西部數據 推出Ultrastar DC SN630 今年 200 月，作為數據中心驅動器 Ultrastar 系列（前身為 HGST）更新和品牌重塑的一部分。 在該產品組合中，Western Digital 擁有多種企業級 NVMe SSD 產品，其中 SN630 成為性能領導者，而新的 SN620 取代了主流單端口 NVMe 空間中的 SN630，後者是 SATA 和 SAS SSD 越來越受歡迎的替代品。 SNXNUMX 是 Western Digital 的主力 NVMe SSD，針對以讀取為中心的工作負載或高耐久性混合使用工作負載進行了調整。 兩種情況下的驅動器結構都是相同的，進入驅動器的過度配置水平的功能差異，進而產生所需的耐久性等級。
西部數據 推出Ultrastar DC SN630 今年 200 月，作為數據中心驅動器 Ultrastar 系列（前身為 HGST）更新和品牌重塑的一部分。 在該產品組合中，Western Digital 擁有多種企業級 NVMe SSD 產品，其中 SN630 成為性能領導者，而新的 SN620 取代了主流單端口 NVMe 空間中的 SN630，後者是 SATA 和 SAS SSD 越來越受歡迎的替代品。 SNXNUMX 是 Western Digital 的主力 NVMe SSD，針對以讀取為中心的工作負載或高耐久性混合使用工作負載進行了調整。 兩種情況下的驅動器結構都是相同的，進入驅動器的過度配置水平的功能差異，進而產生所需的耐久性等級。
從 SSD 設計的角度來看，Ultrastar SN630 使用西部數據的內部控制器和固件構建以及西部數據自己的 64 層 BiCS3 3D NAND。 從工程角度來看，像這樣的垂直集成解決方案正在成為一流企業級 SSD 的標準。 雖然使用來自不同來源的 NAND、控制器和固件當然是可能的，但我們傾向於看到性能更好、更可靠的供應商提供的解決方案，他們可以自己完成所有工作。 該驅動器本身使用 7 毫米 2.5 英寸 U.2 外形尺寸，與西部數據提供的其他 SSD 一樣，SN630 提供專有的磨損均衡算法和斷電保護。
如前所述，SN630 採用混合用途和讀取密集型 SKU。 前者提供 6.40TB、3.20TB、1.60TB 和 800GB 容量，而後者提供 7.68TB、3.84TB、1.92TB 和 960GB 容量。 所有驅動器都提供即時安全擦除 (ISE)，它使用幕後加密密鑰來處理驅動器的重新部署和報廢。 Western Digital 還提供帶有 RSA 身份驗證的安全固件下載，以確保 SN630 僅運行正版固件。 最後，這些驅動器享有 5 年有限保修。
在這篇評論中，我們檢查了 SN630 在 VMware vSAN 環境中的性能。 評測配置使用 Supermicro SuperServer BigTwin 2029BT-HNR 4 節點機箱、24 個 Ultrastar DC SN630 NVMe SSD 和 VMware vSAN 6.7 Update 1，以更廣泛的系統視角深入研究 SN630 的性能。
Western Digital Ultrastar DC SN630 規格
| 型號 | 可見光/反射率 | |||
| 容量 | 960GB / 800GB | 1,920GB / 1,600GB | 3,840GB / 3,200GB | 7,680GB / 6,400GB |
| 外形尺寸 | U.2 2.5 英寸驅動器 | |||
| 介面 | PCIe Gen 3.1 x4（符合 NVMe 1.3） | |||
| 閃存技術 | 西部數據 BiCS3 3D TLC NAND | |||
| 性能 | ||||
| 順序讀取，（最大 MiB/s） | 2,690/2,690 | 2,660/2,670 | 2,510/2,500 | 2,520/2,540 |
| 順序寫入，（最大 MiB/s） | 930/960 | 1,230/1,240 | 1,180/1,200 | 1,240/1,240 |
| 隨機讀取（最大 IOPS） | 278,760/281,790 | 358,220/356,870 | 332,420/332,510 | 360,280/306,520 |
| 隨機寫入（最大 IOPS） | 43,580/86,740 | 53,850/86,870 | 55,000/88,140 | 54,220/88,210 |
| 隨機混合 R70/W30（最大 IOPS） | 107,350/188,480 | 170,390/253,390 | 163,350/238,500 | 170,250/273,960 |
| 隨機讀取延遲 (μs) | 179/179 | 190/188 | 243/239 | 243/239 |
| 可靠性 | ||||
| DWPD | 0.8/2 | |||
| UBER | 1 十分之一^10 | |||
| EOL 數據保留 | 5° C 至 40° C，最長 90 天 | |||
