Le Seagate Enterprise Turbo SSHD est un disque dur SAS 2.5" 15K couplé à 32 Go de mémoire flash eMLC qui se concentre sur des performances et une capacité exceptionnelles en termes de rapport dollar/IOPS. Avec une augmentation des performances estimée de 300 % par rapport à un disque dur de 15,000 XNUMX tr/min, dans les environnements transactionnels critiques (OLTP, VDI, SAP HANA), tout en étant considérablement plus rentable qu'une solution SSD comparable.Les avantages d'un mariage entre HDD et SSD sont mis en évidence avec l'Enterprise Turbo SSHD : les performances et les augmentations de vitesse que l'on pourrait attendre d'un SSD, avec un prix et une capacité d'un disque dur.
Le Seagate Enterprise Turbo SSHD est un disque dur SAS 2.5" 15K couplé à 32 Go de mémoire flash eMLC qui se concentre sur des performances et une capacité exceptionnelles en termes de rapport dollar/IOPS. Avec une augmentation des performances estimée de 300 % par rapport à un disque dur de 15,000 XNUMX tr/min, dans les environnements transactionnels critiques (OLTP, VDI, SAP HANA), tout en étant considérablement plus rentable qu'une solution SSD comparable.Les avantages d'un mariage entre HDD et SSD sont mis en évidence avec l'Enterprise Turbo SSHD : les performances et les augmentations de vitesse que l'on pourrait attendre d'un SSD, avec un prix et une capacité d'un disque dur.
Le véritable moteur des performances accrues du Seagate Enterprise Turbo SSHD est sa mise en cache NAND. Avec 32 Go de cache de lecture eMLC, l'Enterprise Turbo est capable de conserver des données "chaudes" dans la NAND pour une livraison plus rapide qui serait autrement possible à partir des plateaux. Seagate entend également résoudre les goulots d'étranglement des performances en effectuant sa mise en cache au niveau des E/S, tandis que son algorithme AMT garantit que les données chaudes sont intelligemment et correctement identifiées pour la mise en cache. Un cache en écriture supplémentaire de 8 Mo de NVC (cache non volatile) aide à améliorer encore les performances et est protégé contre les coupures de courant imprévues. Dans le cas d'une telle perte de puissance, le variateur utilise l'énergie du moteur de broche pour vider les écritures en attente dans la mémoire NV. Seagate assure que l'usure de la NAND dans ce cas sera négligeable, car une panne de courant dans un environnement d'entreprise est très rare.
L'intégration de Seagate Enterprise Turbos dans l'infrastructure existante consiste simplement à installer les disques ; aucun pilote, logiciel ou configuration supplémentaire n'est requis. La facilité de déploiement s'accompagne également d'une gamme impressionnante de fonctions de sécurité. Les disques Turbo sont disponibles sans cryptage, avec cryptage ou avec FIPS. Les disques sont également associés à une garantie de cinq ans.
Seagate a clairement une emprise sur la technologie des disques hybrides, ou des disques hybrides à semi-conducteurs comme Seagate le préfère. Comprendre comment ceux-ci s'intègrent dans le marché du stockage d'entreprise dans son ensemble est important pour comprendre la proposition de valeur globale de Turbo. Seagate vend déjà des disques durs standard 10K et 15K. Ce marché, cependant, est fortement assailli par les SSD, en particulier dans le cas des disques durs 15K, où les SSD peuvent offrir des améliorations massives en termes de performances, de dépenses d'exploitation et de capacité. En fait, les fournisseurs de grandes baies ciblent spécifiquement le niveau de broche à grande vitesse, remplaçant ces disques par des disques flash et atteignant les mêmes niveaux de performances pour tous les avantages que nous venons d'énumérer. Dell Compellent est peut-être l'un des plus vocaux dans ce domaine, mais d'autres emboîtent le pas.
Cela ne signifie pas pour autant que le niveau 10k/15K de disques durs a immédiatement disparu, car il existe encore de nombreuses raisons de les maintenir en production. Dans la grande majorité des cas d'utilisation en entreprise, ces disques offrent des performances suffisantes, avec un prix par Go avantageux par rapport au flash, et il n'y a aucune question sur l'endurance des disques. La valeur prop pour 10K reste un peu plus forte compte tenu des innovations en termes de performances et de densité, le Savvio 10K.7 par exemple, a dépassé la génération précédente de 33 % en capacité et offre un excellent mélange de débit et de latence dans une capacité de 1.2 To. Les arguments en faveur du 15k deviennent cependant un peu plus difficiles à faire valoir, avec une capacité limitée, une prime de coût et moins d'investissements dans l'innovation sur ces plates-formes à travers l'industrie.
