WD Red SN700 4 TB Testbericht

Western Digital hat uns kürzlich die brandneue WD Red SN700 zum Testen geschickt. Dieses neue Laufwerk wurde vor Kurzem in die Produktpalette aufgenommen und wurde für eine hohe Ausdauer und Caching-Fahrt entwickelt, die zur Beschleunigung der NAS-Leistung beiträgt. WD hat dieses Laufwerk mit der Idee entwickelt, NAS-Umgebungen rund um die Uhr mit ständig laufenden Anwendungen zu unterstützen. Dieses Laufwerk wurde für Zuverlässigkeit und Ausdauer bis zu 24 TBW (7-TB-Modell) entwickelt.

Western Digital hat uns kürzlich die brandneue WD Red SN700 zum Testen geschickt. Dieses neue Laufwerk wurde vor Kurzem in die Produktpalette aufgenommen und wurde für eine hohe Ausdauer und Caching-Fahrt entwickelt, die zur Beschleunigung der NAS-Leistung beiträgt. WD hat dieses Laufwerk mit der Idee entwickelt, NAS-Umgebungen rund um die Uhr mit ständig laufenden Anwendungen zu unterstützen. Dieses Laufwerk wurde für Zuverlässigkeit und Ausdauer bis zu 24 TBW (7-TB-Modell) entwickelt.

WD Red SN700

Der WD Red SN700 zeichnet sich außerdem durch seine schnelle Systemreaktionsfähigkeit und I/O-Leistung aus, was ideal für Anwendungsfälle mit mehreren Benutzern und mehreren Anwendungen ist. Western Digital behauptet auch, dass dieser Antrieb in der Lage sein wird, die schwierigsten KMU-Projekte zu „zähmen“. Das bedeutet, dass alles von der Virtualisierung über die gemeinsame Bearbeitung bis hin zur intensiven Datenbankspeicherung unterstützt werden kann. WD gibt außerdem an, dass durch das Hinzufügen des SN700 aufgrund des Cachings auf dem Gerät problemlos mehrere zufällige Arbeitslasten gleichzeitig bewältigt werden können.

Systeme von QNAP, Synology und anderen, die über NVMe-Beschleunigungsschächte oder -Karten verfügen, können die Vorteile dieser neuen NVMe-SSD nutzen. Wie im Bild oben zu sehen ist, verfügen viele NAS-Modelle wie Synology über leicht zugängliche Cache-Laufwerksschächte an der Unterseite des NAS. Die Steckplätze von QNAP sind in der Regel intern, wie unten dargestellt. Allerdings sind noch nicht alle M.2-Steckplätze NVMe-Steckplätze. Informieren Sie sich daher unbedingt bei Ihrem NAS-Anbieter, bevor Sie den NVMe-Aufschlag im Vergleich zu SATA zahlen.

WD erweitert sein neues WD Red-Portfolio an Speicherlösungen um die SN700 (4 TB). Zu den weiteren Laufwerken in diesem Portfolio gehören die WD Red Pro-Festplatten, die WD Red SATA-SSDs, die WD Red Plus und einige andere. Das Laufwerk, das uns zugesandt wurde, war das WD Red SN700-Laufwerk mit maximaler Kapazität von 4 TB. WD bietet das SN700 jedoch auch mit 250 GB, 500 GB, 1 TB und 2 TB an. Das 4-TB-Modell ist zusammen mit den anderen ab sofort bei erhältlich Amazon und wählen Sie andere Händler aus. Die Preise reichen von 79.99 US-Dollar für das 500-GB-Laufwerk bis zu 479.99 US-Dollar für das getestete 4-TB-SN700.

