Recensione Fusion-io ioDrive Duo Enterprise PCIe

Nell'ambito dei continui progressi di StorageReview sia nel protocollo di test che nello sviluppo di laboratori aziendali, stiamo dando uno sguardo rinnovato alle unità flash di prima generazione che abbiamo esaminato in precedenza. Queste nuove revisioni dei primi dispositivi di storage flash PCIe ci hanno dato l'opportunità di perfezionare e ricalibrare il nostro processo di revisione aziendale prima di lanciare nuove revisioni delle schede di storage PCIe di seconda generazione e degli acceleratori di applicazioni. Negli ultimi mesi abbiamo analizzato la nostra metodologia di test rivista con le schede di prima e seconda generazione fornite dai leader del settore, mentre ci concentriamo sui protocolli di test più rilevanti per l'acquirente di storage aziendale. In questa recensione, stiamo lavorando nuovamente con Fusion ioDrive Duo da 640 GB, questa volta utilizzando test più sofisticati sia su Windows che su Linux.

Nell'ambito dei continui progressi di StorageReview sia nel protocollo di test che nello sviluppo di laboratori aziendali, stiamo dando uno sguardo rinnovato alle unità flash di prima generazione che abbiamo esaminato in precedenza. Queste nuove revisioni dei primi dispositivi di storage flash PCIe ci hanno dato l'opportunità di perfezionare e ricalibrare il nostro processo di revisione aziendale prima di lanciare nuove revisioni delle schede di storage PCIe di seconda generazione e degli acceleratori di applicazioni. Negli ultimi mesi abbiamo analizzato la nostra metodologia di test rivista con le schede di prima e seconda generazione fornite dai leader del settore, mentre ci concentriamo sui protocolli di test più rilevanti per l'acquirente di storage aziendale. In questa recensione, stiamo lavorando nuovamente con Fusion ioDrive Duo da 640 GB, questa volta utilizzando test più sofisticati sia su Windows che su Linux.

Il modo in cui il team StorageReview valuta lo storage aziendale continua ad evolversi, grazie al continuo input dei leader del settore e dei partner chiave. Questo approccio collaborativo rende i risultati delle recensioni come questa ancora più dettagliati e rilevanti per il settore in generale. Lavorare a stretto contatto con i produttori ci consente di incorporare continuamente nuove idee di test nelle nostre revisioni e di coprire elementi che altrimenti potrebbero essere trascurati. Di seguito i lettori troveranno oltre 70 grafici dedicati all'analisi dell'ioDrive Duo quasi fino ai minimi dettagli; e questo non include nemmeno la nuova serie di benchmark a livello di applicazione che sono in fase di sviluppo. Anche se ad alcuni i dettagli possono sembrare eccessivi, per altri che hanno bisogno di un kit specifico per risolvere un problema di archiviazione, questi dettagli sono fondamentali. L'intera recensione è pubblicata di seguito in un'unica pagina, come sempre, per comodità del lettore.

Prima di approfondire le prestazioni di ioDrive, è importante evidenziare alcune delle principali differenze tra la memoria flash di Fusion-io e un tipico SSD. Il flash sugli SSD (come suggerisce correttamente il nome Solid State Drive) è nascosto dietro un'interfaccia SATA o SAS, offuscando la NAND per motivi di compatibilità. Con il prodotto ioDrive, gli utenti ottengono essenzialmente l'accesso a un livello di archiviazione della memoria flash, che offre una latenza molto più bassa e prestazioni complessive migliori rispetto a un SSD. Le ragioni di ciò dipendono dall'architettura e dal modo in cui ioDrive si interfaccia con il sistema host.

Laddove un SSD PCIe aziendale ha spesso più controller per dispositivi a blocchi e un chip aggiuntivo per RAID insieme più dispositivi su un'unica scheda, Fusion-io adotta un approccio diverso alla vita. Fusion ioMemory si interfaccia con NAND Flash come un processore interagirebbe con la memoria di sistema, ciò avviene utilizzando una combinazione del controller NAND (FPGA) di Fusion-io, che comunica direttamente su PCIe, e del driver di Fusion-io o del software Virtual Storage Layer installato sul sistema host per tradurre il dispositivo in un tradizionale dispositivo a blocchi. Attraverso Virtual Storage Layer o VSL di Fusion-io, il software emula un dispositivo a blocchi per compatibilità, sebbene recentemente Fusion-io abbia rilasciato un SDK che consente accesso nativo (ignorando il livello di blocco del kernel) all'interno di alcune applicazioni.

IoMemory è anche non tradizionale, nel senso che consuma risorse di sistema per il funzionamento dei driver VSL, sfruttando la CPU host e creando allo stesso tempo un ingombro nella memoria di sistema. Secondo Fusion-io, questa architettura ricorda più da vicino l'architettura della RAM, da qui il nome ioMemory. I vantaggi includono ricerche più rapide della posizione dei file e, anche se ioMemory colpisce la CPU, il suo utilizzo è altamente efficiente e migliora effettivamente le prestazioni riducendo la latenza delle transazioni. In termini di gestione, un altro vantaggio dell'architettura principale è che, poiché Fusion-io utilizza un FPGA come controller NAND, consente aggiornamenti software/firmware di livello molto basso che possono risolvere bug e miglioramenti delle prestazioni. Ciò contrasta con i controller SSD standard, dove le modifiche fondamentali possono essere apportate solo fabbricando un nuovo controller.

Specifiche di Fusion-io ioDrive Duo

• Cella a livello singolo (SLC)
  • IoDrive Duo SLC da 320 GB
    • Larghezza di banda in lettura 1.5 GB/s (64 kB)
    • Larghezza di banda in scrittura 1.5 GB/s (64 kB)
    • 261,000 IOPS in lettura (512 byte)
    • 262,000 IOPS in scrittura (512 byte)
    • Latenza di accesso 0.026 ms (512 byte)
  • IoDrive Duo SLC da 640 GB
    • Larghezza di banda in lettura 1.5 GB/s (64 kB)
    • Larghezza di banda in scrittura 1.5 GB/s (64 kB)
    • 252,000 IOPS in lettura (512 byte)
    • 236,000 IOPS in scrittura (512 byte)
    • Latenza di accesso 0.026 ms (512 byte)
• Cella multilivello (MLC)
  • MLC ioDrive Duo da 640 GB
    • Larghezza di banda in lettura 1.5 GB/s (64 kB)
    • Larghezza di banda in scrittura 1.0 GB/s (64 kB)
    • 196,000 IOPS in lettura (512 byte)
    • 285,000 IOPS in scrittura (512 byte)
    • Latenza di accesso 0.029 ms (512 byte)
  • MLC ioDrive Duo da 1.28 TB
    • Larghezza di banda in lettura 1.5 GB/s (64 kB)
    • Larghezza di banda in scrittura 1.1 GB/s (64 kB)
    • 185,000 IOPS in lettura (512 byte)
    • 278,000 IOPS in scrittura (512 byte)
    • Latenza di accesso 0.03 ms (512 byte)
• PCI Express 2.0 x8
• Compatibilità OS
  • Microsoft: Windows 64 bit Microsoft XP/Vista/Win7/Server 2003/2008/2008 R2
  • Linux: RHEL 5/6; SLES 10/11; OEL5/6; CentOS5/6; Debian Squeeze; Fedora 15/16;openSUSE 12; Ubuntu10/11
  • UNIX: Solaris 10 U8/U9/U10 x64; OpenSolaris 2009.06x64; OSX 10.6/10.7, HP-UX* 11i
  • Hypervisor: VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0,Windows 2008 R2 con Hyper-V, Hyper-V Server 2008 R2
• Temperatura di esercizio: 0-55C
• Garanzia di cinque anni o durata massima utilizzata
• Versione VSL rivista: 3.1.1

Progetta e costruisci

Fusion ioDrive Duo è una scheda PCI-Express x8 a mezza lunghezza e altezza intera, con due ioDimm individuali collegati alla scheda di interfaccia principale. Sebbene la scheda PCI-Express sia meccanicamente un dispositivo x8, sulle piattaforme Gen1 utilizza 8 corsie per la larghezza di banda, mentre sui sistemi PCIe Gen2 necessita solo di 4 corsie. Ogni scheda rappresenta un dispositivo ioMemory unico da 320 GB, che utilizza 4 corsie della connessione PCIe. Il design è molto compatto e pulito, inclusa una robusta staffa di supporto sulla parte posteriore della scheda. Ciò contribuisce a rafforzare la scheda per mantenerla funzionante in condizioni operative difficili e le conferisce un bell'aspetto rifinito.