Il y a encore une autre considération à prendre en compte lorsque l'on pense à la place du flash et des disques durs dans le centre de données et c'est les solutions de mise en cache. Au-delà des fournisseurs de baies qui proposent une solution intégrée de hiérarchisation ou de mise en cache, il existe apparemment une offre infinie de solutions de mise en cache côté serveur ou distribuées qui exploitent une forme de logiciel et flashent devant une baie traditionnelle basée sur un plateau. L'astuce ici, cependant, est que presque toutes ces solutions sont en cache de lecture uniquement et celles qui mettent en cache en écriture le font d'une manière qui peut être pour le moins non conventionnelle. Il est également nécessaire de déterminer les licences, l'installation de logiciels/matériels et l'infusion de flash à un degré ou à un autre à l'intérieur de chaque nœud/serveur de calcul.
Cette vue d'ensemble des considérations relatives au stockage hautes performances aide à définir la place d'Enterprise Turbo sur le marché du stockage. Turbo prend une plate-forme connue, le disque 15K 600 Go de Seagate, et attache une NAND eMLC optimisée pour l'endurance pour fournir une solution intégrée pour la mise en cache de lecture. La pièce intégrée est essentielle, il suffit de déposer les disques dans n'importe quel système qui les prend en charge et ce système offre désormais des performances bien supérieures. Pour toute personne qui nous suit sur Twitter, vous savez d'après nos premières recherches que cela signifie des gains de plus de 2X dans certains cas. C'est assez impressionnant compte tenu d'une si petite allocation NAND. Bien sûr, ce n'est que le teasing, les résultats détaillés et les comparaisons avec les disques durs 10K grand public de Seagate suivent ci-dessous.
Le Turbo est livré avec des capacités de 300 Go, 450 Go et 600 Go. Nos unités d'examen comprennent seize de la capacité de 600 Go. Des échantillons OEM d'Enterprise Turbo sont en cours d'expédition et la production en volume commencera mi-2014.
Spécifications Enterprise Turbo SSHD
- Capacités
- 600 Go (ST600MX0004)
- 450 Go (ST450MX0004)
- 300 Go (ST300MX0004)
- Facteur de forme : 2.5 pouces, 15 mm
- Interface : SAS 6 Go/s
- Cryptage : Aucun, cryptage standard ou FIPS
- Cache SSD : 32 Go de cache de lecture eMLC, 8 Mo de cache d'écriture soutenu par NVC
- Mémoire tampon : 128 Mo de DRAM
- RPM : 15,000 XNUMX K
- IOPS : jusqu'à 900
- MTBF/AFR : 2 millions, 44 %
- Garantie: ans 5
Concevoir et construire
En surface, le Seagate Turbo SSHD ressemble à n'importe quel autre disque dur d'entreprise standard. Bien sûr, il a bien plus à offrir, avec les 32 Go de cache NAND cachés sur le PCB. Le Turbo suit le facteur de forme traditionnel de 2.5" 15 mm de hauteur z, ce qui le rend compatible avec tous les systèmes conçus pour utiliser des disques durs d'entreprise.
À l'intérieur du Seagate Turbo SSHD, le contrôleur principal est un chipset Marvell avec le grand package Samsung eMLC NAND de 32 Go visible.
Contexte des tests et comparables
Comparaisons des disques durs SAS Enterprise pour cet examen :
- HGST Ultrastar C10K900 900 Go
- Seagate Savvio 10K.6 900 Go
- Seagate Savvio 10K.7 1.2 To
- Toshiba MBF2600RC 600 Go
- Toshiba MK01GRRB 147 Go
Tous les disques durs d'entreprise sont évalués sur la même plate-forme de test pour chaque test.
Pour nos tests FIO synthétiques, nous utilisons notre ThinkServer RD240 configuré avec :
- 2 x Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, cache de 12 Mo)
- Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 64 bits et CentOS 6.2 64 bits
- Jeu de puces Intel 5500+ ICH10R
- Mémoire – 8 Go (2 x 4 Go) 1333 Mhz DDR3 enregistrés RDIMM
- HBA LSI 9211 SAS/SATA 6.0Gb/s
Les tests d'application ont chacun un environnement unique qui est détaillé sur chaque page de référence. Pour les cas où 16 disques sont testés, un iXsystems Titan 316J JBOD a été ajouté à l'environnement et connecté au cluster concerné via un câble SAS externe.
