Dyski WD z grupy RED zostały zaprojektowane do pracy w urządzeniach typu NAS. Pierwotnie grupa obejmowała klasyczne dyski HDD, jednak od niedawna mamy również możliwość korzystania z szybszych wersji – dysków SSD. O ile dyski SSD nie są niczym nowym, to WD RED SSD, podobnie jak WD RED HDD są stworzone do ciągłej pracy – 24 godziny, 7 dni w tygodniu. W tym artykule sprawdzimy, jaką oferują wydajność, a testy przeprowadzimy jak wcześniej – podłączając je do QNAP NAS.
Zobaczmy, co producent, firma WD, pisze o tych dyskach:
Zwiększ wydajność i skróć czas reakcji swojego systemu NAS z dyskiem WD Red™ SA500 NAS SATA SSD. Systemy NAS działają bez przerwy, dlatego niezawodny dysk twardy to kwestia najwyższej wagi. W przeciwieństwie do standardowych dysków SSD dyski WD Red NAS SATA SSD zostały zaprojektowane specjalnie z myślą o pracy ciągłej 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu i przetestowane w takim środowisku. Niezwykła wytrzymałość i wysoka wydajność buforowania czyni z nich idealne rozwiązanie do wymagających zastosowań.
Według producenta, rozwiązanie idealnie nadaje się do pracy w następujących środowiskach:
W tym artykule przyjrzymy się wydajności dysków SA500 w różnych zastosowaniach i ocenimy, czy nasze wyniki pokryją się z deklaracjami producenta.
| Pojemność | 1 TB |
| Numer modelu standardowego | WDS100T1R0A |
| Interfejs | SATA 6 Gb/s |
| Wytrzymałość (TBW – Terabytes Written) | 600 |
| Sekwencyjny odczyt – do (MB/s) | 560 |
| Sekwencyjny zapis – do (MB/s) | 530 |
| Losowy odczyt – do (IOPS) | 95 000 |
| Losowy zapis – do (IOPS) | 85 000 |
| Średni czas bezawaryjnej pracy (MTBF, w godz.) | do 2 000 000 |
| Okres ograniczonej gwarancji (lata) | 5 |
| Maksymalny pobór mocy w zapisie (mW) | 3 750 mW |
| W stanie spoczynku, średnio (mW) | 60 mW |
Dokładny opis dysków znajdziemy na stronie producenta: https://www.westerndigital.com/products/internal-drives/wd-red-ssd
Środowisko testowe
Dyski WD RED SA500 przetestowaliśmy dokładnie tak samo, jak poprzednie dyski, czyli:
Dla przypomnienia:
Wszystkie testowane dyski zostały zamontowane w urządzeniu QNAP TS-983XU, który posiada 4 zatoki na dyski 3,5″/2,5″ oraz 5 zatok 2,5″. Ponieważ mamy do czynienia z dyskami SSD, korzystaliśmy tylko z zatok 2,5″. Dokładna konfiguracja naszego środowiska wygląda następująco:
Procesor – Czterordzeniowy procesor Intel® Xeon® E-2124 o taktowaniu 3,3 GHz (zwiększanym do 4,3 GHz)
Pamięć systemowa – 40GB RAM w modułach: 8 GB UDIMM DDR4 ECC (2 x 4 GB) + 32 GB UDIMM DDR4 ECC (2 x 16 GB)
Wnęki dysków – 4 zatoki 3,5-calowe + 5 zatok 2,5-calowych SATA 6 Gb/s, 3 Gb/s
Port Gigabit sieci Ethernet (RJ45) – 2
Port 10 Gigabit sieci Ethernet – 2 porty 10GbE SFP+ SmartNIC
Pełna specyfikacja sprzętowa dostępna tutaj: https://www.qnap.com/pl-pl/product/ts-983xu/specs/hardware
Urządzenie działa pod kontrolą systemu operacyjnego QNAP QTS 4.4.3.1439. Dodatkowym rozszerzeniem urządzenia była zamontowana karta PCIe – Qlogic QLE2562 8Gb/s Fibre Channel aby możliwe było przetestowanie działania dysków podczas udostępniania przestrzeni blokowo przez Fibre Channel. Ponieważ testujemy dyski SSD, korzystamy z systemu QTS (a nie QuTS hero), który oferuje Narzędzie Profilowania Dysków SSD.