Il cuore (o i cuori) dell'ioDrive Duo basato su MLC sono i due ioDimm. Ogni ioDimm identico rappresenta un ioDrive, con il proprio FPGA Xilinx Virtex-5 e un pool di 400 GB di NAND MLC. L'ioDrive Duo che abbiamo recensito utilizzava Samsung NAND, ma Fusion-io è indipendente dal produttore. La NAND è suddivisa tra 25 chip double stack da 16 GB per dispositivo, con 320 GB utilizzabili con la formattazione stock. Questo rapporto porta i livelli di overprovisioning delle scorte al 20%, più o meno alla pari con la maggior parte dei dispositivi flash aziendali. Fusion-io offre anche la possibilità di modificare i livelli di overprovisioning per consentire la personalizzazione e l'aumento delle prestazioni scambiando la capacità dell'utente con attività in background.

Dal punto di vista della funzionalità, gli ioDrive includono tutti LED di indicazione che mostrano lo stato dell'unità dall'accensione allo spegnimento. A seconda dei LED attivi verranno visualizzate le seguenti modalità della scheda:

• Spegnimento
• Accensione (driver non caricato, dispositivo non collegato)
• Accensione (driver caricato, dispositivo non collegato)
• Attività di scrittura attiva
• Attività di lettura attiva
• Segnalatore di posizione

Per un approccio più tradizionale, ioDrive Duo include anche un collegamento LED di attività HDD standard. Questa connessione consente il collegamento della spia di attività dell'HDD a montaggio anteriore del case del computer a ioDrive Duo.

IoDrive Duo è raffreddato passivamente e incorpora tre dissipatori di calore; progettato per funzionare in un ambiente server a raffreddamento forzato. Questi dissipatori di calore raffreddano un FPGA Xilinx Virtex-5 su ciascun ioDimm e uno switch PCIe che interfaccia entrambi i dispositivi con il singolo slot PCIe. Fusion-io elenca un flusso d'aria consigliato di 300 LFM, con una temperatura ambiente inferiore a 55°C. Per evitare danni, ioDrive è progettato per limitare le prestazioni se raggiunge una temperatura interna di 78°C e si spegne a 85°C. Va notato che queste schede non sono progettate per un ambiente workstation, poiché le workstation in genere non offrono supporto di raffreddamento per componenti aggiuntivi PCIe nelle configurazioni standard. Per affrontare questi mercati, Fusion-io ha recentemente annunciato ioFX, che è fondamentalmente un singolo ioDimm con raffreddamento attivo.

Un'altra differenza tra i dispositivi ioMemory Fusion "Duo" e molte delle soluzioni PCIe concorrenti è che richiedono più potenza di quella generalmente supportata da una connessione x8 PCIe 2.0 per mantenere le massime prestazioni. Le specifiche elettriche PCIe 2.0 consentono di assorbire 25 W da una connessione x8, che in condizioni di scrittura pesanti, i modelli twin-ioDimm come ioDrive Duo possono superare. Anche se saranno conformi alle specifiche senza fornire alimentazione aggiuntiva, le prestazioni di scrittura complete saranno limitate. Per risolvere questo problema Fusion-io offre due soluzioni; uno richiede un adattatore di alimentazione esterno, l'altro consente alla scheda di assorbire più di 25 watt nei sistemi che lo supportano. Per decidere quale sia l'opzione più sensata per un'installazione, Fusion-io dispone di una guida alla configurazione del server per la maggior parte dei server di primo livello che fornisce le istruzioni di configurazione migliori.

Per proteggere i dati dell'utente, Fusion-io offre due funzionalità chiave. Innanzitutto, i prodotti Fusion-io includono funzionalità di interruzione dell'alimentazione che garantiscono l'integrità dei dati durante interruzioni di corrente impreviste. Per i guasti più rari, come il guasto del die NAND, un vantaggio dell'architettura NAND sui dispositivi Fusion-io di prima generazione è la ridondanza Flashback, che consente un singolo guasto NAND senza disattivare l'intero dispositivo. I modelli di seconda generazione offrono Adaptive Flashback, supportando più guasti NAND.

Software

Fusion-io è all'avanguardia quando si tratta di offrire un ampio portafoglio di software intuitivo e ben rifinito, che pochi fornitori di storage si avvicinano a eguagliare se forniscono software. Fuori dagli schemi, Fusion-io offre utilità per gestire completamente i dispositivi ioMemory in tutti i principali sistemi operativi tramite GUI e applicazioni console. Le funzionalità di gestione spaziano dall'inclusione di modi per gestire facilmente l'overprovisioning per ottenere prestazioni scambiando la capacità dell'utente, al monitoraggio delle statistiche di guida, fino allo streaming live di dati su ciò che la scheda sta facendo secondo per secondo. Nessun altro produttore di storage PCIe si avvicina a offrire questo livello di supporto per la gestione delle unità, per non parlare di questo livello di facilità d'uso intuitiva.

Formato ioSphere di basso livello (overprovisioning in modalità ad alte prestazioni)

Una delle funzionalità più interessanti del software ioSphere è la capacità di vedere il tipo di attività che colpisce il dispositivo ioMemory. Queste informazioni vanno dalla larghezza di banda e dall'attività I/O alla temperatura attuale del dispositivo, alla resistenza rimanente del dispositivo o persino alle risorse di sistema utilizzate dai driver VSL.

Streaming di performance dal vivo ioSphere

Per visualizzare informazioni più dettagliate, è presente anche una pagina che offre la stampa completa delle specifiche del dispositivo ioMemory attualmente selezionato. Può trattarsi di qualsiasi cosa, dalla quantità totale di informazioni trasmesse al o dal dispositivo al consumo energetico attuale attraverso il bus PCIe.

Informazioni sull'utilizzo a vita di ioShpere

Non importa se preferisci una GUI o un'interfaccia console per ottenere le tue informazioni o configurare il tuo ioDrive Duo, Fusion-io offre anche una linea completa di utilità basate su console per gestire qualsiasi cosa, dal polling dello stato dell'unità alla formattazione dell'unità. Tutte queste utilità sono configurate per funzionare su più sistemi operativi, quindi non importa quale piattaforma sia in uso; non è necessario caricare un sistema operativo di riserva per gestire un prodotto Fusion-io.

Stato della riga di comando di Fusion-io (base)

Test di background e comparabili

Quando si tratta di testare l'hardware aziendale, l'ambiente è importante tanto quanto i processi di test utilizzati per valutarlo. Noi di StorageReview offriamo lo stesso hardware e la stessa infrastruttura che si trova in molti data center a cui alla fine sarebbero destinati i dispositivi che testiamo. Ciò include server aziendali, nonché apparecchiature infrastrutturali adeguate come rete, spazio rack, condizionamento/monitoraggio dell'alimentazione e hardware comparabile della stessa classe per valutare correttamente le prestazioni di un dispositivo. Nessuna delle nostre revisioni è pagata o controllata dal produttore dell'attrezzatura che stiamo testando; con elementi comparabili pertinenti selezionati a nostra discrezione dai prodotti che abbiamo nel nostro laboratorio.