Analyse des performances des applications
Sur le marché des entreprises, il existe une énorme différence entre la façon dont les produits prétendent fonctionner sur papier et la façon dont ils fonctionnent dans un environnement de production en direct. Nous comprenons l'importance d'évaluer le stockage en tant que composant de systèmes plus importants, et surtout la réactivité du stockage lors de l'interaction avec les principales applications d'entreprise. Pour cela, nous avons déployé des tests applicatifs incluant notre propre Référence de stockage de base de données NoSQL MarkLogic, Performances MySQL via SysBench, Performances SQL Server via Benchmark Factory ainsi que Performances de virtualisation VMmark par VMware.
Dans l'environnement MarkLogic NoSQL Database, nous testons des solutions de stockage rapides avec une capacité utile supérieure ou égale à 700 Go. Notre base de données NoSQL nécessite environ 650 Go d'espace libre pour fonctionner, répartis également entre quatre nœuds de base de données. Dans notre environnement de test, nous utilisons un hôte SCST et présentons chaque périphérique dans JBOD, avec un périphérique ou une partition allouée par nœud de base de données. Le test se répète sur 24 intervalles, nécessitant entre 36 et 48 heures au total pour les lecteurs de cette catégorie. En mesurant les latences internes vues par le logiciel MarkLogic, nous enregistrons à la fois la latence moyenne totale, ainsi que la latence d'intervalle pour chaque disque.
En comparant la latence moyenne globale entre le Seagate Turbo SSHD en RAID10 et deux disques durs SAS 10K et 15K traditionnels, le Turbo a été en mesure d'offrir une énorme amélioration des performances. Si un acheteur choisissait d'utiliser un disque SAS 15K traditionnel dans ce scénario particulier, la latence augmenterait de 64 % ; s'ils restaient avec 10K SAS, la latence serait 148% plus élevée. En regardant notre classement général pour tous les appareils testés dans notre benchmark MarkLogic NoSQL, le Seagate Turbo SSHD bat également certains comparables uniquement SSD.
En regardant la vue détaillée de la latence du Seagate Turbo SSHD dans notre benchmark NoSQL, les disques hybrides ont pu maintenir une répartition serrée et cohérente même lorsque le test a duré plus de deux jours.
En passant à un disque SAS 15K traditionnel en RAID10, la vue de la latence s'est considérablement améliorée à chaque intervalle du test.
Avec les disques SAS 10K traditionnels en RAID10, l'image globale de la latence s'aggrave encore à mesure que les temps augmentent de plus du double.
Notre prochain test d'application consiste à Test de la base de données Percona MySQL via SysBench, qui mesure les performances de l'activité OLTP. Dans cette configuration de test, nous utilisons un groupe de Lenovo ThinkServer RD630 et chargez un environnement de base de données sur un seul disque SATA, SAS ou PCIe ou un groupe de disques durs à l'aide d'une carte RAID LSI 9286-8e. Ce test mesure le TPS moyen (Transactions par seconde), la latence moyenne, ainsi que la latence moyenne au 99e centile sur une plage de 2 à 32 threads. Percona et MariaDB utilisent les API d'application compatibles Flash Fusion-io dans les versions les plus récentes de leurs bases de données, bien que pour les besoins de cette comparaison, nous testions chaque appareil dans leurs modes de stockage de blocs "hérités".
Avec une empreinte de base de données de travail d'environ 260 Go, nous avons examiné les performances en RAID10 ainsi qu'en RAID00 à l'aide du Seagate Turbo SSHD. Bien que nous ne recommandions jamais RAID00 pour un environnement de production, son utilisation a été choisie pour montrer quelles pourraient être les performances RAID10 avec un groupe de disques plus important de 32 disques. Avec 32 Go d'eMLC par disque, cela équivalait à environ 256 Go utilisables dans notre configuration RAID10 et 512 Go utilisables dans notre configuration RAID00. Par rapport au disque dur Seagate Savvio 10K.7 1.2 To 10K SAS, le Seagate Turbo SSHD a pu offrir un débit nettement supérieur, culminant à 1,267 00TPS en RAID959 ou 10TPS en RAID10, par rapport au SAS 401K qui culminait à XNUMXTPS.
Mesurant la latence moyenne dans notre test Sysbench MySQL, le Seagate Turbo SSHD est passé de 17.36 ms à 2 threads à 33.35 ms en RAID10, tandis que RAID00 est passé de 13.19 ms à 25.25 ms.
En comparant la latence au 99e centile lors du test TPC-C Sysbench, le Seagate Turbo SSHD a été en mesure de garder les choses beaucoup plus calmes que la baie SAS 10K traditionnelle.
