雖然我們在本文中介紹硬件配置時更多地集中在對設計的深層次分析上,但是對Fusion-io的架構作一個簡要的綜述還是很有用的。與我們之前評測過的Virident FlashMAX II一樣,ioDrive 2的設計利用了FPGA(現場可編程門陣列)技術,這項技術可以將管理NAND的工作移交給主機CPU來完成。 雖然其他的設計比如鎂光科技的P320h使用板上控制器來完成大多數此類工作,但是Fusion-io則希望借助于主機系統中功能強大而且經常處于未充分利用狀態的CPU來完成這些工作。這樣的設計會給存儲預留一條更直接的通道,從而減少存儲延遲時間。

與FlashMAX II 一樣,Duo的設計使用了雙控制器,但是兩者也不是完全一樣,最大的區別在于它使用了6個子插件電路板,那些子插件電路板上只有NAND閃存,而不是象獨立的進程控制模塊那樣同時配備了NAND閃存和控制器。與Virident的解決方案不同的是,配備VSL 3.2.2的Fusion-io解決方案為系統提供了4個容量為300GB的驅動盤,而不是象Virident解決方案那樣只提供了一個驅動盤。 用戶們可以選擇為每一個存儲卷設置自己的地址,但是要想只設置一個存儲卷,就必須將它們都放在一個軟件RAID中。值得一提的是,Fusion-io Duo閃存卡是全高半長的設計,這樣它就比通用的半高半長閃存卡更大一些。也就是說,目前市面上的大多數一級1U和2U服務器都可以輕松兼容FHHL閃存卡。

Fusion-io同時在銷售MLC版和SLC版的ioDrive 2 Duo。MLC版ioDrive 2 Duo的容量為2.4TB,SLC版ioDrive 2 Duo的容量為1.2TB。 這些閃盤的保修期為5年。

Fusion ioDrive 2 Duo的性能規格

IoDrive 2 Duo(SLC版)的容量為1.2TB

???? 讀帶寬(1MB)3.0GB/s

???? 寫帶寬(1MB)2.5GB/s

???? 隨機讀數據IOPS(512B)700000

???? 隨機寫數據IOPS(512B)1100000

???? 隨機讀數據IOPS(4K)580000

???? 隨機寫數據IOPS(4K)535000

???? 讀訪問延遲時間47μs

???? 寫訪問延遲時間15μs

2x納米NAND閃存 單級單元(SLC)

總線接口PCI-Express 2.0×8電子x8物理

重量:小于11盎司

外形尺寸:全高半長(FHHL)

保修期:5年或最長可用壽命

耐久性:190PBW(每控制器95PBW)

支持的操作系統

???? 微軟Windows:64位Windows Server 2012,Windows Server 2008 R2,Windows Server 2008,Windows Server 2003

???? Linux RHEL 5/6;SLES 10/11;OEL 5/6;CentOS 5/;Debian Squeeze;Fedora 16/17;openSUSE 12;Ubuntu 10/11/12

???? UNIX Solaris 10/11×64;OpenSolaris 2009.06×64;OSX 10.6/10.7/10.8

???? Hypervisors VMware ESX 4.0/4.1/ESXi 4.1/5.0/5.1,Windows 2008R2配Hyper-V,Hyper-V Server 2008R2

設計和工藝

Fusion ioDrive 2Duo 1.2TB SLC是一款全高半長(FHHL)x8PCI-Express 2.0閃存卡,主電路板上配有兩個控制器和一個PCIe開關。NAND閃存通過兩個子插件電路板配備,這樣Fusion就在產品生產上獲得了較大的靈活性,因為它可以輕松換用新的NAND配置。 光刻技術升級的時候,Fusion-io不用重新設計閃存卡,只要在現場可編程門陣列上換一個新的子插件電路板和閃存固件就行了。我們的SLC版ioDrive 2Duo由兩塊600GB的ioMemory設備組成,每個ioMemory設備使用4條PCIe線路。 進程控制模塊的布局也非常高效,閃存卡右側配備了一個龐大的被動降溫模塊來給兩個控制器降溫。

