O acelerador de aplicativo Fusion-io ioDrive2 MLC vem em capacidades de até 1.2 TB em um fator de forma de meia altura e meio comprimento (HHHL) (ou 3 TB em FHHL) e é destacado por latências de acesso de leitura e gravação extremamente baixas. Embora tenhamos analisado anteriormente o ioDrive2 carro-chefe Duo SLC, o que é ótimo para as aplicações mais exigentes, a unidade única ioDrive2 com MLC foi projetada para cargas de trabalho mais "pedestres". Pedestre na linguagem ioMemory significa aplicativos como bancos de dados que podem aceitar latências de leitura de 68µs, em comparação com a latência de 47µs encontrada no SLC ioDrive2 de ponta. É claro que oferecer a unidade com MLC NAND traz benefícios como custo reduzido, e a iteração MLC também vem em capacidades mais altas. O MLC único ioDrive2 chega com capacidade máxima de 1.2 TB em HHHL ou 3 TB em FHHL, enquanto o SLC Duo chega a 600 GB e 1.2 TB, respectivamente (embora o Duo com MLC tenha no máximo capacidades de 1.2 TB HHHL e 2.4 TB FHHL).
O acelerador de aplicativo Fusion-io ioDrive2 MLC vem em capacidades de até 1.2 TB em um fator de forma de meia altura e meio comprimento (HHHL) (ou 3 TB em FHHL) e é destacado por latências de acesso de leitura e gravação extremamente baixas. Embora tenhamos analisado anteriormente o ioDrive2 carro-chefe Duo SLC, o que é ótimo para as aplicações mais exigentes, a unidade única ioDrive2 com MLC foi projetada para cargas de trabalho mais "pedestres". Pedestre na linguagem ioMemory significa aplicativos como bancos de dados que podem aceitar latências de leitura de 68µs, em comparação com a latência de 47µs encontrada no SLC ioDrive2 de ponta. É claro que oferecer a unidade com MLC NAND traz benefícios como custo reduzido, e a iteração MLC também vem em capacidades mais altas. O MLC único ioDrive2 chega com capacidade máxima de 1.2 TB em HHHL ou 3 TB em FHHL, enquanto o SLC Duo chega a 600 GB e 1.2 TB, respectivamente (embora o Duo com MLC tenha no máximo capacidades de 1.2 TB HHHL e 2.4 TB FHHL).
Destacaremos alguns pontos-chave relacionados ao design e construção, mas como passamos muito tempo discutindo isso na revisão do SLC Duo, vamos pular muito disso nesta revisão, favorecendo o foco no desempenho. . O Fusion-io usa um FPGA como controlador NAND, o que é importante porque oferece mais controle programático e permite um maior grau de personalização contínua para a lógica do drive durante a vida útil do drive. Alternativamente, com um firmware ASIC pode ser atualizado, mas a lógica central do silício não pode ser. A unidade também possui a tecnologia Adaptive FlashBack, que permite que a unidade sofra falhas NAND sem arriscar qualquer perda de dados ou tempo de inatividade enquanto a unidade é remapeamento. Por fim, o Fusion-io aprimorou seu software VSL para fornecer desempenho aprimorado de pequenos blocos e fornece o software de gerenciamento de unidade mais robusto do mercado com o ioSphere.
O Fusion-io envia o cartão único ioDrive2 com MLC NAND em capacidades de 365 GB, 785 GB e 1.2 TB em formato HHHL e 3 TB em FHHL PCB. Todas as unidades vêm com garantia de cinco anos (ou resistência máxima usada). Nosso modelo de análise é o modelo de fator de forma HHHL com capacidade de 1.2 TB.
