⇡#Методика тестирования
Изолированные тесты производительности
Выполняются с помощью Iometer 1.1.0. Объем и скорость передачи данных указывается в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт). Границы блоков выровнены относительно разметки по 4 Кбайт.
- Последовательное чтение/запись данных блоков размером 128 Кбайт с глубиной очереди запросов 256.
- Произвольное чтение/запись блоков от 512 байт до 2 Мбайт с глубиной очереди запросов 256.
- Смешанное чтение/запись блоков размером 128 Кбайт с глубиной очереди запросов 256. Доля операций чтения и записи варьируется от 0 до 100 % с шагом 10 %.
- Зависимость пропускной способности от длины очереди команд. Выполняется чтение блоков размером 4 Кбайт, глубина очереди запросов варьирует от 1 до 256 с шагом степени двойки. Аналогичный тест на запись блоков не проводится, так как по этому параметру жесткие диски не различаются.
- Устоявшееся время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись блоков размером 512 байт с глубиной очереди запросов 1. Тест продолжается в течение 10 мин.
- Постоянство времени отклика. Выполняется произвольное чтение/запись блоков размером 4 Кбайт с глубиной очереди запросов 256. Для каждого отрезка теста продолжительностью 1 с записывается среднее и максимальное значение времени отклика, на основании которых вычисляются: а) средние значения обоих показателей; б) стандартное отклонение среднего времени отклика.
- Многопоточное чтение/запись. Создаются четыре потока, выполняющие последовательное чтение/запись блоков размером 64 Кбайт с глубиной очереди запросов 1. Потоки имеют доступ к непересекающимся адресным пространствам объемом 100 Гбайт, которые расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная пропускная способность всех потоков, а также каждого из них в отдельности.
Тесты с эмулированной нагрузкой
- В Iometer 1.1.0. Объем и скорость передачи данных указывается в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт). Границы блоков выровнены относительно разметки по 4 Кбайт. Глубина очереди команд – 256.
Размер блока | Доля от всех запросов | Доля чтения | Доля произвольного доступа |
База данных |
8 Кбайт |
100 % |
67 % |
100 % |
Файловый сервер |
512 байт |
10 % |
80 % |
100 % |
1 Кбайт |
5 % |
80 % |
100 % |
2 Кбайт |
5 % |
80 % |
100 % |
4 Кбайт |
60 % |
80 % |
100 % |
8 Кбайт |
2 % |
80 % |
100 % |
16 Кбайт |
4 % |
80 % |
100 % |
32 Кбайт |
4 % |
80 % |
100 % |
64 Кбайт |
10 % |
80 % |
100 % |
Рабочая станция |
8 Кбайт |
100 % |
80 % |
80 % |
Веб-сервер |
512 байт |
22 % |
100 % |
100 % |
1 Кбайт |
15 % |
100 % |
100 % |
2 Кбайт |
8 % |
100 % |
100 % |
4 Кбайт |
23 % |
100 % |
100 % |
8 Кбайт |
15 % |
100 % |
100 % |
16 Кбайт |
2 % |
100 % |
100 % |
32 Кбайт |
6 % |
100 % |
100 % |
64 Кбайт |
7 % |
100 % |
100 % |
128 Кбайт |
1 % |
100 % |
100 % |
512 Кбайт |
1 % |
100 % |
100 % |
- PCMark 7 (Secondary Storage). На тестируемом накопителе создается единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объем. В результатах учитывается а) итоговый балл теста; б) пропускная способность в отдельных субтестах.
⇡#Тестовый стенд
Конфигурация тестового стенда |
CPU |
AMD Phenom II X2 560 Black Edition |
Материнская плата |
MSI 890GXM-G65 |
Оперативная память |
DDR3 SDRAM, 1600 МГц, 4 Гбайт |
ПЗУ |
Intel SSD 510 120 Гбайт |
Операционная система |
Windows 7 Ultimate x64 |
Тестируемый накопитель подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI.
⇡#Производительность, основные тесты
Последовательное чтение/запись
- Seagate Enterprise NAS HDD, как единственный диск, сочетающий терабайтные пластины со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, намного превосходит остальных участников тестирования по скорости произвольного чтения/записи.
- WD Red Pro, WD Red и HGST Deskstar NAS мало различаются по этому параметру.
- Seagate NAS HDD – заметно более медлительный диск, чем все остальные.
Произвольное чтение/запись
- Seagate NAS HDD и WD Red демонстрируют посредственную скорость произвольного чтения и записи по сравнению с семитысячниками, которыми являются остальные участники теста, — чего и следовало ожидать.
⇡#Производительность, расширенный анализ
Устоявшееся время отклика
- Произвольное чтение мелких блоков с минимальной длиной очереди команд позволяет оценить механику жесткого диска – как быстро актуатор с магнитными головками находит запрошенный сектор. Второй фактор, сокращающий время доступа, – скорость вращения шпинделя.
- WD Red Pro выделяется в лучшую сторону по этому параметру, хотя в абсолютном масштабе большой разницы между дисками тут нет.
- Скорость доступа при записи блоков не столь информативна в этом тесте, так как накопитель стремится сначала записать блок в буфер и отрапортовать об этом контроллеру, а потом уже произвести отложенную запись на магнитный носитель в удобный момент. Чтобы компенсировать этот фактор, тест продолжается в течение 10 минут, но результаты некоторых дисков все равно могут отклоняться как в лучшую, так и, как ни странно, в худшую сторону от полученных в тесте на чтение. Именно последнее произошло с Seagate NAS HDD и WD Red.
Смешанное чтение/запись
- Хотя Seagate Enterprise NAS HDD обладает наилучшими характеристиками отдельно по чтению или записи, преимущество теряется при выполнении операций двух типов в равной пропорции.