Notre prochain test de base de données couvre les performances dans l'environnement SQL Server de Microsoft qui exploite une base de données SQL Server de 685 Go (échelle 3,000 30,000) et mesure les performances transactionnelles et la latence avec une charge de 333 1,500 VU. Nous incluons également les résultats d'une base de données SQL Server plus petite de XNUMX Go (échelle XNUMX XNUMX) pour mieux dimensionner le cache en fonction de la charge de travail.
En regardant les performances transactionnelles de chaque configuration de disque, la progression des performances entre le Savvio 10k.7 et le Turbo SSHD n'est que de 14 % supérieure, même si, comme nous le verrons ci-dessous en regardant la latence, cette différence est beaucoup plus importante.
En comparant la latence moyenne entre chaque configuration de stockage, le Seagate Turbo SSHD en RAID10 offrait une modeste augmentation du TPS, comme indiqué ci-dessus, bien que la baisse de latence ait été beaucoup plus spectaculaire. La latence moyenne a chuté de 37 % par rapport au disque SAS 10K, et si vous vous êtes concentré sur la configuration RAID00, la latence a chuté de 88 %.
En passant à une taille de base de données plus petite qui correspond mieux à la quantité de cache NAND dans notre configuration RAID10 du Turbo SSHD, nous voyons la différence TPS entre le Turbo RAID00 et le RAID10, et Savvio 10K.7 RAID10 n'est pas si énorme, bien que la plupart des la différence dans les coulisses est sur l'aspect de la latence.
En comparant la latence moyenne de notre benchmark SQL Server TPC-C avec une charge de 15,000 17 VU, le Seagate Turbo SSHD a offert une amélioration de 10 % par rapport au pool de stockage 7K.10 RAID80 ou de 00 % lorsqu'il est configuré en RAIDXNUMX.
Notre protocole VMmark utilise une gamme de sous-tests basés sur des charges de travail de virtualisation et des tâches administratives courantes avec des résultats mesurés à l'aide d'une unité basée sur des tuiles qui correspond à la capacité du système à exécuter une variété de charges de travail virtuelles telles que le clonage et le déploiement de machines virtuelles, équilibrage automatique de la charge des machines virtuelles dans un centre de données, migration en direct des machines virtuelles (vMotion) et relocalisation dynamique des datastores (storage vMotion).
Pour les deux benchmarks VMmark, nous comparerons les performances du Seagate Turbo SSHD au disque dur Seagate Savvio 10K.7 1.2 To, tous deux configurés dans un pool de stockage RAID10 et présentés comme stockage réseau via un hôte de stockage Windows Server 2012 R2. Pour la carte RAID, nous avons utilisé la nouvelle série 8 8160ZQ d'Adaptec, installée dans notre Lenovo ThinkServer RD630.
En comparant les performances normalisées de VMmark 2.5.1, les Seagate Turbo SSHD ont pu s'étendre jusqu'à une charge de 4 tuiles, tandis que le Seagate Savvio 10K.7 a dépassé 2 tuiles. Pour les charges qu'ils ont tous deux exécutées, les Turbos avaient un avantage en termes de performances grâce à une latence QoS plus serrée pendant les exécutions.
Analyse synthétique de la charge de travail d'entreprise
Les performances de la mémoire flash et de la mise en cache varient tout au long de la phase de préconditionnement de chaque périphérique de stockage. Notre processus de référence de stockage d'entreprise commence par une analyse des performances du disque au cours d'une phase de préconditionnement approfondie. Chacun des disques comparables est préconditionné en état stable avec la même charge de travail avec laquelle l'appareil sera testé sous une charge lourde de 16 threads avec une file d'attente exceptionnelle de 16 par thread, puis testé à des intervalles définis dans plusieurs profils de profondeur de thread/file d'attente pour montrer les performances sous une utilisation légère et intensive.
Tests de préconditionnement et d'état stable primaire :
- Débit (agrégat IOPS lecture + écriture)
- Latence moyenne (latence de lecture + écriture moyennée ensemble)
- Latence maximale (latence maximale de lecture ou d'écriture)
- Écart-type de latence (écart-type de lecture + écriture moyenné ensemble)
Notre analyse condensée de la charge de travail synthétique d'entreprise comprend un profil conçu pour montrer les E/S aléatoires maximales de chaque appareil. Ce profil est conçu pour être utilisé comme référence comparable aux affirmations des fabricants de références croisées sur les vitesses de transfert aléatoires.
