Die Mangstor MX6300 ist eine SSD mit voller Höhe und halber Länge, die eine NVMe-Schnittstelle verwendet. Der MX6300 ist in drei Kapazitäten erhältlich: 2.0 TB, 2.7 TB und 5.4 TB. Das Laufwerk nutzt Enterprise MLC NAND und kann in x86-Server-PCIe-Steckplätzen platziert werden. Durch die Verwendung von NVMe und MLC NAND erhält der MX6300 enorme Leistungsvorteile. Mangstor gibt an, dass das Laufwerk 900 IOPS bei zufälliger Leseleistung und 3.7 GB/s sequentiellem Lesen sowie sieben vollständigen Schreibvorgängen pro Tag erreichen kann. Der Mangstor MX6300 nutzt Toshiba NAND und einen softwaredefinierten Flash-Controller, der von Mangstor unter Verwendung von Altera-FPGAs entwickelt wurde.
Die Mangstor MX6300 ist eine SSD mit voller Höhe und halber Länge, die eine NVMe-Schnittstelle verwendet. Der MX6300 ist in drei Kapazitäten erhältlich: 2.0 TB, 2.7 TB und 5.4 TB. Das Laufwerk nutzt Enterprise MLC NAND und kann in x86-Server-PCIe-Steckplätzen platziert werden. Durch die Verwendung von NVMe und MLC NAND erhält der MX6300 enorme Leistungsvorteile. Mangstor gibt an, dass das Laufwerk 900 IOPS bei zufälliger Leseleistung und 3.7 GB/s sequentiellem Lesen sowie sieben vollständigen Schreibvorgängen pro Tag erreichen kann. Der Mangstor MX6300 nutzt Toshiba NAND und einen softwaredefinierten Flash-Controller, der von Mangstor unter Verwendung von Altera-FPGAs entwickelt wurde.
Die Leistung und die geringe Latenz des MX6300 machen ihn für mich ideal für den Einsatz in Echtzeitanalysen, Online-Transaktionsverarbeitung (OLTP) und Servervirtualisierung. Der MX6300 beschleunigt Anwendungen, indem er heiße Daten direkt in der Nähe der Host-CPU lokalisiert. Auf diese Weise fungiert der MX6300 als Speicherschicht mit hoher Kapazität, geringer Latenz und hoher Leistung für geschäftskritische Daten. Mit NVMe ist der MX6300 in der Lage, das volle Potenzial der Vorteile von Flash gegenüber der SATA- oder SAS-Schnittstelle auszuschöpfen.
Ein großer Vorteil, der den MX6300 von seinen Mitbewerbern unterscheidet, ist seine Konfigurierbarkeit. Der Controller des Laufwerks kann sowohl am Front-End als auch am Back-End per Software konfiguriert werden, um die NAND-Nutzung zu optimieren und den Systemstrom zu senken. Mit der Mangstor-Software können Benutzer nicht nur ihren Controller konfigurieren, sondern auch systeminterne Feldaktualisierungen ohne unnötige Ausfallzeiten durchführen. Dies ermöglicht auch die Erweiterung des Speichers vom DRAM auf den MX6300 für die Datenpersistenz.
Der Mangstor MX6300 wird mit einer 5-Jahres-Garantie und einem Straßenpreis von rund 15,000 US-Dollar geliefert. Für unseren Test schauen wir uns das 2.7-TB-Modell an.
Mangstor MX6300 NVMe SSD-Spezifikationen:
- Formfaktor: FHHL
- Kapazität: 2.7TB
- NAND: eMLC
- Schnittstelle: NVMe PCIe Gen3 x8 (8GT/s)
- Eigenschaften:
- Sequentielle Leseleistung (bis zu): 3,700 MB/s
- Sequentielle Schreibleistung (bis zu): 2,400 MB/s
- Zufälliges 4-KB-Lesen (bis zu): 900,000 IOPS
- Zufälliges 4-KB-Schreiben (bis zu): 600,000 IOPS
- Dauerhafter 4-KB-Schreibvorgang (bis zu): 300,000 IOPS
- Zufälliges 70/30 Lesen/Schreiben (bis zu): 700,000 IOPs
- Latenz Lesen/Schreiben (QD 1): 90/15 ms
- Ausdauer:
- DWPD: 7
- Datenaufbewahrung: 90 Tage Aufbewahrung bei 40 °C am EOL
- MTBF: 1.8 Mio. Stunden
- Umwelt:
- Stromverbrauch 70/30 Lesen/Schreiben: 45 W
- Betriebstemperatur: 0 bis 55 °C Umgebungstemperatur mit empfohlenem Luftstrom
- Nichtbetriebstemperatur: -40° bis 70° C
- Luftstrom (Min): 300 LFM
- Betriebssysteme:
- Windows Server 2012 R2 (Posteingang)
- Windows Server 2008 R2 SP1 (OFA NVME)
- Linux-Kernel 3.3 oder höher
- RHEL 6
- 5 Jahre Garantie
Design und bauen
Die Mangstor MX6300 ist eine Karte mit voller Höhe und halber Länge. Die höhere Höhe bietet mehr Platz für NAND und Controller, schränkt jedoch die Anzahl der Steckplätze und damit die Anzahl der Server ein, in die die Karte passt. Auf der Oberseite der Karte befinden sich Kühlkörper, die sich über die gesamte Länge der Karte erstrecken. In der oberen rechten Ecke befindet sich das Mangstor-Branding.
