De Fusion-io ioDrive2 MLC-applicatieversneller wordt geleverd in capaciteiten tot 1.2 TB in een HHHL-vormfactor (half-height half-length) (of 3 TB in FHHL) en wordt gekenmerkt door buitengewoon lage lees- en schrijftoegangslatenties. Hoewel we eerder de ioDrive2 vlaggenschip Duo SLC, wat geweldig is voor de meest veeleisende toepassingen, is de ioDrive2 single drive met MLC ontworpen voor meer "voetganger" werklasten. Pedestrian in ioMemory-taal betekent echter applicaties zoals databases die leeslatenties van 68 µs kunnen accepteren, vergeleken met de latentie van 47 µs die wordt aangetroffen in de duurdere SLC ioDrive2. Natuurlijk brengt het aanbieden van de schijf met MLC NAND voordelen met zich mee, zoals lagere kosten, en de MLC-iteratie komt ook in hogere capaciteiten. De ioDrive2 enkele MLC heeft een maximale capaciteit van 1.2 TB in HHHL of 3 TB in FHHL, terwijl de SLC Duo respectievelijk 600 GB en 1.2 TB bereikt (hoewel de Duo werd gekenmerkt door MLC-maxen met een capaciteit van 1.2 TB HHHL en 2.4 TB FHHL).
De Fusion-io ioDrive2 MLC-applicatieversneller wordt geleverd in capaciteiten tot 1.2 TB in een HHHL-vormfactor (half-height half-length) (of 3 TB in FHHL) en wordt gekenmerkt door buitengewoon lage lees- en schrijftoegangslatenties. Hoewel we eerder de ioDrive2 vlaggenschip Duo SLC, wat geweldig is voor de meest veeleisende toepassingen, is de ioDrive2 single drive met MLC ontworpen voor meer "voetganger" werklasten. Pedestrian in ioMemory-taal betekent echter applicaties zoals databases die leeslatenties van 68 µs kunnen accepteren, vergeleken met de latentie van 47 µs die wordt aangetroffen in de duurdere SLC ioDrive2. Natuurlijk brengt het aanbieden van de schijf met MLC NAND voordelen met zich mee, zoals lagere kosten, en de MLC-iteratie komt ook in hogere capaciteiten. De ioDrive2 enkele MLC heeft een maximale capaciteit van 1.2 TB in HHHL of 3 TB in FHHL, terwijl de SLC Duo respectievelijk 600 GB en 1.2 TB bereikt (hoewel de Duo werd gekenmerkt door MLC-maxen met een capaciteit van 1.2 TB HHHL en 2.4 TB FHHL).
We zullen enkele belangrijke punten belichten die te maken hebben met ontwerp en bouw, maar aangezien we daar nogal wat tijd aan hebben besteed in de SLC Duo-recensie, zullen we veel daarvan in deze recensie overslaan en er de voorkeur aan geven om ons te concentreren op prestaties . Fusion-io gebruikt een FPGA als de NAND-controller, wat belangrijk is omdat het hen meer programmatische controle geeft en zorgt voor een grotere mate van voortdurende aanpassing van de logica op de schijf gedurende de levensduur van de schijf. Als alternatief kan een ASIC-firmware worden bijgewerkt, maar de kernlogica van het silicium kan dat niet zijn. De schijf beschikt ook over Adaptive FlashBack-technologie, waardoor de schijf kan lijden onder NAND-storingen zonder risico op gegevensverlies of downtime terwijl de schijf opnieuw wordt toegewezen. Ten slotte heeft Fusion-io hun VSL-software verbeterd om verbeterde small block-prestaties te bieden, en biedt het de meest robuuste schijfbeheersoftware op de markt met ioSphere.
Fusion-io levert de ioDrive2 enkele kaart met MLC NAND in capaciteiten van 365 GB, 785 GB en 1.2 TB in een HHHL-vormfactor en 3 TB op een FHHL-PCB. Alle schijven worden geleverd met een garantie van vijf jaar (of maximaal uithoudingsvermogen gebruikt). Ons beoordelingsmodel is het HHHL-vormfactormodel met een capaciteit van 1.2 TB.
