Testy dysków, które można (i warto) stosować w urządzeniach NAS prowadzimy już od dłuższego czasu. Pierwszymi dyskami, które trafiły do naszego LAB-u były dyski SATA SSD – Kingston DM500M (https://www.backupacademy.pl/kingston-dc500m-czyli-wydajny-dysk-ssd-dla-nas/), które wypadły świetnie i które do dzisiaj świetnie się trzymają na tle konkurencji. Tym razem wracamy z testami następcy tamtego modelu, wersją Kingston DC600M, która została niedawno wprowadzona do sprzedaży przez producenta.
Tym razem też trafiły do nas cztery dyski, jednak o większej pojemności, bo obecnie mieliśmy okazję przetestować dyski o pojemności 1,920GB.
Dyski Kingston DC600M to już czwarta generacja dysków stworzonych z myślą o pracy w Data Center (stąd oznaczenie DC), a więc w środowiskach wzmożonego odczytu i zapisu danych. DC600M to dyski SATA 3.0 6Gbps wykorzystujące pamięć 3D TLC NAND, która świetnie sprawdza się mieszanych środowiskach zapisu i odczytu. Co istotne, dyski wyposażone są w mechanizm podtrzymania zasilania w przypadku utraty zasilania przez serwer, w którym działają, co zapobiega utracie danych. Dyski DC600M wykorzystują do tego celu zastaw specjalnych kondensatorów. Kingston DC600M są zaprojektowane tak, aby wysoka wydajność IOPS oraz niskie opóźnienie mogły być wykorzystane w systemach data center, wirtualizacji, rozwiązaniach cloud, a także innych środowiskach wymagających wysokiej wydajności.
Oficjalna specyfikacja producenta:
| Format obudowy dysku | 2,5″ |
| Interfejs | SATA Rev. 3.0 (6Gb/s) – zgodne z SATA Rev. 2.0 (3Gb/s) |
| Dostępne pojemności | 480GB, 960GB, 1920GB, 3840GB, 7680GB |
| Rodzaj pamięci NAND | 3D TLC |
| Odczyt / Zapis sekwencyjny | 480GB – 560MBs/470MBs 960GB – 560MBs/530MBs 1920GB – 560MBs/530MBs 3840GB – 560MBs/530MBs 7680GB – 560MBs/530MBs |
| Odczyt / zapis losowy 4K | 480GB – 94,000/41,000 IOPS 960GB – 94,000/65,000 IOPS 1920GB – 94,000/78,000 IOPS 3840GB – 94,000/59,000 IOPS 7680GB – 94,000/34,000 IOPS |
| Quality of service (opóźnienie) | Odczyt / Zapis 480GB – 180/110 uSec 960GB – 3840GB – 200/300 uSec 7680GB – 240/170 uSec |
| Typowe opóźnienie – odczyt/zapis | <200 µs / <30 us |
| Opcja hot-plug | Tak |
| Opcje SMART | Reliability tracking, usage statistics, life remaining, wear levelling, temperature |
| Hardware-based power loss protection Endurance | 480GB – 876TBW6, 1 DWPD (5 years)7, 1.66 DWPD (3 years)7 960GB – 1752TBW6, 1 DWPD (5 years)7, 1.66 DWPD (3 years)7 1920GB – 3504TBW6, 1 DWPD (5 years)7, 1.66 DWPD (3 years)7 3840GB – 7008TBW6, 1 DWPD (5 years)7, 1.66 DWPD (3 years) 7 7680GB – 14016TBW6, 1 DWPD (5 years)7, 1.66 DWPD (3 years)7 |
| Zużycie energii | Idle: 1.30W Średnio: 1.45W Maksymalne obciążenie odczytem: 1.6W Maksymalne obciążenie zapisem: 3.6W |
| Temperatury przechowywania | -40℃ ~ 85℃ |
| Temperatury pracy | 0℃ ~ 70℃ |
| Wymiary | 69.9mm x 100mm x 7mm |
| Waga | 92.34g |
| Odporność na wstrząsy podczas pracy | 2.17G Peak (7–800Hz) |
| Odporność na wstrząsy podczas bezczynności | 20G peak (10–2000Hz) |
| MTBF | 2 miliony godzin |
| UBER | ≤10 -17 |
| Gwarancja / wsparcie | Limitowana gwarancja 5-letnia i darmowe wsparcie techniczne |
Więcej szczegółów na temat testowanych dysków znajdziesz na stronie producenta.
Przejdźmy teraz do opisu środowiska, w którym testujemy Dyski Kingston DC600M. Od strony urządzenia, do którego dyski są podłączone, mamy do czynienia z specjalnie wybranym serwerem NAS. Jest to nowe urządzenie marki QNAP, a dokładnie model TS-i410X. Urządzenie to zostało stworzone z myślą o pracy w nietypowych środowiskach, przez co może pracować w niema ekstremalnych dla elektroniki temperaturach – od -40 st. C do +70 st. C, jest odporne na drgania oraz wykorzystuje pasywne chłodzenie, więc nie posiada wentylatorów mogących zasysać kurz. Taki NAS idealnie sprawdzi się w środowiskach półotwartych hal magazynowych czy produkcyjnych, ale też w pojazdach – może służyć jako rejestrator monitoringu busa, łodzi czy kampera, a jednocześnie oferować funkcje serwera multimediów.