WD Red SN700 NVMe SSD-Spezifikationen

WD Red SN700 Leistung

Testbed

Als wir dazu übergingen, neuere NVMe-Gen4-SSDs zu testen, war in unserem Labor ein Plattformwechsel erforderlich, um die neuere Schnittstelle zu unterstützen. Wir haben auch neuere NVMe-Gen3-SSDs auf die gleiche Plattform migriert, um bessere Vergleiche zwischen den Laufwerksgenerationen zu ermöglichen. Für diese Bewertungen nutzen wir die Lenovo ThinkSystem SR635-Server, ausgestattet mit einer AMD 7742 CPU und 512 GB 3200 MHz DDR4-Speicher.

NVMe wird nativ über eine M.2-zu-PCIe-Adapterkarte im Edge-Card-Steckplatz getestet, während U.2-Laufwerke an der Vorderseite geladen werden. Die verwendete Methodik spiegelt den Endbenutzer-Workflow besser wider, indem sie Konsistenz-, Skalierbarkeits- und Flexibilitätstests innerhalb virtualisierter Serverangebote durchführt. Ein großer Fokus liegt auf der Laufwerkslatenz über den gesamten Lastbereich des Laufwerks, nicht nur auf den kleinsten QD1-Ebenen (Queue-Depth 1). Wir tun dies, weil viele der gängigen Verbraucher-Benchmarks die Arbeitslastprofile der Endbenutzer nicht ausreichend erfassen.

vdBench-Workload-Analyse

Wenn es um das Benchmarking von Speichergeräten geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, direkte Vergleiche zwischen konkurrierenden Lösungen anzustellen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen.

Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten. Unser Testprozess für diese Benchmarks füllt die gesamte Laufwerksoberfläche mit Daten und partitioniert dann einen Laufwerksabschnitt, der 5 % der Laufwerkskapazität entspricht, um zu simulieren, wie das Laufwerk auf Anwendungsauslastungen reagieren könnte. Dies unterscheidet sich von vollständigen Entropietests, bei denen 100 % des Antriebs genutzt und in einen stabilen Zustand versetzt werden. Infolgedessen spiegeln diese Zahlen höhere Dauerschreibgeschwindigkeiten wider.

Profile:

• 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
• 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
• 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
• 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate
• Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
• VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces

Vergleichbares:

• Seagate IronWolf 525 1 TB
• Synology SVN3400-400GB
• Seagate IronWolf 510 1.92 TB

Zuerst kommt unser zufälliger 4K-Read. Hier erreichte die WD Red SN700 einen Spitzenwert von 492,039 IOPS mit einer Latenz von 258 µs und belegte damit den ersten Platz in der Gesamtwertung und schlug die Seagate IronWolf 525.

Beim 4K-Schreiben startete das SN700 mit einer sehr niedrigen Latenz, ähnlich wie die anderen Laufwerke, und erreichte dann einen Spitzenwert von knapp über 70,177 IOPS mit einer Latenz von 1,818 µs.

Bei der Umstellung auf sequentielle Arbeitslasten hatte das neue SN700-Laufwerk höhere IOPS als das Synology SVN3400-400GB und das Seagate IronWold 510 1.92 TB. Hier erreichte die SN700 durchweg eine Latenzleistung von weniger als einer Millisekunde mit einem Spitzenwert von 2,850 MB/s und einer Latenz von 692 µs, womit sie bei MB/s mit großem Abstand an erster Stelle steht.

Beim sequentiellen Schreiben schnitt das SN700 mit höheren MB/s ab als die Vergleichsgeräte. Das Laufwerk erreicht Spitzenwerte von 500 MB/s und einer Latenz von 214 µs und liegt damit im Vergleich zu vergleichbaren Geräten.

Als nächstes gehen wir zu unseren SQL-Workloads über, bei denen sich alle Laufwerke hinter dem SN700 befanden. Allerdings erreichte das SN700 einen Spitzenwert von 161,874 IOPS mit einer Latenz von 197 µs im SQL-Workload. Zum Vergleich: Das IronWolf 525-Laufwerk hatte über 123,829 IOPS und eine Latenz von 257 µs.