Piattaforma di test aziendale StorageReview:

Lenovo Think Server RD240

• 2 Intel Xeon X5650 (2.66 GHz, cache da 12 MB)
• Windows Server 2008 Standard Edition R2 SP1 a 64 bit e CentOS 6.2 a 64 bit
• Chipset Intel 5500+ ICH10R
• Memoria: RDIMM registrati DDR8 da 2 GB (4 x 1333 GB) a 3 MHz

Fusion-io ioDrive Duo da 640 GB

• Rilasciato: 1H2009
• Tipo NAND: MLC
• Controller: 2 proprietari
• Visibilità del dispositivo: JBOD, RAID software a seconda del sistema operativo
• Fusion-io VSL Windows: 3.1.1
• Fusion-io VSL Linux 3.1.1

300GB LSI WarpDrive SLP-300

• Rilasciato: 1H2010
• Tipo NAND: SLC
• Controller: 6 x LSI SandForce SF-1500 tramite LSI SAS2008 PCIe a SAS Bridge
• Visibilità del dispositivo: hardware RAID0 fisso
• Windows LSI: 2.10.43.00
• LSI Linus: driver CentOS 6.2 nativo

1.6TB OCZ Z-Drive R4

• Rilasciato: 2H2011
• Tipo NAND: MLC
• Controller: 8 x LSI SandForce SF-2200 tramite OCZ VCA PCIe personalizzato su SAS Bridge
• Visibilità del dispositivo: hardware RAID0 fisso
• Driver Windows OCZ: 1.3.6.17083
• Driver OCZ Linux: 1.0.0.1480

Benchmark sintetici standard

Abbiamo diviso la parte di test dell'IOMeter sintetico standard di questa recensione in due parti. Il primo sono i nostri test standard a bassa profondità di coda, che vengono eseguiti a una profondità di coda di 4 per lavoratore (4 lavoratori in totale distribuiti su due manager). I test iniziali sono più in linea con gli ambienti a utente singolo, mentre intervalli di profondità della coda più elevati nella seconda metà sono più simili a ciò che la scheda vedrebbe in un server con richieste I/O accumulate.

Il nostro primo test esamina le velocità di lettura e scrittura sequenziale in linea retta in una condizione di burst sostenuta. Fusion-io elenca una velocità di lettura di 1.5 GB/s e una velocità di scrittura di 1.0 GB/s su ioDrive Duo da 640 GB basato su MLC.

Abbiamo misurato prestazioni di trasferimento sequenziale di 1,584 MB/s in lettura e 1,045 MB/s in scrittura.

Successivamente esamineremo i trasferimenti casuali di grandi blocchi, con un trasferimento di 2 MB in IOMeter.

Con un trasferimento casuale di 2 MB, ioDrive Duo ha mantenuto una velocità di lettura di 1,589 MB/s e una velocità di scrittura di 1046 MB/s.

Il nostro prossimo test esamina le velocità di trasferimento 4K casuali a bassa profondità di coda con quattro lavoratori totali con una profondità di coda di 1 ciascuno.

Con una profondità di coda ridotta, Fusion ioDrive Duo ha offerto le prestazioni più elevate, con velocità di 189 MB/s in lettura e 366 MB/s in scrittura, ovvero 48,403 IOPS in lettura e 93,740 IOPS in scrittura.

Poiché prestazioni e latenza vanno di pari passo, abbiamo esaminato la latenza media e di picco durante il nostro test di trasferimento casuale 4K a bassa profondità di coda. Il Fusion ioDrive Duo ha misurato un tempo di risposta medio di 0.0422 ms con una risposta di picco di 2.08 ms.

La metà successiva dei nostri benchmark sintetici sono test graduali, che coprono le prestazioni dai primi livelli di profondità della coda fino a un massimo di 64 per lavoratore (QD effettivo = 256) o 128 (QD effettivo = 512). Questa sezione include anche i nostri test sul profilo del server, che fin dall'inizio sono progettati per mostrare il rendimento dei prodotti aziendali in condizioni di carichi di server misti impegnativi.

Osservando le prestazioni di lettura casuale 4K dell'ioDrive Duo, ha mantenuto quasi il doppio della velocità sia dell'LSI WarpDrive che dell'OCZ Z-Drive R4 a una profondità di coda di 1 e 2, con il vantaggio che scivolava a una profondità di coda di 4 prima è stato superato da entrambi i modelli concorrenti. In questo test le prestazioni hanno raggiunto i 140,000 IOPS in lettura con una profondità di coda di 64, sebbene abbia mantenuto velocità superiori a 120,000 IOPS da una profondità di coda di 8 e superiore.

Passando a un test di scrittura casuale 4K incrementato, ioDrive Duo ha mostrato un profilo prestazionale simile, battendo gli altri modelli concorrenti con Queue Depth inferiori. In questo test le prestazioni di ioDrive Duo hanno raggiunto il picco con una velocità di 224,000 IOPS in scrittura con una profondità di coda di 4, stabilizzandosi tra 201,000 e 210,000 IOPS tra una profondità di coda di 8 e 64.

Il nostro ultimo gruppo di benchmark sintetici standard esamina le prestazioni scalate utilizzando i nostri profili server in IOMeter. Questi test misurano le prestazioni da una profondità di coda bassa fino a un massimo di 128 per lavoratore (QD effettivo = 512). Questa sezione è progettata per mostrare le prestazioni dei prodotti aziendali in diversi carichi di lavoro misti impegnativi in ​​condizioni di burst. Nei nostri carichi di lavoro misti focalizzati sull'azienda, ioDrive Duo è in testa alla classifica con una profondità di coda di 1 e 2, ad eccezione del test File Server, e poi è rimasto dietro alle altre unità con profondità di coda più elevate.

Benchmark aziendali nel mondo reale

La nostra traccia aziendale copre un ambiente server di posta Microsoft Exchange. Abbiamo catturato l'attività del nostro server di posta StorageReview per un periodo di giorni. L'hardware del server è costituito da un Dell PowerEdge 2970 con ambiente Windows Server 2003 R2 che opera su tre dischi rigidi SAS da 73 GB e 10 in RAID5 sul controller integrato Dell Perc 5/I. La traccia è costituita da numerose piccole richieste di trasferimento, con un forte carico di lettura del 95% con traffico di scrittura del 5%.

Poiché alcuni dispositivi PCIe richiedono carichi più elevati per raggiungere le massime prestazioni, includiamo sia il profilo Light che quello Heavy per la riproduzione della traccia. In questo limitiamo la profondità effettiva della coda a 8 nel profilo più debole e la aumentiamo a 48 nel profilo Pesante.

Con una profondità di coda effettiva limitata a 8, che rappresenta condizioni di attività più leggere, ioDrive Duo ha offerto le velocità di trasferimento più elevate nel nostro test di riproduzione delle tracce del server di posta con una velocità media di 969 MB/s. Questo rispetto alla media di 508 MB/s dell'LSI WarpDrive o dei 625 MB/s dell'OCZ Z-Drive R4 nelle stesse condizioni. Espandendo la profondità della coda consentita a 48, lo Z-Drive R4 ha preso il primo posto con una velocità media di 1,327 MB/s, seguito da ioDrive Duo con una velocità di 1,227 MB/s e il WarpDrive SLP-300 in coda. con una velocità di 830MB/s.

Un compromesso tra l'aumento della profondità della coda e l'aumento delle velocità di trasferimento è che può influire sui tempi di risposta man mano che aumentano gli I/O in sospeso. Con un carico leggero, l'ioDrive Duo ha mantenuto la velocità di trasferimento di 969MB/s con un tempo di risposta di 0.06ms. Per superare lo Z-Drive R4 con una velocità di trasferimento di 1,327 MB/s, il tempo di risposta è aumentato di 3.5 volte fino a 0.21 ms mentre il WarpDrive ha avuto una risposta media di 0.45 ms per una velocità di trasferimento di 830 MB/s.

Analisi sintetica del carico di lavoro aziendale (impostazioni stock)

Il modo in cui guardiamo alle soluzioni di storage PCIe va più in profondità rispetto al semplice esame delle tradizionali prestazioni burst o steady-state. Quando si osservano le prestazioni medie su un lungo periodo di tempo, si perdono di vista i dettagli relativi alle prestazioni del dispositivo nell'intero periodo. Poiché le prestazioni della flash variano notevolmente con il passare del tempo, il nostro nuovo processo di benchmarking analizza le prestazioni in aree quali throughput totale, latenza media, latenza di picco e deviazione standard durante l'intera fase di precondizionamento di ciascun dispositivo. Con i prodotti aziendali di fascia alta, la latenza è spesso più importante della velocità effettiva. Per questo motivo facciamo di tutto per mostrare le caratteristiche prestazionali complete di ciascun dispositivo che sottoponiamo al nostro Laboratorio di test aziendale.