Specyfikacja tego NAS wygląda następująco:
Dokładny opis modelu QNAP TS-i410X dostępny jest tutaj: https://www.qnap.com/pl-pl/product/ts-i410x
Urządzenie to wybraliśmy z dwóch powodów. Po pierwsze, jest to model stworzony z myślą o pracy z dyskami SSD, nie zamontujemy w nim dysków HDD, więc idealnie na potrzeby naszych testów. Po drugie, urządzenie to jako jedno z pierwszych oficjalnie wspierało testowany dyski DC600M, które zostały przez QNAP przetestowane i dodane do listy kompatybilności tego NAS.
A przy okazji mieliśmy możliwość sprawdzenia, jak samo urządzenie sobie radzi z takimi dyskami biorąc pod uwagę, że nie ma układu aktywnego chłodzenia.
Druga strona naszego lądowego równania to komputer. W tym przypadku skorzystaliśmy z dostępnego komputera DELL Vostro 3670, wyposażonego w procesor Intel core i5, 16GB RAM oraz dysk M.2 256GB.
Aby umożliwić komunikację w sieci 10GbE, do portu PCIe zamontowaliśmy kartę QNAP QXG-25G2SF-CX6, która wspiera systemy Windows i Linux, tak więc możliwe było jej użycie w systemie Windows 11. Plusem jest również to, że karta stworzona z myślą o sieci 25GbE może działać w sieci 10GbE (obsługuje wkładki SFP+).
Ostatnim elementem łączącym oba urządzenia była nasza sieć lab. Tutaj sercem sieci był przełącznik QNAP QSW-M408-4C, który wyposażony jest w 8 portów 1GbE oraz 4 porty 10GbE kombo – co oznacza, że w urządzeniu wbudowanych jest 8 portów sieci 10GbE – 4 porty Nbase-T i 4 porty SFP+, ale mogą one działać zamiennie. Tak więc do 2 portów Nbase-T podłączyliśmy przewody CAT 6, które z drugiej strony były podłączone do portów 10GbE TS-i410X, natomiast to dwóch portów SPF+ podłączyliśmy przewody DAC QNAP, które z kolei podłączone były też do karty 25GbE w komputerze.
Przełącznik QSW-M408-4C – https://www.qnap.com/pl-pl/product/qsw-m408-4c
Karta QXP-25G2SF-CX6 – https://www.qnap.com/pl-pl/product/qxg-25g2sf-cx6
Przewody DAC CAB-DAC15M-SFPP – https://eustore.qnap.com/cab-dac15m-sfpp.html
Oczywiście głównym bohaterem naszych testów są dyski Kingston DC600M, które podłączamy do urządzenia i konfigurujemy w 3 poziomy RAID – RAID 0, a więc najwydajniejszy ale też najmniej bezpieczny (brak ochrony na wypadek uszkodzenia któregoś z dysków), RAID 5, a więc najpopularniejszy w konfiguracjach 4-dyskowych ze względu na koszt, oraz RAID 10, czyli najlepszy dla zastosowań w środowiskach z dużym odsetkiem losowych zapisów i odczytów oraz wysoką redundancją.
Niezależnie od poziomu RAID, konfiguracja będzie następująca:
Wykonane testy:
Pierwsze kroki kierujemy jak zwykle do narzędzi w systemie QTS, pod kontrolą którego działa model TS-i401X, gdzie w aplikacji Pamięć masowa i migawki możemy zobaczyć podłączone dyski oraz wykonać testy wydajności – odczyt sekwencyjny oraz odczyt IOPS. Co ważne, na tym etapie każdy dysk jest sprawdzany niezależnie, a same dyski nie są jeszcze połączone w grupy RAID.
Jak widać na zrzucie ekranu z aplikacji, każdy z dysków oferuje odczyt sekwencyjny na poziomie ok 538 MB/s oraz odczyt liczony w IOPS na poziomie ponad 94 tysięcy IOPS. Co ciekawe, w naszym przypadku dwa dyski oferowały wydajność odrobinę wyższą (540 MB/s i ponad 99 tyś. IOPS) a dwa odrobinę niższą (ok 537 MB/s i ponad 94 tyś. IOPS). Na tym etapie nie wnikamy, z czego wynika ta różnica, ponieważ system i tak będzie później wykonywał dodatkowe testy wydajności i zweryfikujemy, czy tendencja się utrzyma. Same wyniki są podobne do tych, które uzyskaliśmy w testach wcześniejszej generacji tych dysków, czyli DC500M. Tutaj też trzeba podkreślić, że są to górne wyniki, które można uzyskać dla dysków SATA SSD.
Zobaczmy jeszcze, jakie informacje o dyskach znajdziemy w samym systemie NAS, czyli QTS:
Po pierwsze, dyski obsługują większość dodatkowych funkcji SSD, które wykorzystuje też system QTS, a więc używając DC600M w QNAP NAS, możemy liczyć na monitoring S.M.A.R.T., automatyczne testy S.M.A.R.T., bezpieczne kasowanie zawartości SSD, SSD trim, informowanie o szacunkowej żywotności dysku oraz zapisywanie zerami po wykonaniu trim. Jedyna nieobsługiwana opcja w tym przypadku to SED.