Зависимость пропускной способности от длины очереди команд
- Все участники теста набирают быстродействие вследствие увеличения очереди команд.
Многопоточное чтение
- Диски WD увеличивают суммарную пропускную способность, отдавая приоритет нескольким потокам в ущерб другим. Но судя по тому, что между потоками все-таки нет откровенно сильного дисбаланса (что особенно заметно в случае WD Red), играет роль какой-то другой фактор: например, операции в потоке группируются для последовательного исполнения.
- Остальные диски выполняют операции четырех потоков с равной скоростью, из-за чего все это происходит чрезвычайно медленно.
Многопоточная запись
- За счет буфера жесткий диск может в равной степени обслуживать несколько потоков записи. Seagate Enterprise NAS HDD быстрее справляется с этой задачей.
- Seagate NAS HDD и HGST Deskstar NAS, напротив, заметно отстают.
Постоянство времени отклика: среднее/максимальное
- В целом если диск имеет преимущество в среднем времени отклика, то и максимально зарегистрированное также будет меньше. Явных отклонений от этой закономерности ни один участник тестирования не продемонстрировал.
Постоянство времени отклика: разброс
- При чтении блоков консистентность производительности дисков примерно одинакова, за исключением нестабильного WD Red.
- При записи диски в целом соотносятся так же, как в тесте на саму скорость произвольного чтения. Более быстрые диски отличаются и более стабильной производительностью.
Производительность, эмулированная нагрузка
- Результаты всех тестов примерно одинаковы: Seagate Enterprise NAS HDD лидирует в группе семитысячников, WD Red и Seagate NAS HDD сравнимы по быстродействию и сильно уступают своим более высокооборотным коллегам.
PCMark 7
- Десктопный бенчмарк расположил соперников немного в другом порядке. Seagate Enterprise NAS HDD по-прежнему впереди, но его преимущество уже не столь выражено.
⇡#Выводы
Среди пяти дисков, участвующих в тестировании, три (HGST Deskstar NAS, Segate Enterprise NAS HDD, WD Red Pro) обладают скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Оставшиеся два крутят шпиндель на скорости 5400-5900 об/мин (Seagate NAS HDD, WD Red).
При прочих равных условиях более высокая скорость вращения гарантирует более высокую производительность HDD. Однако скорость линейного чтения/записи в HDD определяется еще и плотностью магнитной записи. Поэтому, скажем, пятитысячники WD Red и Seagate NAS HDD на терабайтных пластинах мало уступают семитысячнику WD Red Pro с плотностью записи 800 Гбайт на пластину. А вот Seagate Enterprise NAS HDD, благодаря сочетанию терабайтных пластин и скорости вращения шпинделя 7200 об/мин, здесь абсолютно вне конкуренции.
Однако реализовать это преимущество на практике возможно только в специальных условиях. Для домашнего ПК потребуется прямое подключение к накопителю по шине USB 3.0 или Thunderbolt, так как пропускная способность сети Gigabit Ethernet или IEEE 802.11ac заведомо ниже, чем у самого завалящего из современных жестких дисков. Альтернативный вариант – если и шасси NAS, и клиентский компьютер поддерживают агрегацию портов Gigabit Ethernet либо работают в 10-гигабитной сети. Это уже прерогатива корпоративного оборудования.
Конечно, семитысячники обеспечивают меньшее время отклика безотносительно к плотности записи, что выражается в высоких скоростях произвольного чтения/записи, но реальное значение это имеет только для высоконагруженных хранилищ корпоративного класса.
А теперь несколько слов об отдельных устройствах в каждом из двух классов HDD для NAS.
От моделей любого объема в линейке Seagate Enterprise NAS HDD стоит ожидать великолепной производительности благодаря пластинам емкостью 1 Тбайт. WD Red Pro в объеме вплоть до 4 Тбайт комплектуется пластинами по 600/800 Гбайт, поэтому скорость линейного чтения/записи у данного образца куда ниже, чем у предыдущего участника обзора (к новым пяти- и шеститерабайтным моделям это, естественно, не относится). В пользу Red Pro играет высокая скорость произвольного чтения/записи, но так ли это важно, зависит от сценария использования NAS (см. выше).
HGST Deskstar NAS в объеме 5 и 6 Тбайт комплектуется пластинами по 1 и 1,2 Тбайт соответственно, но вместо этих моделей нам пришлось взять на тестирование 4-терабайтный HDD, собранный на пластинах по 800 Гбайт. Диск не отличается от WD Red Pro по скорости последовательного доступа, но не столь хорош в произвольном чтении/записи.
К жестким дискам для домашних и мелкоофисных NAS относятся линейки Seagate NAS HDD и WD Red. Последняя предлагает диски вплоть до 6 Тбайт, в то время как Seagate NAS HDD ограничен объемом 4 Тбайт. Кроме того, старшие модели WD Red, благодаря плотности записи 1,2 Тбайт на пластину, еще и быстрее, чем Seagate NAS HDD при строго линейном чтении/записи блоков (хотя опять-таки даже на Gigabit Ethernet вы этого не почувствуете).
Про WD Red объемом 6 Тбайт, к сожалению, придется сказать и нелестное слово. Сначала у нас было несколько экземпляров этой модели с прошивкой версии 68MYMN0, и все они отличились аномально низкой скоростью произвольного чтения/записи. Как выяснилось, проблема была связана с тем, что контроллер по какой-то причине не может использовать длинную очередь команд для увеличения производительности. Диск с прошивкой 68MYMN1, присланный на замену, уже работал без проблем. Так что, если вам понравилась эта модель, не поленитесь посмотреть на маркировку при покупке.
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.