Abbiamo anche aggiunto confronti delle prestazioni per mostrare come funziona ciascun dispositivo con un set di driver diverso sui sistemi operativi Windows e Linux. Per Windows, utilizziamo i driver più recenti al momento della revisione originale, quindi ciascun dispositivo viene testato in un ambiente Windows Server 64 R2008 a 2 bit. Per Linux utilizziamo l'ambiente CentOS 64 a 6.2 bit, supportato da ogni Enterprise PCIe Application Accelerator. Il nostro obiettivo principale con questo test è mostrare in che modo differiscono le prestazioni del sistema operativo, poiché avere un sistema operativo elencato come compatibile su una scheda prodotto non significa sempre che le prestazioni tra i due sistemi siano uguali.

Tutti i dispositivi testati seguono la stessa politica di test dall'inizio alla fine. Attualmente, per ogni singolo carico di lavoro, i dispositivi vengono cancellati in modo sicuro utilizzando gli strumenti forniti dal fornitore, precondizionati allo stato stazionario con lo stesso carico di lavoro con cui il dispositivo verrà testato sotto un carico pesante di 16 thread con una coda in sospeso di 16 per thread e quindi testato a intervalli prestabiliti in più profili di profondità thread/coda per mostrare le prestazioni in condizioni di utilizzo leggero e intenso. Per i test con attività di lettura al 100%, il precondizionamento avviene con lo stesso carico di lavoro, sebbene invertito al 100% di scrittura.

Prove di precondizionamento e di stato stazionario primario:

• Throughput (aggregato IOPS di lettura+scrittura)
• Latenza media (latenza di lettura+scrittura mediata insieme)
• Latenza massima (latenza di picco in lettura o scrittura)
• Deviazione standard della latenza (deviazione standard di lettura e scrittura mediata insieme)

Al momento l'analisi sintetica del carico di lavoro aziendale include quattro profili comuni, che possono tentare di riflettere l'attività del mondo reale. Questi sono stati scelti per avere qualche somiglianza con i nostri benchmark precedenti, nonché un terreno comune per il confronto con valori ampiamente pubblicati come la velocità massima di lettura e scrittura 4K, nonché 8K 70/30 comunemente utilizzati per le unità aziendali. Abbiamo incluso anche due carichi di lavoro misti legacy, tra cui il tradizionale file server e il server Web che offrono un'ampia combinazione di dimensioni di trasferimento. Questi ultimi due verranno gradualmente eliminati con i benchmark delle applicazioni in tali categorie man mano che vengono introdotti sul nostro sito e sostituiti con nuovi carichi di lavoro sintetici.

• 4K
  • 100% di lettura o 100% di scrittura
  • 100%4K
• 8 K 70/30
  • 70% leggi, 30% scrivi
  • 100%8K
• File server
  • 80% leggi, 20% scrivi
  • 10% 512b, 5% 1k, 5% 2k, 60% 4k, 2% 8k, 4% 16k, 4% 32k, 10% 64k
• webserver
  • 100% letto
  • 22% 512b, 15% 1k, 8% 2k, 23% 4k, 15% 8k, 2% 16k, 6% 32k, 7% 64k, 1% 128k, 1% 512k

Osservando l'attività di scrittura 100K al 4% con un carico pesante di 16 thread e 16 code per un periodo di 6 ore, abbiamo scoperto che Fusion ioDrive Duo offriva le velocità di trasferimento di picco più elevate nel nostro Lenovo ThinkServer RD240. Ciò è vero sia per Windows Server 2008 R2 a 64 bit che per CentOS 6.2, che ha avuto un piccolo vantaggio rispetto alle prestazioni di Windows. Il successivo in linea era l'OCZ Z-Drive R1.6 da 4 TB, anche se solo in Windows. Il driver OCZ per CentOS 6.2 [1.0.0.1480] non rispondeva correttamente a richieste di profondità della coda più elevate, indipendentemente dal numero di thread, e manteneva una velocità di circa 7,600 IOPS durante questa fase del test. Il successivo in linea era LSI WarpDrive SLP-300, che offriva un throughput molto simile sia in Windows che in Linux.

Osservando la latenza media durante il nostro test di precondizionamento in scrittura 4K al 100%, l'unità più veloce e quella più lenta è stata l'OCZ Z-Drive R4. In ambiente Windows, con il driver completamente funzionante, la latenza media è stata molto più rapida rispetto a Fusion ioDrive Duo o LSI WarpDrive. In un ambiente Linux con prestazioni piuttosto scarse, era esponenzialmente superiore rispetto agli altri dispositivi di questa categoria.

Esaminando l'output di latenza massima per intervallo durante il test di precondizionamento di scrittura 4K al 100%, puoi iniziare a vedere quanto grande è il controller di impatto e la NAND che entrano in gioco con un ambiente di scrittura pesante. Il Fusion ioDrive Duo con NAND MLC si è posizionato tra l'LSI WarpDrive basato su SLC e l'OCZ Z-Drive R4 basato su MLC in termini di picchi di latenza di picco. Confrontando le prestazioni sia in Windows che in Linux, abbiamo riscontrato un output più coerente nell'ambiente Windows rispetto a Linux, con molti meno picchi, anche se non picchi più piccoli. Lo Z-Drive R4 basato su MLC in Windows ha avuto grandi picchi che sono andati ben al di sopra della nostra scala del grafico, con le prestazioni di Linux piuttosto stabili, anche se lontane dall'essere sottoposte a pesanti prestazioni con le basse prestazioni IOPS. L'LSI WarpDrive ha offerto le sue migliori prestazioni in Windows, con una curva di latenza molto più piatta, anche se ha comunque registrato un picco superiore a 1,000 ms.

Quando si considerano le prestazioni di latenza massima di un particolare prodotto di storage, l'area che spesso viene trascurata è il numero di migliaia o milioni di I/O con un valore di risposta elevato. Questo è il motivo per cui è importante monitorare non solo la latenza dei picchi per vedere i picchi più alti, ma anche osservare la deviazione standard, che mostra la variazione della latenza. Anche se un'unità ha una latenza media piuttosto bassa con tutti i valori calcolati in media, potrebbe comunque avere una quantità piuttosto elevata di I/O che potrebbe essere considerata inaccettabile a seconda dell'applicazione in uso.

Con la configurazione SLC NAND, l'LSI WarpDrive ha mantenuto una deviazione standard di latenza molto buona, con la sua forza mostrata principalmente in ambiente Windows. Il Fusion ioDrive Duo si è avvicinato al range superiore della deviazione standard, sebbene fosse abbastanza coerente, come il modello trovato nel WarpDrive. Confrontando le prestazioni dei suoi driver, è stato costantemente più veloce in Linux in questo particolare test. L'OCZ Z-Drive R4 ha avuto un'ampia gamma di latenza più elevata per tutta la durata del nostro test, anche se a volte ha iniziato a livellarsi una volta raggiunto lo stato stazionario, anche se ha avuto ancora periodi di tempo con latenza elevata.

Una volta terminati i test di precondizionamento, abbiamo iniziato immediatamente con il nostro campionamento di prova primario. Allo stato stazionario, il dispositivo di archiviazione PCIe con il throughput più elevato in questo gruppo è stato l'OCZ Z-Drive R4 in Windows. Ha misurato un picco di 229,811 IOPS in lettura e una velocità di scrittura di 56,978 IOPS. Il successivo è stato il Fusion ioDrive Duo, che ha misurato 140,230 IOPS in lettura e 42,644 IOPS in scrittura. Le prestazioni Windows dell'ioDrive Duo sono state appena inferiori, con un piccolo calo nelle prestazioni di scrittura. LSI WarpDrive SLP-300 ha offerto la sua velocità di scrittura 4K più elevata in Windows, misurando 120,502 IOPS in lettura e 35,015 IOPS in scrittura.

