Beoordeling Huawei ES3000 V5 SSD

Huawei lanceerde de ES3000 V3 NVMe enterprise SSD in 2016, hun eerste NVMe-schijf voor de onderneming. Al met al was de schijf een goede eerste poging, aangezien NVMe net zijn weg aan het vinden was naar de meest veeleisende applicaties in het datacenter. Deze zomer heeft Huawei met het ES3 V3000-portfolio voortgebouwd op het fundament van de V5-familie. De productaankondiging kwam op Interop, waar Huawei verschillende details onthulde van de aankomende drive, die algemeen beschikbaar zal zijn in het vierde kwartaal van dit jaar. Vergeleken met de V4 bieden de V3-schijven meer capaciteit, prestaties en betrouwbaarheid. 

Huawei lanceerde de ES3000 V3 NVMe enterprise SSD in 2016, hun eerste NVMe-schijf voor de onderneming. Al met al was de schijf een goede eerste poging, aangezien NVMe net zijn weg vond naar de meest veeleisende applicaties in het datacenter. Deze zomer heeft Huawei met het ES3 V3000-portfolio voortgebouwd op het fundament van de V5-familie. De productaankondiging kwam op Interop, waar Huawei verschillende details onthulde van de aankomende drive, die algemeen beschikbaar zal zijn in het vierde kwartaal van dit jaar. Vergeleken met de V4 bieden de V3-schijven meer capaciteit, prestaties en betrouwbaarheid. 

De ES3000 V5-schijven zijn gebouwd op 64-laags TLC NAND en de nieuwste generatie van Huawei's interne controller. De schijven hebben een capaciteit tot 8 TB in een U.2-vormfactor. Huawei-ingenieurs denken dat ze de V5 bijna tot aan de interfacelimiet hebben geduwd, met een leesbandbreedte van 3.5 GB/s. Bovendien kunnen de schijven 3.2 GB/s schrijven en IOPS over 825K plaatsen. Huawei citeert de ES3000 V5-serie om ook een behoorlijk serieus uithoudingsvermogen te hebben, met tot 3 DWPD voor 5 jaar en op het hoogste niveau tot 35.04 PB geschreven. 

Ons testmodel is de U.3.2-vormfactor ES2P V3600 met een capaciteit van 5 TB. De serie heeft twee modellen, de ES3500P V5 en ES3600P V5. Hoewel de ES3600P V5 een kleinere onbewerkte capaciteit heeft, biedt hij betere schrijfprestaties en een groter uithoudingsvermogen. Opgemerkt moet worden dat ons model pre-productie is, maar werd getest met bijna de definitieve firmware-build.

Huawei ES3000 V5 Specificaties

Ontwerp en bouw

De Huawei ES3600 V5 is een U.2 SSD met een 2.5-inch vormfactor. De schijf is grotendeels van zwart metaal met een sticker op de voorkant die informatie aangeeft zoals modelnummer en capaciteit, evenals bedrijfsbranding.

De onderkant van de schijf is bedekt met een koellichaam. 

Prestatie

Proefbank

Onze Enterprise SSD-beoordelingen maken gebruik van een Lenovo ThinkSystem SR850 voor toepassingstests en een Dell PowerEdge R740xd voor synthetische benchmarks. De ThinkSystem SR850 is een goed uitgerust quad-CPU-platform, dat veel meer CPU-kracht biedt dan nodig is om krachtige lokale opslag te benadrukken. Synthetische tests die niet veel CPU-bronnen vereisen, gebruiken de meer traditionele dual-processor server. In beide gevallen is het de bedoeling om lokale opslag in het best mogelijke licht te presenteren dat overeenkomt met de maximale schijfspecificaties van de opslagleverancier.