System na bierząco wyświetla też informację o temperaturze pracy dysku. Po wykonaniu pierwszych testów wynosiła ona ok. 49 st. C.
Przejdźmy teraz do pierwszego zaawansowanego testu, czyli SSD Over-Provisioning. Jest to narzędzie pozwalające nam zweryfikować zachowanie dysków pod wzmożonym zapisem oraz określić, jaka dodatkowa wartość zarezerwowanej przestrzeni na dysku pozwoli zachować jego wydajność.
Przypomnijmy, czym jest Write Amplification. W sytuacji, gdy na dysku SSD dostępna jest mała ilość wolnej przestrzeni, dysk nie jest w stanie przyjmować kolejnych zapisów z dotychczasową wydajnością. W przeciwieństwie do dysków magnetycznych, dane na dysku SSD nie mogą zostać po prostu nadpisane. Za każdym razem, gdy zapisujemy kolejne dane, oprogramowanie dysku musi sprawdzić, które bloki dysku są wolne, zgromadzić te częściowo wykorzystane bloki i zwolnić przestrzeń. Dopiero wtedy nowe dane mogą zostać zapisane. Aby zapewnić sprawne działanie dysku, tymczasowe operacje są wykonywane w specjalnie zarezerwowanej przestrzeni. Im większa jest ta przestrzeń, tym dysk lepiej zachowuje się przy dużym obciążeniu zapisem. Różne dyski SSD maja tę przestrzeń różnej wielkości – generalnie modele klasy enterprise mają większą, dyski konsumenckie, mniejszą, co bezpośrednio jest też związane z ceną dysku twardego. W tym przypadku mówimy o przestrzeni, która w dysku jest dostępna, ale nie jest uwzględniana w rozmiarze dysku (można o niej powiedzieć, że to przestrzeń tymczasowa – cache). Narzędzie profilowania dysków w QNAP pozwala na rozszerzenie wbudowanej przestrzeni zarezerwowanej o dodatkową wielkość kosztem dostępnej pojemności dysku. W ten sposób możemy ręcznie rozszerzyć ten wbudowany cache zwiększając wydajność dysku nawet w przypadku wzmożonego zapisu. Programowy Over-Provisioning możemy ustawić na wielkość o 0% do nawet 60%, jednak narzędzie może ocenić, jaka wartość będzie optymalna.
Uwaga, testy OP wykonujemy tylko dla RAID 5 oraz RAID 10.
Wyniki testu Over-Provisioning dla dysków Kingston DC600M 2TB skonfigurowanych w RAID 5:
Zacznijmy od wyników każdego z dysków, ponieważ podczas testów OP, mierzone są wyniki poszczególnych dysków wchodzących w skład grupy RAID. Jak widać, odczyt dysków DC600M wynosił ok. 539 MB/s, natomiast zapisów, ok. 517MB/s. Wyniki IOPS losowego zapisu wynosiły ok. 6000 IOPS odczyt i 5300 IOPS zapis.
Co ciekawe, tutaj również widzimy nieznaczne różnice pomiędzy dwoma grupami dysków SSD.
Podczas testu system mierzy też temperaturę dysków, którą można zobaczyć na wykresie podsumowującym pomiary w czasie trwania testu:
Dyski obciążone zapisem podczas testów działają w temperaturze ok. 60-65 st. C, co jest dopuszczalną temperaturą pracy dla tych dysków.
Zobaczmy teraz, jak kształtuje się wartość IOPS dla dysków połączonych w RAID 5 w zależności od ustawionego software OP (w %):
Jak widać, najlepsze wyniki uzyskujemy w przypadku OverProvisioning ustawionego na 35%. Jednak należy podkreślić, że różnice pomiędzy OP=0% a OP=35% to ok 1500 IOPS, co przy poziomie 44000-45000 nie jest dużą wartością! Co tylko potwierdza klasę dysków Kingston DC600M.
Podczas testów system zestawia też informacje o tym, ile danych zostało zapisanych określonym czasie:
Poniższy wykres pokazuje z kolei, jak wygląda zależność pomiędzy liczbą IOPS a ilością zapisanych danych:
Oraz IOPS uzyskanych w każdym etapie testu:
Jak widać, zwiększanie over-provisioningu kosztem przestrzeni użytkowej dysków DC600M nie ma większego sensu. Ale zobaczmy jeszcze, czy podobna sytuacja będzie miała miejsce, gdy dyski będą działały w RAID 10.
Zacznijmy od wyników dla każdego dysku z osobna. I tutaj znowu mamy podział na dwa dyski o lepszych wynikach i dwa o gorszych. Różnica nie jest duża, ale zauważalna.
Podczas tego testu dysku znowu pracowały w temperaturze ok. 60-65 st. C a więc mamy dokładnie takie same warunki, jak w konfiguracji RAID 5.