Wenn wir die Karte umdrehen, sehen wir eine freigelegte Platine mit mehr zusätzlichem NAND. An der Unterseite der Karte befindet sich die x8 PCIe 3.0-Schnittstelle.
Hintergrund und Vergleiche testen
Der Mangstor MX6300 verfügt über einen Coherent Logix HyperX-Prozessor, einen von Mangstor unter Verwendung von Altera-FPGAs entwickelten softwaredefinierten Flash-Controller und Toshiba eMLC NAND.
- Fusion-io PX600 (2.6 TB, 1x FPGA-Controller, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- Fusion-io SX300 (3.2 TB, 1x FPGA-Controller, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- Fusion-io ioDrive2 (1.2 TB, 1x FPGA-Controller, MLC NAND, PCIe 2.0 x4)
- Mikron P420m (1.6 TB, 1x IDT-Controller, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- Huawei Tecal ES3000 (2.4 TB, 3x FPGA-Controller, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- Virident FlashMAX II (2.2 TB, 2x FPGA-Controller, MLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Alle PCIe-Anwendungsbeschleuniger werden auf unserer Unternehmenstestplattform der zweiten Generation basierend auf einem Benchmarking unterzogen Lenovo ThinkServer RD630. Für synthetische Benchmarks verwenden wir FIO Version 2.0.10 für Linux und Version 2.0.12.2 für Windows. Wir haben die synthetische Leistung des Mangstor MX6300 mit CentOS 7.0 getestet. Sysbench verwendet derzeit eine CentOS 6.6-Umgebung, während unsere Windows SQL Server-Tests Server 2012 R2 verwenden. Es wurden durchgehend native NVMe-Treiber verwendet.
Analyse der Anwendungsleistung
Um die Leistungsmerkmale von Enterprise-Speichergeräten zu verstehen, ist es wichtig, die Infrastruktur und die Anwendungs-Workloads in Live-Produktionsumgebungen zu modellieren. Unsere ersten beiden Benchmarks des Mangstor MX6300 sind daher die MySQL OLTP-Leistung über SysBench und Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TCP-C-Arbeitslast.
Unser Percona MySQL-Datenbanktest über SysBench misst die Leistung der OLTP-Aktivität. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz sowie die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz über einen Bereich von 2 bis 32 Threads. Percona und MariaDB können in aktuellen Versionen ihrer Datenbanken die Flash-fähigen Anwendungsbeschleunigungs-APIs von Fusion-io nutzen, obwohl wir zu Vergleichszwecken jedes Gerät in einem „alten“ Blockspeichermodus testen.
In unserem SysBench-Test war der MX6300 in CentOS 6.6 zunächst leistungsschwächer als die anderen in dieser Gruppe und blieb mit zunehmender Last langsamer. Der MX6300 erreichte einen Spitzenwert von 2520 TPS. Mangstor hat uns mitgeteilt, dass NVMe-Treiber in CentOS 6.6 schuld sein könnten, wobei CentOS 7+ eine bessere Leistung und Stabilität bietet.
Die durchschnittliche Latenz von SysBench zeigt eher das Gleiche, wobei der MX6300 durchgehend eine höhere Latenz als die Overdrives aufweist, die bei 6.83 ms beginnt und bei 12.7 ms ihren Höhepunkt erreicht.
Beim Vergleich der 99. Perzentil-Latenz in unserem SysBench-Test schnitt der MX6300 durchweg erneut als Schlusslicht ab, dieses Mal mit etwas größerem Vorsprung, und erreichte seinen Spitzenwert bei 25.9 ms, während der nächstnächste seinen Spitzenwert bei 19.71 ms erreichte.
Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks. Unser SQL Server-Protokoll verwendet eine SQL Server-Datenbank mit 685 GB (Maßstab 3,000) und misst die Transaktionsleistung und Latenz unter einer Last von 30,000 virtuellen Benutzern.
