеличением количества дисков, а без использования очереди реализовать потенциал накопителей не удается.

ATTO Disk Benchmark (QD8)

Массив RAID0 раньше выходит на максимальную скорость, чем одиночный накопитель - «условная полка» скорости чтения у одиночного накопителя начинается с 64КБ, а у массива – с 4КБ.

На операциях записи пара накопителей закономерно вдвое быстрее одного.

Anvil's Storage Benchmark

В общем зачете, как можно заметить, массив не показал удвоения производительности.

Детализированные результаты показывают причину плохой масштабируемости производительности – основной балл в операциях чтения получен только благодаря подтестам Seq и 4K QD16. Сценарии чтения 4К-блоков с неглубокой очередью (QD4) и без очереди попросту не могут реализовать потенциал массива.

С записью ситуация лучше – даже неглубокая очередь (QD4) существенно повышает производительность обоих участников тестирования, но при этом переход с QD4 на более глубокую очередь QD16 одиночный накопитель не замечает, а массив RAID0 увеличивает производительность на 33%.

AS SSD Benchmark

В данном бенчмарке наблюдаем схожую картину с Anvil's Storage Benchmark – отсутствие очереди или многопоточного доступа не позволяет раскрыть потенциал массива, а переход к 64-поточному сценарию резко повышает производительность как в целом, так и относительно одиночного накопителя.

В операциях записи картина по большому счету аналогичная – для раскрытия потенциала массива нужен либо последовательный доступ, либо глубокая очередь/многопоточность.

Заключение

Анализируя полученные результаты, можно заключить, что для реализации всего потенциала двухдискового массива RAID0 необходимы сценарии либо с последовательной записью/чтением, либо многопоточные сценарии с глубокой очередью – иначе скорость массива будет на уровне одиночного SSD. Что касается выбора накопителей, то в случае с серией накопителей Intel SSD DC S3520 два накопителя с емкостью 240ГБ показывают заметно большую производительность, чем один 480-гигабайтный накопитель, и полностью оправдывают большую стоимость.
Материал по влиянию размера полосы (Strip Size) на производительность RAID0 можно прочитать по ссылке.
Остальные материалы по RAID-массивам на базе SSD - здесь.