Procesor: 4-rdzeniowy procesor Intel® Core™ i3-8100T 3,1 GHz
Pamięć systemowa: 8 GB SODIMM DDR4 (2 x 4 GB)
Wnęka dysków: 6 zatok 3,5-calowych SATA 6 Gb/s, 3 Gb/s
Port Gigabit sieci Ethernet (RJ45): 2
Port 10 Gigabit sieci Ethernet: 1 x 10GBASE-T (10G/5G/2,5G/1G/100M)
Kontroler FC: Qlogic QLE2562 8Gb/s
Dysk twardy: WD Blue SSD 480GB
Adapter 10GbE SFP+: QXG-10G2SF-CX4 – dodatkowa karta PCIe.
QNAP NAS i serwer testujący zostały połączone bezpośrednio za pomocą 1,5-metrowego przewodu DAC QNAP CAB-DAC15M-SFPP.
Na potrzeby testów przyjęto, że przestrzeń udostępniana blokowo przez iSCSI i FC będzie skonfigurowana jako LUN typu Thin (cienki, alokowanie elastyczne) o wielkości 1024GB, wielkość sektora 4K, sformatowany w NTFS z poziomu Windows Serwer 2019. Wyjątkiem były testy SMB, gdzie korzystano z woluminu cienkiego o wielkości 500GB.
Testy dysków SSD przeprowadziliśmy używając znanego już z poprzednich artykułów zestawu narzędzi – zestaw benchmarków został uruchomiony, aby możliwe było zestawienie wyników i wykluczenie ewentualnych błędów/przekłamań.
Testy wydajności przeprowadzane były z poziomu specjalnie przygotowanego do tego celu serwera. Wykorzystaliśmy urządzenie QNAP TS-672XT, jednak bezpośrednio na urządzeniu został zainstalowany system Microsoft Windows Server 2019.
Testy wykonano przy użyciu:
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%.
Druga seria testów obejmuje wykorzystanie trzech narzędzi bezpośrednio z poziomu konsoli QNAP. Dostęp uzyskujemy poprzez połączenie SSH, testy uruchamiamy jako „admin”.
Narzędzie DiskFillTest nie wymaga instalacji, więc bez problemu możemy pobrane narzędzie uruchomić w QNAP NAS i wykonać test zapisu danych na dyskach. Na potrzeby testu, na woluminie cienkim zostały utworzone dwa katalogi: “Benchmark”(w którym będą zapisywane pliki testowe) oraz „Benchmak_files” (w nim zapisane są narzędzia i wyniki testów). Test obejmował zapis 10 plików o wielkości 1024MB każdy. Wynik polecenia zapisywany był do pliku tekstowego znajdującego się w osobnym katalogu.
time sleep 5 | ./disk-filltest-64bit -f 10 -S 1024 -C /share/benchmark >> /share/benchmark_files/DiskFillTEST_WD_R0_test_01.txt
Średnia wyników prędkości zapisu wygląda następująco (wartości wyrażone w MB/s):
W przypadku RAID 0 średnia prędkość zapisu w dziesięciu testach wynosi 1762,66 MB/s. O ile mamy w tym przypadku mamy najwyższe transfery, to widzimy bardzo duże wachania pomiędzy kolejno zapisywanymi plikami. Zobaczmy, jak sytuacja wygląda w RAID 5, który dobrze sprawdza się w scenariuszach, gdzie przeważa zapis sekwencyjny (a z takim testem mamy do czynienia).
W przypadku RAID 5 średnia prędkość zapisu w dziesięciu testach wynosi 1198,73 MB/s. Oznacza to, że mamy do czynienia z ponad 30% spadkiem wydajności. Tutaj również widzimy spore wahania w zależności od numeru testu, jednak średnie odchylenie jest mniejsze niż w przypadku RAID 0.
Ostatni test wykazał najniższe wartości, jednak RAID 10 głównie jest przystosowany do pracy w środowisku z losowym zapisem/odczytem. Dlatego przy zapisie sekwencyjnym jego wyniki są niższe. W tym przypadku średnia prędkość zapisu w dziesięciu testach wynosi 880,95 MB/s. Jednak warto zwrócić uwagę na to, jak wygląda przebieg funkcji w czasie – jest najbardziej płaska co pokazuje, że całym czasie trwania testu obserwujemy najmniejsze wahania.