Lenovo Think System SR850

• 4 x Intel Platinum 8160 CPU (2.1 GHz x 24 cores)
• 16 x 32 GB DDR4-2666 MHz ECC DRAM
• 2 x RAID 930-8i 12Gb/s RAID-kaarten
• 8 NVMe-bays
• VMware ESXI 6.5

Dell PowerEdge R740xd

• 2 x Intel Gold 6130 CPU (2.1 GHz x 16 kernen)
• 16 x 16 GB DDR4-2666 MHz ECC DRAM
• 1x PERC 730 2GB 12Gb/s RAID-kaart
• Add-in NVMe-adapter
• Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

Achtergrond en vergelijkingen testen

De StorageReview Enterprise-testlaboratorium biedt een flexibele architectuur voor het uitvoeren van benchmarks van zakelijke opslagapparaten in een omgeving die vergelijkbaar is met wat beheerders tegenkomen in echte implementaties. Het Enterprise Test Lab bevat een verscheidenheid aan servers, netwerken, stroomconditionering en andere netwerkinfrastructuur waarmee ons personeel real-world omstandigheden kan vaststellen om de prestaties tijdens onze beoordelingen nauwkeurig te meten.

We nemen deze details over de laboratoriumomgeving en protocollen op in beoordelingen, zodat IT-professionals en degenen die verantwoordelijk zijn voor opslagverwerving de voorwaarden kunnen begrijpen waaronder we de volgende resultaten hebben bereikt. Geen van onze beoordelingen wordt betaald of gecontroleerd door de fabrikant van de apparatuur die we testen. Aanvullende informatie over de StorageReview Enterprise-testlaboratorium en een overzicht van de netwerkmogelijkheden zijn beschikbaar op die respectievelijke pagina's.

Vergelijkingen voor deze beoordeling:

• Memblaze PBlaze5 3.2 TB
• Memblaze PBlaze4 3.2 TB
• Intel P3700 2 TB
• Intel P4500 2 TB
• HGST SN100 3.2 TB
• Toshiba PX04 1.6 TB

Analyse van de werkbelasting van applicaties

Om de prestatiekenmerken van opslagapparaten voor ondernemingen te begrijpen, is het van essentieel belang om de infrastructuur en de applicatieworkloads in live-productieomgevingen te modelleren. Onze benchmarks voor de Huawei ES3600P V5 zijn dan ook de MySQL OLTP-prestaties via SysBench en Microsoft SQL Server OLTP-prestaties met een gesimuleerde TCP-C-workload. Voor onze applicatieworkloads draait elke schijf 2-4 identiek geconfigureerde VM's.

SQL Server-prestaties

Elke SQL Server VM is geconfigureerd met twee vDisks: een volume van 100 GB voor opstarten en een volume van 500 GB voor de database en logbestanden. Vanuit het perspectief van systeemresources hebben we elke VM geconfigureerd met 16 vCPU's, 64 GB DRAM en maakten we gebruik van de LSI Logic SAS SCSI-controller. Terwijl onze Sysbench-workloads het platform eerder verzadigden in zowel opslag-I/O als capaciteit, zoekt de SQL-test naar latentieprestaties.

Deze test maakt gebruik van SQL Server 2014 op Windows Server 2012 R2 gast-VM's en wordt benadrukt door Quest's Benchmark Factory for Databases. OpslagReview's Microsoft SQL Server OLTP-testprotocol maakt gebruik van de huidige versie van Benchmark C (TPC-C) van de Transaction Processing Performance Council, een online transactieverwerkingsbenchmark die de activiteiten in complexe applicatieomgevingen simuleert. De TPC-C-benchmark komt dichterbij dan synthetische prestatiebenchmarks bij het meten van de sterke punten en knelpunten van opslaginfrastructuur in database-omgevingen. Elke instantie van onze SQL Server VM voor deze beoordeling gebruikt een SQL Server-database van 333 GB (schaal 1,500) en meet de transactieprestaties en latentie onder een belasting van 15,000 virtuele gebruikers.

SQL Server-testconfiguratie (per VM)

• Windows Server 2012 R2
• Opslagcapaciteit: 600 GB toegewezen, 500 GB gebruikt
• SQL Server 2014
  • Databasegrootte: schaal 1,500
  • Virtuele clientbelasting: 15,000
  • RAM-buffer: 48 GB
• Testduur: 3 uur
  • 2.5 uur voorconditionering
  • 30 minuten proefperiode

Voor onze transactiebenchmark voor SQL Server kwam de Huawei ES3600P V5 als beste uit de test met een score van 12,641.4 TPS. Hoewel alle scores redelijk dicht bij elkaar lagen, binnen 47 TPS van elkaar, kon de ES3600P V5 de anderen verslaan.