| 平均無故障時間 | 2萬小時 | |||
| AFR | 0.44% | |||
| 電力 | ||||
| 要求（DC +/- 10%） | 12V | |||
| 工作功率狀態（W，典型值） | 10.75和8.75 | |||
| 空閒（W，平均） | 5.80 | 5.80 | 5.90 | 6.10 |
| 環境建議 | ||||
| 工作溫度 | 0°C至78°C | |||
| 平均溫度 | -40° C 至 70° C 1 年 | |||
| 物理 | ||||
| 寬度（mm） | 69.85 +/- 0.25 | |||
| 長度（毫米，最大） | 100.45 | |||
| 重量（克，最大） | 95 | |||
| z-高度 (mm) | 7.00 +0.2/-0.5（包括標籤） | |||
| 商品保修條款 | 5年限制 | |||
Western Digital Ultrastar DC SN630 VMware vSAN 設計和構建
Western Digital Ultrastar DC SN630 是一款針對數據中心的 2.5 英寸 NVMe 驅動器。 該驅動器的容量範圍從 800GB 到 7.68TB。 SN630 採用黑色金屬封裝，頂部有一張貼紙，上面貼有名稱、品牌、容量、型號和認證等信息。
Supermicro SuperServer BigTwin 機箱的正面配備 24 個 2.5 英寸 NVMe 驅動器托架，每個節點分配 6 個。 每個節點都提供自己的定位 LED 按鈕以及獨立的電源按鈕。
BigTwin 的背面顯示了四個計算節點托盤。 每個都標配一個用於帶外管理的 IPMI 端口、VGA、兩個 USB 3 端口以及一個用戶可配置的 NIC。 在我們的配置中，我們使用了一個四端口 NIC，具有兩個 10GBase-T 端口和兩個 SPF28 25G 端口。 我們的測試配置利用 vSAN 集群的 25G 連接。 作為機箱設計的一部分，所有節點共享一個通用的雙 PSU 電源平台。
Western Digital Ultrastar DC SN630 VMware vSAN 查看配置
為了在 vSAN 環境中測試 24 塊 SN630 SSD，我們使用了 Supermicro SuperServer BigTwin 2029BT-HNR 四節點系統。 每個節點的配置如下：
- 2 個 Intel Gold 6150 CPU（2.7GHz，18 核）
- 12 x 32GB 2666MHz DDR4 ECC 內存
- 2 個 800GB Western Digital Ultrastar DC SN630 NVMe SSD，用於 vSAN 緩存
- 4 個 1.92TB Western Digital Ultrastar DC SN630 NVMe SSD 用於 vSAN 容量
- 1 x 500GB Western Digital Blue SATA SSD 用於引導驅動器
- 雙端口 25Gb Mellanox ConnectX-4 網卡
- VMware ESXi 6.7u1 (10302608)
我們利用相當適度的服務器構建來圍繞 Western Digital Ultrastar DC SN630 進行 VMware vSAN 測試。 服務器使用中高端 Intel Gold 6150 CPU，時鐘速度為 2.7GHz，內核數為 18。每台服務器為我們提供 97.2GHz 的計算能力，或集群級別的 388.8GHz。 我們還為每個節點使用了 384GB 的 RAM，為我們的合成和應用程序工作負載提供了充足的內存。
在我們的測試配置中，我們使用每個節點兩個磁盤組的佈局，每個磁盤組有一個 800GB SN630 NVMe SSD 用於緩存，兩個 1.92TB SN630 NVMe SSD 用於容量。 可用容量取決於虛擬機在集群中的配置方式以及您使用的鏡像級別。 原始存儲在我們的集群中測量為 27.95TB，但使用帶有 vSAN 開銷的默認雙向鏡像 VM 策略，我們剩下 13.79TB 的可用容量。 儘管對於某些工作負載類型，數據縮減會顯著擴展它。
雖然我們的應用程序工作負載將專注於關閉數據縮減的集群性能，但我們將包括綜合基準測試，展示啟用和不啟用數據縮減的集群性能。 雖然數據縮減會產生與之相關的性能開銷，但它會在某些部署中顯著增加 vSAN 集群的可用容量。
Western Digital Ultrastar DC SN630 VMware vSAN 性能評估
SQL Server 性能
StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 測試協議採用事務處理性能委員會的基準 C (TPC-C) 的最新草案，這是一種模擬複雜應用程序環境中活動的在線事務處理基準。 TPC-C 基準比綜合性能基準更接近於衡量數據庫環境中存儲基礎設施的性能優勢和瓶頸。