Zobaczmy, jak dyski WD SA500 zachowają się podczas kolejnych testów wykonany na poziomie urządzenia, czyli DD.
DD to narzędzie wbudowane w system linux, które pozwala na blokowe kopiowanie danych. Najczęściej wykorzystywane jest do wykonywania kopii nośników dyskowych lub tworzenie obrazów z dysków. W naszym przypadku wykorzystujemy dd do sprawdzenia, jak szybko system jest w stanie zapisywać i odczytywać dane z dysku. W przypadku dd test będzie wykonany z poziomu konsoli systemu QTS (połączenie przez SSH). Każdy test będzie obejmował zapis i odczyt 1GB danych w plikach po 256KB. W ten sposób sprawdzimy, jak dyski połączone w różnych poziomach RAID poradzą sobie z szybkością zapisu/odczytu. Całość wykonywana za pomocą skryptu, który zapisuje pliki, odczekuje 5 minut, po czym odczytuje pliki. Poniżej przedstawiamy wyniki uzyskane w teście w formach tabeli i wykresów. Dodatkowo, na wykresach została zobrazowana zależność prędkości zapisu w czasie. Testy zostały wykonane na poziomie dysków urządzenia bez przesyłania plików sieciowo korzystając z dowolnego protokołu. To pozwala nam zweryfikować, jak szybko samo urządzenie jest w stanie czytać i zapisywać dane na podłączonych dyskach. Zobaczmy, jakie wyniki udało nam się uzyskać dla dysków SSD WD SA500.
Uwaga: Wyniki podane w GB/s
Co ważne, proces zapisywania danych przez dd jest procesem sekwencyjnym, a więc w danym momencie zapisywany jest tylko jeden plik, kolejne czekają w kolejce. To oznacza, że w zależności od charakterystyki RAID zobaczymy lepsze lub gorsze wyniki. I tak, zgodnie z oczekiwaniami najwydajniej dyski pracują w RAID 0, gdzie średnia prędkość odczytu oscyluje w okolicach 1,8 GB/s a zapis 1,7 GB/s. RAID 0 nie oferuje żadnego zabezpieczenia, jednak ze względu na swoją charakterystykę jest najszybszy. Dlatego wykonujemy testy dysków połączonych na tym poziomie, aby zobaczyć, jakie wyniki są w stanie osiągnąć. Oczywiście z punktu widzenia jakiegokolwiek bezpieczeństwa, rozważamy używanie tylko poziomów RAID 5 i RAID 10. Dlatego porównując te dwa poziomy widzimy sporą przewagę RAID 5. W przypadku RAID 10 dyski działają wolniej. Jest to związane ze specyfiką testu. W kolejnych testach zobaczymy, że w przypadku zapisu/odczytu losowego wyniki powinny wyglądać inaczej.
Poniżej w galerii prezentujemy wykresy wyników przepustowości i czasu przesyłania każdego pliku – testy zostały wykonane dla każdego poziomu RAID i przeprowadzono zarówno zapis jak i odczyt wszystkich plików. W testach można zauważyć, momenty, kiedy transfer spadał co jednocześnie wydłużało czas zapisu danego pliku.
Na tym zamykamy testy wykonywane z poziomu konsoli QNAP. Kolejny test będzie już mierzył wydajność dysków przy pracy sieciowo podłączonych do zewnętrznego systemu.
W testach wydajności przy użyciu oprogramowania CristalDiskMark wykonaliśmy szereg identycznych testów w trzech konfiguracjach łączących 4 dyski twarde:
Dla każdego z nich, zostały przeprowadzone następujące pomiary:
Wszystkie powyższe pomiary zostały przeprowadzone zarówno przy użyciu połączenie FC 8Gb/s jak i iSCSI 10GbE. Wyniki odczytu przy transferze sekwencyjnym wyglądają następująco:
Jak widać na powyższych mamy do czynienia z wyjątkową stabilnością szybkości transferu zarówno w połączeniach FC jak i iSCSI. Co istotne – poziom RAID w którym działają nasze dyski twarde nie ma znaczenia, różnice są pomijalne. Inaczej sytuacja będzie wyglądała w przypadku zapisu sekwencyjnego, gdzie widzimy spore różnice w zależności pod poziomu RAID i typu testu. O ile w przypadku odczytu sekwencyjnego nie miała znaczenia wielkość pliku wykorzystywanego podczas testu, o tyle tutaj widzimy różnice pomiędzy plikami 16MiB a 64GiB.