- 4k
- 100 % de lecture ou 100 % d'écriture
- 100% 4K
Lors de notre test de lecture et d'écriture aléatoire 100 % 4K, mesurant les performances sur l'ensemble du spectre LBA du Seagate Turbo SSHD (montrant ses vitesses de base de 15 K), nous avons mesuré 593 IOPS en lecture et 457 IOPS en écriture. Cela par rapport aux 442 IOPS en lecture et 363 IOPS en écriture de son frère à plus grande capacité et à broche plus lente, le Savvio 10K.7.
Avec sa vitesse de broche la plus rapide du groupe, le Seagate Turbo SSHD offrait la latence moyenne la plus faible de notre lourde charge de travail 16T/16Q, mesurant 431 ms en lecture et 590 ms en écriture.
Alors que le Seagate Turbo SSHD offrait le débit le plus élevé et la latence moyenne la plus faible, sa latence maximale se situait vers le milieu supérieur du pack en lecture et au bas du pack en écriture.
Semblable à ses chiffres de latence maximale dans le test 4K aléatoire, l'écart type par rapport au Seagate Turbo SSHD s'est classé en tête du peloton en termes d'activité de lecture, mais en retard par rapport à l'activité d'écriture.
Conclusion
Seagate fait une déclaration audacieuse avec l'Enterprise Turbo SSHD, "le disque dur le plus rapide au monde". Normalement, les sociétés de stockage aiment utiliser un peu de bravade dans le cadre de leurs allégations marketing, mais dire "le plus rapide du monde" est assez fort. Voici la chose cependant, ils ont raison. Le Turbo est absolument fumant et les résultats ont battu les propres disques SAS 10K de Seagate, qui ont affiché des gains de plus de 200 % dans certains cas. Pour les entreprises qui cherchent à rafraîchir une baie mais qui n'ont pas le budget ou le besoin d'IOPS/latence pour une solution XNUMX % Flash, le Turbo est le meilleur choix.
En approfondissant les performances, nous avons constaté d'énormes gains dans toutes nos charges de travail d'applications d'entreprise. Dans notre référence de base de données MarkLogic NoSQL, le Seagate Turbo SSHD a offert d'énormes gains par rapport aux disques durs SAS 10K et 15K et a même dépassé certains des SSD que nous avons testés à ce jour. Nous avons également constaté de fortes améliorations sous les charges de travail TPC-C dans nos environnements CentOS MySQL et Windows Server 2012 SQL Server. Enfin, notre benchmark VMware VMmark 2.5.1 a doublé les performances par rapport aux disques durs SAS 10K traditionnels. Dans l'ensemble, nous n'avons rencontré aucun environnement d'application qui n'ait pas bénéficié du Seagate Turbo SSHD.
Il est assez difficile de trouver quelque chose à redire avec le Turbo. Le lecteur offre une compatibilité plug and play, divers modèles de cryptage et est livré avec une garantie de cinq ans et un MTBF de 2 millions d'heures. La capacité supérieure de 600 Go est à peu près le seul problème, mais c'est parce que c'est sur une plate-forme de 15 10 tr/min, ce qui est bien lorsque les données doivent finalement être stockées sur le disque. Il n'est cependant pas déraisonnable de supposer que Seagate apportera bientôt la technologie aux disques d'entreprise 10K, en augmentant peut-être la taille du cache pour compenser la capacité doublée de l'offre de disques Seagate 10K. Bien sûr les hybrides XNUMXK existent déjà aujourd'hui, Seagate fait le IBM 600 Go 10,000 6 tr/min 2.5 Gbit/s SAS XNUMX pouces hybride. Alors qu'un hybride 10K cannibalise les versions 15K, à long terme, la plate-forme 10K est la plus logique du point de vue du coût/capacité par dollar.
Avantages
- Performances applicatives de pointe à tous les niveaux
- Amélioration des performances Plug and Play, aucun logiciel nécessaire
- Protection des données en cas de panne de courant inattendue
Inconvénients
- Capacité limitée à 600 Go dans l'itération actuelle
- Les prix des SSD continuent de baisser, ce qui exerce une pression sur les prix Turbo
Conclusion
Seagate décrit avec précision l'Enterprise Turbo SSHD comme le disque dur le plus rapide au monde. Turbo est plus de 2 fois plus rapide que les disques durs 10K dans les charges de travail importantes, telles que la virtualisation et OLTP. Pour toute entreprise qui veut le meilleur disque possible, l'Enterprise Turbo est la réponse.
Page produit Seagate Enterprise Turbo SSHD