Fusion-io ioDrive2-specificaties
- Prestatie
- Leesbandbreedte (1 MB): 1.5 GB/s (3 TB, 1.2 TB, 785 GB); 910 MB/s (365 GB)
- Schrijfbandbreedte (1 MB): 1.3 GB/s (3 TB, 1.2 TB); 1.1 GB/s (785 GB); 590 MB/s (365 GB)
- liep. IOPS lezen (512B): 143,000 (3 TB); 275,000 (1.2 TB); 270,000 (785GB); 137,000 (365GB)
- liep. Schrijf-IOPS (512B): 535,000 (3 TB, 365 GB); 800,000 (1.2 TB, 765 GB)
- liep. IOPS lezen (4K): 136,000 (3TB); 245,000 (1.2 TB); 215,000 (785GB); 110,000 (365GB)
- liep. Schrijf-IOPS (4K): 242,000 (3 TB), 250,000 (1.2 TB), 230,000 (785 GB); 140,000 (365GB)
- Lees toegangslatentie: 68 µs (allemaal)
- Schrijf toegangslatentie: 15 µs (allemaal)
- 2xnm MLC NAND Flash-geheugen
- Businterface: PCI-Express 2.0 x4
- Gewicht: 9 ons voor FHHL, 6.6 ons voor HHHL
- Vormfactor: halve hoogte, halve lengte (HHHL)
- Garantie: 5 jaar of maximaal uithoudingsvermogen gebruikt
- Uithoudingsvermogen: 16.26 PB
- Ondersteunde besturingssystemen
- Microsoft Windows: 64-bits Windows Server 2012, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Server 2003
- Linux: RHEL 5/6; SLES 10/11; OEL 5/6; CentOS 5/6; Debian Knijpen; Fedora 16/17; openSUSE 12; Kubuntu 10/11/12
- UNIX: Solaris 10/11 x64; OpenSolaris 2009.06 x64; OS X 10.6/10.7/10.8
- Hypervisors: VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0/5.1, Windows 2008 R2 met Hyper-V, Hyper-V Server 2008 R2
Ontwerp en bouw
De Fusion-io ioDrive2 1.2TB MLC is een Half-Height Half-Length (HHHL) x4 PCIe 2.0-kaart die qua ontwerp vergelijkbaar is met de ioDrive2 Duo SLC die we hebben beoordeeld, hoewel gehalveerd. (Voor meer informatie over ontwerp, bekijk de Duo-recensie.) In tegenstelling tot de Duo, wordt in deze iteratie de NAND aangesloten via een enkele pool van NAND met behulp van één controller. De controller is dezelfde als die van de Duo - een 40nm Xilinx Virtex-6 FPGA.
Onze ioDrive2 is 1.2 TB en werkt op 4 rijstroken via een PCIe-verbinding. De ioDrive2 maakt gebruik van MLC NAND, dat is opgesplitst in 24 NAND-pakketten van 64 GB. Bij dat cijfer is het overbevoorradingsniveau 22% met voorraadopmaak. Net als bij de ioDrive2 Duo is de NAND fabrikantonafhankelijk, waarbij ons specifieke testermodel gebruikmaakt van Intel MLC NAND.
Achtergrond en vergelijkingen testen
De Fusion-io ioDrive2 MLC maakt gebruik van een 40nm Xilinx Virtex-6 FPGA-controller en Intel MLC NAND met een PCIe 2.0 x4-interface.