每個控制器代表一塊ioDrive 2,它自己配備了40納米Xilinx Virtex-6現場可編程門陣列和768GB的SLC NAND閃存池。我們測試的這款ioDrive 2 Duo使用的是美光科技的NAND,但是Fusion-io的產品是兼容所有廠商的NAND產品的。 NAND閃存被分割成最多24個32GB的芯片,在備用格式下的可用容量為600GB。據此計算,備用預備水平為22%,與大多數企業閃存設備的備用預備水平差不多。

Fusion ioMemory與NAND閃存的對接就象處理器與系統內存之間的對接一樣,它使用了Fusion-io的NAND控制器(現場可編程門陣列),后者可直接通過PCIe通訊,Fusion-io的驅動器或虛擬存儲器層(VSL)軟件安裝在主系統上,它可以將Fusion-io的閃存卡當做傳統的存儲塊設備來對待。通過Fusion-io的VSL軟件,它可以模擬存儲塊設備來實現兼容性,同時Fusion-io還提供了一款SDK(軟件開發工具包),以便第三方軟件廠商繞過模擬技術實現與NAND閃存的本地互聯。 從消耗的系統資源的角度來看,IoMemory也跟傳統的解決方案很不一樣。它使用了主機CPU,同時還在系統內存中創建了一個足跡。從產品支持的角度來說,由于Fusion-io使用現場可編程門陣列而非ASIC作為NAND控制器,它們只需部署極低水平的軟件升級就能解決漏洞修復和提升性能的問題。 相比之下,標準的固態存儲控制器只能通過開發新的控制器來實現根本性的升級,但是這兩種設計都能通過固件升級來實現高級調整。

VSL 3.2.2帶來的其中一項升級是增加了一項新的控制器功能。以前,每一個IoMemory設備在主系統中都被當作一個單一的設備來對待。 在Fusion最新版的VSL中,控制器被分成了兩個設備,以雙管道的方式來運行。因此并不是一個LUN對應ioDrive 2而兩個LUN對應ioDrive 2Duo,它們分別對應的是2個和4個LUN。 在對新舊兩種布局進行測試時,我們發現,盡管我們所有的正式標準測試只在VSL 3.2.2中進行過測試,但新布局極大地提高了小I/O性能。

在將Fusion ioMemory設備與其他的PCIe產品進行對比時,耗電量是另一個經常被關注的話題,因為它是少數幾個配備外接電源的設備之一。這同樣適用于Duo系列產品,因為它們實際上就是由兩個IoMemory設備和1個PCIe卡組合而成。 在這些情況下,滿負荷運行這些設備,它們的功率就會達到25瓦以上,而那正是x8PCIe的最小額定功率。Fusion-io考慮從兩個方面解決功率的問題,即外接電源線或功率超負荷,那會通過一個x8PCIe插槽將耗電量提高25%。 我們測試的是安裝在聯想ThinkServer RD 630中的一款ioDrive 2 Duo SLC,我們在電源超負荷狀態下執行了所有的標準測試,全程沒有使用外接電源。Fusion-io在硬件安裝說明書中指出,如果主服務器的額定功率為55瓦,則軟件超負荷就能安全地啟動。

管理軟件

Fusion-io一直是業內的標桿,它的ioSphere ioMemory數據中心管理軟件就是其他廠商追逐的目標。正如我們在測試其他的應用加速器時所看到的那樣,即便是Windows系統中最基本的圖形用戶界面也很難看到,很多廠商只提供了有限的CLI支持。 這對于長期管理特定閃存設備來說非常重要。因為保修期和設備使用壽命在很大程度上取決于特定環境下的使用方式。

Fusion的ioSphere為IT管理員解決了不少關鍵性難題,這一切都是通過一個網絡接口來實現的。這個網絡接口中包括實時和歷史性能、健康狀態監視器和保修期預測。ioSphere既可以監視本地安裝的IoMemory設備,也可以監視安裝在一個巨大的網絡中的ioMemory設備,它還可以通過遠程訪問來配置,這樣管理員就能在數據中心外面監視數據了。 這些功能是相當實用的。

