Обзор 10-Тбайт жесткого диска Seagate Enterprise Capacity (ST10000NM0086)

⇡#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.

1. Последовательное чтение/запись данных блоками размером 128 Кбайт с глубиной очереди запросов 256.

2. Произвольное чтение/запись блоков от 512 байт до 2 Мбайт с глубиной очереди запросов 256.

3. Смешанное чтение/запись блоков размером 128 Кбайт с глубиной очереди запросов 256. Доля операций чтения и записи варьирует от 0 до 100% с шагом 10%.

4. Зависимость пропускной способности от глубины очереди запросов. 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, т. к. по этому параметру жесткие диски не различаются.

5. Устоявшееся время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись блоков размером 512 байт с глубиной очереди запросов 1. Тест продолжается в течение 10 мин.

6. 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.

7. 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

1. 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.

2. 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

Тестируемый накопитель подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI.

⇡#Участники тестирования

Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) мы протестировали в модификации с интерфейсом SATA и эмуляцией 512-байтовых секторов. Для сравнения в обзоре участвует диск HGST Ultrastar He8, относящийся к предыдущему поколению гелиевой платформы HGST, а также несколько устройств из нашего группового теста HDD объемом 6 Тбайт.

• Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) 10 Тбайт (ST10000NM0086);
• HGST Ultrastar 7K6000 6 Тбайт (HUS726060ALE614);
• HGST Ultrastar He8 8 Тбайт (HUH728080ALE600);
• Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD 6 Тбайт (ST6000NM0024);
• Seagate Enterprise NAS HDD 6 Тбайт (ST6000VN0001);
• Seagate NAS HDD 8 Тбайт (ST8000VN0002);
• WD Red 6 Тбайт (WD60EFRX);
• WD Green 6 Тбайт (WD60EZRX);
• WD Purple 6 Тбайт (WD60PURX).

⇡#Последовательное чтение/запись

По скорости линейного чтения/записи гелиевый Seagate лидирует, достигая показателей, которые мы наблюдали у дисков со скоростью вращения шпинделя 10 тыс. об/мин в прошлогоднем тесте HDD с интерфейсом SAS.

Произвольное чтение/запись

• По скорости произвольного чтения ST10000NM0086 также оказался быстрейшим накопителем. Среди всех HDD со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин особенно выражена разница лидера с Ultrastar He8.
• В тесте на чтение новинка превзошла результаты других дисков Seagate своего класса, но конкуренты от HGST здесь недосягаемы благодаря media cache — распределенным по пластинам участкам, которые позволяют выполнить запрос на произвольное чтение, сбросив данные в ближайший к головке сегмент дискового кеша, вместо того чтобы искать отдаленный целевой сектор. В удобные моменты HDD затем перенесет данные туда, куда они были направлены хост-контроллером.

⇡#Производительность, расширенный анализ

Устоявшееся время отклика

• В тесте на чтение 512-байтовых блоков с единичной глубиной очереди запросов результаты зависят прежде всего от механики HDD, а не от логики. Здесь все Nearline-диски сходны между собой и выделяются среди своих коллег для десктопа и NAS.
• В тесте на запись большую роль играет эффективный буфер, и ST10000NM0086 вместе с корпоративными дисками HGST одинаково хорош в этой задаче.

Смешанное чтение/запись

Новинка весьма эффективно справляется c нагрузкой при смешанных запросах на чтение/запись, уступая по этому параметру только Seagate NAS HDD.

⇡#Зависимость пропускной способности от длины очереди команд

Среди участников теста ST10000NM0086 наиболее эффективно работает при длинной очереди команд. При более скромных значениях QD, свойственных типичным серверным нагрузкам, диск теряет преимущество перед 6-терабайтными HDD из линеек Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD и HGST Utrastar 7K6000, но сохраняет отрыв от HGST He8 и других соперников.

Многопоточное чтение/запись

Судя по результатам этого теста, диск пытается честно двигать головками между четырьмя областями адресного пространства, с которыми работают отдельные worker’ы программы Iometer, не пытаясь выстроить запросы в эффективную для исполнения цепочку. Такое поведение характерно для большинства корпоративных приводов. Однако в силу большей плотности записи четыре области по 100 Гбайт занимают на пластинах ST10000NM0086 меньше места, чем в менее емких соперниках, работающих по такой же логике, отчего его общее быстродействие выше.

⇡#Постоянство времени отклика

• В этом тесте длинная очередь запросов позволяет максимизировать пропускную способность диска по операциям в секунду, но одновременно создает ситуацию, когда время отклика между отправкой запроса с хост-контроллера и получением результата велико настолько, чтобы разница между его средним значением и пиковым была наиболее выраженной, как и разброс времени отклика.
• В тесте на чтение ST10000NM0086 обладает наименьшей средней латентностью среди соперников, отличным показателем максимальной латентности и наименьшим ее разбросом.

При записи дискам HGST снова помогает media cache, однако ST10000NM0086 является лучшим HDD в тесте, не обладающим этой технологией.

⇡#Производительность, эмулированная нагрузка

ST10000NM0086 превосходит HGST He8 во всех типах нагрузки, однако во всех тестах, кроме эмуляции веб-сервера, уступает первенство HGST 7K6000.

PCMark 7

Бенчмарк, эмулирующий десктопные задачи, отдает предпочтение дискам Seagate для NAS, из которых Seagate NAS HDD практически не уступает ST10000NM0086, а Seagate Enterprise NAS HDD превосходит новинку. Соперники производства HGST, столь грозные в синтетических тестах Iometer и эмуляции серверных приложений, сдали свои позиции в PCMark 7.

⇡#Выводы

Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) объемом 10 Тбайт воплощает в себе лучшие технологии, которыми Seagate располагает в сегменте жестких дисков форм-фактора 3,5 дюйма, — это наиболее высокая плотность записи, высокопроизводительная механика, большой буфер и конструкция герметичного корпуса, благодаря которой накопитель производит впечатление гелиевого HDD нового поколения по сравнению с тем, что было выпущено до него. По основным метрикам быстродействия диск принадлежит к высшей категории среди корпоративных накопителей класса Nearline. Прибавьте к этому сниженное благодаря гелию энергопотребление и высокие показатели отказоустойчивости.

К сожалению, у нас не было конкурирующих продуктов такого же объема, которые мы могли бы сравнить с новинкой, но по совокупности бенчмарков Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD (Helium) по меньшей мере не уступает Ultrastar He8 (гелиевый HDD предыдущей итерации от HGST) и Ultrastar 7K6000 (самый емкий и быстрый диск, которые HGST делает без гелия). Наличие у последних технологии media cache вносит большую разницу в результаты и дает HGST преимущество в задачах с активной произвольной записью данных, но при произвольном чтении и линейном чтении/записи Seagate лидирует, а эмулированные сценарии нагрузки основных серверных приложений сводят разницу между соперниками до минимума.