Przejdźmy teraz do analizy wyników dla zapisu i odczytu losowego.
Ten test prezentuje wyniki w IOPS, a więc zobaczymy, ile operacji wejścia/wyjścia na sekundę nasze dyski będą w stanie obsłużyć z zależności od tego, w jakim RAID będą działały. W przypadku odczytu losowego znowu mamy do czynienia z dosyć równymi wynikami, jednak tutaj już widzimy potwierdzenie wcześniejszej tezy dotyczącej RAID 10. Dyski WD SA500 w każdym teście losowego odczytu najlepsze wyniki wykazały, gdy były połączone właśnie w takiej grupie RAID. To pozwala nam sugerować model SA500 do wszystkich zastosowań, gdzie na NAS działają aplikacje bazodanowe, maszyny wirtualne czy kontenery.
Przejdźmy teraz do wyników zapisu losowego mierzonego w IOPS. W tym przypadku widzimy znaczące różnice pomiędzy testami wykorzystującymi różne wielkości pliku. W przypadku tego testu widzimy, że wyniki dysków działających w RAID 0 i RAID 10 są bardzo zbliżone w przypadku mniejszych plików. W testach wykorzystujących plik 64GiB sytuacja się zmienia i widzimy znacząco wyższą wydajność RAID 0. Jednak biorąc pod uwagę mechanizmy redundancji i bezpieczeństwa przechowywanych danych, porównajmy RAID 10 i RAID 5. Przy takim porównaniu widzimy bardzo wyraźnie, że w środowiskach, gdzie przeważa losowy zapis (maszyny wirtualne, bazy danych), dyski SA500 najlepiej sprawdzą się w trybie RAID 10. Co ciekawe, w tym teście dyski wypadają lepiej niż testowane przez nas wcześniej dyski Kingston DC500M, gdzie maksymalne wyniki oscylowały wokół 160 000 IOPS, gdzie w tym teście dyski WD SA500 przekraczają 200 000 IOPS.
Zobaczmy teraz, jak nasze testowane dyski wypadły w testach wykonanych przez IOmeter.
Kolejny test, któremu zostały poddane testowane dyski WD SA500, to IOmeter. IOmeter to narządzie do kompleksowego badania wydajności i przepustowości dysków twardych, uważane za jedno z najlepszych do tego celu. Na potrzeby testu w aplikacji korzystaliśmy z jednego workera oraz przygotowaliśmy zestaw benchmarków o następującej charakterystyce, które traktujemy jako standard w naszych benchmarkach. Dokładnie te same testy wykonywaliśmy dla testowanych wcześniej dysków SSD Kingston DC500M oraz HDD Seagate IronWolf:
Wyniki przeprowadzonych testów wypadły następująco:
1. iSCIS 10GbE – IOPS
2. iSCIS 10GbE – MB/s
3. iSCIS 10GbE – IOPS w czasie
IOmeter to potężne narzędzie testujące dyski pod kątem ich wydajności, które pozwala ocenić jak dany dysk będzie się zachowywał w określonych warunkach, pod określonym obciążeniem. W naszym przypadku wykonujemy testy obejmujące zarówno zapisy losowe jak i sekwencyjne, co pozwala porównać zachowanie dysków WD SA500 w różnych zastosowaniach po zamontowaniu ich w urządzeniu NAS. Ponieważ NAS to nie tylko dysk sieciowy (a w takim środowisku głównie przeważałyby zapisy sekwencyjne), ale też serwer sieciowy oferujący różne aplikacje czy możliwość uruchamiana maszyn wirtualnych, zależy nam na bardzo uniwersalnym wykorzystaniu dysków. W przypadku testu IOPS dla WD SA500 mamy bardzo ciekawą sytuację, gdzie w przypadku zapisu i odczytu 4K nie widzimy znaczącej przewagi któregoś z poziomów. Co więcej, w zależności od testu zmiana się to, który poziom RAID oferuje najlepsze wykorzystanie dysków. Jedynie w przypadku zapisu losowego RAID 5 wykazuje znaczący spadek względem pozostałych. To samo widzimy również na wykresie przepustowości liczonej w MB/s, gdzie właśnie zapis losowy tego testu jest niższy. Natomiast jeśli chodzi o maksimum, to grupa RAID naszych dysków przekracza 1200MB/s, więc osiągamy limity łącza. Warto w tym momencie też zwrócić uwagę na jedną kwestię. Wykonując testy 4K/8K/64K, widzimy różne prędkości przesyłu. Pamiętajmy, że podczas przesyłania pliku prędkość wzrasta, nie jest od razu stała, maksymalna. Dla małych plików prędkość maksymalna może nie być osiągana, bo szybciej plik zostanie przesłany, niż system osiągnie maksimum transferu.