毫無例外的是,最有趣的一項功能是實時性能監視。ioSphere允許用戶連接到某臺具體的IoMemory設備,只要有牽涉到該設備的活動發生,它就能進行監視。 我們在測試中大范圍地使用了這項功能。比如上面所顯示的在MarkLogic NoSQL Database Benchmark測試過程中。 由于ioSphere會將來自所有連網的ioMemory設備的數據都記錄下來,因此它也可以生成報告來顯示過去的性能信息,這樣你就可以更準確地估計出特定的ioMemory設備在特定生產環境下能夠堅持使用多長的時間。

點擊查看大圖

對有興趣看到先進情報的用戶們來說,ioSphere還可以跟蹤電源使用情況,閃存卡的溫度,讀和寫的數據總量,它還可以提供在調試產品時的一些重要的細節。這些數據可以通過ioSphere和默認與設備驅動程序一起安裝的Fusion-io CLI來訪問。 這些先進的功能能夠發揮作用的另外一個領域是驅動器的超量準備或減量準備,這關系到驅動器的性能。我們在評測期間測試了ioDrive 2Duo SLC分別在備用模式和高性能模式下的表現。 高性能模式指的是20%的超量準備,對高級用戶來說,Fusion-io提供的容量足以滿足他們根據實際需求去選擇使用超量準備還是減量準備。在減量準備模式下,用戶們也可以將ioDrive 2的容量增加到廣告所說的容量之上,但是必須以犧牲一定的性能和耐久性為代價。

測試背景和可比較的解決方案

這份評測報告中所列出的所有應用加速器都在我們的第二代企業測試平臺上進行過測試,我們的第二代企業測試平臺是由基于英特爾Romley的聯想ThinkServer RD 630組成的。 這個新平臺配置了Windows Server 2008R2 SP1和Linux CentOS 6.3,這樣我們就能在驅動器支持的各種環境中測試不同的應用加速器的性能。每一個操作系統都針對最高性能進行了優化,包括將Windows功率分布設為高性能模式,在CentOS 6.3中禁用CPU速度以便將處理器鎖定在最高時鐘速度狀態。 對于綜合性標準檢查程序來說,我們使用2.0.10版本的FIO與Linux配套,使用2.0.12.2版本的FIO與Windows搭配,在準許的每一種操作系統中使用的測試參數是一樣的。

存儲評測:聯想ThinkServer RD 630的配置:

2x 英特爾Xeon E5-2620(2.0GHz,15MB超高速緩存,6核心)

英特爾C602芯片組

內存16GB(2x8GB)1333MHz DDR3已注冊RDIMM

64位Windows Server 2008R2 SP1,標準版Windows Server 2012,64位CentOS 6.3

容量為100GB的美光科技RealSSD P400e Boot SSD

LSI 9211-4iSAS/SATA 6.0Gb/sHBA

LSI 9207-8iSAS/SATA 6.0Gb /sHBA

在為本次評測選擇可比較的解決方案時,我們選擇了最新版的高性能SLC和MLC應用加速器。這些應用加速器主要是根據每一款產品的性能特征和價格區間來挑選的。我們將ioDrive 2 Duo SLC的備用和高性能標準測試的結果都包含了進來,并將它與美光科技的RealSSD P320h和Virident FlashMAX II在高性能模式下的測試結果進行了對比。

1.2TB Fusion ioDrive 2 Duo SLC

發布時間:2011年下半年

NAND類型:SLC

控制器:2x現場可編程門陣列,帶專利固件

設備可見性:4JBOD設備

Fusion-io VSL Windows版本:3.2.2

Fusion-io VSL Linux版本:3.2.2

準備時間:12小時

700GB Micron RealSSD P320h

發布時間:2011年下半年

NAND類型:SLC

控制器:1x專利ASIC

設備可見性:單一設備

美光Windows:8.01.4471.00

美光Linux:2.4.2-1

準備時間:6小時

2.2TB Virident FlashMAX II

發布時間:2012年下半年

NAND類型:MLC

控制器:2x現場可編程門陣列,帶專利固件

設備可見性:單一設備或雙設備,具體由格式而定

Virident Windows:3.0版本

Virident Linux:3.0版本

準備時間:12小時

企業綜合負載分析

我們在測試PCIe存儲解決方案的性能時并不是只看傳統的最大性能或穩定狀態的性能。在測試長期平均性能時,你會忽略掉設備在整個時期內的運行情況背后的細節。 由于閃存的性能會隨著時間的推移而發生較大的變化,我們的標準測試分析了包括總處理能力、平均延遲時間、最大延遲時間和跨越每臺設備的整個預準備階段的標準偏差等在內的各項性能。對于高端企業級產品來說,延遲時間通常比處理能力更重要。 因此,我們會盡量多地列出在我們的企業測試實驗室中測試的每一款設備的全部性能參數。