Wykres ilości zapisanych danych w czasie też wygląda podobnie:
Jednak liczba IOPS w zależności od ilości zapisanych danych jest już różna dla różnych poziomów OP:
Podobnie jak rozłożenie wyników IOPS w czasie trwania testu:
Jednak patrząc na podsumowanie, widzimy, że dyski Kingston DC600M uzyskały lepsze wyniki niż w RAID5 – tutaj dochodzimy do 70 000 IOPS dla całej grupy. Tutaj też widzimy większe wahania jeśli chodzi o wpływ OP na wyniki IOPS. Najbardziej widoczna różnica to 15 tysięcy (pomiędzy 0% a 35%).
Zobaczmy teraz, jak dyski będą zachowywały się podczas testów wykonywanych dodatkowym oprogramowaniem. Zaczniemy od DiskFill Test.
Test numer dwa wykonujemy z poziomu konsoli systemu – po połączeniu przez SSH uruchamiamy z prawami administratora aplikację DiskFillTest, która zapisuje dziesięć razy plik o wielkości 1024 MB a następnie te pliki odczytuje. Test ma na celu pomiar czasu potrzebnego na wykonanie każdej z operacji, wyniki zapisywane są do osobnego pliku, znajdującego się w innym katalogu, niż tworzone piki testowe. Tutaj trzeba też podkreślić, że jest to test zapisu i odczytu sekwencyjnego.
Zacznijmy więc od zestawienia wszystkich wyników uzyskanych w tym teście:
Jak widać w tabeli, najwyższe średnie wartości zapisu i odczytu uzyskaliśmy w konfiguracji RAID 10, najgorsze w RAID5. Jednak różnice nie są duże – w przypadku odczytu wynoszą kilkadziesiąt MB/s, gdzie średnio dla wszystkich poziomów RAID odczyt wynosił 1480,71 MB/s. Dla porównania ogólny średni zapis to ok 960MB/s. Wyniki widoczne są też poniżej, w formie wykresu, dzięki czemu jeszcze lepiej widać bardzo małe różnice w wynikach odczytu danych.
Dla pełnego obrazu, poniżej dostępne są też wyniki dla odczytu dla każdego RAID z podziałem na kolejno odczytywane pliki:
A teraz czas na wyniki zapisu na testowanych dyskach. Podobnie jak wyżej, poglądowo prezentujemy wyniki zapisu dla każdego RAID z podziałem na kolejne etapy zapisywania plików:
Jak widać, w ciągu całego wykonywanego testu, wyniki dosyć mocno się wahały, jednak w tym przypadku interesowały nas wyniki uśrednione.
Zobaczmy jeszcze zbiorczo, jak prezentują się wyniki. Warto tutaj zwrócić uwagę, że pomiędzy trzema poziomami RAID nie widać znaczących przeskoków. To tylko podkreśla uniwersalność testowanych dysków DC600M.
Czas na kolejny test w konsoli przy użyciu narzędzia DD.
Trzecim testem, któremu poddajemy dyski w naszym laboratorium jest test DD. Narzędzie dd znajdziemy w każdym systemie *nix’owym, także w systemach QNAP QTS i QuTS hero. Narzędzie to pozwala kopiować dane pomiędzy urządzeniami i plikami (jak wiadomo, w Linuksie wszystko jest plikiem), tak więc możemy skorzystać z tych możliwości i wykonać kopię plików o dowolnej wielkości mierząc jednocześnie czas potrzebny na wykonanie operacji.
Test obejmuje przekierowanie danych z urządzenia /dev/zero do pliku na woluminie, który został utworzony w określonej grupie RAID. Wykonywana jest procedura zapisu i odczytu 1GB danych w plikach po 256KB. W ten sposób system zapisuje sekwencyjnie bardzo dużą liczbę małych plików, następnie oczekuje 5 minut i rozpoczyna ich odczyt. Wyniki otrzymane podczas tego testu prezentujemy na poniższych wykresach i w tabelkach.
Pierwszy wykres prezentuje zestawienie wyników odczytu i zapisu wykonanych we wszystkich konfiguracjach RAID. Ponieważ mierzyliśmy czas potrzebny na zapis i odczyt, im wyższa wartość, tym gorzej. Jak widać w przypadku odczytu, wszystkie poziomy RAID pozwoliły uzyskać podobny średni czas – 0,12 sekundy, jednak w przypadku zapisu, różnice były już większe. Najlepszy okazał się RAID 0 ze średnim czasem 0,20 sekundy, natomiast RAID 5 oraz RAID 10 uzyskały 0,25 sekundy. A więc 25% więcej czasu było potrzebne do zapisania tej samej liczby plików.
Dla wygody średnie czasy zostawione też w tabelce:
Drugi wykres jest niejako przeciwieństwem wcześniejszego, ponieważ tutaj prezentujemy średnią prędkość zapisu i odczytu danych. Tak więc w tym przypadku im wyższy wynik, tym lepiej.
