Huawei ES3000 V2 AIC PCIe SSD 검토

Huawei ES3000 V2 PCIe SSD 카드는 서버 스토리지 IO 병목 현상을 해결하고 비즈니스 애플리케이션을 가속화하며 전반적인 리소스 활용도를 개선하도록 설계되었습니다. ES3000 제품군은 600GB에서 최대 3.2TB까지의 용량 옵션과 함께 전체 높이, 절반 길이 및 로우 프로파일 폼 팩터를 모두 제공합니다.

이와 같이 ES3000 카드에는 19/20nm NAND 플래시가 장착되어 있으며 안정적으로 770,000 이상을 자랑하는 것으로 인용됩니다. 읽기 IOPS 성능과 최대 읽기 BW는 3,100TB 용량에 대해 3.2MB/s로 설정됩니다. ES3000 제품군에는 데이터 안정성을 보장하는 데 도움이 되는 임베디드 ECC 및 동적 RAID5 엔진도 함께 제공됩니다. 또한 동적 RAID 알고리즘을 통해 채널 간 리소스 공유가 가능하여 채널 오류로 인한 데이터 손실을 방지할 수 있습니다. 이 단일 칩 장애 보호 기능은 RAID 알고리즘이 데이터를 복원하고 자동으로 RAID 그룹을 재구축하는 동안 결함이 있는 메모리 칩을 제거하여 ES3000이 계속 실행되도록 합니다.

Huawei ES3000은 600GB, 800GB, 1.2TB, 1.6TB, 2.4TB 및 3.2TB의 다양한 용량으로 배송됩니다. 이 검토를 위해 우리는 1.6TB 로우 프로파일 및 3.2TB FHHL 카드를 살펴볼 것입니다. 후자는 1.6개의 컨트롤러가 장착되어 있습니다. 이것은 본질적으로 두 개의 5TB 드라이브가 결합된 것입니다. 그러나 스토리지는 모두 단일 풀에 상주합니다. 과거에는 다중 컨트롤러 카드가 호스트(서버) 수준에서 결합해야 하는 두 개의 서로 다른 스토리지 풀을 활용하는 것이 일반적이었습니다. 모든 드라이브에는 XNUMX년 보증이 적용됩니다.

Huawei ES3000 V2 PCIe SSD 사양

가용 용량:
- 600GB
- 800GB
- 1.2TB
- 1.6TB
- 2.4TB
- 3.2TB
낸드 유형: 19/20nm MLC
버스 인터페이스: PCIe 2.0 x8
성능 :
- 최대 읽기 대역폭(GB/s): 3.1(3.2TB), 1.55(1.6TB)
- 안정적인 읽기 IOPS(4KB): 770,000(3.2TB), 395,000(1.6TB)
- 최대 쓰기 BW(GB/s):
  - 1.1(1.6TB)
  - 2.2(3.2TB)
- 최대 쓰기 IOPS(4KB):
  - 270,000(1.6TB)
  - 540,000(3.2TB)
- 안정적인 쓰기 IOPS(4KB):
  - 115,000(1.6TB)
  - 230,000(3.2TB)
전력 소비
- 12W~25W(1.6TB)
- 25W~55W(3.2TB)
내구성: 3 DWPD, 5년

설계 및 구축

드라이브의 한쪽은 상단 근처에 Huawei 브랜드가 있는 대형 검은색 방열판입니다. 전체 높이는 양쪽 모서리에 브랜딩이 있고 절반 높이는 왼쪽 상단 모서리에 브랜딩이 있습니다. 전체 높이 드라이브에는 PCIe 인터페이스 하단 근처에 4개의 커패시터가 있고 절반 높이 드라이브에는 드라이브 상단에 3개의 커패시터가 있습니다.

드라이브 반대편에는 Micron NAND 팩과 SK 하이닉스 DRAM 칩을 볼 수 있는 노출된 회로 기판이 있습니다. 두 폼 팩터에는 모델 번호 및 전력 등급과 같은 정보가 적힌 스티커가 있습니다.

테스트 배경 및 유사 항목

The StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩 관리자가 실제 배포에서 경험하는 것과 유사한 환경에서 엔터프라이즈 스토리지 장치의 벤치마크를 수행하기 위한 유연한 아키텍처를 제공합니다. Enterprise Test Lab은 다양한 서버, 네트워킹, 전력 조절 및 기타 네트워크 인프라를 통합하여 직원이 실제 조건을 설정하여 검토 중에 성능을 정확하게 측정할 수 있도록 합니다.