Especificações do Fusion-io ioDrive2
- Desempenho
- Largura de banda de leitura (1 MB): 1.5 GB/s (3 TB, 1.2 TB, 785 GB); 910 MB/s (365 GB)
- Largura de banda de gravação (1 MB): 1.3 GB/s (3 TB, 1.2 TB); 1.1 GB/s (785 GB); 590 MB/s (365 GB)
- Corrido. IOPS de leitura (512B): 143,000 (3 TB); 275,000 (1.2 TB); 270,000 (785 GB); 137,000 (365 GB)
- Corrido. IOPS de gravação (512B): 535,000 (3 TB, 365 GB); 800,000 (1.2 TB, 765 GB)
- Corrido. IOPS de leitura (4K): 136,000 (3TB); 245,000 (1.2 TB); 215,000 (785 GB); 110,000 (365 GB)
- Corrido. IOPS de gravação (4K): 242,000 (3 TB), 250,000 (1.2 TB), 230,000 (785 GB); 140,000 (365 GB)
- Latência de acesso de leitura: 68µs (todos)
- Latência de acesso de gravação: 15µs (todos)
- Memória Flash NAND MLC 2xnm
- Interface de barramento: PCI-Express 2.0 x4
- Peso: 9 onças para FHHL, 6.6 onças para HHHL
- Fator de forma: meia altura, meio comprimento (HHHL)
- Garantia: 5 anos ou resistência máxima usada
- Resistência: 16.26PB
- Sistemas operacionais suportados
- Microsoft Windows: Windows Server 64 de 2012 bits, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Server 2003
- Linux: RHEL 5/6; SLES 10/11; OEL 5/6; CentOS 5/6; Debian Squeeze; Fedora 16/17; openSUSE 12; Ubuntu 10/11/12
- UNIX: Solaris 10/11 x64; OpenSolaris 2009.06 x64; OS X 10.6/10.7/10.8
- Hipervisores: VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0/5.1, Windows 2008 R2 com Hyper-V, Hyper-V Server 2008 R2
Design e Construção
O Fusion-io ioDrive2 1.2TB MLC é uma placa PCIe 4 x2.0 Half-Height Half-Length (HHHL) com design semelhante ao ioDrive2 Duo SLC que analisamos, embora cortado pela metade. (Para mais informações sobre design, confira o revisão dupla.) Ao contrário do Duo, nesta iteração o NAND é conectado por meio de um único pool de NAND utilizando um controlador. O controlador é o mesmo do Duo – um FPGA Xilinx Virtex-40 de 6nm.
Nosso ioDrive2 tem 1.2 TB e opera em 4 pistas na conexão PCIe. O ioDrive2 utiliza MLC NAND, que é dividido entre 24 pacotes NAND de 64 GB. Nesse valor, o nível de superprovisionamento é de 22% com formatação de estoque. Assim como o ioDrive2 Duo, o NAND é independente do fabricante, com nosso modelo de testador específico utilizando Intel MLC NAND.
Histórico de testes e comparáveis
O Fusion-io ioDrive2 MLC usa um controlador FPGA Xilinx Virtex-40 de 6nm e Intel MLC NAND com uma interface PCIe 2.0 x4.
Comparáveis para esta revisão:
- Intel SSD 910 (800 GB, 4 controladores Intel EW29AA31AA1, eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
- LSI Nytro WarpDrive BLP4-400 (400 GB, controlador SandForce SF-2500, Toshiba eMLC NAND, PCIe 2.0 x8)
Todos os SSDs empresariais SAS/SATA são comparados em nossa plataforma de testes empresariais de segunda geração com base em um Lenovo ThinkServer RD630. Essa nova plataforma de teste baseada em Linux inclui o hardware de interconexão mais recente, como o LSI 9207-8i HBA, bem como otimizações de programação de E/S voltadas para o melhor desempenho de flash. Para benchmarks sintéticos, utilizamos FIO versão 2.0.10 para Linux e versão 2.0.12.2 para Windows. Como o Fusion-io ioDrive2 aproveita os recursos do lado do host, as velocidades de clock do servidor mais rápidas permitem que ele produza um desempenho mais alto. Em nosso ambiente de teste sintético, usamos uma configuração de servidor convencional com uma velocidade de clock de 2.0 GHz, embora as configurações de servidor com processadores mais potentes possam render um desempenho ainda maior.
- 2 x Intel Xeon E5-2620 (2.0 GHz, 15 MB de cache, 6 núcleos)
- Chipset Intel C602
- Memória – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 RDIMMs registrados
- Windows Server 2008 R2 SP1 de 64 bits, Windows Server 2012 Standard, CentOS 6.3 de 64 bits
- 100GB Micron RealSSD P400e SSD de inicialização
- HBA LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0 Gb/s (para SSDs de inicialização)
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA (para benchmarking de SSDs ou HDDs)
Análise de desempenho de aplicativos
No mercado corporativo, há uma enorme diferença entre como os produtos alegam funcionar no papel e como eles funcionam em um ambiente de produção. Entendemos a importância de avaliar o armazenamento como um componente de sistemas maiores, mais importante, como o armazenamento responde ao interagir com os principais aplicativos corporativos. Para isso, lançamos nossos primeiros testes de aplicativos, incluindo nossa propriedade Benchmark de Armazenamento de Banco de Dados NoSQL MarkLogic e Desempenho do MySQL via SysBench.