Nella misurazione in stato stazionario di lettura 4K ad alto carico e scrittura 4K, l'OCZ Z-Drive R4 con le sue velocità di throughput leader della categoria in Windows è arrivato in testa, con una latenza media di 4.49 ms in lettura e 1.11 ms in scrittura. Successivamente è arrivato Fusion ioDrive Duo con velocità di lettura di 6.00 ms in Linux e 6.25 ms in Windows e 1.82 ms di scrittura in entrambi i sistemi operativi. Successivamente è arrivato il WarpDrive con una velocità di lettura di 7.31 ms in Windows e 7.32 ms in Linux, con velocità di scrittura di 2.12 ms in Windows e 2.71 ms in Linux.

Osservando la latenza di picco durante il tempo di campionamento del nostro test in stato stazionario, LSI WarpDrive basato su SLC è risultato il più basso o il migliore sia in Windows che in Linux, seguito da Fusion ioDrive Duo in Windows per primo con 426.15 ms di picco di lettura e 170.09 ms picco di scrittura, e poi in Linux con picco di lettura di 1,208 ms e picco di scrittura di 156.91 ms. In Windows l'OCZ Z-Drive R4 ha registrato i picchi più alti, misurando 1,889 ms in lettura e 5,299 ms in scrittura in Windows.

Osservando la deviazione standard durante il periodo del nostro test di lettura e scrittura 4K a stato stazionario, l'acceleratore di applicazioni PCIe più coerente nel nostro test 4K sia per l'attività di lettura che di scrittura è l'LSI WarpDrive in Windows. Nella classifica in base alle prestazioni di scrittura 4K costanti, l'OCZ Z-Drive R4 in Windows arriva dopo, seguito dal WarpDrive in Linux, seguito dall'ioDrive Duo in Linux, quindi dall'ioDrive Duo in Windows. Classificandosi in base alla velocità di lettura costantemente elevata, le prestazioni sia Windows che Linux dell'ioDrive Duo sono arrivate dopo il WarpDrive basato su SLC, quindi il WarpDrive in Linux, seguito dallo Z-Drive R4 in Windows.

Il prossimo test di precondizionamento funziona con una distribuzione del carico di lavoro di lettura/scrittura più realistica, rispetto all'attività di scrittura al 100% del nostro test 4K. Qui abbiamo un mix di trasferimenti da 70K pari al 30% in lettura e al 8% in scrittura. Osservando il nostro carico di lavoro misto 8K 70/30 con un carico pesante di 16 thread e 16 code per un periodo di 6 ore, abbiamo scoperto che Fusion ioDrive Duo offriva ancora le velocità di trasferimento di picco più elevate nel nostro ThinkServer Lenovo. Ciò è vero sia per l'ambiente Windows Server 2008 R2 a 64 bit che per l'ambiente CentOS 6.2, che ha avuto un leggero vantaggio rispetto alle prestazioni di Windows. Il successivo in linea era l'OCZ Z-Drive R1.6 da 4 TB, anche se solo in Windows. Il successivo è stato il LSI WarpDrive SLP-300, che offriva prestazioni più elevate in ambiente Windows.

Passando alla latenza media nel nostro test 8K 70/30, la differenza tra i set di driver diventa più pronunciata. Fusion ioDrive Duo ha avuto le prestazioni più simili tra Linux e Windows, anche se il limite del set di driver Linux è diventato più evidente quando l'unità ha raggiunto lo stato stazionario. L'LSI WarpDrive ha mostrato una distribuzione significativa della latenza media tra i set di driver, con il driver Windows che offre le prestazioni più elevate. L'OCZ Z-Drive R4 in Windows ha avuto la latenza media più bassa del gruppo, che è andata di pari passo con il throughput più veloce. Le prestazioni di Linux, tuttavia, erano ancora una volta fuori scala con una media di circa 46 ms in Linux contro circa 6 ms in Windows.

Osservando i tempi di risposta di picco di ioDrive Duo, WarpDrive e Z-Drive R4, molti degli stessi tratti che abbiamo visto nel nostro test 4K si sono manifestati nel nostro carico di lavoro 8K 70/30 con un'attività di lettura inclusa. In questo test, Fusion-io ioDrive Duo è iniziato con la curva di latenza di picco più bassa, per poi iniziare a migliorare leggermente dopo due ore quando l'unità ha iniziato a passare allo stato stazionario. A quel tempo, era superiore al WarpDrive in Windows, che aveva la curva più bassa tra i drive di questo gruppo. Osservando le differenze di driver tra ioDrive Duo in Windows e Linux, il driver Linux ha avuto picchi più alti, anche se verso la seconda metà del test ha mantenuto una curva più bassa (più veloce). Lo Z-Drive R4 d'altro canto in Windows ha avuto picchi più alti, anche se nel complesso si è calmato rispetto al suo comportamento con un carico di scrittura al 100%.

Il profilo di deviazione standard nella nostra fase di precondizionamento del carico di lavoro 8K 70/30 ha mostrato differenze interessanti tra le schede nel modo in cui si sono comportate durante la durata dei test. Mentre il WarpDrive ha sempre avuto i tempi di risposta più rapidi in Windows, le sue prestazioni di latenza in Linux lasciavano un po' a desiderare. L'ioDrive Duo ha mostrato il suo lato migliore in Linux, mentre l'OCZ Z-Drive R4 ha prodotto un profilo di deviazione standard di latenza molto migliorato in questo test rispetto al test 100K in scrittura al 4%.

Rispetto al carico di lavoro massimo fisso di 16 thread e 16 code che abbiamo eseguito nel test di scrittura 100K al 4%, i nostri profili di carico di lavoro misti scalano le prestazioni su un'ampia gamma di combinazioni thread/coda. In questi test estendiamo l'intensità del nostro carico di lavoro da 2 thread e 2 code fino a 16 thread e 16 code. Il profilo più bizzarro è l'OCZ Z-Drive R4 che confronta le sue prestazioni Windows con le sue prestazioni Linux. Nei momenti in cui è più veloce in Windows è più lento in Linux con un problema di ridimensionamento della profondità della coda nel driver che abbiamo testato. Con un thread e una profondità di coda bassi, ioDrive Duo ha avuto un forte vantaggio in termini di prestazioni rispetto a WarpDrive e Z-Drive R4 basati su LSI SandForce. Tuttavia, con l'aumento della profondità della coda, le altre carte sono state in grado di eguagliare o superare le sue prestazioni. Confrontando gli ambienti driver Windows e Linux, ioDrive Duo ha offerto quasi la parità di prestazioni durante l'intero carico di lavoro.

Confrontando la latenza media di completamento nell'ampio arco di diversi livelli di attività di thread e code, WarpDrive ha mantenuto i tempi di risposta più bassi nella maggior parte dei casi, fino a quando Z-Drive R4 in Windows non lo ha superato con carichi di profondità della coda più elevati. IoDrive Duo offriva prestazioni quasi identiche sia in Windows che in Linux, con solo un piccolo divario al massimo livello di output, dando il comando al set di driver Linux.

Osservare la latenza massima nel nostro carico di lavoro 8K 70/30 è stato interessante, poiché ha dimostrato che anche con un numero di thread e code inferiore, le unità registravano comunque tempi di risposta di picco elevati. L'ioDrive Duo in Linux ha riscontrato picchi costanti fino a 1,000 ms nella maggior parte dei carichi di lavoro, mentre il driver Windows è stato molto più calmo. In questo particolare test l'ioDrive Duo in Windows è arrivato con i tempi di risposta di picco più bassi fino al carico di 16T/16Q, seguito subito dopo dal WarpDrive.

Anche se occasionali picchi elevati potrebbero sembrare scoraggianti, guardando il grafico della latenza della deviazione standard abbiamo visto un profilo di latenza molto più domato di tutti i dispositivi tranne lo Z-Drive R4 in Linux. Fino ai carichi più elevati, l'ioDrive Duo in Windows ha mantenuto la deviazione standard più bassa, con il driver Linux che segue leggermente dietro, seguito dal WarpDrive e poi dallo Z-Drive R4 in Windows.

