Análise do SSD Huawei ES3000 V5

A Huawei lançou o ES3000 V3 SSD empresarial NVMe em 2016, sua primeira unidade NVMe para empresas. No geral, a unidade foi um bom primeiro esforço, pois o NVMe estava encontrando seu caminho para os aplicativos mais exigentes do data center. Neste verão, a Huawei construiu a base da família V3 com o portfólio ES3000 V5. O anúncio do produto ocorreu na Interop, onde a Huawei revelou vários detalhes do próximo drive, que estará disponível no quarto trimestre deste ano. Em comparação com o V4, os drives V3 trazem maior capacidade, desempenho e confiabilidade para a mesa. 

A Huawei lançou o ES3000 V3 SSD empresarial NVMe em 2016, sua primeira unidade NVMe para empresas. No geral, a unidade foi um bom primeiro esforço, pois o NVMe estava encontrando seu caminho para os aplicativos mais exigentes do data center. Neste verão, a Huawei construiu a base da família V3 com o portfólio ES3000 V5. O anúncio do produto ocorreu na Interop, onde a Huawei revelou vários detalhes do próximo drive, que estará disponível no quarto trimestre deste ano. Em comparação com o V4, os drives V3 trazem maior capacidade, desempenho e confiabilidade para a mesa. 

As unidades ES3000 V5 são construídas em TLC NAND de 64 camadas e a última geração do controlador interno da Huawei. As unidades vêm em capacidades de até 8 TB em um fator de forma U.2. Os engenheiros da Huawei acreditam que levaram o V5 quase ao limite da interface, gerando largura de banda de leitura de 3.5 GB/s. Além disso, as unidades podem postar gravação de 3.2 GB/s e IOPS acima de 825K. A Huawei está citando a série ES3000 V5 para ter uma resistência bastante séria também, com até 3 DWPD por 5 anos e no máximo, até 35.04 PB gravados. 

Nosso modelo de análise é o fator de forma U.3.2 com capacidade de 2 TB ES3600P V5. A Série tem dois modelos, o ES3500P V5 e o ES3600P V5. Embora o ES3600P V5 tenha capacidades brutas menores, ele oferece melhor desempenho de gravação e maior resistência. Deve-se notar que nosso modelo é de pré-produção, mas foi testado com a compilação de firmware quase final.

Especificações do Huawei ES3000 V5

Design e Construção

O Huawei ES3600 V5 é um SSD U.2 com formato de 2.5”. A unidade é em grande parte de metal preto com um adesivo na frente indicando informações como número do modelo e capacidade, bem como a marca da empresa.

A parte inferior da unidade é coberta por um dissipador de calor. 

Desempenho

Mesa de teste

Nossas análises de SSD corporativo utilizam um Lenovo ThinkSystem SR850 para testes de aplicativos e um Dell PowerEdge R740xd para benchmarks sintéticos. O ThinkSystem SR850 é uma plataforma quad-CPU bem equipada, oferecendo potência de CPU bem acima do necessário para enfatizar o armazenamento local de alto desempenho. Os testes sintéticos que não exigem muitos recursos da CPU usam o servidor de processador duplo mais tradicional. Em ambos os casos, a intenção é mostrar o armazenamento local da melhor maneira possível, de acordo com as especificações máximas de unidade do fornecedor de armazenamento.

Lenovo Think System SR850

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

Dell PowerEdge R740xd

• 2 x CPU Intel Gold 6130 (2.1 GHz x 16 núcleos)
• 16 x 16 GB DDR4-2666 MHz ECC DRAM
• 1 placa RAID PERC 730 2GB 12Gb/s
• Adaptador NVMe Complementar
• Ubuntu-16.04.3-desktop-amd64

Histórico de testes e comparáveis

A Laboratório de teste StorageReview Enterprise fornece uma arquitetura flexível para realizar benchmarks de dispositivos de armazenamento corporativo em um ambiente comparável ao que os administradores encontram em implantações reais. O Enterprise Test Lab incorpora uma variedade de servidores, redes, condicionamento de energia e outras infraestruturas de rede que permitem que nossa equipe estabeleça condições do mundo real para avaliar com precisão o desempenho durante nossas análises.

Incorporamos esses detalhes sobre o ambiente de laboratório e protocolos em revisões para que os profissionais de TI e os responsáveis ​​pela aquisição de armazenamento possam entender as condições em que alcançamos os resultados a seguir. Nenhuma de nossas análises é paga ou supervisionada pelo fabricante do equipamento que estamos testando. Detalhes adicionais sobre o Laboratório de teste StorageReview Enterprise e uma visão geral de seus recursos de rede estão disponíveis nas respectivas páginas.