Em nosso ambiente de banco de dados MarkLogic NoSQL, testamos grupos de quatro SSDs SATA ou SAS com uma capacidade utilizável maior ou igual a 200 GB. Nosso banco de dados NoSQL requer aproximadamente 650 GB de espaço livre para trabalhar, dividido igualmente entre quatro nós de banco de dados. Em nosso ambiente de teste, usamos um host SCST e apresentamos cada SSD individual em JBOD, com um alocado por nó de banco de dados. O teste se repete em 24 intervalos, exigindo entre 30-36 horas no total para os SSDs nesta categoria. Medindo as latências internas vistas pelo software MarkLogic, registramos a latência média total e a latência de intervalo para cada SSD.
Para nossa classificação geral de latência média em nosso benchmark de banco de dados MarkLogic NoSQL, o Fusion-io ioDrive2 MLC ficou um pouco atrás do Intel SSD 910 com um tempo de resposta de 4.685ms em comparação com 4.286ms.
O Fusion-io ioDrive2 MLC ofereceu latência semelhante ao Intel SSD 910 variando na faixa de 6-50ms. No entanto, o ioDrive2 manteve uma latência de gravação de diário menor durante a maior parte do teste.
O Intel SSD 910 apresentou números semelhantes ao Fusion-io ioDrive2 com latência de pico variando de 6-50ms. Embora seus números de leitura e gravação de salvamento e mesclagem fossem comparáveis, suas marcas de gravação de diário foram mais altas para a maior parte do teste. No geral, o Intel SSD 910 foi capaz de superar ligeiramente o Fusion-io ioDrive2 MLC em nosso teste NoSQL.
Nosso próximo teste de aplicativo consiste no teste de banco de dados Percona MySQL via SysBench, que mede o desempenho da atividade OLTP. Nesta configuração de teste, usamos um grupo de Lenovo ThinkServer RD630s e carregamos um ambiente de banco de dados em uma única unidade SATA, SAS ou PCIe. Este teste mede o TPS médio (transações por segundo), a latência média, bem como a latência média do 99º percentil em um intervalo de 2 a 32 threads. A Percona e a MariaDB estão usando as APIs de aplicativos compatíveis com flash Fusion-io nas versões mais recentes de seus bancos de dados, embora, para fins desta comparação, testemos cada dispositivo em seus modos de armazenamento em bloco "legados".
Em nossos testes SysBench, o Fusion-io ioDrive2 1.2TB ficou à frente do LSI Nytro WarpDrive 400GB, com a escala média de TPS do ioDrive2 de cerca de 305 TPS em 2 threads para 2,354 TPS em 32 threads.
A latência média do Fusion-io ioDrive2 1.2 TB no SysBench aumentou de 6.55 ms em 2 threads para 13.59 ms em 32 threads.
Comparando a latência do 99º percentil em nosso teste SysBench, o Fusion-io ioDrive2 1.2TB venceu novamente o LSI Nytro WarpDrive com melhor latência durante todo o teste, ficando um pouco abaixo de 30ms em 29.35ms em comparação com 39.30 do WarpDrive.
Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa
O desempenho do flash varia durante a fase de pré-condicionamento de cada dispositivo de armazenamento. Nosso processo de referência de armazenamento corporativo sintético começa com uma análise do desempenho da unidade durante uma fase de pré-condicionamento completa. Cada uma das unidades comparáveis é apagada com segurança usando as ferramentas do fornecedor, pré-condicionadas em estado estacionário com a mesma carga de trabalho com a qual o dispositivo será testado sob uma carga pesada de 16 threads com uma fila pendente de 16 por thread e, em seguida, testado em intervalos definidos em vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado.
Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:
- Rendimento (Agregado de IOPS de Leitura+Gravação)
- Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
- Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
- Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)
Nossa Enterprise Synthetic Workload Analysis inclui dois perfis baseados em tarefas do mundo real. Esses perfis foram desenvolvidos para facilitar a comparação com nossos benchmarks anteriores, bem como valores amplamente publicados, como velocidade máxima de leitura e gravação de 4k e 8k 70/30, que é comumente usado para hardware corporativo.