Wenn wir den MX6300 mit dem PX600 vergleichen, sehen wir, dass er mit 6315.4 TPS im Vergleich zu den 600 TPS des PX6311.8 nur einen kleinen Vorsprung vor uns hat.
Wir sehen das Gleiche bei der durchschnittlichen Latenz, wobei der MX6300 mit 600 ms bis 2 ms eine Millisekunde schneller ist als der PX3.
Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen
Die Flash-Leistung variiert während der Vorkonditionierungsphase jedes Speichergeräts. Unser synthetischer Enterprise-Storage-Benchmark-Prozess beginnt mit einer Analyse der Leistung des Laufwerks während einer gründlichen Vorkonditionierungsphase. Jedes der vergleichbaren Laufwerke wird mit den Tools des Herstellers sicher gelöscht, mit der gleichen Arbeitslast, mit der das Gerät getestet wird, unter einer hohen Last von 16 Threads mit einer ausstehenden Warteschlange von 16 pro Thread in einen stabilen Zustand vorkonditioniert und dann in festgelegten Intervallen getestet in mehreren Thread-/Warteschlangentiefenprofilen, um die Leistung bei leichter und starker Nutzung anzuzeigen.
- Vorkonditionierung und primäre stationäre Tests:
- Durchsatz (Lese- und Schreib-IOPS-Aggregat)
- Durchschnittliche Latenz (Lese- und Schreiblatenz insgesamt gemittelt)
- Maximale Latenz (Spitzen-Lese- oder Schreiblatenz)
- Latenz-Standardabweichung (Lese- und Schreib-Standardabweichung insgesamt gemittelt)
Unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis umfasst zwei Profile, die auf realen Aufgaben basieren. Diese Profile wurden entwickelt, um den Vergleich mit unseren früheren Benchmarks sowie weit verbreiteten Werten wie maximaler Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 4K und 8K 70/30, die häufig für Unternehmenshardware verwendet wird, zu erleichtern.
- 4k
- 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
- 100 % 4
- 8k 70/30
- 70 % lesen, 30 % schreiben
- 100 % 8
Unser erster Test misst 100 % 4K-Zufallsschreibleistung mit einer Last von 16T/16Q. In diesem Szenario war der MX6300 zunächst der leistungsstärkste, bevor er im Dauerzustand auf den zweiten Platz zurückfiel und sich um die 225 IOPS-Marke bewegte.
Betrachtet man die durchschnittliche Latenz, ergibt sich ein ähnliches Bild: Der MX6300 startete stark und endete in einem stabilen Zustand zwischen 1 ms und 1.2 ms, womit er fast an der Spitze der Gruppe lag.
Bei maximaler Latenz startete der MX6300 erneut stark und landete insgesamt auf dem zweiten Platz. Er steigerte sich langsam von etwa 6 ms auf knapp 8 ms im eingeschwungenen Zustand. Es gab einige Spitzen, eine bis zu 13.54 ms zu Beginn und eine weitere größere am Ende, 9.92 ms.
Das Plotten von Standardabweichungsberechnungen bietet eine klarere Möglichkeit, das Ausmaß der Variation zwischen einzelnen Latenzdatenpunkten zu vergleichen, die während eines Benchmarks erfasst wurden. Mit unserem Standardabweichungstest startete der MX6300 und blieb die ganze Zeit über stabil, wobei er die meiste Zeit des Tests mit genau 5 ms lief. Das Huawei hatte zwar geringere Latenzen, war aber weniger konsistent als das MX6300.
Nachdem die Vorkonditionierung der Antriebe abgeschlossen ist, werfen wir einen Blick auf die primären synthetischen Benchmarks. Beim 4K-Durchsatz haben wir gesehen, dass der MX6300 problemlos den Spitzenplatz beim Lesen belegte. Der MX6300 verlor 904,747 IOPS beim Lesen, 150 IOPS mehr als sein nächstnächster Konkurrent. Bei der Schreibleistung belegte es zwar nicht den Spitzenplatz, landete aber mit 218,348 IOPS auf dem zweiten Platz.
Wir sehen die gleiche Platzierung mit durchschnittlicher Latenz. Der MX6300 war mit 0.28 ms der Spitzenreiter beim Lesen und mit 1.17 ms der zweitbeste beim Schreiben.
Bei maximaler Latenz schlägt sich der MX6300 nicht ganz so stark. Bei der Leselatenz fiel es mit Ergebnissen von 17.7 ms auf das untere Drittel der Gruppe und bei der Schreiblatenz landete es mit 8.13 ms auf dem dritten Platz.
Bei der Standardabweichung ist der MX6300 mit einer Leselatenz von 0.205 ms und einer Schreiblatenz von 0.496 ms erneut der Spitzenreiter bei der Schreiblatenz beim Lesen.