Comparáveis ​​para esta revisão:

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

Análise de carga de trabalho do aplicativo

Para entender as características de desempenho dos dispositivos de armazenamento corporativo, é essencial modelar a infraestrutura e as cargas de trabalho de aplicativos encontradas em ambientes de produção ao vivo. Nossos benchmarks para o Huawei ES3600P V5 são, portanto, os Desempenho OLTP do MySQL via SysBench e Desempenho OLTP do Microsoft SQL Server com uma carga de trabalho TCP-C simulada. Para nossas cargas de trabalho de aplicativos, cada unidade executará de 2 a 4 VMs configuradas de forma idêntica.

Desempenho do SQL Server

Cada VM do SQL Server é configurada com dois vDisks: volume de 100 GB para inicialização e um volume de 500 GB para o banco de dados e arquivos de log. Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 64 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Embora nossas cargas de trabalho Sysbench testadas anteriormente tenham saturado a plataforma tanto em E/S de armazenamento quanto em capacidade, o teste de SQL procura desempenho de latência.

Este teste usa o SQL Server 2014 em execução em VMs convidadas do Windows Server 2012 R2 e é enfatizado pelo Benchmark Factory para bancos de dados da Quest. StorageReview's Protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Transaction Processing Performance Council, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados. Cada instância de nossa VM SQL Server para esta revisão usa um banco de dados SQL Server de 333 GB (escala 1,500) e mede o desempenho transacional e a latência sob uma carga de 15,000 usuários virtuais.

Configuração de teste do SQL Server (por VM)

• Windows Server 2012 R2
• Ocupação de armazenamento: 600 GB alocados, 500 GB usados
• SQL Server 2014
  • Tamanho do banco de dados: escala 1,500
  • Carga de cliente virtual: 15,000
  • Memória RAM: 48 GB
• Duração do teste: 3 horas
  • 2.5 horas de pré-condicionamento
  • período de amostra de 30 minutos

Para nosso benchmark transacional do SQL Server, o Huawei ES3600P V5 ficou no topo do teste com uma pontuação de 12,641.4 TPS. Embora todas as pontuações tenham sido bastante próximas, com 47 TPS uma da outra, o ES3600P V5 foi capaz de superar os outros.

Com a latência média do SQL, vemos outro desempenho impressionante do drive da Huawei com apenas 3ms de latência, melhor que o resto do pacote.

Desempenho do Sysbench

O próximo benchmark de aplicativo consiste em um Banco de dados MySQL OLTP Percona medida via SysBench. Este teste mede o TPS (transações por segundo) médio, a latência média e também a latência média do 99º percentil.

Cada sysbench A VM é configurada com três vDisks: um para inicialização (~92 GB), um com o banco de dados pré-construído (~447 GB) e o terceiro para o banco de dados em teste (270 GB). Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 60 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI.

Configuração de teste do Sysbench (por VM)

• CentOS 6.3 64 bits
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
  • Tabelas de banco de dados: 100
  • Tamanho do banco de dados: 10,000,000
  • Segmentos de banco de dados: 32
  • Memória RAM: 24 GB
• Duração do teste: 3 horas
  • 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
  • 1 hora 32 tópicos

Com o benchmark transacional Sysbench, o Huawei ES3600P V5 mais uma vez liderou o pacote com 8,914.2 TPS, cerca de 650 TPS a mais que o próximo concorrente, o Memblaze PBlaze5.

A latência média do Sysbench fez com que a unidade Huawei continuasse a superar as outras unidades com apenas 14.4 ms de latência. 

Nosso benchmark de latência de pior cenário mais uma vez colocou o ES3600P V5 melhor do que os outros SSDs com apenas 27.2 ms. 

Houdini por SideFX

O teste Houdini foi projetado especificamente para avaliar o desempenho do armazenamento no que se refere à renderização CGI. O banco de teste para esta aplicação é uma variante do núcleo Dell PowerEdge R740xd tipo de servidor que usamos no laboratório com duas CPUs Intel 6130 e DRAM de 64 GB. Nesse caso, instalamos o Ubuntu Desktop (ubuntu-16.04.3-desktop-amd64) executando bare metal. A saída do benchmark é medida em segundos para ser concluída, com menos sendo melhor.