我們還加入了性能對比以展示出每一款設備在Windows和Linux操作系統環境中的不同驅動器配置下的性能表現。對于Windows系統,我們在第一次測試時使用的是最新的驅動程序,讓每一款設備都在64位Windows Server 2008 R2環境中進行測試。 對于Linux系統,我們使用的是64位CentOS 6.3環境,每一款企業PCIe應用加速器都支持這個環境。我們的這項測試的主要目的是體現出不同操作系統在性能上的差異,因為產品的兼容列表中可能會包括好幾款操作系統,但那并不意味著產品在每一種操作系統環境下的性能表現是一樣的。

在每一款存儲設備的預準備階段,閃存性能也會發生變化。存儲設備的設計和容量各不相同,預準備過程持續的時間在6個小時到12個小時不等,具體取決于每一款存儲設備達到穩定狀態性能所需的時長。 我們的主要目的是保證每一個驅動器都能在我們開始第一項測試時完全進入穩定狀態模式??偟膩碚f,每一款可比較的設備都利用廠商提供的工具進行了安全清除,利用相同的工作負載預設到穩定狀態,然后在16線程的高負載狀態下進行測試,每條線程的等候隊列都有16項工作負載在等候,然后在多線程/隊列深度剖面中設置的間隔期中進行測試,以便對比最低使用率和最高使用率條件下的性能。

準備階段和初級穩定狀態測試中監控的屬性:

處理能力(讀+寫IOPS總和)

平均延遲時間(讀+寫平均延長時間總和)

最大延遲時間(最大讀延長時間或最大寫延遲時間)

延遲時間標準偏差(讀+寫平均標準偏差總和)

我們的企業綜合工作負載分析包括基于現實任務的4個剖面。定制這些剖面的目的是簡化標準測試結果和公開發表的價值比如最大4K讀和寫速度以及8K 70/30之間的對比。 我們還加入了兩種延遲時間混合工作負載,即傳統的文件服務器和網絡服務器,這兩種負載涵蓋了各種大小的數據傳輸需求。

4K

100%讀或100%寫

100%4K

8K 70/30

70%讀,30%寫

100%8K

文件服務器

80%讀,20%寫

10%512b,5%1k,5%2k,60%4k,2%8k,4%16k,4%32k,10%64k

網絡服務器

100%讀

22%512b,15%1K,8%2k,23%4k,15%8k,2%16k,6%32k,7%64k,1%128k,1%512k

在我們的第一項工作負載中,我們測試的是完全隨機的4K寫準備情況,附帶16T/16Q的工作負載。在這項測試中,Fusion ioDrive 2 Duo SLC的最高性能得分最高,在與Linux驅動器搭配時它的最高性能幾乎達到了550000IOPS。 在Windows環境中,最高速度稍微低一些,只有360000到420000IOPS。在接近穩定狀態時,ioDrive 2 Duo在HP模式下在Linux和Windows系統中的性能得分分別為230000IOPS和200000IOPS。 在預備容量模式下,它在Linux和Windows系統下的性能大概分別為140000IOPS和115000IOPS。

在16T/16Q的重負載和準備容量模式下,Fusion ioDrive 2 Duo在Linux系統和Windows系統中的平均延遲時間分別為1.85毫秒到2.20毫秒。 在高性能配置下,它在Linux系統和Windows系統中的平均延遲時間分別下降到1.10毫秒和1.25毫秒。