- 4k
- 100% de leitura ou 100% de gravação
- 100% 4K
- 8k 70/30
- 70% de leitura, 30% de gravação
- 100% 8K
Neste teste, comparamos todas as três unidades, LSI Nytro WarpDrive, Intel SSD 910 e Fusion-io ioDrive2 em Linux e Windows. Além disso, com o ioDrive2, utilizamos sua capacidade de superprovisionamento para um modo de teste de alto desempenho (HP).
Nosso primeiro teste mede 100% de desempenho de gravação aleatória de 4k com uma carga de 16T/16Q. Nesta configuração, a natureza intermitente do Fusion-io ioDrive2 MLC HP testou em 253,000 para Windows e 293,000 para Linux, que então se nivelou quase estável para 113,000 IOPS/118,000 IOPS, o melhor da classe, respectivamente. Os números estourados da HP foram semelhantes aos números estourados do estoque. Em estado estacionário, o Intel SSD 910 superou o estoque ioDrive2 Windows e Linux.
Com uma carga pesada de 16T/16Q, o Fusion-io ioDrive2 HP mediu 0.87-1ms em rajada e aumentou para cerca de 2.16-2.24ms ao se aproximar do estado estacionário. Os números de estoque foram semelhantes na explosão, mas mais altos no estado estacionário, sendo superados novamente pelo Intel SSD 910.
Comparando a latência máxima, o Fusion-io ioDrive2 MLC teve tempos de resposta máximos significativamente melhores com o Linux do que com o Windows. Além disso, a latência do Windows HP Max estava muito atrás da concorrência. No geral, os melhores números vieram do Intel SSD 910 Linux e ioDrive2 Linux HP em 26ms e 15ms, respectivamente.
Olhando ainda mais de perto a consistência de latência em nossa carga de trabalho de gravação aleatória de 4k, o Fusion-io ioDrive2 Linux e o Windows HP ficaram logo atrás do Intel SSD 910, que obteve as melhores notas com 2.38ms para Linux e 2.72ms para Windows.
Após 6 horas de pré-condicionamento, o Fusion-io ioDrive2 Windows e HP ofereceram desempenho de leitura aleatória de 4k a incríveis 252,000 IOPS com velocidade de gravação de 111,597 IOPS para HP e 61,847 IOPS para estoque. O Intel SSD 910 forneceu maior taxa de transferência de gravação.
Com uma carga de trabalho de 16T/16Q, o Fusion-io ioDrive2 Windows (HP e estoque) ofereceu uma latência de leitura aleatória média de 4k que liderou o grupo em 1.013ms, enquanto o melhor desempenho de latência de gravação foi para o Intel SSD 910 Windows com uma gravação latência de 2.097ms mesmo.
A latência máxima do estoque Fusion-io ioDrive2 do Windows foi a melhor para atividade de leitura em apenas 7.98ms, embora sua atividade máxima de gravação tenha sido a mais alta do grupo em 1030.50ms.
Comparando a consistência de latência, o Fusion-io ioDrive2 MLC postou números próximos ao final do grupo em consistência de leitura e gravação aleatória de 4k.
Em nossa próxima carga de trabalho, veremos um perfil de 8k com uma proporção mista de leitura/gravação de 70/30. Nessa configuração, o Fusion-io ioDrive2 em várias configurações começou com mais de 210,000 IOPS, que diminuiu para uma velocidade em torno de 70,000 IOPS para estoque e 88,000 IOPS para HP. O desempenho de rajada estava muito à frente da concorrência e as taxas de estado estacionário estavam próximas das velocidades de rajada das unidades concorrentes, excluindo o Nytro WarpDrive Windows.
A latência média do Fusion-io ioDrive2 em todos os modos medidos 1.2ms no início de nosso teste de pré-condicionamento 8K 70/30, que aumentou para cerca de 2.88ms para HP e 3.65ms para estoque quando se aproximou do estado estacionário. Esses números superaram as marcas das competições.
Durante nosso teste 8k 70/30, o Fusion-io ioDrive2 Linux HP ofereceu os melhores tempos de resposta de pico, com latência máxima abaixo de 25ms para a maior parte do teste. Novamente, o ioDrive2 Windows HP produziu alta latência máxima.