Il carico di lavoro del file server rappresenta uno spettro di dimensioni di trasferimento più ampio che colpisce ciascun particolare dispositivo, quindi invece di accontentarsi di un carico di lavoro statico di 4K o 8K, l'unità deve far fronte a richieste che vanno da 512b a 64K. In questa sezione, lo Z-Drive R4 in Windows si è distinto con le prestazioni di burst e steady-state più elevate, seguito dall'ioDrive Duo. In modalità burst, ioDrive Duo in Windows offriva velocità più elevate, per poi ribaltarsi con le prestazioni di Linux quando l'unità entrava in stato stazionario. Successivamente è arrivato il WarpDrive, con prestazioni Windows più elevate sia in modalità burst che in modalità steady-state.

Osservando la latenza media nel test di precondizionamento del file server, Z-Drive R4 ha avuto un forte vantaggio su ioDrive Duo e WarpDrive in Windows. L'ioDrive presentava pochissime differenze tra le prestazioni di Linux e Windows, mentre il WarpDrive mostrava un divario maggiore tra i sistemi operativi.

Osservando la latenza massima durante la fase di precondizionamento di ciascuna unità, WarpDrive di LSI ha mostrato qualche debolezza con i suoi tempi di risposta massimi di Linux che hanno avuto un salto di quasi 400 ms rispetto ai tempi di Windows. I picchi di risposta di ioDrive Duo in Linux sono stati più alti rispetto a quelli di Windows, anche se durante la durata del test la maggior parte di essi sono stati i più bassi nel test, mentre il lato Windows non ha avuto quasi picchi di latenza elevata, anche se in media è rimasto più alto. L'OCZ Z-Drive R4 basato su MLC ha avuto problemi durante la maggior parte del processo di precondizionamento del file server, con alcuni picchi superiori a 10,000-40,000 ms durante la prima ora del test.

Esaminando la deviazione standard dei dispositivi sottoposti al nostro test di precondizionamento del file server, la differenza più sorprendente è stata riscontrata con LSI WarpDrive, dove il tempo di risposta I/O Linux è aumentato significativamente durante la durata del test rispetto alle prestazioni di Windows. IoDrive Duo ha visto un cambiamento simile quando l'unità ha raggiunto lo stato stazionario, dove entrambi i percorsi divergevano e la reattività di Windows diventava meno raggruppata. Nel complesso l'unità con le migliori prestazioni in questa sezione è stata l'LSI WarpDrive sotto Windows, dove ha mantenuto la curva di deviazione standard più piatta durante l'intero test.

Una volta terminato il processo di precondizionamento con un carico elevato di 16 T/16 Q, abbiamo esaminato le prestazioni del file server in un'ampia gamma di livelli di attività. Fusion-io ioDrive Duo ha mantenuto le massime prestazioni con un basso numero di thread e code, essendo superato solo dall'OCZ Z-Drive R4 in termini di throughput a livelli di I/O eccezionali più elevati.

Analizzando la latenza media durante il nostro test di carico variabile, lo Z-Drive R4 è risultato il migliore con i tempi di risposta in media più rapidi man mano che l'attività aumentava nel nostro test. Man mano che il livello della coda in sospeso aumentava per numero di thread, la latenza di ioDrive Duo aumentava sul lato Linux, anche se il driver Windows aveva un throughput leggermente inferiore.

Osservando la latenza massima per tutta la durata del nostro test del file server primario, ioDrive in Linux ha mostrato ancora i suoi picchi più alti di 1,000 ms a livelli di conteggio di thread/code bassi e alti. La sua controparte Windows offriva tuttavia i tempi di risposta massimi costanti più bassi, fino al carico di lavoro 16T/16Q.

Il profilo di deviazione standard del File Server sia di ioDrive Duo che di WarpDrive è rimasto abbastanza vicino sia in Windows che in Linux fino alle profondità di coda effettive più elevate. Nel caso dell'ioDrive Duo, il driver Linux ha mantenuto una migliore compostezza al livello 16T/16Q, dove le prestazioni di Windows si sono disperse.

Il nostro ultimo carico di lavoro è piuttosto unico nel modo in cui analizziamo la fase di precondizionamento della versione di prova dell'output principale. Trattandosi di un carico di lavoro progettato con un'attività di lettura del 100%, è difficile mostrare le prestazioni di lettura reali di ciascun dispositivo senza un'adeguata fase di precondizionamento. Per mantenere il carico di lavoro di condizionamento uguale al carico di lavoro di test, abbiamo invertito il modello in modo che fosse scritto al 100%. Per questo motivo i grafici di precondizionamento sono molto più drammatici dei numeri finali del carico di lavoro. In queste condizioni difficili, l'OCZ Z-Drive R4 ha mantenuto il rendimento più elevato dallo stato burst allo stato stazionario, seguito da ioDrive Duo e terzo da WarpDrive.

La latenza media durante il processo di precondizionamento del server Web di scrittura al 100% ha mostrato che ioDrive Duo in Linux ha il vantaggio con tempi di risposta leggermente inferiori rispetto al set di driver Windows. L'LSI WarpDrive ha mostrato più o meno lo stesso tempo di risposta medio, mentre lo Z-Drive R4 ha avuto un'enorme differenza tra le prestazioni di Windows e Linux.

Osservando la latenza massima nella curva di precondizionamento del server Web, lo Z-Drive R4 ha registrato i picchi più elevati, ma una volta stabilizzato ha mantenuto un numero inferiore di picchi di latenza elevata. Osservando ioDrive Duo, anche se le sue prestazioni Linux erano all'avanguardia in termini di throughput e tempi di risposta medi, ha registrato alcuni dei picchi più alti in questo test, spingendosi verso l'alto di 1,200 ms, mentre il driver Windows è stato molto più calmo con i suoi picchi generalmente nell'intervallo Intervallo di 300-400 ms (ad eccezione di un grande picco fino a oltre 1,600 ms).

L'LSI WarpDrive basato su SLC ha mantenuto il profilo di deviazione standard più basso per tutta la durata del processo di precondizionamento del Web Server in Windows, seguito dallo Z-Drive R4 una volta che si è calmato, seguito ancora dal WarpDrive con il suo driver Linux, e poi dal ioDrive Duo in Linux e poi in Windows.

Tornando a un carico di lavoro del server Web letto al 100% dopo il processo di precondizionamento, OCZ Z-Drive R4 ha sicuramente offerto le prestazioni più elevate all'interno di una prestazione Windows, con più del doppio della velocità di throughput al massimo. Allo stesso tempo, è stato messo a confronto con le prestazioni di Linux, che sono state più lente negli stessi punti in cui offrivano le prestazioni più elevate in Windows. Con i carichi di lavoro più piccoli, l'ioDrive Duo è tornato con le velocità più elevate, anche se è stato rapidamente superato dallo Z-Drive R4 una volta aumentata la profondità effettiva della coda.

Sia l'ioDrive Duo che il WarpDrive sono rimasti vicini nel test di latenza media del Web Server, sebbene entrambi siano stati facilmente battuti dall'R4 in Windows.

È stato in qualche modo sorprendente vedere che alcuni dei picchi di latenza più elevati nell'intervallo di 1,000 ms sono rimasti nel test del server Web ad alta intensità di lettura, anche se mentre il comportamento è stato riscontrato maggiormente su ioDrive Duo in Linux, è stato notato su tutti e tre i dispositivi a diversi punti del test.

Il grafico della deviazione standard dell'attività del server Web ha mostrato che ioDrive Duo ha tempi di risposta costantemente più elevati a velocità di profondità della coda più elevate, con un picco di 16T/16Q. Questo mentre le prestazioni di Windows rimanevano limitate fino ai carichi di lavoro più elevati. L'LSI WarpDrive ha mantenuto un profilo abbastanza piatto, fino alla fine sul lato Linux, dove la latenza ha iniziato a fluttuare.

Analisi sintetica del carico di lavoro aziendale (modalità ad alte prestazioni)

Dei tre acceleratori di applicazioni PCIe in questa recensione, solo Fusion-io ioDrive Duo offre un metodo per modificare la dimensione del settore o lo spazio formattato visibile all'utente per migliorare le prestazioni. Sebbene sia possibile partizionare parte dell'unità e non utilizzarla con altri prodotti, il processo non è così intuitivo. Alcuni non sono nemmeno consapevoli delle implicazioni derivanti dallo scambio di capacità con un miglioramento delle prestazioni.

