Fusion-io ioDrive против Intel X25-E: какой серверный накопитель лучше? – THG.RU

Введение

Нажмите на картинку для увеличения.

Прогресс в области накопителей, возможно, недавно стал более заметен, чем на других сегментах рынка (за исключением графики). Более быстрые процессоры показывают себя, только если у вас используются приложения, которые могут от них выиграть, да и продвижения в области платформ невелики. Но ускорение жёсткого диска или других накопителей приводит к заметной разнице. Клиентские ПК, как настольные, так и ноутбуки, начинают быстрее грузить операционную систему и приложения из-за увеличенной пропускной способности, а серверы благодаря более скоростной подсистеме хранения данных тоже получают больше операций ввода/вывода в секунду.

Fusion-io ioDrive против Intel X25-E SSD

Свежий прогресс в области накопителей корпоративного класса весьма впечатляющ. Мы уже протестировали пару наиболее инновационных продуктов: SSD Intel X25-E для серверов и ioDrive от Fusion-io. Оба используют флэш-память и обеспечивают очень высокую производительность по сравнению с любыми механическими жёсткими дисками или даже RAID-массивами на их основе. Но давайте посмотрим, какой из двух накопителей можно назвать лучшим выбором для серверов.

Fusion-io ioDrive

Нажмите на картинку для увеличения.

ioDrive – это не обычный привод, поскольку он построен на флэш-памяти и подключается к компьютеру через интерфейс x4 PCI Express, а не через более привычные Serial Attached SCSI (SAS) или Serial ATA (SATA). Поскольку интерфейсы SAS и SATA дают скорость всего 300 Мбайт/с (600 Мбайт/с к концу этого года), выбор подобного соединения действительно имеет смысл для достижения высокой пропускной способности.

Fusion-io предлагает версии накопителей на 80, 160 и 320 Гбайт, то есть они могут хранить больше данных, чем средний серверный SSD (которые по-прежнему ограничены 32 или 64 Гбайт). Для самой ёмкой версии Fusion использует память с многоуровневыми ячейками (MLC), но для вариантов на 80 и 160 Гбайт была взята более скоростная память с одноуровневыми ячейками (SLC).

Низкопрофильную карту ioDrive можно устанавливать в обычные ПК или в серверы 2U с доступным слотом x4 PCI Express (или более широким). Однако вы не сможете с неё загружаться, поскольку интерфейс для накопителя нестандартный. Впрочем, продукт явно не ориентирован на настольные ПК, но он впечатляет своей производительностью в серверах, где критично высокое число операций ввода/вывода в секунду.

Нажмите на картинку для увеличения.

Если любой накопитель SATA или SAS можно подключать без каких-либо дополнительных действий, то для ioDrive требуется установка драйвера. Сегодня доступны драйверы под Linux и 64-битную версию Windows, но Fusion-io пока ещё не выпустила 32-битные драйверы.

Чтобы выбрать нужный режим производительности, вам нужно будет использовать утилиту под названием IoManager. Вы можете использовать как полную ёмкость 80 Гбайт в случае нашего тестового образца (режим максимальной ёмкости Maximum Capacity) или переключиться на один из режимов повышения производительности. Режим улучшенной производительности записи (Improved Write Performance) использует алгоритм распределения операций записи, который позволяет их ускорить, но при этом ёмкость снижается до 40 Гбайт. Наконец, режим максимальной производительности записи (Maximum Write Performance) ещё сильнее снижает ёмкость до 24 Гбайт, обеспечивая при этом ещё более высокую производительность. Все эти преимущества влияют, по большей части, на скорость операций ввода/вывода, но также и на пропускную способность записи – если вы согласны снизить полезную ёмкость, конечно.

Для получения дополнительной информации рекомендуем ознакомиться с отдельным обзором ioDrive от Fusion-io.

Intel X25-E

Нажмите на картинку для увеличения.

2,5″ твёрдотельный накопитель Intel X25-M для массового рынка, который мы тестировали в прошлом году, нас впечатлил, но X25-E оказался ещё лучше. Он не может дать больше пропускной способности чтения, чем вариант для массового рынка, да и ограничен ёмкостью 32/64 Гбайт (в этом году должна выйти более ёмкая модель), но скорость записи, по крайней мере, в два раза выше по причине использования более быстрой памяти на одноуровневых ячейках SLC. X25-M записывает информацию со скоростью ниже 100 Мбайт/с, а у X25-E скорость записи достигает почти 170 Мбайт/с. Но, в свою очередь, X25-M сегодня доступен в ёмкостях до 160 Гбайт.

Но реальные преимущества X25-E начинают проявлять себя под приложениями, чувствительными к скорости операций ввода/вывода. Накопитель просто быстрее, чем любой другой SSD на флэш-памяти, который побывал в нашей лаборатории; он обеспечивает настолько высокую производительность ввода/вывода, что находится в собственной лиге. Один X25-E на флэш-памяти способен обеспечить производительность ввода/вывода на уровне крупного и сложного RAID-массива на основе жёстких дисков SAS со скоростью вращения шпинделя 15 000 об/мин. И всё это при условии того, что энергопотребление составляет меньше 2 Вт, а массивы RAID требуют от 100 до 200 Вт.

X25-E использует интерфейс SATA/300, как и почти все SSD, доступные сегодня.

Нажмите на картинку для увеличения.