랩 환경 및 프로토콜에 대한 이러한 세부 정보를 검토에 통합하여 IT 전문가와 스토리지 구입 책임자가 다음 결과를 달성한 조건을 이해할 수 있도록 합니다. 우리의 리뷰는 우리가 테스트하는 장비 제조업체에서 비용을 지불하거나 감독하지 않습니다. 에 대한 추가 세부 정보 StorageReview 엔터프라이즈 테스트 랩 그리고 네트워킹 기능 개요 해당 페이지에서 사용할 수 있습니다.

우리는 Huawei를 다음과 같은 다른 AIC NVMe SSD와 비교하면서 테스트했습니다.

멤블레이즈 PBlaze4 3.2TB
인텔 DC P3608 1.6TB
HGST 울트라스타 EN150

애플리케이션 워크로드 분석

엔터프라이즈 스토리지 장치의 성능 특성을 이해하려면 라이브 프로덕션 환경에서 발견되는 인프라 및 애플리케이션 워크로드를 모델링하는 것이 필수적입니다. 따라서 Memblaze PBlaze4에 대한 첫 번째 벤치마크는 SysBench를 통한 MySQL OLTP 성능 그리고 마이크로소프트 SQL 서버 OLTP 성능 시뮬레이션된 TCP-C 워크로드를 사용합니다. 애플리케이션 워크로드의 경우 각 드라이브는 2-4개의 동일하게 구성된 VM을 실행합니다.

StorageReview의 Microsoft SQL Server OLTP 테스트 프로토콜 복잡한 애플리케이션 환경에서 발견되는 활동을 시뮬레이션하는 온라인 트랜잭션 처리 벤치마크인 TPC-C(Transaction Processing Performance Council의 벤치마크 C) 최신 초안을 사용합니다. TPC-C 벤치마크는 합성 성능 벤치마크보다 데이터베이스 환경에서 스토리지 인프라의 성능 강점과 병목 현상을 측정하는 데 더 가깝습니다. 이 검토를 위한 SQL Server VM의 각 인스턴스는 333GB(1,500개 규모) SQL Server 데이터베이스를 사용하고 15,000명의 가상 사용자 로드에서 트랜잭션 성능과 대기 시간을 측정합니다.

SQL Server 출력을 볼 때 Huawei 드라이브는 총 3,157.40 TPS로 최고 TPS 3,157.34으로 최고의 결과를 게시했습니다.

15k 사용자 SQL Server 벤치마크 동안의 평균 대기 시간 결과는 Huawei 드라이브가 SanDisk, Memblaze 및 HGST SSD의 세 가지 다른 드라이브와 함께 순위표 상단에 있는 것으로 나타났습니다. 모두 7.0ms를 게시했습니다.

다음 애플리케이션 벤치마크는 SysBench를 통해 측정된 Percona MySQL OLTP 데이터베이스로 구성됩니다. 이 테스트는 평균 TPS(Transactions Per Second), 평균 대기 시간 및 평균 99번째 백분위수 대기 시간을 측정합니다. Percona와 MariaDB는 데이터베이스의 최신 릴리스에서 Fusion-io 플래시 인식 애플리케이션 API를 사용하고 있지만 이 비교를 위해 "레거시" 블록 스토리지 모드에서 각 장치를 테스트합니다.

초당 평균 트랜잭션 벤치마크에서 Huawei 용량은 총 3,868.7 TPS(3.2TB) 및 3,565.3 TPS로 리더보드 하단에 배치되었습니다.

평균 대기 시간 결과를 볼 때 HGST는 개별 VM이 21.66ms에서 22.10ms 사이에서 실행되고 총 대기 시간은 21.87ms로 상당히 좋은 결과를 자랑했습니다.

최악의 경우 MySQL 대기 시간 시나리오(99번째 백분위수 대기 시간) 측면에서 두 Huawei 용량은 모두 최하위였습니다. 최고 성능의 드라이브는 SanDisk로 총 41.92ms에 불과한 인상적인 성능을 자랑했습니다.

엔터프라이즈 종합 워크로드 분석

플래시 성능은 드라이브가 워크로드에 따라 조정됨에 따라 달라집니다.fio 합성 벤치마크 벤치마크가 정확한지 확인하기 위해. 비교 가능한 각 드라이브는 공급업체의 도구를 사용하여 안전하게 삭제되며 16개 스레드의 과도한 로드와 스레드당 16개의 미해결 대기열이 있는 정상 상태로 사전 조정됩니다.

