Test 4 – IOmeter

Przechodzimy teraz do bodaj najważniejszego testu spośród wszystkich wykonywanych dla testowanych dysków. Testując dyski Seagate Exos 18TB przy użyciu IOmeter poddaliśmy je kompleksowemu badaniu wydajności i przepustowości. 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 i WD SA500 oraz HDD Seagate IronWolf:

  • 4KB Random Read
  • 4KB Random Write
  • 4KB Sequential Read
  • 4KB Sequential Write
  • 8KB Random Read
  • 8KB Random Write
  • 8KB Sequential Read
  • 8KB Sequential Write
  • 64KB Random Read
  • 64KB Random Write
  • 64KB Sequential Read
  • 64KB Sequential Write

Wyniki przeprowadzonych testów wypadły następująco:

1. iSCIS 10GbE – IOPS

 

2. iSCIS 10GbE – MB/s

3. iSCIS 10GbE – IOPS w czasie 

W wykonywanych przez nas testach przy użyciu IOmeter skupiamy się na zapisie/odczycie sekwencyjnym oraz losowym aby zweryfikować zachowanie dysku w różnych sytuacjach. Teoretycznie w przypadku NAS głównie mamy do czynienia z zapisem i odczytem sekwencyjnym, jeśli jednak mamy na urządzeniu uruchomione maszyny wirtualne, kontenery czy udostępniamy przestrzeń zewnętrznym systemom na potrzeby np. Wirtualizacji (Hyper-V, VMware) pojawi się spora ilość zapisów i odczytów losowych.

Testowane dyski niezależnie od grupy RAID w której pracowały, wykazały najgorsze wyniki w testach 8KB i 64KB, natomiast najlepsze w odczycie i zapisie sekwencyjnym 4K i 8K. Widzimy oczyliście najlepsze wyniki dla RAID 0, gdzie przekraczamy wartość 80 000 IOPS w przypadku zapisu sekwencyjnego 4K i 75 000 IOPS przy odczycie sekwencyjnym 4K. Trochę niższe wyniki widzimy dla 8K, jednak tutaj sytuacja się odwraca i to odczyt wykonywany jest z wyższą liczbą IOPSów. Jeśli porównamy dyski X18 pracujące w RAID 5 i RAID 10, to zobaczymy, że w większości przypadków RAID 5 sprawuje się lepiej, wyjątkiem jest zapis sekwencyjny 4K i 8K.

Jeśli jednak popatrzymy na wyniki przepustowości, sytuacja się obraca. Tutaj najlepsze wyniki uzyskujemy dla testów sekwencyjnych 64K i co ciekawe, RAID 5 w odczycie okazał się szybszy niż RAID 0. Jednak musimy mieć na uwadze, że w tym przypadku korzystamy z połączenia 10GbE, a więc przesyłanie małej porcji danych nie jest w czasie testu wysycić łącza, dlatego tak małe pojedyncze pliki były przesyłane z niższą prędkością. Dopiero przy większym pliku system ma czas na uzyskanie wyższej prędkości.

4. FC 8Gbps – IOPS

5. FC 8Gbps – MB/s

6. FC 8Gbps – IOPS w czasie

Pierwszą rzeczą, która rzuca się w oczy przy teście poprzez FC 8Gbps jest odwrócenie sytuacji w porównaniu RAID 5 i RAID 10. W tym wypadku dyski X18 pracujące w RAID 10 sprawują się lepiej, niż w przypadku konfiguracji RAID 5. Co więcej, w przypadku sekwencyjnego zapisu 4K i 8K RAID 5 okazał się znacząco mniej wydajny. Jednak porównajmy wyniki uzyskane przy użyciu FC i iSCSI:

Jak widać bezpośrednie porównanie pokazuje, że nie ma jednoznacznego zwycięzcy. W części testów dyski lepiej pracowały udostępniając przestrzeń przez FC (4K/8K odczyt i zapis w RAID 10), a w części to iSCSI okazywało się lepsze (RAID 5). Pokazuje to, że nie ma jednoznacznego przepisu na dobór dysku. Tak naprawdę wydajność dysku w danym środowisku będzie również określona przez jego przeznaczenie (a dokładniej charakterystykę jego pracy), ale nawet metoda połączenia przy udostępnianiu przestrzeni będzie miała znaczenie. Trzeba też podkreślić, że w tym bezpośrednim porównaniu mamy do czynienia z dwoma protokołami połączeniowymi, które dzieli różnica 20% przepustowości. iSCSI połączone było bezpośrednio przewodem DAC pomiędzy serwerem a QNAP NAS o przepustowości 10GbE, natomiast w przypadku połączenia FC (też bezpośredniego) mamy 8Gbps.

Decydując się na z Fibre Channel należy też pamiętać o ważnej zależności. Dobierając urządzenie, które będziemy wykorzystywać jako storage należy zwrócić uwagę na częstotliwość taktowania procesora. Dla wydajności FC bardzo duże znaczenie 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