Vergelijkingen voor deze beoordeling:
- Intel SSD 910 (800 GB, 4 x Intel EW29AA31AA1-controllers, eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- LSI Nytro WarpDrive BLP4-400 (400 GB, SandForce SF-2500-controller, Toshiba eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Alle SAS/SATA-ssd's voor ondernemingen worden gebenchmarkt op ons testplatform van de tweede generatie op basis van een Lenovo Think Server RD630. Dit nieuwe op Linux gebaseerde testplatform bevat de nieuwste interconnect-hardware, zoals de LSI 9207-8i HBA, evenals I/O-planningsoptimalisaties gericht op de beste flash-prestaties. Voor synthetische benchmarks gebruiken we FIO versie 2.0.10 voor Linux en versie 2.0.12.2 voor Windows. Omdat de Fusion-io ioDrive2 gebruikmaakt van bronnen aan de hostzijde, kunnen hogere serverkloksnelheden hogere prestaties leveren. In onze synthetische testomgeving gebruiken we een reguliere serverconfiguratie met een kloksnelheid van 2.0 GHz, hoewel serverconfiguraties met krachtigere processors nog betere prestaties kunnen opleveren.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB cache, 6 kernen)
- Intel C602-chipset
- Geheugen – 16 GB (2 x 8 GB) 1333 MHz DDR3 geregistreerde RDIMM's
- Windows Server 2008 R2 SP1 64-bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 64-bits
- 100GB Micron RealSSD P400e Opstart SSD
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (voor opstart-SSD's)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (voor benchmarking van SSD's of HDD's)
Analyse van applicatieprestaties
In de zakelijke markt is er een enorm verschil tussen hoe producten beweren te presteren op papier en hoe ze presteren in een productieomgeving. We begrijpen hoe belangrijk het is om opslag te evalueren als onderdeel van grotere systemen, vooral hoe responsief opslag is bij interactie met belangrijke bedrijfsapplicaties. Daartoe hebben we onze eerste applicatietests uitgerold, inclusief onze eigen MarkLogic NoSQL-databaseopslagbenchmark en MySQL-prestaties via SysBench.
In onze MarkLogic NoSQL Database-omgeving testen we groepen van vier SATA of SAS SSD's met een bruikbare capaciteit groter dan of gelijk aan 200GB. Onze NoSQL-database vereist ongeveer 650 GB vrije ruimte om mee te werken, gelijkmatig verdeeld over vier databaseknooppunten. In onze testomgeving gebruiken we een SCST-host en presenteren we elke individuele SSD in JBOD, met één toegewezen per databaseknooppunt. De test herhaalt zich over 24 intervallen, waarbij in totaal tussen de 30 en 36 uur nodig is voor de SSD's in deze categorie. Door de interne latenties te meten die door de MarkLogic-software worden waargenomen, registreren we zowel de totale gemiddelde latentie als de intervallatentie voor elke SSD.
Voor onze algehele gemiddelde latentierangschikking in onze MarkLogic NoSQL-databasebenchmark, bleef de Fusion-io ioDrive2 MLC iets achter bij de Intel SSD 910 met een responstijd van 4.685 ms vergeleken met 4.286 ms.
De Fusion-io ioDrive2 MLC bood vergelijkbare latentie als de Intel SSD 910, variërend in het bereik van 6-50 ms. De ioDrive2 handhaafde tijdens het grootste deel van de test echter een lagere latentie bij het schrijven van het logboek.
De Intel SSD 910 plaatste vergelijkbare cijfers als de Fusion-io ioDrive2 met pieklatentie variërend van 6-50 ms. Hoewel de cijfers voor opslaan, schrijven en samenvoegen, lezen en schrijven vergelijkbaar waren, waren de schrijfcijfers voor het dagboek hoger voor het grootste deel van de test. Over het algemeen kon de Intel SSD 910 de Fusion-io ioDrive2 MLC enigszins overtreffen in onze NoSQL-test.
Onze volgende applicatietest bestaat uit Percona MySQL-databasetest via SysBench, die de prestaties van OLTP-activiteit meet. In deze testconfiguratie gebruiken we een groep Lenovo ThinkServer RD630's en laden we een databaseomgeving op een enkele SATA-, SAS- of PCIe-schijf. Deze test meet de gemiddelde TPS (Transactions Per Second), de gemiddelde latentie en de gemiddelde latentie van het 99e percentiel over een bereik van 2 tot 32 threads. Percona en MariaDB gebruiken de Fusion-io flash-aware applicatie-API's in de meest recente releases van hun databases, hoewel we voor deze vergelijking elk apparaat testen in hun "legacy" blokopslagmodi.