Für SQL 90-10 erreichte der SN700 einen Spitzenwert von 126,886 IOPS mit einer Latenz von 245 µs. Auch hier hatte das IronWolf 525-Laufwerk eine Leistung, die nicht einmal annähernd an die des SN700 heranreichte.

Mit dem SQL 80-20 erreicht das SN700-Laufwerk einen Spitzenwert von 99,552 IOPS mit einer Latenz von 320 µs.

Bei unseren Oracle-Workloads zeigte der WD Red SN700 während der gesamten Tests weiterhin eine sehr niedrige Latenz. Für das Oracle-Workload-Profil erreichte das Laufwerk einen Spitzenwert von 85,423 IOPS mit einer Latenz von 418 µs.

Beim Oracle 90-10 haben wir gesehen, dass der SN700 einen Spitzenwert von 111,136 IOPS bei einer Latenz von 197 µs erreichte. Auch hier war das IronWolf 525 das leistungsstärkste Laufwerk, kam aber mit nur 700 IOPS nicht einmal annähernd an die IOPS heran, die das SN86,000 hatte.

Bei Oracle 80-20 lag der SN700-Spitzenwert bei 86,304 IOPS bei 253 µs Latenz.

Jetzt sind wir auf unsere VDI-Klontests „Full“ und „Linked“ umgestiegen. Beim VDI Full Clone Boot erreichte der SN700 einen Spitzenwert von 104,207 IOPS bei einer Latenz von 319 µs, bevor er leicht abfiel.

Bei der VDI FC-Erstanmeldung stellten wir fest, dass die Leistung der SN700 im Vergleich zur Synology SVN3400 leicht abfiel, wobei die SN700 einen Spitzenwert von 20,405 IOPS bei 1465 µs erreichte.

Beim VDI FC Monday Login zeigte der WD Red SN700 ähnliche Ergebnisse auf der IOPS-Seite des Laufwerks wie der Synology SVN3400. Der SN700 erreichte einen Spitzenwert von 19,550 IOPS bei 630 µs, während der SVN3400 einen Spitzenwert von 20,933 IOPS erreichte.

Beim VDI Linked Clone Boot-Test erreichte der SN700 einen Spitzenwert von 46,842 IOPS mit einer Latenz von 263 µs.

Im VDI LC-Initial-Login-Test sahen wir den SN700-Spitzenwert bei 10,335 IOPS bei einer Latenz von 618 µs, bevor es zu einem deutlichen Abfall kam.

Schließlich zeigte das SN700 beim VDI LC Monday Login eine schlechtere Leistung als die Vergleichsgeräte und endete mit einem Spitzenwert von 8440 IOPS und einer Latenz von 1653 µs.

Synthetische Workload-Analyse für Unternehmen

Um die Leistung des WD Red SN700 in einem realistischeren Szenario zu messen, haben wir zwei der 4 TB NVMe SSDs in ein QNAP TVS-h1288x NAS mit QTS OS geladen. Anschließend haben wir auf den beiden SSDs eine RAID1-Festplattengruppe erstellt, um ein Volume für SMB-Freigaben und iSCSI-LUNs bereitzustellen. Der Zweck dieser Tests besteht darin, realistischere Bedingungen aufzuzeigen, einschließlich des Aspekts, dass die Netzwerkkonnektivität eine größere Rolle als die NVMe-Schnittstelle für den primären Engpass spielt.

Unser Enterprise-Shared-Storage- und Festplatten-Benchmark-Prozess versetzt jedes Laufwerk in einen stabilen Zustand 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 und wird dann in festgelegten Intervallen mehrfach getestet Thread-/Warteschlangentiefenprofile, um die Leistung bei leichter und starker Beanspruchung anzuzeigen. Da NAS-Lösungen sehr schnell ihr Nennleistungsniveau erreichen, stellen wir bei jedem Test nur die Hauptabschnitte grafisch dar.

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 vier 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 Unternehmenslaufwerke verwendet wird, zu erleichtern.