每個 SQL Server VM 都配置有兩個虛擬磁盤：100GB 卷用於啟動，500GB 卷用於數據庫和日誌文件。 從系統資源的角度來看，我們為每個虛擬機配置了 16 個 vCPU、64GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 雖然我們之前測試的 Sysbench 工作負載在存儲 I/O 和容量方面使平台飽和，但 SQL 測試尋找延遲性能。
此測試使用在 Windows Server 2014 R2012 來賓虛擬機上運行的 SQL Server 2，並由戴爾的數據庫基準工廠進行壓力測試。 雖然我們對該基準的傳統用法是在本地或共享存儲上測試 3,000 規模的大型數據庫，但在本次迭代中，我們專注於在我們的服務器上均勻分佈四個 1,500 規模的數據庫。
SQL Server 測試配置（每個虛擬機）
- 在Windows Server 2012 R2
- 存儲空間：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server 2014的
- 數據庫大小：1,500 規模
- 虛擬客戶端負載：15,000
- 內存緩衝區：48GB
- 測試時長：3 小時
- 2.5 小時預處理
- 30分鐘採樣期
對於我們的事務性 SQL Server 基準測試，Supermicro BigTwin 中的 Western Digital Ultrastar DC SN630 VMware vSAN 能夠達到 12,610.3 TPS 的總分，單個 VM 的運行速度從 3,152.01 TPS 到 3,153.2 TPS。
對於 SQL Server，我們看到總分 14.75 毫秒，單個虛擬機的總分從 14 毫秒到 15 毫秒不等。
Sysbench MySQL 性能
我們的第一個本地存儲應用程序基準測試包括通過 SysBench 測量的 Percona MySQL OLTP 數據庫。 該測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲和平均 99% 延遲。
每個 Sysbench VM 配置了三個虛擬磁盤：一個用於啟動 (~92GB)，一個用於預構建數據庫 (~447GB)，第三個用於測試中的數據庫 (270GB)。 從系統資源的角度來看，我們為每個虛擬機配置了 16 個 vCPU、60GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。
Sysbench 測試配置（每個虛擬機）
- 中央操作系統 6.3 64 位
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 數據庫表：100
- 數據庫大小：10,000,000
- 數據庫線程：32
- 內存緩衝區：24GB
- 測試時長：3 小時
- 2 小時預處理 32 個線程
- 1 小時 32 個線程
我們使用 Sysbench OLTP 測試了 8 個虛擬機，得到了 11,739.7 TPS 的總分，單個虛擬機的得分從 1,326 TPS 到 1,552.3 TPS 不等。
使用 Sysbench 延遲時，服務器的平均延遲為 21.86 毫秒。
在我們最壞的情況下（第 99 個百分位數）延遲，Western Digital 驅動器給了我們 38.71 毫秒。
VDBench 工作負載分析
在對存儲陣列進行基準測試時，應用程序測試是最好的，綜合測試排在第二位。 雖然不能完美代表實際工作負載，但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線，從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件，包括“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試，以及來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。 所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器，以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載，包括閃存陣列和單個存儲設備。
簡介：
- 4K 隨機讀取：100% 讀取，128 個線程，0-120% 重複率
- 4K 隨機寫入：100% 寫入，64 線程，0-120% iorate
- 64K 順序讀取：100% 讀取，16 個線程，0-120% 迭代
- 64K 順序寫入：100% 寫入，8 個線程，0-120% 迭代
- 綜合數據庫：SQL 和 Oracle
- VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪
在我們所有的 VDBench 測試中，我們測試了 DR 打開和關閉的 Western Digital 驅動器。 對於隨機 4K 讀取，兩種配置都在 1 毫秒以下開始，DR 版本突然出現並達到 387,937 IOPS 的峰值，延遲為 7.5 毫秒。 在關閉 DR 的情況下，驅動器保持在 1 毫秒以下，直到略高於 350K IOPS 並達到 442,089 IOPS 的峰值，延遲為 4.8 毫秒。
對於 4K 再次寫入，兩種配置的啟動時間都不到 1 毫秒。 DR 版本在大約 90K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲，並以 182,791 毫秒的延遲達到 7.4 IOPS 的峰值。 在 DR 關閉的情況下，我們看到驅動器保持在 1 毫秒以下，直到大約 110K IOPS，峰值達到 196,027 IOPS，延遲大約 7 毫秒，然後下降一些。
接下來是我們的順序工作負載。 在 64K 讀取中，DR 版本開始超過 1 毫秒，峰值為 132,918 IOPS 或 8.3GB/s，延遲為 3.7 毫秒。 在關閉 DR 的情況下，驅動器保持在 1ms 以下，直到大約 130K IOPS 或大約 8GB/s，並在 159,681ms 延遲時達到 9.98 IOPS 或 2.87GB 的峰值。
在 64K 寫入中，兩種配置都以亞毫秒延遲開始，但很快超過 1 毫秒。 在啟用 DR 的情況下，我們看到峰值僅為 22.7K IOPS 或大約 1.4GB/s，延遲為 1.32ms，然後性能下降並出現較大的延遲峰值。 關閉 DR 後，驅動器在 63,347 毫秒時達到 4 IOPS 或大約 3.3GB/s 的峰值，然後下降一些。
我們的下一組測試是我們的 SQL 工作負載：SQL、SQL 90-10 和 SQL 80-20。 對於 SQL，兩種配置開始時均低於 1 毫秒，DR 版本高於 1 毫秒，然後低於 349,851 毫秒，在 2.6 毫秒延遲時達到 255 IOPS 的峰值。 在關閉 DR 的情況下，驅動器在大約 358,787K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲，然後以 2.24 IOPS 達到峰值，延遲為 XNUMX 毫秒，然後略有下降。
在 SQL 90-10 中，我們再次看到啟用 DR 的版本在 1 毫秒延遲時達到 283,524 IOPS 的峰值之前幾次出現在 3.42 毫秒線以上和以下。 非 DR 版本保持在 1 毫秒以下，直到大約 275K IOPS 並達到 334,737 IOPS 的峰值，延遲為 2.45 毫秒。
SQL 80-20 看到這兩種配置都以亞毫秒延遲開始，DR 版本在大約 1K IOPS 時超過 155ms，在 256,926ms 延遲時達到 3.5 IOPS 的峰值。 非 DR 版本在 210 毫秒內達到約 1K IOPS，並以 281,562 IOPS 的峰值達到 2.83 毫秒的延遲。
接下來是我們的 Oracle 工作負載：Oracle、Oracle 90-10 和 Oracle 80-20。 對於 Oracle，啟用 DR 的版本在 1 毫秒上下波動，並在 264 毫秒時達到約 3.7K IOPS 的峰值，然後略有下降。 非 DR 版本在大約 250K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲，並在 314,954 毫秒時達到 3.17 IOPS 的峰值。
SQL 90-10 看到啟用 DR 的版本保持在 1 毫秒以下，直到大約 225K IOPS，峰值為 252,034 IOPS，延遲為 2.44 毫秒。 非 DR 在大約 300K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲性能，峰值為 338,146 IOPS，延遲為 1.72ms。
使用 SQL 80-20 時，DR 版本在 1 毫秒左右出現一些波動，並達到 225,327 IOPS 的峰值，延遲為 2.64 毫秒。 非 DR 版本在大約 211K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲，並在 278,051 IOPS 和 2ms 延遲時達到峰值。
接下來，我們切換到我們的 VDI 克隆測試，完整和鏈接。 對於 VDI 完整克隆 (FC) 啟動，兩種配置的啟動時間均低於 1 毫秒，DR 版本以約 85K IOPS 的速度超過亞毫秒延遲，並以 250,209 IOPS 和 4.04 毫秒的延遲達到峰值。 非 DR 版本保持在 1 毫秒以下，直到大約 200K IOPS 並達到 283,786 IOPS 的峰值和 3.31 毫秒的延遲，然後略有下降。
使用 VDI FC 初始登錄時，DR 版本在 129 毫秒時達到約 4.2K IOPS 的峰值，然後顯著降低性能並顯著增加延遲。 非 DR 版本開始時低於 1 毫秒，一直保持到大約 75K IOPS，峰值為 139,401 IOPS，延遲為 6.3 毫秒，略有下降。