Unser nächster Workload verwendet 8 Übertragungen mit einem Verhältnis von 70 % Lesevorgängen und 30 % Schreibvorgängen. Der MX6300 zeigte erneut eine starke Leistung. Obwohl es am unteren Ende begann, erreichte es einen stabilen Zustand von rund 18,000 IOPS und belegte den zweiten Platz.
Bei einer durchschnittlichen Latenz betrug die Latenz des MX6300 zunächst etwas mehr als 1 ms und blieb durchgehend unter 1.5 ms.
Im maximalen Latenz-Benchmark blieb das MX6300 durchgehend unter 20 ms, was im Vergleich zu einigen anderen Laufwerken wiederum eine ziemlich konstante Leistung lieferte.
Standardabweichungsberechnungen für die 8k 70/30-Vorkonditionierung platzieren diese maximale Latenzanomalie im Kontext eines ansonsten konsistenten und unauffälligen Latenzprofils während der Annäherung an den stationären Zustand. Der MX6300 schwebte die ganze Zeit über bei etwa 1 ms, startete und endete etwas darunter.
Sobald die Laufwerke vorkonditioniert sind, variiert der 8K-70/30-Durchsatz-Benchmark die Arbeitslastintensität von 2 Threads und 2 Warteschlangen bis zu 16 Threads und Warteschlangen mit 16. Der MX6300 belegte mit einem Spitzen-IOPS von 246,371 den zweiten Platz.
Die durchschnittliche Latenz ergibt eine ähnliche Platzierung, wobei die Latenz des MX6300 nicht höher als 1.03 ms ist.
Der MX6300 schnitt im Benchmark zur maximalen Latenz etwas besser ab und hielt die Latenz durchgehend konstant niedrig.
Gemessen an der Standardabweichung liegt das MX6300 im oberen Drittel.
Fazit
Die Mangstor MX6300 ist eine NVMe-SSD mit voller Höhe und halber Länge. Der MX6300 ist in drei Kapazitäten erhältlich, wobei 5.4 TB die höchste ist. Der MX6300 nutzt einen integrierten Prozessor, einen per Software konfigurierbaren Controller und Toshiba eMLC NAND, um ihm einen deutlichen Leistungsschub zu verleihen. Der MX6300 ist ideal für Echtzeitanalysen, OLTP und Servervirtualisierung. Das Laufwerk verspricht hohe Leistung und geringe Latenz sowie eine DWPD-Ausdauer von 7 und wird mit einer 5-Jahres-Garantie geliefert.
Was die Leistung betrifft, schnitt der MX6300 in unseren synthetischen 4K-Lesetests für SQL Server und FIO als Spitzenreiter ab. In unserem SQL Server TPC-C-Test bot der MX6300 eine beeindruckende Latenz von 2 ms in unserem Workload im Maßstab 3,000 mit 30,000 virtuellen Benutzern. In unseren synthetischen Benchmarks schnitt der MX6300 deutlich besser ab und konnte sich in mehreren Tests durchsetzen. In beiden Vorkonditionierungstests zeigte der MX6300 eine starke, konstante Leistung und landete in den meisten Tests unter den ersten drei. Bei unserem primären 4K-Test hatte der MX6300 einen Durchsatz von 904,747 IOPS beim Lesen, was über der angegebenen Leistung liegt. Wir haben eine durchschnittliche 4K-Leselatenz von 0.28 ms festgestellt. In unseren 8K 70/30-Tests lieferte uns der MX6300 einen Durchsatz von 246,371 IOPS. In unseren 8K-70/30-Latenztests schnitt der MX6300 in allen drei Tests gut ab. Insgesamt war der einzige Schwachpunkt, der festgestellt werden konnte, unsere Sysbench-Arbeitslast, wo der MX6300 am Ende der Liste landete, obwohl einiges davon mit der schwächeren NVMe-Treiberunterstützung in CentOS 6.6 im Vergleich zu CentOS 7.0, wo wir FIO-Ergebnisse gemessen haben, zusammenhängen könnte Server 2012 R2, wo wir es mit SQL bereitgestellt haben.
Vorteile
- Per Software konfigurierbarer Controller
- 5.4 TB maximale Kapazität
- Über 900 IOPS bei 4K-Leseleistung
- Fantastische SQL Server-Leistung
Nachteile
- Geringere SysBench-Leistung in CentOS 6.6
Fazit
Die Mangstor MX6300 ist eine FHHL-NVMe-SSD mit einer unglaublichen 900K-Leseleistung von über 4 IOPs, die zur Beschleunigung von Anwendungen entwickelt wurde und Administratoren die Möglichkeit gibt, ihren DRAM zu erweitern, indem sie die Arbeitslast in Flash verlagert.
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