Mentre la maggior parte di questa recensione era incentrata sulle capacità stock di ioDrive Duo, questa parte rimanente rivisita la nostra nuova analisi sintetica del carico di lavoro per vedere come le prestazioni differiscono tra la modalità ad alte prestazioni e la configurazione stock. Con una dimensione stock di 320 GB per dispositivo, ioDrive Duo ha un livello di overprovisioning del 20% tra RAW NAND e visibile all'utente. La formattazione di ioDrive Duo in modalità ad alte prestazioni riduce la capacità a 256 GB, ovvero un overprovisioning del 36%, portando la capacità totale da 640 GB a 512 GB. Anche se si scambia una buona quantità di capacità disponibile, siamo rimasti sorpresi da quanto ciò avrebbe influenzato le prestazioni in condizioni stazionarie. In alcuni casi abbiamo visto prestazioni più che raddoppiate.

Con ioDrive Duo in modalità ad alte prestazioni, le velocità di burst in scrittura 4K al 100% sono rimaste più o meno le stesse a ~ 257k IOPS, ma la differenza nelle prestazioni a stato stazionario è drammatica. Mentre ioDrive Duo nella configurazione standard ha mantenuto velocità di throughput di 41-42k IOPS verso la fine della fase di precondizionamento, la modalità ad alte prestazioni ha portato livelli fino a circa 90,000 IOPS. Questo è più di un salto 2x sacrificando parte della capacità dell'utente.

Andando di pari passo con un throughput più veloce, anche la latenza è diminuita della metà nella fase di precondizionamento della scrittura 4K.

Osservando il profilo di latenza massima del test di precondizionamento in scrittura 4K, molte delle stesse caratteristiche sono rimaste, anche se questa volta molto inferiori. La latenza di Windows 4K era leggermente più alta originariamente, anche se presentava meno picchi di latenza elevata osservati nell'ambiente Linux. Quando l'unità è stata formattata in modalità ad alte prestazioni, il profilo Windows presentava ancora più jitter, ma il profilo Linux aveva una compostezza migliore e non presentava i picchi di latenza elevata osservati in precedenza.

Il grafico più significativo che mostra il notevole miglioramento dell'ioDrive Duo in modalità ad alte prestazioni è il profilo di deviazione standard della latenza. Con l'aumento dello spazio per l'attività GC in background, con un carico di scrittura completo di 4K al 100%, la deviazione standard è diminuita dai 25-30 ms precedenti a 2-5 ms.

Confrontando i nostri punteggi di lettura e scrittura 4K al 100% in stato stazionario tra le modalità stock e ad alte prestazioni, non abbiamo riscontrato alcun aumento nelle prestazioni di lettura. Questo non è così raro, dal momento che il provisioning eccessivo generalmente migliora solo le velocità di scrittura in stato stazionario, senza alcun impatto sulle velocità di burst in lettura o scrittura. In questo caso le prestazioni di lettura 100K al 4% sono rimaste a poco più di 140,000 IOPS, con prestazioni di scrittura in stato stazionario che sono aumentate da 40.9-42.6K fino a 90.4-91K IOPS.

Il miglioramento della latenza di scrittura 4K che abbiamo osservato originariamente nella fase di precondizionamento era in media di 2.80-2.82 ms sulla modalità ad alte prestazioni ioDrive Duo, rispetto ai 6-6.25 ms della modalità stock.

Anche se non abbiamo misurato una notevole diminuzione del tempo di risposta medio in lettura 4K o un aumento del throughput, ioDrive Duo configurato ad alte prestazioni ha offerto risposte di picco in lettura molto più basse. Anche i tempi di risposta in scrittura di picco 4K sono diminuiti drasticamente.

La differenza nella deviazione standard tra le due modalità di overprovisioning era notte e giorno, con ioDrive Duo ad alte prestazioni che misurava 1.70-1.76 ms contro 25.6-31.6 ms prima.

Anche se l'aumento delle prestazioni in scrittura casuale 4K è stato impressionante, eravamo più interessati a vedere come sarebbe cambiato ioDrive Duo in un carico di lavoro misto con attività di lettura inserita nel mix. Nel nostro test di precondizionamento 8K 70/30, il throughput è aumentato in modo significativo, dall'intervallo 51-53k IOPS prima a circa 76K IOPS in modalità ad alte prestazioni. Le velocità di burst erano abbastanza simili tra le configurazioni di formattazione, anche se ioDrive Duo con provisioning eccessivo ha iniziato a raggiungere lo stato stazionario più rapidamente.

Osservando la latenza nel nostro carico di lavoro 8K 70/30, sono scomparse le moderate differenze tra i driver Linux e Windows sull'ioDrive Duo in modalità ad alte prestazioni. La latenza media è scesa notevolmente ed è rimasta molto costante durante il processo di precondizionamento.

Sebbene i miglioramenti del throughput e della latenza media siano importanti, la latenza di picco è un altro fattore a cui prestare attenzione quando si modifica la configurazione di ioDrive Duo. In questo caso, lo spazio extra con provisioning eccessivo ha dato all'unità abbastanza spazio in background per eliminare la maggior parte dei salti di latenza massima che abbiamo visto nella configurazione spike. Detto questo, non se ne sono andati del tutto, ma il grosso dell’attività è sceso a livelli molto più bassi.

Osservando la deviazione standard della latenza, puoi vedere il quadro completo dell'impatto che può avere dare a ioDrive Duo spazio aggiuntivo per l'overprovisioning. La deviazione standard è scesa di un fattore 5, rimanendo intorno ai 2 ms durante tutto il processo di precondizionamento, rispetto agli 8-12 ms precedenti.

L'ioDrive Duo ha continuato a mostrare vantaggi prestazionali su tutta la linea nei nostri principali test di throughput in cui abbiamo variato il carico tra 2T/2Q e 16T/16Q.

Osservando le differenze di latenza media nel nostro carico di lavoro 8K 70/30 confrontando lo stock ioDrive Duo con le modalità ad alte prestazioni, la differenza era più notevole alle profondità di coda più elevate ad ogni conteggio di thread.

Come abbiamo visto nella fase di latenza massima del test di precondizionamento 8K 70/30, molti degli stessi picchi elevati sono rimasti per tutta la durata del test, anche se ce n'erano meno.

Confrontando la deviazione standard della latenza su tutta la linea, l'overprovisioning ha avuto un impatto maggiore con alcuni carichi di profondità della coda aumentati, mentre aree come 8T/16Q non hanno riscontrato alcun cambiamento.

Fusion ioDrive Duo non ha riscontrato un miglioramento significativo del throughput totale aumentando la quantità di overprovisioning. Le prestazioni sono comunque aumentate, anche se l'aumento è stato modesto, rispetto al drammatico salto riscontrato nella scrittura 100K al 4% o nel carico di lavoro 8K al 70/30%.

La latenza media per tutta la durata del test di precondizionamento del File Server è migliorata da circa 7-7.5 ms a poco più di 6 ms man mano che ioDrive Duo si avvicinava alle prestazioni a stato stazionario.

Anche se Fusion ioDrive Duo non ha riscontrato un notevole miglioramento nel throughput o nella latenza media, è stato in grado di sopprimere molti dei picchi di latenza elevata riscontrati nella configurazione di overprovisioning standard. Il miglioramento più grande si è verificato con il driver Windows, che ha mantenuto un limite massimo di latenza di picco di circa 50-75 ms in stato stazionario rispetto al range di 225-250 ms precedente.

Analizzando la deviazione standard della latenza nel test di precondizionamento del file server, l'aumento dell'overprovisioning ha mantenuto le fluttuazioni al minimo una volta che l'unità si è avvicinata allo stato stazionario. La deviazione standard della latenza di Linux non è migliorata di molto, ma la deviazione standard di Windows è scesa da 12-14 ms a poco meno di 3 ms.

L'aumento dell'overprovisioning di Fusion ioDrive Duo ha consentito alla scheda di aumentare le prestazioni di circa 5,000 IOPS sulla maggior parte delle combinazioni di thread e profondità di coda, con l'aumento maggiore con carichi di profondità di coda più elevati.