A demonstração do Maelstrom representa uma seção do pipeline de renderização que destaca os recursos de desempenho do armazenamento, demonstrando sua capacidade de usar efetivamente o arquivo de troca como uma forma de memória estendida. O teste não grava os dados do resultado nem processa os pontos para isolar o efeito do tempo decorrido do impacto da latência no componente de armazenamento subjacente. O teste em si é composto por cinco fases, três das quais executamos como parte do benchmark, que são as seguintes:

1. Carrega pontos compactados do disco. Este é o momento de ler do disco. Isso é de thread único, o que pode limitar a taxa de transferência geral.
2. Descompacta os pontos em uma única matriz plana para permitir que sejam processados. Se os pontos não tiverem dependência de outros pontos, o conjunto de trabalho pode ser ajustado para permanecer no núcleo. Esta etapa é multiencadeada.
3. (Não Executar) Processe os pontos.
4. Reempacota-os em blocos agrupados adequados para armazenamento em disco. Esta etapa é multiencadeada.
5. (Não executado) Grave os blocos agrupados de volta no disco.

O teste de Houdini foi a primeira vez que o Huawei ES3600P V5 não ficou em primeiro lugar. Aqui ele ficou aproximadamente no meio das unidades não Optane com uma pontuação de 3,228.9 segundos.

Análise de Carga de Trabalho do VDBench

Quando se trata de dispositivos de armazenamento de comparação, o teste de aplicativo é o melhor e o teste sintético vem em segundo lugar. Embora não seja uma representação perfeita das cargas de trabalho reais, os testes sintéticos ajudam a estabelecer a linha de base dos dispositivos de armazenamento com um fator de repetibilidade que facilita a comparação entre soluções concorrentes. Essas cargas de trabalho oferecem uma variedade de perfis de teste diferentes, desde testes de "quatro cantos", testes comuns de tamanho de transferência de banco de dados até capturas de rastreamento de diferentes ambientes VDI. Todos esses testes utilizam o gerador de carga de trabalho vdBench comum, com um mecanismo de script para automatizar e capturar resultados em um grande cluster de teste de computação. Isso nos permite repetir as mesmas cargas de trabalho em uma ampla variedade de dispositivos de armazenamento, incluindo arrays flash e dispositivos de armazenamento individuais. Nosso processo de teste para esses benchmarks preenche toda a superfície da unidade com dados e, em seguida, particiona uma seção da unidade igual a 25% da capacidade da unidade para simular como a unidade pode responder às cargas de trabalho do aplicativo. Isso é diferente dos testes de entropia total, que usam 100% da unidade e os colocam em estado estacionário. Como resultado, esses números refletirão velocidades de gravação sustentadas mais altas.

perfis:

• Leitura aleatória em 4K: 100% de leitura, 128 threads, 0-120% de atualização
• Gravação aleatória em 4K: 100% de gravação, 64 threads, 0-120% de atualização
• Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 16 threads, 0-120% iorado
• Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 8 threads, 0-120% iorado
• Banco de Dados Sintético: SQL e Oracle
• Clone completo de VDI e rastreamentos de clone vinculados

Em nossa primeira análise de carga de trabalho VDBench, leitura aleatória de 4K, o Huawei ES3600P V5 apresentou desempenho de latência inferior a milissegundos. A unidade foi capaz de ultrapassar as outras para obter o primeiro lugar com desempenho máximo de 762,307 IOPS com a menor latência de 167 μs.

Para gravações aleatórias em 4K, a unidade Huawei não teve um desempenho tão bom. A unidade começou forte com um desempenho máximo de cerca de 485K IOPS com latência de 23 μs antes de aumentar a latência e cair bastante no desempenho, terminando empatado em quarto lugar com 321,814 IOPS e uma latência de 395 μs.

Mudando para cargas de trabalho sequenciais, a unidade Huawei teve outro desempenho forte em nossa leitura de 64K, ficando em segundo lugar com uma pontuação máxima de 46,371 IOPS ou 2.9 GB/s com uma latência de 344 μs.

Para gravação sequencial de 64K, a unidade Huawei mostrou latência extremamente baixa de 57.8 μs, mas ficou em terceiro lugar com 24,312 IOPS ou 1.63 GB/s.

Em seguida, examinamos nossos testes SQL. Aqui o Huawei ES3600P V5 ficou em terceiro com um desempenho máximo de 242,373 IOPS com uma latência de 132μs.

Para o nosso SQL 90-10, a unidade Huawei mais uma vez assumiu a liderança com desempenho máximo de 247,718 IOPS com latência de 131μs.

A unidade Huawei manteve a liderança no SQL 80-20 com um desempenho máximo de 256,219 IOPS e uma latência de 124μs.