Met de gemiddelde latentie van SQL zien we opnieuw een indrukwekkende prestatie van de Huawei-schijf met slechts 3 ms latentie, beter dan de rest van het pakket.

Sysbench-prestaties

De volgende applicatiebenchmark bestaat uit een Percona MySQL OLTP-database gemeten via SysBench. Deze test meet ook de gemiddelde TPS (Transactions Per Second), de gemiddelde latentie en de gemiddelde latentie van het 99e percentiel.

Elke sysbench VM is geconfigureerd met drie vDisks: een voor opstarten (~ 92 GB), een met de vooraf gebouwde database (~ 447 GB) en de derde voor de database die wordt getest (270 GB). Vanuit het perspectief van systeemresources hebben we elke VM geconfigureerd met 16 vCPU's, 60 GB DRAM en de LSI Logic SAS SCSI-controller gebruikt.

Sysbench-testconfiguratie (per VM)

• CentOS 6.3 64-bits
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
  • Databasetabellen: 100
  • Databasegrootte: 10,000,000
  • Database-threads: 32
  • RAM-buffer: 24 GB
• Testduur: 3 uur
  • 2 uur preconditionering 32 threads
  • 1 uur 32 draden

Met de Sysbench transactionele benchmark leidde de Huawei ES3600P V5 opnieuw het peloton met 8,914.2 TPS, ongeveer 650 TPS hoger dan de volgende concurrent, de Memblaze PBlaze5.

Door de gemiddelde latentie van Sysbench bleef de Huawei-schijf de andere schijven verslaan met slechts 14.4 ms latentie. 

Onze latency-benchmark in het slechtste geval had opnieuw de ES3600P V5 beter geplaatst dan de andere SSD's met slechts 27.2 ms. 

Houdini van SideFX

De Houdini-test is specifiek ontworpen om de opslagprestaties te evalueren met betrekking tot CGI-weergave. Het proefbed voor deze toepassing is een variant van de kern Dell PowerEdge R740xd servertype dat we in het lab gebruiken met dubbele Intel 6130 CPU's en 64 GB DRAM. In dit geval hebben we Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) op bare metal geïnstalleerd. De uitvoer van de benchmark wordt gemeten in seconden om te voltooien, waarbij minder beter is.

De Maelstrom-demo vertegenwoordigt een deel van de renderingpijplijn dat de prestatiemogelijkheden van opslag benadrukt door aan te tonen dat het het wisselbestand effectief kan gebruiken als een vorm van uitgebreid geheugen. De test schrijft de resultaatgegevens niet weg en verwerkt de punten niet om het muurtijdeffect van de latentie-impact op de onderliggende opslagcomponent te isoleren. De test zelf bestaat uit vijf fasen, waarvan we er drie uitvoeren als onderdeel van de benchmark, en wel als volgt:

1. Laadt ingepakte punten van schijf. Dit is het moment om van schijf te lezen. Dit is single-threaded, wat de algehele doorvoer kan beperken.
2. Pakt de punten uit in een enkele platte reeks zodat ze kunnen worden verwerkt. Als de punten niet afhankelijk zijn van andere punten, kan de werkset worden aangepast om in de kern te blijven. Deze stap is multi-threaded.
3. (Niet uitgevoerd) Verwerk de punten.
4. Verpakt ze opnieuw in emmerblokken die geschikt zijn om terug op schijf op te slaan. Deze stap is multi-threaded.
5. (Niet uitgevoerd) Schrijf de gebuckte blokken terug naar schijf.

De Houdini-test was de eerste keer dat de Huawei ES3600P V5 niet de eerste plaats behaalde. Hier plaatste het zich ongeveer in het midden van de niet-Optane-schijven met een score van 3,228.9 seconden.