In onze SysBench-tests kwam de Fusion-io ioDrive2 1.2TB voor op de LSI Nytro WarpDrive 400GB, waarbij de gemiddelde TPS van de ioDrive2 schaalde van ongeveer 305 TPS bij 2 threads tot 2,354 TPS bij 32 threads.
Gemiddelde latentie van de Fusion-io ioDrive2 1.2 TB in SysBench geschaald van 6.55 ms bij 2 threads tot 13.59 ms bij 32 threads.
Als we de latentie van het 99e percentiel vergelijken in onze SysBench-test, versloeg de Fusion-io ioDrive2 1.2 TB opnieuw de LSI Nytro WarpDrive met een betere latentie tijdens de test, waarbij hij net onder de 30 ms bleef bij 29.35 ms vergeleken met 39.30 van de WarpDrive.
Enterprise synthetische werklastanalyse
Flash-prestaties variëren tijdens de voorbereidingsfase van elk opslagapparaat. Ons synthetisch benchmarkproces voor bedrijfsopslag begint met een analyse van de manier waarop de schijf presteert tijdens een grondige voorbereidingsfase. Elk van de vergelijkbare schijven wordt veilig gewist met behulp van de tools van de leverancier, gepreconditioneerd tot steady-state met dezelfde werkbelasting waarmee het apparaat wordt getest onder een zware belasting van 16 threads met een uitstekende wachtrij van 16 per thread, en vervolgens getest met vaste intervallen in meerdere draad-/wachtrijdiepteprofielen om de prestaties bij licht en zwaar gebruik te tonen.
Voorconditionering en primaire steady-state tests:
- Doorvoer (lezen+schrijven IOPS aggregaat)
- Gemiddelde latentie (lees- en schrijflatentie samen gemiddeld)
- Maximale latentie (piek lees- of schrijflatentie)
- Latentie Standaarddeviatie (Lezen + Schrijven Standaarddeviatie samen gemiddeld)
Onze Enterprise Synthetic Workload Analysis omvat twee profielen op basis van taken uit de echte wereld. Deze profielen zijn ontwikkeld om het gemakkelijker te maken om te vergelijken met onze eerdere benchmarks en met algemeen gepubliceerde waarden zoals max. 4k lees- en schrijfsnelheid en 8k 70/30, wat vaak wordt gebruikt voor bedrijfshardware.
- 4k
- 100% lezen of 100% schrijven
- 100% 4K
- 8k 70/30
- 70% lezen, 30% schrijven
- 100% 8K
Bij deze tests hebben we alle drie de schijven, de LSI Nytro WarpDrive, Intel SSD 910 en Fusion-io ioDrive2, vergeleken met zowel Linux als Windows. Bovendien hebben we met de ioDrive2 de overprovisioning-mogelijkheid gebruikt voor een testmodus met hoge prestaties (HP).
Onze eerste test meet 100% 4k willekeurige schrijfprestaties met een belasting van 16T/16Q. In deze setting werd het barstende karakter van de Fusion-io ioDrive2 MLC HP getest op 253,000 voor Windows en 293,000 voor Linux, wat vervolgens afvlakte tot bijna steady-state tot een klasse-beste 113,000 IOPS/118,000 IOPS, respectievelijk. Barstende HP-cijfers waren vergelijkbaar met barstende voorraadcijfers. In stabiele toestand versloeg de Intel SSD 910 de stock ioDrive2 Windows en Linux.