Para nossos testes Oracle, o Huawei ES3600P V5 novamente mostrou forte desempenho. No primeiro teste, a unidade teve o melhor desempenho, com desempenho máximo de 257,775 IOPS e latência de 137 μs.

O Oracle 90-10 mostrou o drive mantendo-se na liderança com desempenho máximo de 186,914 IOPS e latência de 117μs.

A Huawei manteve seu primeiro lugar no Oracle 80-20 com uma pontuação máxima de 197,479 IOPS e uma latência de 111μs.

Em seguida, mudamos para nosso teste de clone VDI, Full and Linked. Para VDI Full Clone Boot, a Huawei lutou pelo primeiro lugar com o Memblaze PBlaze5, embora tenha ficado em segundo lugar com uma pontuação máxima de 181,408 IOPS e uma latência de 190μs.

Para VDI FC Initial Login, o drive da Huawei mais uma vez ficou em primeiro lugar com 141,531 IOPS e latência de 209μs.

Para o login do VDI FC Monday, a Huawei mostrou sua maior liderança até agora com 102,448 IOPS, mais de 25 IOPS a mais do que a próxima unidade mais próxima. Ele tinha uma latência de pico de apenas 154 μs.

Mudando para Linked Clone (LC), no teste de inicialização, o drive da Huawei tropeçou um pouco e ficou em terceiro lugar com desempenho máximo de 79,488 IOPS com uma latência de 200μs.

A unidade Huawei saltou firmemente na liderança no VDI LC Initial Login com um desempenho máximo de 55,572 IOPS e uma latência de 142μs.

Finalmente, para o nosso VDI LC Monday Login, a unidade Huawei teve um desempenho máximo de 79,090 IOPS e uma latência de 200μs, ocupando o primeiro lugar novamente.

Conclusão

A linha ES3000 atualizada da Huawei, V5, é um grande avanço em relação à sua primeira unidade corporativa NVMe, a ES3000 V3. Este novo SSD NVMe aproveita 64-Layer 3D TLC NAND e varia em capacidades de 800 GB a 8 TB. A unidade usa as últimas gerações de controladores ASIC da Huawei e tem velocidades potenciais de leitura sequencial de 3.5 GB/s e leitura aleatória de até 825K IOPS. A unidade foi projetada para ser usada em bancos de dados, para armazenamento distribuído, Big Data, cache de conteúdo, HCI e CAD/CAM.

Observando o desempenho em nossa análise de carga de trabalho de aplicativos, o Huawei ES3600P V5 dominou todos os testes, exceto Houdini. Em nosso teste do SQL Server, o drive atingiu 12,641.4 TPS com uma latência média de 3ms. Em nossos testes Sysbench, o ES3000 V5 teve 8,914.2 TPS, uma latência média de 14.4 ms e uma latência de pior cenário de 27.2 ms. Em nosso teste Houdini da SideFX, o drive caiu no meio do pelotão com 3,228.9 segundos.

Para nossos benchmarks VDBench, o Huawei ES3600P V5 teve um desempenho muito bom ou ficou em primeiro lugar na maioria dos benchmarks. Os destaques incluem leitura aleatória de 762K IOPS, leitura sequencial de 2.9 GB/s e gravação sequencial de 1.63 GB/s (e uma latência extremamente baixa de 57.8 μs). Em nossas cargas de trabalho SQL, a Huawei ficou em primeiro lugar em 90-10 e 80-20 com 247K IOPS e 256K IOPS, respectivamente. A unidade teve desempenho superior em todos os nossos testes Oracle e desempenho muito forte em nosso teste VDI Clone; em particular, no Login inicial e na segunda-feira, onde ficou em primeiro lugar nos testes Linked e Full Clone. Embora tenhamos a tendência de observar o desempenho geral aqui, é interessante observar como algumas das latências foram baixas nesses testes: 57.8 μs na gravação de 64K, 124 μs no SQL 80-20, 117 μs no Oracle 90-10, 111 μs no Oracle 80-20 e apenas 142μs no login inicial de clone vinculado a VDI. Se a latência é algo que pode ser uma preocupação para os negócios de alguém, o Huawei ES3000 V5 pode mais do que lidar com isso.

Ao longo de nossos testes, o novo ES3000 V5 obteve ótimas pontuações em todos os aspectos, obtendo uma liderança enorme em nossos benchmarks de bancos de dados MySQL e SQL Server. No geral, o modelo V5 recém-lançado define o padrão ainda mais alto para os próximos SSDs NVMe e oferece aos arrays capazes de alavancar as unidades NVMe uma opção fantástica a ser considerada.

Huawei

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