Test 1 – QTS

W aplikacji Pamięć Masowa i Migawki w systemie QTS dostępne jest narzędzie służące do testowania przepustowości podłączonych dysków twardych. Test obejmuje sprawdzanie prędkości odczytu sekwencyjnego oraz IOPS odczytu sekwencyjnego. Uzyskane wyniki pokazują,  że QNAP TS-983XU odczytuje wydajność dysku zbliżoną do specyfikacji producenta, co pozwala nam mieć wysokie oczekiwania co do dalszych wyników modelu SA500.

Odczyt sekwencyjny wg WD Wynik QNAP Wynik QNAP [%] Odczyt IOPS wg WD Wynik QNAP Wynik QNAP do WD [%]
SSD1 560 MB/s 533,43 MB/s 95,26% 95000 97910 103,06%
SSD2 560 MB/s 534,80 MB/s 95,50% 95000 97851 103,00%
SSD3 560 MB/s 533,85 MB/s 95,33% 95000 97729 102,87%
SSD4 560 MB/s 533,70 MB/s 95,30% 95000 97969 103,13%

Jak widać w powyższej tabeli, dyski SA500 działają niemal zgodnie z deklaracjami producenta. O ile przepustowość w odczycie sekwencyjnym była o średnio 4,5% mniejsza od deklarowanej, to jednak wyniki IOPS okazały się lepsze o ok. 3%. Tak więc uśredniając, możemy uznać zgodność z tabelą specyfikacji tych dysków. Dzięki temu możemy oczekiwać, że w testach będziemy osiągać stałe oraz przewidywalne wyniki.

Kolejnym testem, który wykonujemy bezpośrednio w systemie QTS jest wspomniane wcześniej profilowanie dysków SSD. Aplikacja wykonuje serię testów zapisu na dysku SSD czekając na moment, kiedy wydajność znacząco spadnie. Przyczyną tego zachowania jest Write Amplification.

Przypomnijmy, czym jest Write Amplification. W sytuacji, gdy na dysku dostępna jest mała ilość wolnej przestrzeni, dysk nie jest w stanie przyjmować kolejnych zapisów z dotychczasową wydajnością. W przeciwieństwie do dysków magnetycznych, dane na dysku SSD nie mogą zostać po prostu nadpisane. Za każdym razem, gdy zapisujemy kolejne dane, oprogramowanie dysku musi sprawdzić, które bloki dysku są wolne, zgromadzić te częściowo wykorzystane bloki i zwolnić przestrzeń. Dopiero wtedy nowe dane mogą zostać zapisane. Aby zapewnić sprawne działanie dysku, tymczasowe operacje są wykonywane w specjalnie zarezerwowanej przestrzeni. Im większa jest ta przestrzeń, tym dysk lepiej zachowuje się przy dużym obciążeniu zapisem. Różne dyski SSD maja tę przestrzeń różnej wielkości – generalnie modele klasy enterprise mają większą, dyski konsumenckie, mniejszą, co bezpośrednio jest też związane z ceną dysku twardego. W tym przypadku mówimy o przestrzeni, która w dysku jest dostępna, ale nie jest uwzględniana w rozmiarze dysku (można o niej powiedzieć, że to przestrzeń tymczasowa – cache). Narzędzie profilowania dysków w QNAP pozwala na rozszerzenie wbudowanej przestrzeni zarezerwowanej o dodatkową wielkość kosztem dostępnej pojemności dysku. W ten sposób możemy ręcznie rozszerzyć ten wbudowany cache zwiększając wydajność dysku nawet w przypadku wzmożonego zapisu. Programowy Over-Provisioning możemy ustawić na wielkość o 0% do nawet 60%, jednak narzędzie może ocenić, jaka wartość będzie optymalna.

Test OP 4xSSD, RAID 10

W przypadku dysków WD SA500 mamy do czynienia z sytuacją, gdzie pierwsze 1000 sekund testu, a więc ok. 16,5 minuty niezależnie od poziomu Over Provisioningu dyski osiągają wysoki poziom IOPS (ok. 40000 – 48000), jednak od ok. 1000 sekundy następuje spadek i rozbicie na różne wyniki w zależności od wielkości zarezerwowanej przestrzeni. Najlepiej sprawdza się poziom 30%, dając nam wyniki zbliżone do pierwszych 1000 sekund, jednak są to wyniki bardzo zmienne w czasie. Biorąc pod uwagę, że 30% OP znacząco wpływa na dostępną przestrzeń, zobaczmy wyniki w dla wartości OP=20%. Tutaj widzimy podobne zachowanie, ale większość testów osiąga niższe maksimum, jednak wciąż zauważalnie wyższe od OP=10% czy OP=0%. To pozwala nam sugerować, że dla testowych dysków WD optimum równoważącym wyniki i koszt przestrzeni będzie OP=20%.

Aby zapewnić stałe środowisko testowe, w kolejnych benchmarkach nie wykorzystywaliśmy sugerowanych wyników OP, ale ustawialiśmy statyczne 10% dla każdego dysku, niezależnie od poziomu RAID.