Test 1 – QTS

Standardowo testy zaczynamy od sprawdzenia, jak sam QNAP jest w stanie wykorzystać podłączone dyski. Korzystamy z wbudowanych narzędzi w aplikację Pamięć Masowa i Migawki w systemie QTS (w tych testach po raz pierwszy korzystamy z nowego systemu z QTS 5.0). System jest w stanie sprawdzić prędkość odczytu sekwencyjnego oraz IOPS takiego odczytu. Po wykonaniu testu zobaczyliśmy następujące wyniki: 

I tutaj pojawia się spore, ale bardzo miłe zaskoczenie! Według specyfikacji producenta, firmy Kingston, dyski DC1500M oferują przepustowość odczytu sekwencyjnego na poziomie 3100 MB/s. Jednak QNAP podczas wykonanego testu ocenił maksymalną prędkość na 3,42 GB/s, więc znacząco więcej. Oczywiście bierzemy pod uwagę specyfikę hermetycznych testów, która może na tym etapie zaburzać oczekiwania co do przyszłych wyników, jednak zaczynamy testy dysków z wielkim entuzjazmem po zobaczeniu takich wartości.

Ważne jest też to, że wszystkie dyski wykazały dokładnie taką samą prędkość. Różnice widzimy tylko w przypadku odczytu sekwencyjnego IOPS.  Jednak całość oscyluje w okolicach 252 501 IOPS.

Kolejny test w QTS to test profilowania dysków SSD, który wykonujemy dzięki aplikacji dostępnej dla systemu QTS. Podczas profilowania dysków, aplikacja je formatuje, po czym przygotowuje do testów zapisu aby zweryfikować, jak dyski zachowają się w długim okresie czasu.

Przypomnijmy, czym jest Write Amplification. W sytuacji, gdy na dysku SSD 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.

Ze względu na czas wykonywania testów profilowania dysków (do kilkunastu godzin), test taki przeprowadziliśmy tylko dla konfiguracji RAID 0.

Narzędzie profilowania dysków ma na celu znalezienie optymalnego poziomu wewnętrznego cache zapisu, który pozwoli zachować wysoką wydajność zapisu danych niezależnie od poziomu utylizacji dysku. Tańsze dyski twarde (konsumenckie) zwykle maja mały cache wbudowany, co oznacza, że przy wykorzystaniu powyżej 50% powierzchni dysku jego wydajność zacznie zauważalnie spadać. Dyski serwerowe, dyski klasy Enterprise zwykle wyposażone są w dużo większą pamięć dodatkową, która pozwala wydajnie zarządzać zapisem danych na dysku nawet przy wysokim jego wykorzystaniu (a dokładniej oferowanej przez niego przestrzeni). Między innymi to jest powodem dużo wyższej ceny takich dysków. Wcześniejsze testy dysków Kingston DC500M wykazały, że producent dobiera optymalny poziom wewnętrznej pamięci, ponieważ w przeprowadzonych testach profilowania dyski przez niemal cały czas testy wykazywały wysoką wydajność przy niemal zerowym dodatkowym provisioningu. Czyli mówiąc najprościej – nie potrzebują one wydzielenia dodatkowej pamięci z przestrzeni użytkowej. 

Zobaczmy zatem, jak wypadły dyski DC1500M. 

Jak widać na powyższym wykresie, najwyższy poziom IOPS udało się uzyskać przy zerowym OP. Tak więc teoretycznie najlepiej dyski będą się zachowywały, gdy nie będziemy ingerować w ustawienia pamięci podręcznej dysku. Brawo Kingston. Jednak warto też zauważyć, że przy dużym OP (na poziomie 40%), wydajność znowu wzrasta.

Zobaczmy jeszcze, jak wyglądał przebieg testu w czasie.  

Tutaj mamy dobrze zobrazowane wyniki testu wykonanego dla grupy dysków z określoną testową powierzchnią OP (a więc widzimy zachowanie dysku przy użyciu wbudowanego cache + OP). W przypadku przebiegu w czasie widzimy potwierdzenie wcześniejszych wyników, a więc najlepsze wyniki odnotowane są dla OP na poziomie 0% i 40%. Co ciekawe, w przypadku 40% widoczny jest chwilowy spadek wydajności, z kolei przy 0% takiego zachowania nie widzimy.

Przejdźmy teraz do kolejnego testu – DiskFill Test.