VDBench-werkbelastinganalyse

Als het gaat om het benchmarken van opslagapparaten, is het testen van applicaties het beste en komt het synthetische testen op de tweede plaats. Hoewel ze geen perfecte weergave zijn van de werkelijke werkbelasting, helpen synthetische tests wel om opslagapparaten te baseren met een herhaalbaarheidsfactor die het gemakkelijk maakt om appels met appels te vergelijken tussen concurrerende oplossingen. Deze workloads bieden een scala aan verschillende testprofielen, variërend van "four corners"-tests, algemene tests voor de grootte van databaseoverdrachten tot het traceren van gegevens uit verschillende VDI-omgevingen. Al deze tests maken gebruik van de gemeenschappelijke vdBench-workloadgenerator, met een scripting-engine om resultaten te automatiseren en vast te leggen over een groot rekentestcluster. Hierdoor kunnen we dezelfde workloads herhalen op een breed scala aan opslagapparaten, waaronder flash-arrays en individuele opslagapparaten. Ons testproces voor deze benchmarks vult het volledige schijfoppervlak met gegevens en verdeelt vervolgens een schijfsectie die gelijk is aan 25% van de schijfcapaciteit om te simuleren hoe de schijf zou kunnen reageren op applicatieworkloads. Dit is anders dan volledige entropietests die 100% van de schijf gebruiken en deze in stabiele toestand brengen. Als gevolg hiervan weerspiegelen deze cijfers hogere aanhoudende schrijfsnelheden.

profielen:

• 4K willekeurig lezen: 100% lezen, 128 threads, 0-120% joate
• 4K willekeurig schrijven: 100% schrijven, 64 threads, 0-120% snelheid
• 64K sequentieel lezen: 100% lezen, 16 threads, 0-120% jorate
• 64K sequentieel schrijven: 100% schrijven, 8 threads, 0-120% snelheid
• Synthetische database: SQL en Oracle
• VDI volledige kloon en gekoppelde kloonsporen

In onze eerste VDBench Workload Analysis, Random 4K Read, had de Huawei ES3600P V5 overal een latentie van minder dan een milliseconde. De schijf slaagde erin om langs de anderen te glippen en een toppositie te behalen met piekprestaties van 762,307 IOPS met de laagste latentie van 167 μs.

Voor willekeurige schrijfbewerkingen in 4K presteerde de Huawei-schijf lang niet zo goed. De schijf begon sterk met een piekprestatie van ongeveer 485K IOPS bij een latentie van 23 μs, voordat de latentie enorm steeg en de prestaties behoorlijk daalden, en eindigde op een gedeelde vierde plaats met 321,814 IOPS en een latentie van 395 μs.

Bij het overschakelen naar sequentiële workloads presteerde de Huawei-schijf opnieuw sterk in onze 64K-lezing en werd tweede met een piekscore van 46,371 IOPS of 2.9 GB/s met een latentie van 344 μs.

Voor 64K sequentieel schrijven vertoonde de Huawei-schijf een extreem lage latentie van 57.8 μs, maar werd derde met 24,312 IOPS of 1.63 GB/s.

Vervolgens kijken we naar onze SQL-tests. Hier werd de Huawei ES3600P V5 derde met een piekprestatie van 242,373 IOPS met een latentie van 132μs.

Voor onze SQL 90-10 nam de Huawei-drive opnieuw de leiding met piekprestaties van 247,718 IOPS met een latentie van 131μs.

De Huawei-drive behield de leiding in de SQL 80-20 met een piekprestatie van 256,219 IOPS en een latentie van 124μs.

Voor onze Oracle-tests liet de Huawei ES3600P V5 opnieuw overal sterke prestaties zien. Voor de eerste test presteerde de schijf het best met een piekprestatie van 257,775 IOPS en een latentie van 137 μs.

De Oracle 90-10 liet zien dat de drive aan de leiding bleef met een piekprestatie van 186,914 IOPS en een latentie van 117μs.

De Huawei zette zijn toppositie op de Oracle 80-20 voort met een piekscore van 197,479 IOPS en een latentie van 111μs.

Vervolgens zijn we overgestapt op onze VDI-kloontest, Full en Linked. Voor VDI Full Clone Boot vocht de Huawei om de eerste plaats met Memblaze PBlaze5, hoewel het op de tweede plaats belandde met een piekscore van 181,408 IOPS en een latentie van 190μs.