VDI FC Monday Login 的 DR 版本開始時不到 1 毫秒，但很快就超過了它並達到 108,611 IOPS 的峰值，延遲為 2.22 毫秒。 非 DR 版本保持在 1 毫秒以下，直到略低於 90K IOPS，並達到 152,516 IOPS 的峰值，延遲為 3.25 毫秒。
對於 VDI LC 啟動，兩種配置都在 1 毫秒以下啟動，DR 立即彈出，並在 214,327 毫秒延遲時達到 2.34 IOPS 的峰值。 非 DR 版本保持在 1 毫秒以下，直到大約 205K IOPS，並達到 255,235 IOPS 的峰值和 1.85 毫秒的延遲。
VDI LC 初始登錄看到 DR 版本的峰值約為 95K IOPS，延遲為 2.2 毫秒，然後顯著下降。 非 DR 版本保持在 1 毫秒以下，直到大約 65K IOPS，並在 112,182 毫秒的延遲時達到 2.23 IOPS 的峰值。
最後，VDI LC Monday Login 繪製了與上麵類似的圖片，DR 版本峰值約為 108K IOPS，延遲約為 3.7 毫秒，然後下降了很多。 非 DR 版本在大約 65K IOPS 之前具有亞毫秒延遲，並在 126,656 毫秒的延遲時達到 3.91 IOPS 的峰值。
結論
Western Digital Ultrastar DC SN630 是新的數據中心 NVMe SSD，有兩種類型：以讀取為中心和混合使用。 這些驅動器的容量範圍為混合用途的 800GB-6.4TB 和以讀取為中心的 960GB-7.68TB。 該驅動器利用了 Western Digital 的控制器、固件和 64 層 BiCS 3D NAND。 所有驅動器均提供 ISE，非常適合重新部署或報廢。 另一個安全功能是使用帶有 RSA 身份驗證的安全固件下載，以確保 SN630 僅運行正版固件。 由於 SN630 通過了 vSAN 認證，我們在 VMware vSAN 環境中對其進行了測試，以了解其性能。
為了提高性能，我們通過應用程序工作負載分析和 VDBench 工作負載分析運行了 Western Digital DC SN630 NVMe SSD。 對於應用程序工作負載分析，驅動器提供了一些不錯的數字。 在 SQL Server 中，SN630 的總事務得分為 12,610.3 TPS，總平均延遲為 14.8 毫秒。 使用 Sysbench，SN630 達到 11,739.7 TPS，平均延遲為 21.86 毫秒，在我們最壞的情況下，驅動器給我們的總分是 38.71 毫秒。
在我們的 VDBench 工作負載中，我們測試了 DR 打開和關閉的驅動器。 顯然，關閉 DR 會帶來更好的性能，但是，一些客戶需要運行 DR，最好了解驅動器在 DR 開啟時的性能。 DR 關閉的亮點包括 442K 讀取中的 4K IOPS、196K 寫入中的 4K IOPS、9.98K 讀取中的 64GB/s 和 4K 寫入中的 64GB/s。 在我們的 SQL 工作負載中，我們看到 359K IOPS、SQL 335-90 中的 10K IOPS 和 SQL 282-80 中的 20K IOPS。 對於 Oracle，我們看到峰值性能高達 315K IOPS、Oracle 338-90 中的 10K IOPS 和 Oracle 278-80 中的 20K IOPS。 在我們的 VDI 克隆測試中，SN630 在啟動時為我們提供了 284K IOPS，在初始登錄中為我們提供了 139K IOPS，在完整克隆的星期一登錄中為我們提供了 153K IOPS。 在鏈接克隆中，SN630 啟動時達到 255K IOPS，初始登錄時達到 112K IOPS，週一登錄時達到 127K IOPS。
對於啟用 DR 的 VDBench 工作負載，SN630 的亮點是 388K 讀取 4K IOPS、183K 寫入 4K IOPS、8.3K 讀取 64GB/s 和 1.4K 寫入 64GB/s。 在我們的 SQL 工作負載中，我們看到 350K IOPS，SQL 283-90 中的 10K IOPS，以及 SQL 257-80 中的 20K IOPS。 對於 Oracle，我們看到峰值性能高達 264K IOPS，Oracle 252-90 為 10K IOPS，Oracle 225-80 為 20K IOPS。 在我們的 VDI 克隆測試中，SN630 在啟動時為我們提供了 220K IOPS，在初始登錄中為我們提供了 129K IOPS，在完整克隆的星期一登錄中為我們提供了 109K IOPS。 在鏈接克隆中，SN630 啟動時達到 214K IOPS，初始登錄時達到 95K IOPS，週一登錄時達到 108K IOPS。
在 VMware vSAN 中使用時，Western Digital DC SN630 SSD 即使在啟用 DR 的情況下也能提供令人印象深刻的性能。 在這種情況下，我們利用了適度的服務器構建，但仍然看到了令人印象深刻的結果。 對於那些使用 vSAN 的用戶來說，SN630 是一個不錯的選擇。
*本評論所依據的性能測試由 Western Digital 委託進行