A jak sytuacja wygląda w przypadku FC:
4. FC 8Gbps – IOPS
5. FC 8Gbps – MB/s
6. FC 8Gbps – IOPS w czasie
W przypadku połączenia FC widzimy sytuację tożsamą z wynikami dla innych testowanych przez nas dysków. Dyski WD SA500 wykazują tutaj bardzo stałe wyniki dla testów niezależnie od poziomu RAID. Jedynym przypadkiem, gdzie widzimy znacząco niższe wartości, to znowu test 4K dla zapisu losowego. Przy innych poziomach RAID takie zjawisko nie występuje. Warto też zwrócić uwagę na to, że wyniki IOPS podczas transferu plików za pośrednictwem FC są niższe niż w przypadku połączenia iSCSI 10GbE. Porównując też wyniki z wcześniej testowanymi dyskami Kingston DC500M, tutaj udało nam się osiągnąć bardzo zbliżone wyniki w IOPS, co pokazuje optymalizację jednych i drugich dysków do pracy serwerowej.
Na tym etapie należy też przypomnieć ważną kwestię związaną z Fibre Channel. Dobierając urządzenie, które będziemy wykorzystywać jako storage należy zwrócić uwagę na procesor.. Aby osiągnąć wysokie wyniki potrzebujemy procesora o wysokim taktowaniu, ponieważ bezpośrednie przełożenie na wydajność FC ma taktowanie procesora na pojedynczym rdzeniu. Przesyłając dane nie wykorzystujemy większej liczby rdzeni, więc wydajny procesor Xeon o dużej liczbie rdzeni ale niskim taktowaniu może gorzej sprawować się w takim zastosowaniu niż np. Intel i5 czy i7, które mają wyższe taktowanie, ale też mniej rdzeni. Pamiętajmy o tym, bo może się okazać, że posiadamy szybkie dyski SSD jak WD SA500, jednak przepustowość nie będzie zadowalająca. Dlatego do testów zdecydowaliśmy się wykorzystać model QNAP TS-983XU, który wyposażony jest w procesor Intel® Xeon® E-2124 o taktowaniu 3,3 GHz (zwiększanym do 4,3 GHz).
A teraz czas na wyniki testu AJA System Tool
AJA System Tool to aplikacja testująca wydajność przestrzeni dyskowej głównie pod kątem zastosowań w środowiskach graficznych/video. Dlatego wykorzystaliśmy aplikację w naszych testach, ponieważ pokazuje wyniki w symulowanych zastosowaniach real-live, co pozwala na weryfikację, czy wcześniejsze wyniki pokryją się z tym, co pokażę AJA. Poniższa tabelka oraz wykres prezentują uzyskane wyniki dla testów z plikami 256MB, 1GB, 4GB i 16GB (największy dostępny w AJA System Tool).
Pierwsze, co rzuca się w oczy to niższe wyniki niż we wcześniejszych testach, ale bardziej stałe. W przypadku IOmeter czy CristalDiskMark uzyskaliśmy przepustowość zbliżoną do maksimum, czyli ponad 1200MB/s. Tutaj maksimum to 1070MB/s przy odczycie pliku 256MB. Test ten różni się jednak od wcześniejszych, ponieważ nie wykonujemy wielokrotnego zapisu a zapisujemy tylko jeden, duży plik. Biorąc to pod uwagę, możemy założyć, że podłączając w taki sposób przestrzeń dysków SA500 do komputera czy serwera – zapis dużych plików (np. nieskompresowane video) będzie równie szybki.