• 4K
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 4K

• 8K 70/30
  • 70 % lesen, 30 % schreiben
  • 100 % 8K

• 8K (sequentiell)
  • 100 % Lesen oder 100 % Schreiben
  • 100 % 8K

128K (sequentiell)

• 100 % Lesen oder 100 % Schreiben

An erster Stelle stehen die Unternehmens-Workloads, bei denen wir eine lange Stichprobe zufälliger 4K-Leistung mit 100 % Schreib- und 100 % Leseaktivität messen. Bei den IOPS lieferte uns das Laufwerk SMB-Geschwindigkeiten von 94,245 Lese-IOPS und 89,548 Schreib-IOPS. iSCSI lieferte uns 289,930 Lese-IOPS und 279,774 Schreib-IOPS.

Bei einer durchschnittlichen 4K-Latenz betrug die Lese- und Schreibzeit bei SMB 2.71 ms und bei iSCSI 2.86 ms beim Lesen und 0.88 ms.

Die maximale Latenz bei 4K betrug bei SMB 10.9 ms beim Lesen und 10 ms beim Schreiben und bei iSCSI 2,542 ms beim Lesen und 91.3 ms beim Schreiben.

Unser letzter 4K-Test war eine Standardabweichung, die uns 1.87 ms Lesen und 2.5 ms Schreiben in SMB und 4.06 ms Lesen und 1.18 ms Schreiben in iSCSI ergab.

Unser nächster Benchmark misst durchgehend 100 % 8K sequenziell mit einer 16-Thread-16-Warteschlangenlast bei 100 % Lesen und 100 % Schreiben. Hier konnte der Red SN700 122,844 IOPS beim Lesen und 86,345 IOPS beim Schreiben in SMB sowie 219,371 IOPS beim Lesen und 209,527 IOPS beim Schreiben in iSCSI erreichen.

Im Vergleich zur festen maximalen Arbeitslast von 16 Threads und 16 Warteschlangen, die wir im 100 % 4K-Schreibtest durchgeführt haben, skalieren unsere gemischten Arbeitslastprofile die Leistung über eine Vielzahl von Thread-/Warteschlangenkombinationen. In diesen Tests decken wir die Arbeitslastintensität von 2 Threads/2 Warteschlangen bis zu 16 Threads/16 Warteschlangen ab. Beim Durchsatz war das SN700 im SMB-Bereich recht flach, beginnend bei 13,750 IOPS und endend bei 38,500 IOPS. Bei iSCSI gab es von Anfang bis Ende eine große Verbesserung mit einem Start von 13,750 IOPS und einem Ende bei 193,000 IOPS.

Bei einer durchschnittlichen Latenz von 8K 70/30 begann die SMB-Konfiguration bei 0.12 ms und stieg am Ende auf 7.5 ms an. Das iSCSI begann bei 0.12 ms und endete bei deutlich milderen 1.5 ms.

Bei einer maximalen Latenz von 8K 70/30 stieg der SMB-Test von 25 ms auf 27 ms und iSCSI von 26 ms auf 600 ms.

Bei der 8K 70/30-Standardabweichung stieg die Latenz von 0.1 ms auf 0.7 ms bei SMB und von 0.1 ms auf 2 ms bei iSCSI.

Der letzte synthetische Benchmark ist unser 128K-Test, ein sequenzieller Test mit großen Blöcken, der die höchste sequenzielle Übertragungsgeschwindigkeit für ein Gerät zeigt. In diesem Workload-Szenario erreichte die SMB-Konfiguration Geschwindigkeiten von 2.3 GB/s beim Lesen und 2.3 GB/s beim Schreiben, während iSCSI Geschwindigkeiten von 1.9 GB/s beim Lesen und 2.3 GB/s beim Schreiben erreichte.

