HDD

Seagate Enterprise Capacity 3.5 v5 (ST2000NM0055): Влияние Strip Size на производительность RAID-0

Содержание материала


В сегодняшнем материале редакция ServersTech.ru проверит влияние размера полосы (Strip Size) на производительность массива RAID0 на примере накопителей Seagate Enterprise Capacity 3.5 v5 (ST2000NM0055).

ST2000NM0055 raid1

На страницах Нашего Ресурса уже был подобный тест на примере третьего поколения Seagate Enterprise Capacity 3.5 (ST2000NM0033), но он не учитывал расположение данных (жесткий диск был разбит на один раздел) - сегодня мы проверим влияние Strip Size на примере винчестеров Seagate Enterprise Capacity 3.5 пятого поколения (ST2000NM0055) с использованием новой методики тестирования (использование нескольких разделов на винчестере). Также мы обновили ОС и бенчмарки, что не позволяет напрямую сравнивать с Seagate ST2000NM0033, но Вы можете сравнить результаты по абсолютным значениям, делая поправку на разные условия.
Чипсетный контроллер Интел позволяет использовать различные размеры полос: 4КБ, 8КБ, 16КБ, 32КБ, 64КБ и 128КБ. При этом Интел для 2-терабайтных дисков рекомендует размер полосы 128КБ. Проверим насколько это оправдано и как влияет Strip Size на производительность массива RAID0.
Обзор накопителя Seagate Enterprise Capacity 3.5 v5 (ST2000NM0055) можно прочитать по ссылке, а тестирование массивов RAID на базе данных накопителей по ссылкам: RAID0 и RAID1.

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

CrystalDiskMark (100MB)

Seq

ST2000NM0055 strip prim cm seq

На скорость последовательной записи изменение размера полосы (Strip Size) не оказывает сколько-нибудь существенного влияния – скоростные показатели участников находятся на одном уровне. Чего не скажешь про скорость чтения в начале диска – с малым размером полосы (4КБ и 8КБ) производительность массива вдвое ниже, чем у остальных участников.

ST2000NM0055 strip mid cm seq

В середине диска ситуация лучше – скорость чтения массива с Strip Size 4КБ и 8КБ хоть и ниже остальных участников, но не вдвое, как это было в начале диска.

ST2000NM0055 strip fin cm seq

В конце диска производительность стабилизируется и усредняется.

4K

ST2000NM0055 strip prim cm 4k

Скорость записи не зависит от размера полосы – все участники показали схожие результаты. А вот на скорость чтения размер полосы определенно влияет – для сценария с 4К-блоками самыми «неудобными полосами» оказались 4КБ и 128КБ.

ST2000NM0055 strip mid cm 4k

В середине диска ситуация явно лучше, чем в начале (для массива с Strip Size 4КБ) – все участники находятся на одном уровне.

ST2000NM0055 strip fin cm 4k

А в конце диска наиболее производительными оказываются массивы с размерами полос в 8КБ и 32КБ.

Seq Q32T1

ST2000NM0055 strip prim cm seq32

При использовании очереди наиболее выигрышным решением является массив с 128-килобайтной полосой.

ST2000NM0055 strip mid cm seq32

В середине диска ситуация не меняется – самым производительным решением является массив с размером полосы 128КБ, а самым медленным – 8КБ.

ST2000NM0055 strip fin cm seq32

В конце диска лидером становится массив с размером полосы 64КБ, а на втором месте рекомендованный Интел – 128КБ.

4K Q32T1

ST2000NM0055 strip prim cm 4k32

Самыми медленными решениями оказываются массивы с размерами полос 4КБ и 8КБ, а остальные участники показывают одинаковую производительность в операциях записи.

ST2000NM0055 strip mid cm 4k32

В середине диска ситуация не меняется – самыми медленными остаются массивы с размерами полос 4КБ и 8КБ.

ST2000NM0055 strip fin cm 4k32

В конце диска ситуация не меняется.
Подводя итог, в бенчмарке CrystalDiskMark размер полосы влияет только на операции чтения и не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на скорость записи.


ATTO Disk Benchmark (QD8)

Read

ST2000NM0055 strip prim atto read

В начале диска в операциях чтения все участники показали примерно одинаковую производительность.

ST2000NM0055 strip mid atto read

В середине диска ситуация кардинально не меняется (за исключением закономерного снижения скорости чтения у всех участников в силу архитектуры винчестеров).

ST2000NM0055 strip fin atto read

В конце диска сразу бросаются в глаза два участника – массивы с размерами полос 8КБ и 16КБ, показавшие провал производительности в области 512-2048 КБ.

Write

ST2000NM0055 strip prim atto write

В операциях записи графики становятся менее стабильными – у массивов с размерами полос 8КБ, 16КБ и 32КБ наблюдается резкий рост производительности в области блоков 4-16 КБ.

ST2000NM0055 strip mid atto write

В середине диска ситуация не меняется - массивы с размерами полос 8КБ, 16КБ и 32КБ имеют большую производительность на блоках 4-16 КБ, чем все остальные.

ST2000NM0055 strip fin atto write

В конце диска массивы с размерами полос 4КБ, 8КБ, 16КБ и 32КБ показывают большую производительность в области 2-16 КБ, чем все остальные участники.
Подводя итог, в бенчмарке ATTO Disk Benchmark наиболее предпочтительными по скорости записи решениями являются массивы с размерами полос 8КБ, 16КБ и 32КБ, так как их скорость записи на средних и крупных блоках находится на уровне остальных участников, а на малых блоках в несколько раз превосходит таковую у остальных.


Anvil's Storage Benchmark

ST2000NM0055 strip prim anvil

В начале диска наиболее производительным решением оказался массив с размером полосы 16КБ, а наименее – рекомендованный Интел - 128КБ.

ST2000NM0055 strip mid anvil

В середине диска происходит смена лидера – массив с размером полосы 32КБ показал наибольшую производительность в общем зачете, а аутсайдером всё также является - 128КБ.

ST2000NM0055 strip fin anvil

В конце диска производительность всех участников уравнивается и находится примерно на одном уровне.


Заключение

Анализируя полученные результаты, можно заключить, что слепо следовать рекомендациям не стоит – массив с размером полосы 128КБ далеко не во всех сценариях оказывается наиболее предпочтительным (в некоторых сценариях он является аутсайдером). Выбирать размер полосы следует исходя из наиболее частых сценариев на сервере. Так например, при последовательной записи производительность всех участников примерно одинаковая – какой не выбери – существенной разницы нет, а вот при работе с малыми блоками 4-16 КБ наиболее выигрышными в операциях записи оказываются массивы с размерами полос 8КБ, 16КБ и 32КБ. При этом надо помнить о том, что сам жесткий диск вносит коррективы в силу своей архитектуры – в начале диска выбор полосы может существенно влиять на скоростные показатели, а в конце – все участники имеют условно одинаковую производительность. Также следует отметить, что массивы на базе накопителей Seagate Enterprise Capacity 3.5 v3 показали отличные от сегодняшних результаты и выводы, то есть универсальной рекомендации по выбору Strip Size для массива RAID0 нет - разные жесткие диски имеют разные «предпочтения». Таким образом, для каждого случая (сочетания «железа», «софта» и сценариев использования дисковой подсистемы) будет свой оптимальный Strip Size.
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