W przypadku połączenia FibreChannel widzimy bardzo dużą stabilność podczas wykonywanych testów. Jedynym odchyleniem jest odczyt pliku 1GB z dysków WD SA500 połączonych w RAID 5, jednak pozostałe wyniki pokazują przewagę tego protokołu nad ethernetowych iSCSI. W tym przypadku oczywiście wyniki są znacząco niższe od analogicznego testu wykonanego przez iSCSI, jednak pamiętajmy, że korzystamy z FC 8Gbps, a więc przepustowości 20% niższej połączenie iSCSI, które korzystało z łącza 10GbE. Jako ciekawostkę warto te wyniki zestawić z wykonywanymi wcześniej testami dysków Kingston DC500M, gdzie wyniki były bardziej zróżnicowane i zauważaliśmy bardzo duże wahania dla poziomu RAID 5 przy zapisie i odczycie poprzez FC. W przypadku testowanych obecnie dysków takie wahania nie występują, co pokazuje jeszcze lepszą optymalizację tych dysków do pracy w różnych zastosowaniach związanych z przechowywaniem danych.
Ostatnim testem, który standardowo przeprowadzamy w naszym laboratorium testowym jest test przesyłania plików różnej wielkości za pomocą iSCSI/FC. W tym teście głównie skupiamy się na czasie potrzebym do przetransferowania 100GB danych, ale w różnych konfiguracjach plikowych
Jak widać poniżej, testy wykonujemy dla następujących plików:
To pozwala na sprawdzenie, czy wielkości pliku ma znaczenie, jeśli w sumie przesyłamy dokładnie taką ilość danych. Na wykresie i w tabeli pokazany jest czas przesyłania plików, więc w tym przypadku im niższy słupek, tym lepiej.
Ten test pokazuje nam bardzo dosadnie możliwości dysków SSD. Przede wszystkim, zauważalna jest dosyć duża stałość wyników, niezależnie od poziomu RAID. Porównując wyniki dla takich samych testów, wahania są bardzo małe, co znowu pokazuje, że przy zapisie synchronicznym poziomy RAID nie mają większego znaczenia przy takiej konfiguracji i wykorzystaniu szybkich dysków SSD. Testowane dyski WD RED SA500 wykazały zbliżone wyniki, co jest o tyle istotne, że nie musimy poświęcać wydajności kosztem przestrzeni lub odwrotnie. Oczywiście najkrócej trwało wysyłanie pojedynczego pliku 100GB, ale co ciekawe, niewiele dłużej przesyłanie 102400 plików po 1MB. Zdecydowanie dłużej trwało przesyłanie 100 plików po 1GB i 10 po 10GB. Również to, co widać na pierwszy rzut oka na wykres, to spore podobieństwo pomiędzy FC a iSCSI. Oczywiście, FC przesyła pliki dłużej, jednak stosunek czasu iSCSI do FC jest podobny przy każdym teście oraz przy poszczególnych poziomach RAID. Zobaczmy jeszcze, jak wygląda czas przesyłania plików porównując protokoły blokowego udostępniania przestrzeni (FC/iSCSI) z udostępnianiem plikowym, czyli SMB 3.0.
Tutaj zaskakiwać może to, że pliki przesyłane przez SMB są wysyłane szybciej, niż blokowo. Oczywiście, głównie musimy tutaj porównywać SMB do iSCSI, ponieważ oba protokoły korzystają z łącza 10GbE. Jednak wciąż, różnice są zauważalne. Przede wszystkim mamy tutaj dużo stabilniejsze czasy przesyłania plików w ramach danej konfiguracji RAID, jednak różne pomiędzy kolejnymi poziomami. Jednak w porównaniu do wcześniejszego wykresu brakuje tutaj jednego porównania – 102400 plików po 1MB. W tym przypadku różnica była ogromna – z 1-2 minut zrobiły się godziny. Dlatego nie ujęliśmy tych wyników w porównaniu. Jednak nie była to wina testowanych dysków tylko charakterystyka testu. Wracając do tabeli i wykresu – Dyski WD RED SA500 kolejny raz pokazały swoje możliwości.
Dyski WD RED SA500 wyglądają niepozornie. Przypominają klasyczne dyski HDD z serii WD RED przeznaczone dla urządzeń NAS, co mógłby sugerować, że nie są to dyski do zaawansowanych rozwiązań – bardziej do małych dysków sieciowych. Jednak testy pokazały, że spokojnie mogą stawać w szranki z dyskami SSD innych producentów, w tym dyskami określanymi jako Data Center czy Enterprise. Podczas przeprowadzonych przez nas testów udało się uzyskać bardzo wysokie wyniki, które pokrywały się z deklaracjami producenta, a niejednokrotnie i je przewyższały. To sprawia, że WD RED SA500 to naprawdę warte swojej ceny dyski twarde, które pozwolą znacząco zwiększyć wydajność urządzeń NAS. W naszym przypadku wykonywaliśmy testy głównie związane z przechowywaniem danych, jednak dzięki bardzo wysokim wynikom testów zapisu i odczytu losowego, pozwalają one również na wydajną pracę w zastosowaniach aplikacyjnych. Jeśli korzystamy z nowoczesnego rozwiązania NAS, który oprócz przechowywania danych hostuje też maszyny wirtualne czy kontenery, dyski WD SA500 pozwolą wszystkim tym funkcjom działać wydanie.