Podobnie jak na wcześniejszym wykresie, tutaj też zwraca uwagę jednolity wynik odczytu niezależenie od grupy RAID, w której działają testowane dyski Kingston DC600M. Natomiast wyniki zapisu są zgodne z wcześniejszymi – najszybszy zapis uzyskaliśmy w konfiguracji RAID 0, natomiast RAID 5 i RAID 10 pozwoliły uzyskać niemal taki sam średni wynik zapisu – 1,1 GB/s i 1,2 GB/s.
Aby jednak w pełni przeanalizować proces zapisu i odczytu wszystko 256 plików, każdy wynik jest osobno zapisywany do pliku, dzięki czemu możemy stworzyć wykresy dla każdego procesu z osobna, przy każdej konfiguracji RAID.
Zobaczmy, jak wyglądają przebiegi i zależność zapisu w czasie dla każdej wykonanej operacji. Wykresy prezentujemy poglądowo, nie będziemy ich komentować.
RAID 5
RAID 10
Teraz przechodzimy do kolejnego etapu testowania, już z poziomu Windows.
Pierwszym testem wykonanym z poziomu maszyny klienckiej, korzystającej z systemu Windows 11 Pro, będzie ATTO Disk Benchmark, który mierzy zarówno szybkość zapisu i odczytu na dysku, jak i liczbę IOPS. Co ważne, w przypadku tego testu sprawdzamy wydajność podczas zapisu i odczytu na zasobie blokowym, czyli po stronie QNAP został utworzony zasób iSCSI LUN o wielkości 1024MB, który następnie dedykowanym łączem 10GbE został zamontowany w Windows. Po stronie klienta dysk został sformatowany w systemu plików NTFS.
Testy ATTO zwykle traktujemy jako benchmark – odnośnik to pozostałych testów, jednak warto przyjrzeć się wynikom. Test obejmuje wielokrotny pias i odczyt plikiem o wielkości 32GB przy wielkości I/O w zakresie 512B do 64GB. Poniżej widzimy zestawienie wyników w zależności od RAID z podziałem na przepustowość w MB/s oraz IOPS.
RAID 0
W przypadku RAID 0 najwyższa zmierzona prędkość zapisu to 785,85 MB/s a odczyt 862,07 MB/s.
Jeśli chodzi o IOPS, tutaj uzyskaliśmy maksymalny wynik przy odczycie, wynosił 105,25 tysiąca IOPS, natomiast w zapisie najwyższy to 93,25 tysiąca IOPS.
RAID 5
Ten sam test wykonany dla dysków Kingston DC600M połączonych w RAID 5 przyniósł podobne wyniki w przypadku zapisu – tutaj maksimum pomiaru to 798,40 MB/s, natomiast najwyższy odczyt to 786,52 MB/s. Co ciekawe, w tym przypadku wyniki zapisów i odczytów były dużo stabilniejsze niż w przypadku RAID 0.
Wyniki IOPS są z kolei wyższe niż w RAID 0, tutaj maksimum zapisu to 115 tysięcy IOPS a odczytu 121 tysięcy IOPS.
RAID 10
No i pozostał nam poziom RAID 10.
W tym przypadku mamy zauważalnie gorsze wyniki zapisu, ponieważ uzyskane maksimum to tylko 228,66 MB/s, jednak w odczycie udało się uzyskać nawet 943,69 MB/s.
Podobnie w przypadku IOPS – w RAID 10 też uzyskaliśmy najgorsze wyniki. Warto tutaj jednak podkreślić, że podobnie zachowywały się wszystkie dyski w poprzednich testach.
Jednak zaraz sprawdzimy, jakie wyniki pokażą nam inne aplikacje, których używamy podczas testów.
Test numer dwa z poziomu klienta Windows 11 wykorzystuje aplikację CristalDiskMark do wykonania zestawu pomiarów. Aplikacja pozwala wykonać serię pomiarów – podczas zapisu i odczytu. Sprawdzane są prędkości zapisu i odczytu sekwencyjnego, losowego (blokiem 4K), liczba IOPS dla zapisu i odczytu losowego oraz opóźnienie podczas obu procesów. W naszych testach zawsze wykorzystujemy opcję Peak Performance, więc wyświetlane są najwyższe osiągnięte wyniki.
Podobnie , jak wcześniej, przy użyciu CristalDiskMark wykonaliśmy szereg identycznych testów w trzech konfiguracjach łączących 4 dyski twarde:
Dla każdego z nich, zostały przeprowadzone następujące pomiary:
Zacznijmy od przeanalizowania wyników prędkości podczas zapisu i odczytu danych:
Wyniki testów przeprowadzonych w CristalDiskMark pokazują tę samą tendencję, którą widzieliśmy już przy pozostałych testach – niezależnie od poziomu RAID, w którym działają dyski Kingston DC600M w urządzeniu QNAP TS-i410X, prędkość odczytu jest bardzo zbliżona. Natomiast jeśli chodzi o zapis, to sytuacja wygląda trochę inaczej. W tym przypadku zdecydowanie na prowadzenie wysunął się RAID 10, gdzie udało nam się uzyskać prawie 900 MB/s w przypadku plików 64GiB.
