Kingston DC500M, czyli wydajny dysk SSD dla NAS

TEST 1 – QTS

W aplikacji Pamięć Masowa i Migawki w systemie QTS dostępne jest narzędzie służące do testowania przepustowości podłączonych dysków twardych. Test obejmuje sprawdzanie prędkości odczytu sekwencyjnego oraz IOPS odczytu sekwencyjnego. Uzyskane wyniki pokazują,  że QNAP TS-983XU odczytuje wydajność dysku zbliżoną do specyfikacji producenta, co pozwala nam mieć wysokie oczekiwania co do dalszych wyników modelu DC500M.

Oprócz standardowego mechanizmu testowania szybkości odczytu i IOPS dysków twardych, system QTS oferuje również narzędzie przeznaczone do testowania dysków SSD – Narzędzie profilowania dysków, które wykonuje serię testów obciążenia dysku aby określić punkt, w którym wydajność dysku SSD spada na skutek zbyt dużego obciążenia zapisem. Przyczynę takiego zachowania dysku określa się jako Write Amplification. W sytuacji, gdy na dysku 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. Ponieważ testujemy dyski SSD, uruchomiliśmy serię testów profilowania dysków DC500M aby zobaczyć, czy da się z nich wycisnąć jeszcze więcej. 

Test OP 4xSSD, RAID 10

Na początku testu dysk wykazuje wysoką wydajność bez względu na ustawioną wartość OP. Jednak od ok. setnej sekundy testu, dysk wykazuje spadek wydajności. System wykonywał benchmark przy różnych wartościach OP – od 0% do 30% z odstępem 5% i najlepsze wyniki uzyskano przy rozszerzeniu pamięci zarezerwowanej o dodatkowe 15%. 

Test OP 4xSSD, RAID 5

Drugi test wykonaliśmy przy konfiguracji dysków w RAID 5.

Tutaj wyniki wyglądają zupełnie inaczej, co dobrze obrazuje, że takie testy profilowania powinny być wykonywane oddzielnie dla każdej konfiguracji RAID dysków SSD. W przypadku DC500M działających w RAID 5, optymalna wartość OP to 30% (z testowanego zakresu). Należy jednak zwrócić uwagę na zakres różnicy – różnica wynosi ok. 2 tys IOPS. Podobnie było w RAID 10, jednak tam było to 2 000 IOPS przy wynikach rzędu 13 600-13800 IOPS, a tutaj ok 60 000 IOPS. Więc w przypadku RAID 5 zwiększenie wartości OP będzie bardziej odczuwalne przy wydajności całej grupy RAID. Uwaga – pamiętajmy, że wartość OP ustawiana jest dla każdego dysku działającego w danej grupie.

Aby zapewnić stałe środowisko testowe, w kolejnych benchmarkach nie wykorzystywaliśmy sugerowanych wyników OP, ale ustawialiśmy statyczne 10% dla każdego dysku, niezależnie od poziomu RAID.