Fazit

Die WD Red SN700 ist die neueste SSD der WD Red-Reihe. Das Laufwerk wurde entwickelt, um ein NAS mit robuster Systemreaktionsfähigkeit und außergewöhnlicher I/O-Leistung zu beschleunigen. Für die Leistung haben wir VDBench- und Enterprise-Tests durchgeführt. Das SN700 zeigte ziemlich solide Ergebnisse und belegte in fast jedem Test den ersten Platz im Vergleich zu den anderen Laufwerken, die wir in dieser Kategorie mit ihm verglichen haben. WD hat mit dem SN700 viel geleistet und gezeigt, dass es die Gen4-Schnittstelle für den beabsichtigten Anwendungsfall noch nicht benötigt.

Betrachtet man die Spitzenwerte von VDBench, verzeichnete das SN700 492,039 IOPS beim 4K-Lesen, 70,177 IOPS beim 4K-Schreiben, 2,850 MB/s beim 64K-Lesen und 500 MB/s beim 64K-Schreiben. Als wir auf unsere SQL-Workloads umstiegen, sahen wir im Workload-Test einen Spitzenwert von 161,874 IOPS, 126,886 IOPS in den Jahren 90–10 und 99,552 IOPS in den Jahren 80–20. Als nächstes folgten unsere Oracle-Tests, bei denen wir bei unserer Arbeitslast einen Höchstwert von 85,423 IOPS, 111,136 IOPS in den Jahren 90-10 und 86,304 IOPS in den Jahren 80-20 erreichten. In unseren VDI-FC-Tests erreichte das Laufwerk 104,207 IOPS beim Booten, 20,405 IOPS beim ersten Anmelden und 19,550 IOPS beim Montag-Anmelden. Bei unseren VDI-LC-Tests erreichte das SN700 einen Spitzenwert von 46,842 IOPS beim Booten, 10,335 IOPS beim ersten Login und 8,440 IOPS beim Montag-Login.

Die nächsten Tests, die wir durchgeführt haben, waren die Verwendung des Red SN700 für den gemeinsamen Speicher in einem QNAP TNS-h1288x NAS im RAID1. Für die SMB-Konfiguration sahen wir einen 4K-Durchsatz von 94,245 IOPS beim Lesen und 89,548 IOPS beim Schreiben, eine durchschnittliche 4K-Latenz von 2.71 ms beim Lesen und 2.86 ms beim Schreiben, eine maximale 4K-Latenz von 10.9 ms beim Lesen und 10 ms beim Schreiben, 8K sequenziell bei 122,844 IOPS beim Lesen und 86,345 IOPS beim Schreiben , und schließlich wurde in einem 128-KByte-großen Block eine Lesegeschwindigkeit von 2.3 GB/s und eine Schreibgeschwindigkeit von 2.3 GB/s in SMB getestet. Als nächstes folgten unsere iSCSI-Konfigurationen. Wir sahen einen 4K-Durchsatz von 289,930 IOPS beim Lesen und 279,774 IOPS beim Schreiben, eine durchschnittliche 4K-Latenz von 0.88 ms beim Lesen und 0.91 ms beim Schreiben, eine maximale 4K-Latenz von 2,542 ms beim Lesen und 91.3 ms beim Schreiben, 8K sequenziell mit 219,371 IOPS beim Lesen und 209,527 IOPS beim Schreiben und schließlich war der 128 KB große Block mit 1.9 GB/s Lesen und 2.3 GB/s Schreiben.

Insgesamt ist die WD Red SN700 eine gute Wahl, wenn es um eine SSD geht, die gemeinsam genutzten Speicher beschleunigen kann. Dies ist wichtig, wenn man Anwendungsfälle wie Virtualisierung, Datenbankspeicherung, gleichzeitigen Zugriff und gemeinsame Bearbeitung berücksichtigt. Für Caching-, Tiering- oder dedizierte Speicheranforderungen wäre das SN700 eine gute Wahl für den Einbau in ein NVMe-fähiges NAS.

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