사전 조건화 및 기본 정상 상태 테스트:
처리량(읽기+쓰기 IOPS 집계)
평균 대기 시간(읽기+쓰기 대기 시간을 함께 평균화)
최대 대기 시간(최대 읽기 또는 쓰기 대기 시간)
대기 시간 표준 편차(함께 평균화된 읽기+쓰기 표준 편차)

사전 조건이 완료되면 각 장치는 여러 스레드/대기열 깊이 프로필에서 일정 간격으로 테스트되어 사용량이 적은 경우와 사용량이 많은 경우의 성능을 보여줍니다. Memblaze PBlaze4에 대한 합성 워크로드 분석은 제조업체 사양 및 벤치마크에서 널리 사용되는 두 가지 프로필을 사용합니다. 가상 워크로드는 프로덕션 워크로드에서 볼 수 있는 활동을 100% 나타내지 않으며 실제로 발생하지 않는 시나리오에서 드라이브를 어떤 면에서는 부정확하게 묘사한다는 점을 고려하는 것이 중요합니다.

4k
- 100% 읽기 및 100% 쓰기
8k
- 70% 읽기/30% 쓰기

처리량 4k 쓰기 사전 조건 테스트에서 여기에서 전체 성능이 가장 뛰어난 드라이브는 Huawei 3.2TB 드라이브였습니다. 1.6TB 모델은 약 320,000 IOPS에서 시작하여 약 120,000 IOPS 마크에 도달했습니다.

다음으로 최고 드라이브가 Huawei 3.2TB인 평균 지연 시간을 다시 한 번 살펴봅니다. 이 드라이브는 1.0ms를 약간 넘는 안정적인 상태를 보였습니다. 1.6TB 드라이브는 순위표 하단의 스펙트럼 반대편에 있었습니다.

최대 대기 시간을 측정할 때 두 Huawei 용량은 테스트 전체에서 거의 동일한 결과를 나타냈으며 한 번에 40ms 표시를 넘었습니다. 전반적으로 인텔 드라이브가 가장 좋은 성능을 보였다.

본질적으로 표준 편차 계산은 SSD 대기 시간의 일관성을 보다 쉽게 시각화할 수 있도록 설계되었습니다. 여기에서 두 Huawei 드라이브는 특히 1.6TB 모델(3.5ms 이상 도달)에서 일관되지 않은 결과를 게시했습니다. HGST는 테스트가 끝날 때까지 대기 시간이 가장 좋았지만 Intel은 안정 상태에서 1.6ms 미만으로 전반적으로 가장 안정적인 결과를 보였습니다.

이제 드라이브가 사전 조정되었으므로 기본 4k 합성 벤치마크를 살펴보겠습니다. 처리량에서 3.2TB Huawei는 753,933 IOPS 읽기와 229,914 IOPS 쓰기로 뛰어난 결과를 보여주었습니다. 그러나 1.6TB 모델은 팩의 맨 아래에 배치된 결과를 기록했습니다. Intel 드라이브는 인상적인 851,693 IOPS로 읽기 열에서 최고의 성능을 보였습니다.

평균 대기 시간을 살펴보면 순위표 하단에 두 Huawei 드라이브가 모두 표시되었습니다. 그러나 Huawei 3.2TB 드라이브는 1.11ms로 최고의 쓰기 대기 시간을 기록했습니다. Intel은 0.03ms로 읽기에서 최고의 평균 대기 시간을 기록했습니다.

최대 대기 시간에서 Huawei 드라이브는 4.9TB 및 33.4TB에 대해 각각 8.4ms 읽기/38.0ms 쓰기 및 3.2ms 읽기 및 1.6ms 쓰기로 꽤 좋은 결과를 자랑했습니다. 쓰기 대기 시간이 가장 느렸지만 읽기 성능이 가장 뛰어난 드라이브는 4.6ms의 Memblaze 드라이브였습니다.

표준 편차를 보면 Huawei 드라이브가 리더보드 하단에 다시 표시되며 3.2TB 모델은 0.249ms 읽기 및 2.229ms 쓰기를 기록합니다. 읽기에서 최고의 성능을 발휘한 것은 인상적인 0.107ms를 자랑하는 Memblaze 드라이브였습니다.

다음 워크로드는 8%의 읽기 작업과 70%의 쓰기 작업 비율로 30k 전송을 사용합니다. 즉, 기본 테스트로 전환하기 전에 사전 조건 결과부터 시작하겠습니다. 처리량 면에서 Huawei 3.2TB 드라이브는 시작이 다소 거칠고 일관성이 없었지만 약 282,000 IOPS의 정상 상태에 도달했을 때 최고의 성능을 보여주었습니다. 1.6TB 모델은 순위표 하단에서 마감되었습니다.

다음으로 우리는 3.2TB Huawei 드라이브가 전반적으로 동일한 경향을 보인 평균 대기 시간을 살펴봅니다. 시작은 약하지만 끝은 매우 강합니다. 즉, 1.0ms 미만에서 안정적이었습니다.