利用我們的4k隨機寫方案比較ioDrive 2Duo在Windows系統和Linux系統中的最大延遲時間,很容易發現它在Linux系統中在最大響應時間上面表現得更優秀一些。在整個預準備期間,它在Windows系統中在庫存容量模式下的最大延遲時間在40-360毫秒之間,在高性能模式下的最大延遲時間在100-250毫秒之間。 這與它在Linux系統中的表現形成了鮮明對比。因為不管是在庫存容量模式還是高性能模式,它在Linux系統中的最大響應時間都在20-50毫秒之間。

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再來看看延遲時間標準偏差,不管是在庫存容量模式還是高性能模式,Fusion ioDrive 2 Duo SLC在Windows系統中的延遲時間一致性都比它在Linux系統中的延遲時間一致性要低一些。在高性能模式下將它與Micron P320h和Virident FlashMAX II進行對比,那些產品在Windows系統和Linux系統中的延遲時間一致性差不多都是一樣的。

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經過12小時的預準備期,ioDrive 2 Duo SLC在高性能模式和Linux系統中的穩定狀態隨機4k性能測試的最高性能為231456IOPS。這個測試結果也是所有的可比較產品在相同測試條件下得到的測試結果中最高的,它在Windows系統中的性能與Micron P320h在相同測試條件下的性能差不多。 在庫存容量模式下,隨機4k寫速度在Windows系統和Linux系統中分別下降到114917IOPS和139421IOPS。這與FlashMAX II在高性能模式下得到的測試結果大體相同。 再來看群組4k隨機讀速度,Micron P320h的得分最高,它在Linux系統中的最高性能達到637000IOPS,而ioDrive 2 Duo SLC在Linux系統和Windows系統中的得分分別在460000-463000IOPS和384000-392000IOPS之間。

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對比16T/16Q重負載、100%4k隨機寫情況下的平均延遲時間,ioDrive 2 Duo SLC在Windows系統下的測試結果在0.550-0.552毫秒之間,在Linux系統下的測試結果在0.649-0.663毫秒之間。在寫性能方面,它在Linux系統中的高性能模式下的延遲時間在1.102-1.255毫秒之間,在Linux系統中的庫存容量模式下的延遲時間在1.832-2.223毫秒之間。

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在對比最大延遲時間時,Fusion ioDrive 2 Duo在群組最高最大響應時間上在Windows系統中表現得更優秀一些,在4k隨機寫操作條件下的測試結果在373000-1018000IOPS之間。 它在Linux系統中的性能測試結果相對要好一些,最高響應時間在43-51毫秒之間。在最高寫延遲時間上面,ioDrive 2 Duo在Windows系統中的測試結果最好,測試所得的最大延遲時間在3.32-3.76毫秒之間。

對比在隨機4k方案中的每一個PCIe AA的延遲時間標準偏差,ioDrive 2 Duo SLC在Windows系統中表現出極佳的讀延遲時間一致性,但在群組中的延遲時間一致性相對要差一些。在Linux系統中,測試的結果相對要好一些,但也比其他設備在相同測試條件下的結果要差一些。 群組測試結果最好的是Micron RealSSD P320h,它可以在讀和寫活動中提供平衡延遲時間標準偏差。

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隨后測試的項目轉向了8k 70/30混合工作負載測試,ioDrive 2 Duo SLC的最高性能最高,結果在424000-443000IOPS之間,它在Windows系統中的測試結果相對要高一些。在接近穩定狀態時,ioDrive 2 Duo SLC在庫存容量模式下的測試結果在140000-148000IOPS之間,在高性能模式下的測試結果在195000-200000IOPS之間。

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對比在我們的8k 70/30工作負載下的平均延遲時間,Fusion ioDrive 2 Duo SLC在爆發情況下的延遲時間在0.57-0.59毫秒之間(略優于Windows系統環境下的表現);在庫存容量模式下和高性能模式下的測試結果均有改觀在庫存容量和高性能模式下的測試結果分別為1.70-1.80毫秒和1.28-1.33毫秒。

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當ioDrive 2 Duo SLC從脈沖狀態轉向穩定狀態時,它在Windows系統和Linux系統中以及在庫存容量模式和高性能模式下的最大延遲時間都在50-250毫秒之間。相比之下,Micron P320h在相同的條件下的最大延遲時間在10-30毫秒之間,Virident FlashMAX II在相同條件下的最大延遲時間在30-50毫秒之間。