Met een zware 16T/16Q-belasting, mat de Fusion-io ioDrive2 HP 0.87-1 ms in burst en schaalde hij op tot ongeveer 2.16-2.24 ms toen hij bijna stabiel was. De voorraadaantallen waren vergelijkbaar in burst, maar hoger in steady-state, en werden weer verdreven door de Intel SSD 910.
Als we de maximale latentie vergelijken, had de Fusion-io ioDrive2 MLC aanzienlijk betere maximale responstijden met Linux dan met Windows. Bovendien was de Windows HP Max-latentie ver achter bij de concurrentie. Over het algemeen kwamen de beste cijfers van de Intel SSD 910 Linux en ioDrive2 Linux HP met respectievelijk 26 ms en 15 ms.
Als we nog beter kijken naar de consistentie van de latentie in onze 4k willekeurige schrijfwerklast, kwamen de Fusion-io ioDrive2 Linux en Windows HP beide net achter de Intel SSD 910, die de hoogste cijfers scoorde met 2.38 ms voor Linux en 2.72 ms voor Windows.
Na 6 uur preconditionering boden de Fusion-io ioDrive2 Windows-voorraad en HP 4k willekeurige leesprestaties bij een ongelooflijke 252,000 IOPS met een schrijfsnelheid van 111,597 IOPS voor HP en 61,847 IOPS voor voorraad. De Intel SSD 910 leverde een grotere schrijfdoorvoer.
Met een werklast van 16T/16Q bood de Fusion-io ioDrive2 Windows (HP en standaard) een gemiddelde 4k willekeurige leeslatentie die de groep leidde met 1.013 ms, terwijl de beste schrijflatentieprestaties naar de Intel SSD 910 Windows gingen met een latency van 2.097ms zelfs.
Maximale latentie van de Fusion-io ioDrive2 Windows-voorraad was de beste voor leesactiviteit met slechts 7.98 ms, hoewel de maximale schrijfactiviteit de hoogste was in de groep met 1030.50 ms.
Bij het vergelijken van latentieconsistentie plaatste de Fusion-io ioDrive2 MLC cijfers aan de achterkant van de groep in 4k willekeurige lees- en schrijfconsistentie.
In onze volgende werklast kijken we naar een 8k-profiel met een gemengde lees-/schrijfverhouding van 70/30. In deze setting begon de Fusion-io ioDrive2 in verschillende configuraties met een burst van meer dan 210,000 IOPS, die vertraagde tot een snelheid van ongeveer 70,000 IOPS voor voorraad en 88,000 IOPS voor HP. De burst-prestaties waren de concurrentie ver vooruit en de steady-state-snelheden lagen dicht bij de burst-snelheden van de concurrerende schijven, met uitzondering van de Nytro WarpDrive Windows.
De gemiddelde latentie van de Fusion-io ioDrive2 in alle modi was 1.2 ms aan het begin van onze 8K 70/30-preconditioneringstest, die toenam tot ongeveer 2.88 ms voor HP en 3.65 ms voor voorraad toen deze de stabiele toestand naderde. Die cijfers overtroffen de cijfers van de competities.
Tijdens onze 8k 70/30-test bood de Fusion-io ioDrive2 Linux HP de beste piekresponstijden, met een maximale latentie van minder dan 25 ms voor het grootste deel van de test. Nogmaals, de ioDrive2 Windows HP produceerde een hoge maximale latentie.
De latentieconsistentie van Fusion-io ioDrive2 HP Linux en Windows behaalde overal de laagste cijfers en eindigde op respectievelijk 2.5 ms en 2.55 ms.
Vergeleken met de vaste werklast van 16 threads en max. 16 wachtrijen die we hebben uitgevoerd in de 100% 4k-schrijftest, schalen onze gemengde werklastprofielen de prestaties over een breed scala aan thread/wachtrij-combinaties. In deze tests variëren we de werklastintensiteit van 2 threads en 2 wachtrijen tot 16 threads en 16 wachtrijen. In de uitgebreide 8k 70/30-test piekte de Fusion-io ioDrive2 HP voor Linux en Windows op ongeveer 88,000 IOPS, wat aan de top van de groep stond, hoewel het ioDrive2-aandeel ook de concurrentie versloeg, zij het met een veel kleinere marge.