Zobaczmy jeszcze, jak wyniki wyglądają w formie tabeli:
Tutaj jeszcze lepiej możemy zobaczyć uzyskiwane wartości, ponieważ podczas generowania tabeli zostały dodane średnie wyniki dla każdego poziomu RAID – średnia 4 testów różniących się charakterystyką zapisu/odczytu. No i zgodnie z wykresem, najlepsze uśrednione wyniki uzyskaliśmy w konfiguracji RAID 10, gdzie dyski DC600M pozwoliły nam uzyskać przepustowość na poziomie 823,17 MB/s odczytu i 875,55 MB/s zapisu.
To teraz czas na wyniki IOPS. I tutaj znowu zobaczmy całość wyników na wykresie:
W przypadku odczytu danych z poszczególnych grup RAID, w których działały dyski Kingston DC600M, odczyty były w miarę podobne – przy zaznaczeniu podziału na wielkość danych użytych w testach. Tak więc widać, że wyższą liczbę IOPS uzyskiwaliśmy w przypadku odczytu 1x16MiB a niższą liczbę IOPS przy danych 1x64GiB, co w tym przypadku jest zrozumiałe. Jednak największą różnice pomiędzy grupami RAID możemy zobaczyć w wynikach procesów zapisu – tutaj po pierwsze znacząca różnica widoczna jest pomiędzy 1x16MiB a 1x64MiB, ale również pojawił się znaczący rozjazd wyników ogólnie dla grup RAID. W RAID 0 mamy najmniejszą różnicę pomiędzy 1x64MiB, w RAID 5 największą, ale jednocześnie w RAID 5 udało się uzyskać statystycznie najwyższe wyniki. Dobrze to widać w tabeli:
Średnio najlepsze wyniki zapisu uzyskaliśmy w RAID 0 – ponad 71 tysięcy IOPS, natomiast najlepsze wyniki odczytu w RAID 5 – ponad 101 tysięcy IOPS. Należy jednak pamiętać, że w przypadku CristalDiskMark wykonaliśmy testy o charakterze Peak Performance i niekoniecznie te testy powinny się przekładać na standardowe wykorzystanie dysków Kingston DC600M w codziennej pracy.
Dlatego też przejdźmy do kolejnego testu, jakim jest IOmeter.
Aplikacja IOmeter pozwala na przetestowanie wydajności dysku twardego przy użyciu różnych parametrów testowych. W tym przypadku również korzystamy z blokowego LUN o wielkości 1024 MB, który został utworzony w Puli Pamięci założonej kolejno na trzech typach RAID.
Na potrzeby wykonywanego benchmarku, dyski poddamy zestawowi następujących testów:
W podsumowaniu każdego z testów znajdziemy zarówno wyniki odczytu i zapisu w MB/s, ale także wynik IOPS zapisu i odczytu.
Uzyskane wyniki nie odbiegają od średnich wyników, które widzieliśmy do tej pory. Oczywiście, pomiędzy testami pojawiają się drobne rozbieżności związane z maksymalnymi wynikami, jednak wynika to ze specyfikacji testów ale też z samego oprogramowania użytego w danej chwili. Dla nas ważne jest to, że wykonując różne testy, utrzymujemy pewien określony trend, który pokazuje jakość testowanych dysków.
Powyższy wykres obejmuje wyniki wszystkich testów z podziałem na grupy RAID, w których pracowały dyski. Najlepsze wyniki ogólnie uzyskaliśmy w RAID 10, jednak największe wahania pomiędzy testami widoczne są w RAID 5 (a więc podobnie jak wcześniej). RAID 10 pozwolił też uzyskać najwyższy wynik ogólnie, zbliżający się do 900 MB/s. I znowu przed nami tabelka, obejmująca wszystkie wyniki:
I tutaj już dokładnie widać, że najwyższy wynik pomiarów to 871,69 MB/s w teście sekwencyjnego zapisu blokiem 64KB.
Spójrzmy teraz w wyniki IOPS:
W tym przypadku zależności są odwrotne do wcześniejszych, a więc im mniejsza wielkość danych wykorzystywanych w testach, tym lepsze wyniki możemy uzyskać. Takie zależności widzieliśmy już we wcześniejszych testach, jednak tutaj możemy zweryfikować te wyniki oraz zobaczyć zachodzenie dysków DC600M w zależności od wielkości pliku. Ogólnie najlepsze wyniki uzyskaliśmy w przypadki testu 4K w sekwencyjnym zapisie. Jednak też widzimy znaczące wahania pomiędzy wysokimi wynikami testów wykonanych dla konfiguracji RAID 5.
IOMeter zapisuje też wyniki uzyskane w całym czasie wykonywanego testu i te wyniki prezentujemy niżej. Podczas realizacji zapisu i odczytu, IOmeter zapisuje do pliku z wynikami liczbę IOPS w każdym testowym przedziale czasu (podział sekundowy). To pozwala nam zobaczyć, na jakim etapie testu udało się uzyskać najwyższe wyniki, a kiedy wydajność spadała. Warto tutaj zwróci uwagę na wyniki najwyższe, dochodzące nawet do 3 mln IOPS, które później z biegiem czasu spadały. Jednak porównując ten wykres z wykresami innych testowanych przez nas dysków, początkowa faza, w której wydajność jest najwyższa jest najmocniej zaznaczona i widoczna. Oczywistym też jest, że im większy rozmiar bloku, tym dłużej raportowana jest wydajność (kwestia czasu potrzebnego na zapis bloku).