Voor VDI FC Initial Login nam de Huawei-schijf opnieuw de eerste plaats in met 141,531 IOPS en latentie van 209μs.

Voor VDI FC maandag-login toonde de Huawei zijn grootste voorsprong tot nu toe met 102,448 IOPS, meer dan 25 IOPS hoger dan de volgende dichtstbijzijnde schijf. Het had een pieklatentie van slechts 154 μs.

Overschakelen naar Linked Clone (LC), in de opstarttest struikelde de Huawei-schijf een beetje en bevond zich op de derde plaats met piekprestaties van 79,488 IOPS met een latentie van 200 μs.

De Huawei-drive sprong stevig terug aan de leiding in de VDI LC Initial Login met een piekprestatie van 55,572 IOPS en een latentie van 142μs.

Ten slotte had de Huawei-schijf voor onze VDI LC Monday Login een piekprestatie van 79,090 IOPS en een latentie van 200 μs, waarmee hij opnieuw de eerste plaats innam.

Conclusie

Huawei's bijgewerkte ES3000-lijn, V5, is een grote stap voorwaarts ten opzichte van hun eerste NVMe-bedrijfsschijf, de ES3000 V3. Deze nieuwe NVMe SSD maakt gebruik van 64-laags 3D TLC NAND en heeft een capaciteit van 800 GB tot 8 TB. De schijf maakt gebruik van Huawei's nieuwste generatie ASIC-controllers en heeft potentiële snelheden van 3.5 GB/s sequentieel lezen en tot 825K IOPS willekeurig lezen. De schijf is ontworpen voor gebruik in databases, voor gedistribueerde opslag, Big Data, content caching, HCI en CAD/CAM.

Als we kijken naar de prestaties in onze applicatiewerklastanalyse, domineerde de Huawei ES3600P V5 alle tests behalve Houdini. In onze SQL Server-test bereikte de schijf 12,641.4 TPS met een gemiddelde latentie van 3 ms. In onze Sysbench-tests had de ES3000 V5 8,914.2 TPS, een gemiddelde latentie van 14.4 ms en een latentie in het slechtste geval van 27.2 ms. In onze Houdini-test van SideFX landde de schijf ongeveer in het midden van het peloton met 3,228.9 seconden.

Voor onze VDBench-benchmarks presteerde de Huawei ES3600P V5 erg goed of op de eerste plaats in de meeste benchmarks. Hoogtepunten zijn onder meer 762K IOPS willekeurig lezen, 2.9 GB/s sequentieel lezen en 1.63 GB/s sequentieel schrijven (en een extreem lage latentie van 57.8 μs). In onze SQL-workloads nam de Huawei de eerste plaats in zowel 90-10 als 80-20 in met respectievelijk 247K IOPS en 256K IOPS. De schijf presteerde top in al onze Oracle-tests en zeer sterke prestaties in onze VDI Clone-test; in het bijzonder bij de Initial en Monday Login, waar het de beste plaats behaalde in zowel Linked als Full Clone-tests. Hoewel we hier de neiging hebben om naar de algehele prestaties te kijken, is het interessant om op te merken hoe laag sommige latenties in deze tests waren: 57.8 μs in de 64K schrijven, 124 μs in SQL 80-20, 117 μs in Oracle 90-10, 111 μs in Oracle 80-20, en slechts 142μs in VDI Linked Clone Initial Login. Als latentie iets is dat een probleem kan zijn voor uw bedrijf, kan de Huawei ES3000 V5 het meer dan aan.

Tijdens onze tests scoorde de nieuwe ES3000 V5 over de hele linie geweldige scores, waarmee hij enorme voorsprong nam in onze MySQL- en SQL Server-databasebenchmarks. Over het algemeen legt het nieuw uitgebrachte V5-model de lat nog hoger voor aankomende NVMe SSD's en geeft het arrays die NVMe-schijven kunnen gebruiken een fantastische optie om te overwegen.

Huawei

Bespreek deze recensie

Meld u aan voor de StorageReview-nieuwsbrief