A consistência de latência do Fusion-io ioDrive2 HP Linux e Windows alcançou as notas mais baixas, terminando em 2.5ms e 2.55ms, respectivamente.
Em comparação com a carga de trabalho fixa de 16 encadeamentos e 16 filas que executamos no teste de gravação 100% 4k, nossos perfis de carga de trabalho mistos dimensionam o desempenho em uma ampla variedade de combinações de encadeamento/fila. Nesses testes, estendemos a intensidade da carga de trabalho de 2 threads e 2 filas até 16 threads e 16 filas. No teste expandido de 8k 70/30, o Fusion-io ioDrive2 HP para Linux e Windows atingiu um pico de cerca de 88,000 IOPS, que estava no topo do grupo, embora o estoque ioDrive2 também superasse a concorrência, embora por uma margem muito menor.
A latência média para o Fusion-io ioDrive2 HP Linux e Windows foi líder de classe, e a versão padrão também superou a concorrência.
Durante nosso teste de carga variável 8k 70/30, a latência máxima permaneceu um pouco mais alta do que a concorrência com o Fusion-io ioDrive2 em todos os ambientes. O pico ficou abaixo de 110ms para HP e chegou a quase 300ms para estoque.
O desvio padrão do Fusion-io ioDrive2 HP em nosso ambiente de teste foi o melhor da classe, e o estoque do ioDrive2 atingiu o pico exatamente nas mesmas marcas do Intel SSD 910.
Conclusão
O acelerador de aplicativo Fusion-io ioDrive2 MLC é executado em capacidades de até 1.2 TB em um fator de forma HHHL com uma oferta FHHL de até 3 TB. Embora seja um irmão que analisamos recentemente, o ioDrive2 carro-chefe Duo SLC, é projetado para lidar com os aplicativos mais exigentes com seu SLC NAND e configuração de controlador duplo, a unidade única ioDrive2 com MLC ainda pode assumir cargas de trabalho de ponta que exigem latência superbaixa e alta taxa de transferência. MLC NAND também significa que o Fusion-io pode oferecer este modelo com maior capacidade e a um preço mais baixo do que as versões SLC.
Já tendo testado o ioDrive2 Duo SLC não muito tempo atrás, tínhamos um bom ponto de referência sobre o desempenho do single ioDrive2. No entanto, desta vez, nosso ambiente de teste foi atualizado, pois eliminamos gradualmente alguns de nossos benchmarks sintéticos herdados em favor de nossos ambientes de teste do mundo real MarkLogic e SysBench MySQL. Começamos com esses testes e o ioDrive2 teve um bom desempenho. Embora a latência média geral do ioDrive2 tenha sido ligeiramente superada pelo Intel SSD 910 no teste MarkLogic, seu desempenho foi competitivo e seus picos de latência de gravação de diário foram bastante inferiores aos do Intel SSD 910. Em nosso teste SysBench, o ioDrive2 enfrentou o LSI Nytro WarpDrive e produziu várias centenas de TPS a mais, oferecendo menos latência.
Em seguida, comparamos o ioDrive2 com o Intel SSD 910 e o LSI Nytro WarpDrive utilizando o superprovisionamento do ioDrive2 para um modo de alto desempenho (HP) e testamos todas as unidades no Linux e no Windows. Quando se trata de números gerais de rendimento, o ioDrive2 teve o melhor desempenho de forma consistente. Seu modo HP forneceu o maior rendimento geral, atingindo o máximo de 250,000 em nosso teste aleatório de 4k. O ioDrive2 também testou bem em latência, exceto quando se tratava de latência máxima no Windows, o que também observamos no ioDrive2 Duo SLC quando o testamos. Além dessa categoria, o ioDrive2 teve um desempenho extremamente bom.
Vantagens
- Pacote de software de gerenciamento superior
- Oferece a maior taxa de transferência em cargas de trabalho de 4K e 8K em comparação com os modelos empresariais básicos
- Latência e taxa de transferência em testes do mundo real Sysbench e MarkLogic em paridade ou melhor que a concorrência
Desvantagens
- Problemas de latência máxima no Windows e no Linux
ponto de partida
O Fusion-io ioDrive2 MLC pode acelerar os sistemas para lidar com as cargas de trabalho mais intensas, fornecendo números impressionantes de taxa de transferência que são os melhores da categoria, além de um conjunto de gerenciamento de software líder do setor.
Página do produto Fusion-io ioDrive2