Zastosowanie dysków WD RED SA500 ma też bardzo wysokie uzasadnienie, jeśli korzystamy z NAS wyposażonego w porty 10GbE czy FC. Klasyczne dyski talerzowe nie są w stanie zaoferować nam takich prędkości przesyłania plików oraz IOPS, chyba, że korzystamy z dużo droższych dysków SAS 10k/15k, które jednak nie są kierowane do użytkowników domowych czy SMB. Dyski flash skutecznie konkurują z dyskami SAS, niejednokrotnie oferując wyższą wydajność, więc w większość przypadków będą lepszym rozwiązaniem. Oczywiście trochę tutaj upraszczamy, ponieważ w części zastosowań dyski SAS wciąż są niepokonane (choćby rozwiązania dwukontrolerowe), jednak na potrzeby mniejszych urządzeń, SSD są górą. Bardzo istotnym czynnikiem jest też nieustannie spadająca cena takich nośników, która pozwala coraz większej liczbie klientów na stosowanie takich dysków. W momencie pisania tego artykułu, średnia cena dysków WD RED SA500 (24 listopada 2020r.) to ok. 550 zł na dysk 960GB. To oczywiście więcej niż koszt dysku HDD (WD RED 1TB – koszt ok. 270-300 PLN), jednak warto rozważyć montaż dysków SSD w swoim NAS – spokojnie możemy połączyć np. 2 dyski SSD i 2-4 dyski HDD w jednym urządzeniu ciesząc się wysoką wydajnością i dużą powierzchnią przy zrównoważonym koszcie.
Podsumowując – trafiły do nas kolejne dyski, które swoją wydajnością i działaniem bardzo pozytywnie nas zaskoczyły. Biorąc pod uwagę uzyskane rezultaty oraz cenę dysku, możemy do zdecydowanie polecić wszystkim użytkownikom NAS, którzy chcą uzyskać lepszą i wydajniejszą pracę ze swoim urządzeniem. No i warto pamiętać o 5 latach gwarancji, która chroni nas na wypadek dysku dłużej, niż zwykle spotykane gwarancje 2/3-letnie.
A już niedługo zaprezentujemy testy kolejnych dysków. W kolejce czekają dyski Seagate EXOS 18TB oraz WD Gold DC SN960.
Testy zostały przeprowadzony w sposób niezależny. Firma WD nie płaciła za wykonanie testów jedynie dostarczyła cztery dyski, które zostały w naszym laboratorium. Wszystkie wyniki zostały uzyskane z założeniem określonej w treści metodyki badań w hermetycznym środowisku, dlatego mogą się nieznacznie różnić od wyników uzyskiwanych w innej konfiguracji sprzętowo-programowej. Spostrzeżenia własne autorów. Wszystkie materiały należą do autorów testu, chyba, że zaznaczono inaczej.
Nowy rok rozpoczynamy nowymi newsami ze świata backup i storage. https://www.servethehome.com/hands-on-with-pure-storage-s-flashblade-hardware/ INFO: Prezentacja i test…
Zapraszamy do ostatniego już w tym roku zestawienia nowości ze świata backup i storage. https://www.servethehome.com/qnap-tl-d400s-review-4-bay-sata-jbod-das-enclosure/…
Święta, nie święta, zestawienie nowości ze świata backup i storage musi się pojawić. Zapraszamy do…
Ostatnie kilka testów, które przeprowadzaliśmy na backupacademy dotyczyło dysków flash. Tym razem wracamy do dysków…
Zapraszamy do kolejnego zestawienia nowości ze świata backup i storage: https://www.storagenewsletter.com/2023/12/08/dram-revenue-soaring-to-13-5-billion-in-3q23-18-q-q-growth/ INFO: Wzrasta wartość sprzedaży pamięci…