La latenza è stata migliorata in entrambe le aree, con Fusin ioDrive Duo in Windows che ha ottenuto il miglioramento maggiore con il carico 16T/16Q, passando dal più lento al più veloce.

Confrontando la latenza di picco nel carico di lavoro File Server, ioDrive Duo si è calmato notevolmente in Linux, perdendo molti dei picchi di 1,000 ms di prima. Questa volta si è verificato un solo picco di 1,000 ms nel test di Windows.

La deviazione standard su tutta la linea è scesa notevolmente, mostrando quanto ioDrive Duo si sia calmato con l'aumento dell'overprovisioning.

Sebbene la nostra curva di precondizionamento del server Web non sia la migliore rappresentazione dell'attività del server Web, anzi è l'opposto con una scrittura al 100%, dimostra comunque l'impatto che può avere un aumento dell'overprovisioning. La produttività totale è aumentata notevolmente, superando anche l'OCZ Z-Drive R4.

La latenza media per tutta la durata del test di precondizionamento del nostro server Web è stata ridotta della metà, dagli oltre 20 ms precedenti a poco più di 10 ms in modalità ad alte prestazioni.

Quasi tutti i picchi di latenza elevata sono stati eliminati con un aumento dell'overprovisioning, con il miglioramento maggiore delle prestazioni di Linux.

La deviazione standard della latenza è migliorata notevolmente durante la durata della sezione di precondizionamento del server Web, con il cambiamento più grande sul lato Linux con la curva quasi piatta rispetto alla performance stock.

Riportando il profilo del server Web al 100% di lettura, abbiamo riscontrato un miglioramento minimo o nullo nella velocità di throughput tra stock e un aumento del provisioning eccessivo in questo particolare carico di lavoro. Ciò non sorprende, tuttavia, poiché il provisioning eccessivo avvantaggia solo le prestazioni relative alla scrittura.

La latenza media è stata quasi identica su tutta la linea, mostrando pochi segni di miglioramento con un ulteriore overprovisioning.

Anche se il throughput e la latenza media non sono migliorati, i tempi di risposta ad alta latenza sono completamente scomparsi in questo profilo del server Web letto al 100% quando i livelli di overprovisioning sono stati aumentati.

Analogamente alla diminuzione del picco di latenza nel nostro profilo Web Server con ioDrive Duo in modalità ad alte prestazioni, anche la deviazione standard della latenza è diminuita notevolmente nel nostro test Linux, mentre il test Windows ha visto miglioramenti minimi.

Conclusione

Quando si dà uno sguardo rinnovato all'ioDrive Duo ci sono molte cose che risaltano. Dato che Fusion-io è stato uno dei primi pionieri di questa particolare iterazione della tecnologia di storage e possiede diversi pezzi di proprietà intellettuale chiave sullo storage, non dovrebbe sorprendere che il pacchetto complessivo sia così limitato, ma il livello di precisione è degno di nota. credito. Non si tratta solo di precisione in termini di prestazioni, che anche come tecnologia della generazione precedente funziona bene. Ma precisione in termini di sensazione di raffinatezza ovunque, dalla confezione, all'interfaccia software, alle prestazioni costanti su molte delle piattaforme supportate, comprese le versioni di Windows e Linux che abbiamo testato. Anche se il software dell'attuale ioDrive Duo è stato aggiornato più volte dal suo rilascio iniziale, considerando che l'unità è uscita all'inizio del 2009, mostra pochissima età.

Per un'unità basata su MLC, l'ioDrive Duo regge molto bene contro l'LSI WarpDrive basato su SLC che potrebbe essere considerato il suo concorrente più vicino. Essendo prodotti progettati appositamente per il segmento Enterprise Application Acceleration, entrambi i modelli eccellono con carichi di lavoro pesanti su più piattaforme operative. In quasi tutti i test, l'ioDrive Duo ha offerto prestazioni costanti, anche se in termini di latenza massima il WarpDrive con la sua SLC-NAND si è comportato meglio del nostro ioDrive Duo da 640 GB dotato di MLC. Confrontandolo con l'OCZ Z-Drive R4 basato su MLC, è stato facile vedere come entrambi questi prodotti siano progettati per mercati nettamente diversi. Lo Z-Drive offriva alta velocità e alta capacità grazie alla NAND di livello consumer a basso costo e ai controller di nuova generazione, ma la sua latenza di picco e la deviazione standard erano più incoerenti rispetto a ioDrive Duo o WarpDrive. I punti di forza degli Z-Drive erano più legati alla lettura, mentre ioDrive Duo e WarpDrive hanno trovato il loro posto in un ambiente ad alta scrittura. Per le implementazioni al di fuori di Windows, dove ioDrive Duo e WarpDrive offrivano entrambi prestazioni simili in Linux, le prestazioni di Z-Drive R4 contrastavano nettamente con i punteggi di Windows, registrando prestazioni esponenzialmente più lente ovunque.

Ovviamente l'ioDrive Duo con capacità di scorta non è esente da punti deboli, come si vede dai suoi frequenti blip da 1,000 ms nei test di profondità della coda bassa e alta quando è in stato stazionario. Data la costante deviazione standard, tuttavia, molti di questi segnali sono stati eventi di breve durata, invece di raggiungere costantemente tassi di risposta più elevati. Un'altra piccola area di preoccupazione potrebbe essere trovata a seconda della piattaforma, poiché Linux tendeva ad essere il punto di forza di questo prodotto, anche se superava solo leggermente le prestazioni di Windows. Alla fine, però, questi problemi di latenza probabilmente non si presenterebbero nell'ioDrive Duo basato su SLC, che potrebbe essere visto come un concorrente più vicino all'LSI WarpDrive, che è disponibile solo in una configurazione SLC da 300 GB.

Quando abbiamo testato ioDrive Duo nella sua modalità ad alte prestazioni, che ha ridotto la capacità formattata a 256 GB da 320 GB per ioDimm, in alcuni casi le prestazioni sono più che raddoppiate. Le prestazioni di scrittura casuale 4K sono aumentate da 40,000 IOPS a 90,000 IOPS e allo stesso tempo la latenza di picco è scesa come una roccia. Per gli utenti aziendali disposti a scambiare capacità in nome della velocità e della bassa latenza, Fusion-io offre all'utente finale un modo semplice per apportare tali modifiche. Nessuna delle soluzioni PCIe concorrenti offre questo tipo di configurazione delle prestazioni a meno che non si sia disposti a partizionare manualmente lo spazio utente e lasciare una sezione inutilizzata, il che potrebbe non essere fattibile in tutte le applicazioni.

Vantaggi

• La più stretta integrazione di software e hardware da qualsiasi fornitore di PCIe Application Accelerator
• Parità di prestazioni più vicina tra i driver Windows e Linux
• Velocità effettiva e latenza eccezionali in modalità stock che migliorano ancora in modalità ad alte prestazioni
• Eccellenti prestazioni con poche code e pochi thread

Svantaggi

• L'installazione e la configurazione iniziale potrebbero essere più difficili rispetto ad altre soluzioni (è richiesta alimentazione esterna, nessun supporto per driver del sistema operativo integrato)
• Richiede più risorse di sistema con ingombro VSL utilizzate per presentare ioDrive come livello di memoria

Conclusione

Dal punto di vista della facilità d'uso, ioDrive Duo definisce lo standard per il modo in cui un acceleratore di applicazioni PCIe dovrebbe essere presentato all'utente finale. Indipendentemente dal sistema operativo utilizzato, l'esperienza è quasi identica, fino alla GUI fornita e agli strumenti di gestione della console. Fin dal primo giorno l'utente può sedersi, indipendentemente dal sistema operativo, e ottenere lo stato dell'hardware di ioDrive Duo, formattarlo o eseguirne l'overprovisioning a proprio piacimento e metterlo in produzione. ioDrive Duo è un'offerta completa più raffinata di qualsiasi altra cosa sul mercato dello storage aziendale.

Pagina del prodotto Fusion-io Duo

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Aggiornanento 8/17/12 - Nostro Recensione LSI Nytro WarpDrive è stato pubblicato e aggiunto ai grafici utilizzati in questa recensione di Fusion-io.