De gemiddelde latentie voor de Fusion-io ioDrive2 HP Linux en Windows was toonaangevend in zijn klasse, en de standaardversie versloeg ook de concurrentie.
Gedurende de duur van onze 8k 70/30-test met wisselende belasting bleef de maximale latentie in alle omgevingen een stuk hoger dan die van de concurrentie met de Fusion-io ioDrive2. De piek bleef net onder de 110 ms voor HP en liep op tot bijna 300 ms voor voorraad.
Standaarddeviatie van de Fusion-io ioDrive2 HP in onze testomgeving was de beste in zijn klasse, en de ioDrive2-voorraad piekte rond dezelfde punten als de Intel SSD 910.
Conclusie
De Fusion-io ioDrive2 MLC-applicatieversneller werkt in capaciteiten tot 1.2 TB in een HHHL-vormfactor met een FHHL-aanbod tot 3 TB. Hoewel zijn broer of zus die we onlangs hebben beoordeeld, de ioDrive2 vlaggenschip Duo SLC, is ontworpen om de meest veeleisende toepassingen aan te kunnen met zijn SLC NAND en dual-controller configuratie, kan de ioDrive2 single drive met MLC nog steeds high-end workloads aan die een superlage latentie en hoge doorvoer vereisen. MLC NAND betekent ook dat Fusion-io dit model met een grotere capaciteit en tegen een lagere prijs kan aanbieden dan de SLC-versies.
Nadat we de ioDrive2 Duo SLC nog niet zo lang geleden al hadden getest, hadden we een goed referentiepunt voor hoe de ioDrive2 single zou presteren. Deze keer is onze testomgeving echter geüpdatet omdat we een aantal van onze verouderde synthetische benchmarks hebben uitgefaseerd ten gunste van onze MarkLogic en SysBench MySQL real-world testomgevingen. We zijn begonnen met die tests en de ioDrive2 presteerde goed. Hoewel de algehele gemiddelde latentie van de ioDrive2 enigszins werd verkleind door de Intel SSD 910 in de MarkLogic-test, waren de prestaties concurrerend en waren de latentiepieken bij het schrijven van journaals een stuk lager dan die van de Intel SSD 910. In onze SysBench-test ging de ioDrive2 de strijd aan met de LSI Nytro WarpDrive en produceerde honderden TPS meer terwijl hij minder latentie leverde.
Vervolgens hebben we de ioDrive2 vergeleken met zowel de Intel SSD 910 als de LSI Nytro WarpDrive, gebruikmakend van de overprovisioning van de ioDrive2 voor een high performance (HP)-modus, en we hebben alle schijven getest op zowel Linux als Windows. Als het ging om algemene doorvoercijfers, presteerde de ioDrive2 consequent het beste. De HP-modus leverde de grootste totale doorvoer, die in onze willekeurige 250,000k-test uitkwam op meer dan 4. De ioDrive2 testte ook goed in latentie, behalve als het ging om maximale latentie in Windows, wat we ook zagen van de ioDrive2 Duo SLC toen we hem testten. Afgezien van die categorie presteerde de ioDrive2 buitengewoon goed.
VOORDELEN
- Superieur beheersoftwarepakket
- Biedt de hoogste doorvoer in 4K- en 8K-workloads in vergelijking met instapmodellen voor ondernemingen
- Latentie en doorvoer in real-world testen van Sysbench en MarkLogic op pariteit of beter dan de concurrentie
NADELEN
- Problemen met maximale latentie in zowel Windows als Linux
Tot slot
De Fusion-io ioDrive2 MLC kan systemen versnellen om de meest intensieve workloads aan te kunnen door indrukwekkende doorvoercijfers te leveren die de beste in hun klasse zijn bovenop een toonaangevende softwarebeheersuite.
Fusion-io ioDrive2-productpagina