A teraz czas na analizę wyników przedostatniego już testu, AJA System Test.
Testy wykonywane przy użyciu AJA System Test pozwalają nam sprawdzić, jak dyski będą zachowywały się w środowisku normalnej pracy. Aplikacja testuje dysk pod kątem pracy z materiałem wideo – możemy wybrać rodzaj testowego pliku (zgodny z różnymi standardami wideo) oraz jego wielkość (256MB, 512MB, 1GB, 4GB, 16GB oraz 64GB). Taki plik jest zapisywany i doczytywany, a aplikacja wyświetla prędkość, z jaką była w stanie obie operacje wykonać. Test wykonujemy w oparciu o symulowane pliki 5120×2700 5K z kamery RED. Wyniki, które uzyskaliśmy podczas testów widoczne są poniżej w tabelkach i na wykresach.
Pierwszy wykres ukazuje prędkość, którą uzyskała aplikacja podczas zapisu testowego pliku wideo. I tutaj świetnie widać, jak ogromna różnica występuje pomiędzy dyskami Kingston DC600M pracującymi w RAID 0 i RAID 10 a RAID 5. Ten ostatni wypadał najgorzej w każdym przypadku.
Natomiast warto tutaj podkreślić, że znowu wyniki są zbieżne z dotychczas uzyskanymi w pozostałych testach.
Wyniki testów zapisu i odczytu prezentujemy też na wspólnym wykresie, gdzie widać kolejną tendencję, widzianą już wcześniej. Prędkości odczytu są podobne dla każdego poziomu RAID – a w tym przypadku dodatkowo niewiele się różnią pomiędzy różnymi typami wykorzystywanych plików:
Teoretycznie już teraz moglibyśmy podsumować pracę testowanych dysków DC600M, ale pozostał nam jeszcze jeden test, robocopy.
To już ostatni test, któremu poddajemy dyski Kingston DC600M. Tym razem skupimy się tylko na procesie zapisu danych na QNAP, w którzym dyski Kingston są połączone w trzy grupy RAID. Test wykonujemy z poziomu Windows, ponieważ robocopy jest integralną częścią tego systemu i z poziomu konsoli jesteśmy w stanie wykonać kopiowanie określonej liczby plików jednocześnie mierząc czas tego procesu. Testy dzielimy na dwa rodzaje – kopiowanie danych na NAS poprzez udział SMB oraz kopia na na LUN blokowy, oba procesy korzystają z łącza 10GbE. Test kopiowania po SMB obejmuje przesłanie 100 GB danych na trzy sposoby: 100 plików po 1GB, 10 plików po 10GB oraz 1 plik 100GB. Każdy zestaw testowy jest zapisywany trzykrotnie, a na wykresach poniżej prezentujemy wyniki. W przypadku testu zapisu na LUN blokowy, dodajemy czwarty rodzaj plików – 100GB plików o wielkości 1MB każdy, aby zobaczyć, jak dyski poradzą sobie z taką liczbą małych plików.
Pierwszy wykres prezentuje średnie wyniki zapisu danych na udział SMB, a więc w każdej z konfiguracji RAID dyski DC600M musiały przyjąć 100GB na trzy sposoby. Na wykresie w formie słupków widoczny jest czas tego procesu, natomiast liniowo zaprezentowana jest prędkość.
I te same wyniki w formie tabelarycznej:
Jak widać, najszybszy okazał się RAID 10, najwolniejszy RAID 5, jednak różnice są bardzo małe.
A teraz czas na porównanie wyników zapisu na zasób SMB:
Dla wyjaśnienia – kolejne grupy słupków odpowiadają zestawom danych (1x100GB / 10x10GB / 100x1GB / 102400x1MB).
I tutaj ciekawostka – ogromna liczba małych plików została przesłana statystycznie najszybciej – i to w każdej konfiguracji RAID. Co więcej – pomiędzy grupami RAID mamy w tym przypadku najniższe różnice. Biorąc pod uwagę też pozostałe grupy plików, zwycięzcą okazał się RAID 10.
Na tym etapie pozostaje nam przejść do podsumowania.
Dyski Kingston trafiły do naszego Labu już kolejny raz, więc od początku oczekiwaliśmy dobrych wyników i stabilnej pracy… i się nie zawieliśmy. Co prawda nie jest to obecnie najszybszy typ dysków, bo mówimy o standardowym interfejsie SATA III o przepustowości do 6Gb/s, więc daleko do wyników uzyskanych podczas testów dysków U.2 czy M.2. Jednak dyski SATA wciąż są najpopularniejszym typem dysków przeznaczonych do macierzy dyskowych oferując dobrą pojemność w dobrej cenie. Dyski Kingston DC600M to wyjątkowa seria, kierowana typowo do zastosowań serwerowych i ogólnie do urządzeń działających 24 godziny na dobę. I tutaj widać, że specjaliści Kingstona znają się na swojej pracy – po raz kolejny otrzymaliśmy dyski, które są wydajne, szybkie a jednocześnie oferują długą pracę o stałej wydajności.