Обе стороны печатной платы накопителя заняты чипами памяти SLC, но на верхней стороне присутствует собственный контроллер флэш-памяти Intel, поддерживающий интерфейс Serial ATA. Кроме того, можно заметить микросхему Samsung, которая является кэш-памятью. Как можно видеть по результатам тестов, у X25-M и X25-E контроллер работает очень эффективно. Усиление записи (write amplification) не является серьёзной проблемой для накопителей Intel, да и производительность вполне стабильная по сравнению с другими SSD.

На данный момент у Intel X25-E есть реальные конкуренты только из Кореи – Memoright и Mtron являются единственными производителями, позиционирующими свои SSD для серверов. Однако Intel X25-E оказался лидером практически в любом тесте.

Для получения дополнительной информации рекомендуем ознакомиться с отдельным обзором Intel X25-E.

Тестовая конфигурация

Результаты тестов

Пропускная способность интерфейса

Мы решили привести результаты только пропускной способности интерфейса, поскольку вряд ли кто-то будет покупать SSD корпоративного класса, чтобы получить высокую скорость чтения или записи. Любой современный жёсткий диск на 15 000 об/мин способен выдать от 100 до 150 Мбайт/с пропускной способности чтения и записи, и стоит он намного дешевле подобных SSD.

Пропускная способность интерфейса достигает у ioDrive от Fusion-io почти 600 Мбайт/с, а Intel X25-E смог дать, максимум, 223 Мбайт/с. Но следует помнить, что 80-Гбайт ioDrive стоит от $3000, а Intel SSD можно купить намного дешевле. Да и создание RAID-массивов на основе накопителей X25-E тоже может стать весьма привлекательной опцией.

Производительность ввода/вывода

ioDrive обеспечил производительность ввода/вывода в сценарии файлового сервера почти в два раза выше, чем Intel X25-E. Однако, опять же, не забывайте о цене предложения Fusion-io, которая в три раза выше, чем у одного Intel X25-E.

Для сравнения: жёсткие диски на 15 000 об/мин достигают 250-350 операций ввода/вывода в секунду в данном тесте, а два флэш-накопителя оказываются примерно в 20 раз быстрее.

Результаты ввода/вывода в сценарии сервера баз данных оказались весьма интересными. Intel X25-E достигает от 6500 до 10 000 операций ввода/вывода в секунду при малой глубине очереди, но результаты падают до 4000 операций ввода/вывода в секунду при увеличении глубины очереди. ioDrive ведёт себя по-другому. Он обеспечивает в 2,5 раза большую производительность, чем X25-E при выполнении отдельных команд, но снижает производительность чуть больше по сравнению с Intel при увеличении очереди команд. Переключение ioDrive в один из более быстрых режимов записи, что приводит к снижению ёмкости, даёт более чем в два раза большую производительность ввода/вывода. В данном случае RAID-массив из SSD Intel X25-E вряд ли смог бы догнать ioDrive при схожей стоимости.

Для сравнения: жёсткие диски на 15 000 об/мин достигают 200-300 операций ввода/вывода в секунду в данном тесте, а два флэш-накопителя оказываются примерно в 180 раз быстрее.

Производительность web-сервера впечатляет в обоих случаях, хотя ioDrive оказался примерно в три раза быстрее, чем Intel X25-E.

Для сравнения: жёсткие диски на 15 000 об/мин достигают 250-500 операций ввода/вывода в секунду в данном тесте.

Производительность в сценарии рабочей станции очень схожа с результатами файлового сервера. SSD Intel X25-E более, чем в десять раз быстрее, чем любой жёсткий диск. Но ioDrive по-прежнему увеличивает уровень производительности более чем в два раза. Переход в ускоренные режимы записи вновь удваивает или даже утраивает производительность продукта Fusion-io.

Для сравнения: жёсткие диски на 15 000 об/мин достигают 250-350 операций ввода/вывода в секунду в данном тесте.

Заключение

Нажмите на картинку для увеличения.

Самым высокопроизводительным накопителем оказался ioDrive от Fusion-io, который доступен в ёмкостях 80, 160 или 320 Гбайт в формате карты расширения x4 PCI Express. Его можно устанавливать в любую систему с совместимым слотом, но поддержка ограничена 64-битными операционными системами из-за необходимости установки драйвера и его доступности. Кроме того, ioDrive не является обычным накопителем, поскольку вы не сможете с него загрузиться, да и не сможете установить его в системы с малым форм-фактором из-за дизайна карты расширения. Цены начинаются с уровня $3000, при этом вы получаете самую высокую возможную производительность ввода/вывода при данном уровне цены. Только RAM-накопители могут дать больше, но стоят они дороже, а ёмкость обеспечивают меньше.

Однако и Intel X25-E нельзя считать проигравшим. Как видно по нашим тестам, перед нами самый скоростной стандартный накопитель для серверных окружений. Его интерфейса SATA/300 может быть недостаточно для всех применений, но не следует забывать, что SAS-контроллеры способны работать с накопителями SATA. Ёмкости у X25-E оказываются меньше, чем у ioDrive или жёстких дисков, но следует учитывать высокую производительность и эффективность. При цене $500 накопитель X25-E вполне доступен, чтобы создавать RAID-массивы на пять-шесть дисков по цене накопителя ioDrive начального уровня.

Ни ioDrive, ни SSD X25-E не предназначены для максимальной пропускной способности. Для данного случая лучше воспользоваться массивом из быстрых жёстких дисков на 15 000 об/мин.