최대 대기 시간을 측정할 때 두 Huawei 용량 모두 테스트 내내 큰 스파이크가 없었기 때문에 가장 일관된 드라이브 중 두 가지였습니다. 최고 성능은 3.2TB 모델로, 마지막까지 16ms를 맴돌았습니다.

표준 편차 계산에서 3.2TB Huawei 드라이브는 1.0ms 미만의 안정적인 상태를 기록하며 상당한 차이로 최고의 대기 시간을 기록했습니다. 불행히도 1.6TB는 순위표 맨 아래에 위치하면서 정반대의 결과를 낳았습니다.

드라이브를 완전히 사전 조정한 후 기본 8k 70/30 테스트를 거쳤습니다. 처리량 면에서 대부분의 드라이브는 Huawei 3.2TB를 제외하고는 거의 동일한 성능을 자랑했습니다. Huawei 280,000TB는 초기에 팩에서 떨어져 터미널에서 놀라운 XNUMX IOPS를 기록했습니다.

Intel, Memblaze, HGST 및 1.6TB Huawei 드라이브가 거의 동일한 성능을 자랑하는 평균 대기 시간을 볼 때 결과가 미러링되었습니다. 다시 말하지만, 최고 성능의 드라이브는 3.2TB Huawei 드라이브로, 터미널 큐 깊이에서 0.9ms 미만으로 끝났습니다.

최대 대기 시간을 살펴보면 대기 시간이 거의 없는 두 Huawei 드라이브가 모두 표시되었지만 테스트가 끝날 무렵 급증하기 시작했습니다. 전반적으로 Intel 드라이브가 가장 좋은 결과를 보여주었습니다.

표준 편차는 최대 및 평균 대기 시간 판독값과 매우 유사한 성능을 보여주었습니다. 여기에서 Huawei 3.2TB 드라이브는 약 8ms로 최고의 전체 결과를 기록하며 8T0.9Q 마크 주변에서 멀어졌습니다.

결론

Huawei의 AIC NVMe SSD는 전체 높이와 절반 높이의 두 가지 폼 팩터와 600GB에서 최대 3.2TB까지 다양한 용량으로 제공됩니다. 모든 새로운 NVMe AIC SSD와 마찬가지로 Huawei ES3000 v2 드라이브는 고성능(안정적인 성능을 위해 최대 770K IOPS 읽기 및 230K IOPS 쓰기) 및 매우 낮은 대기 시간(31µs 읽기 및 9µs 쓰기)을 제공합니다. 최근에 출시된 대부분의 NVMe AIC SSD와 마찬가지로 Huawei의 드라이브도 데이터베이스, HPC 및 클라우드 컴퓨팅을 대상으로 합니다.

성능을 살펴보면 테스트한 Huawei 드라이브는 SQL Server 애플리케이션 테스트에서 우수한 성능을 보였습니다(그러나 테스트한 모든 드라이브는 서로 매우 근접했습니다). 3.2TB 드라이브는 1.6TB 드라이브와 달리 SQL 테스트에 충분한 용량을 가지고 있었습니다. ES3000 3.2TB는 총 3,157.34 TPS의 성능을 보여야 하며 개별 VM이 상위권에서 실행되기는 했지만 상위권에 가깝습니다. 평균 SQL 서버 대기 시간은 전반적으로 7ms로 Huawei를 3.2위로 묶었습니다. Sysbench로 이동하면 Huawei 드라이브도 제대로 작동하지 않았습니다. 초당 트랜잭션 벤치마크에서 두 드라이브 모두 개별 VM에서 가장 낮은 점수를 받아 총 점수가 가장 낮았습니다. 평균 대기 시간으로 1.6TB 모델이 99TB 모델보다 약간 나은 성능을 보이는 동일한 배치를 확인했습니다. 3.2번째 백분위수 Sysbench에서 45.13TB 모델은 총점 1.6ms로 XNUMX위를 차지했지만 XNUMXTB 모델은 최하위로 떨어졌습니다.

합성 테스트로 전환한 Huawei 드라이브는 대부분의 사전 조건 벤치마크에서 상당히 일관된 성능을 보여주었습니다. 주요 벤치마크에 들어가면 3.2TB ES3000v2가 Sysbench 테스트보다 더 나은 성능을 보였습니다. 4K 처리량에서 3.2TB Huawei는 229 IOPS에서 최고의 쓰기 성능을 보였고 두 번째 내기 읽기 성능은 914 IOPS에서 나타났습니다. 753,933K 평균 및 최대 대기 시간으로 4TB는 팩의 중간에서 상단까지 실행되었습니다. 3.2K 8/70 테스트에서 Huawei 30TB 드라이브는 모든 테스트에서 최고의 성능을 보여주었습니다.

장점