Przystępując do testów dysków DC600M mieliśmy okazję skorzystać z nowego urządzenia w ofercie QNAP, jakim jest NAS TS-i410X, urządzenie czterozatokowe z pasywnym chłodzeniem, wbudowanymi portami 10GbE oraz wykorzystujące procesor Intel ATOM. Szczególnie w tym wypadku zwracaliśmy uwagę na temperaturę pracy dysków, ponieważ interesowało nas jak sobie poradzi chłodzenie pasywne w przypadku tego typu dysków. Podczas całego okresu testów – a więc przechodząc przez wszystkie założone procesy, ani razu nie spotkaliśmy się z sytuacją, gdzie NAS ostrzega o zbyt wysokiej pracy urządzenia.
Jeśli chodzi o same wyniki, to niemal w każdym teście udawało nam się uzyskać bardzo zadowalające rezultaty. Tutaj warto zaznaczyć, że z punktu widzenia możliwości samych dysków, najbardziej miarodajne były wyniki w systemie QTS, który wykonywał bezpośrednie pomiary na dyskach oraz na grupach RAID (SSD profiling tool). Według producenta wydajność dysków to 560MB/s / 530MB/s (odczyt/zapis) i w testach wykonanych z poziomu systemu uzyskaliśmy zbliżone wyniki.
Dyski wykazały się bardzo wszechstronnym zastosowaniem. Niezależnie od tego, czy były wykorzystywane do zapisu sekwencyjnego czy losowego, czy przez SMB czy iSCSI, za każdy razem pozwalały uzyskać wysoką liczbę IOPS oraz wysokie wartości transferów. Tutaj trzeba zaznaczyć, że wpływ na wyniki pomiarów prowadzonych z komputera, ma też sam komputer testujący oraz fakt, że nie korzystaliśmy z bezpośredniego połączenia, a przez przełącznik. Oczywiście wpływ jest tutaj minimalny, jednak warto to podkreślić.
Wcześniejsza generacja dysków Kingston, czyli model DC500M testowaliśmy już kilka lat temu i wtedy wypadły bardzo dobrze. Do dzisiaj są przez nas wykorzystywane – pracują nieprzerwanie 24 godziny, 7 dni w tygodniu w NAS. Obecnie ma już przepracowanie ponad 1000 dni i system szacuje żywotność tego dysku na 98%. A jest to dysk używany jako systemowy, dodatkowo zapisane są na nim pliki działających ciągle maszyn wirtualnych oraz kontenerów.
Możemy oczekiwać, że dyski Kingston DC600M będą mogły pochwalić się podobnymi osiągami. Po wykonany testach oraz pracy z dyskami (po zakończeniu procedury testów, dyski były przez nas używane również do innych celów) możemy zdecydowanie polecić ten model. Sprawdzi się wszędzie tam, gdzie potrzebujemy wydajności ale także stabilnej pracy. A 5 lat standardowej gwarancji dodatkowo pokazuje, jak że producent podchodzi poważnie do tej konstrukcji.
Więcej szczegółów na temat testowanych dysków znajdziesz na stronie producenta.
Uwaga
Testy zostały przeprowadzony w sposób niezależny. Firma Kingston nie płaciła za wykonanie testów jedynie dostarczyła cztery dyski, które zostały później przekazane do naszego labu. Wszystkie wyniki zostały uzyskane z założeniem określonej w treści metodyki badań w hermetycznym środowisku, dlatego mogą się nieznacznie różnić od wyników uzyskiwanych w innej konfiguracji sprzętowo-programowej. Spostrzeżenia własne autorów. Wszystkie materiały należą do autorów testu, chyba, że zaznaczono inaczej.
Urządzenie TS-i410X, a więc przemysłowy model QNAP NAS możesz przetestować samodzielnie.
Skontaktuj się z Certyfikowanymi Partnerami firmy QNAP, których znajdziesz na stronie: https://www.qnap.com/pl-pl/where-to-buy/europe-cis/poland/premium-partner
Tajpej, Tajwan, listopada 14, 2024 – QNAP® Systems, Inc. potwierdził dziś swoje zaangażowanie w niezawodność produktów…
Tajpej, Tajwan, września 30, 2024 – QNAP® Systems, Inc., wiodący innowator w dziedzinie rozwiązań obliczeniowych, sieciowych…
Tajpej, Tajwan, września 23, 2024 – QNAP® Systems, Inc., wiodący dostawca rozwiązań obliczeniowych, sieciowych i pamięci…
Tajwan, Tajpej, sierpnia 20, 2024 - Firma QNAP® Systems, Inc. (QNAP) oficjalnie ogłosiła dziś wydanie systemu operacyjnego…
Tajpej, Tajwan, sierpnia 19, 2024 - Firma QNAP® Systems, Inc. (QNAP) ogłosiła dzisiaj oficjalną premierę QuTS…
Tajwan, Tajpej, sierpnia 1, 2024 - QNAP® Systems, Inc., wiodący innowator rozwiązań informatycznych, sieciowych i pamięci…