雖然ioDrive 2 Duo的最大延遲時間在我們的8k 70/30預準備測試中的結果比較高,但我們注意到它在高性能模式下的延遲時間一致性僅次于Micron P320h。在庫存容量模式下,它的表現比Virident FlashMAX II更好。

對比固定16線程、16隊列最大工作負載時,我們進行了100%4k寫數據測試,我們的混合工作負載測試方案可以隨意調整使用各種線程/隊列的組合。在這些測試中,我們的工作負載強度從2線程和2隊列一直增加到16線程和16隊列。 在擴展8k 70/30測試中,Fusion ioDrive 2 Duo SLC在高性能模式下的最高性能上的得分是這些產品之中最高的。將它與Micron P320h進行直接對比,它可以在2線程、4線程、8線程和16線程條件下提供相對更高的低隊列深度性能,但是隨著隊列長度的增加,它又落到了其他產品的后面。 在庫存準備模式下,它在高性能模式下的性能幾乎與Virident FlashMAX II的性能差不多。

在8k 70/30測試的調整平均延遲時間測試項目中,我們發現Fusion ioDrive 2 Duo SLC的平均延遲時間是所有的產品中最低的,這與它在短隊列情況下的強勁性能有一定的關系。隨著隊列長度的增加,Micron P320h成為領先的產品,而到了16T/16Q的測試里,ioDrive 2 Duo SLC會再次領先。

我們在調整8k 70/30測試中對比最大延遲時間時,我們記錄了ioDrive 2 Duo SLC的一些最大的數據,它的最大延遲時間似乎會隨著有效隊列長度的增加而增加。在庫存容量模式和Windows系統中,這一點表現得最為明顯。 在高性能模式下,不管是Linux系統還是Windows系統,它在有效負載小于或等于QD64的情況下的最大延遲時間都保持在70毫秒以內,而當有效負載增加到QD128和QD256時,最大延遲時間會分別增加到160毫秒和220毫秒。

在我們的調整8k 70/30測試中,Micron P320h在任何工作負載下的延遲時間最穩定,Virident FlashMAX II排在第二位,ioDrive 2 Duo SLC在高性能模式下的延遲時間一致性緊隨在它們的后面。

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文件服務器工作負載代表著每一臺設備上傳輸的數據量都會更大,因此這款驅動器需要處理的是從512b到64k的數據,而不是靜態4k或8k工作負載。在這樣的工作負載下,由于Fusion ioDrive 2 Duo SLC必須開始處理更大數量的數據,它在某些方面會比其他設備表現得更好,而且在高性能模式下的性能是最強的。 在爆發時,ioDrive 2 Duo SLC的處理能力幾乎達到了Micron P320h和Virident FlashMAX II的兩倍,檢測到的結果為305000IOPS。在高性能模式下接近穩定狀態時,它在Windows系統和Linux系統中的檢測結果都在136000IOPS附近,而P320h的檢測結果為125000IOPS。 在庫存容量模式下,它的處理能力在110000IOPS左右,而Virident FlashMAX II在高性能模式下的處理能力在70000IOPS左右。

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借助于其強大的爆發性能,ioDrive 2 Duo SLC在預準備階段剛開始的時候的平均延遲時間大約為0.83毫秒,之后再慢慢變好,在高性能模式下會穩定在1.87毫秒,在庫存容量模式下會穩定在2.25毫秒。

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當ioDrive 2 Duo SLC從爆發狀態轉為可持續和穩定狀態時,最大延遲時間會象它在我們的8k 70/30測試中表現得那樣一開始很高,但沒有8k 70/30測試中那么高。通程檢測下來,我們得到ioDrive 2 Duo在各種模式下的最大延遲時間在20毫秒到200毫秒之間,其中在Linux系統和高性能模式下的表現最好。 我們注意到,ioDrive 2 Duo在Windows系統和高性能模式下的最大延遲時間超過了1000毫秒。相反,Micron P320h不管是在Windows系統還是在Linux系統中,它的最大延遲時間一直保持在20毫秒以內。

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雖然我們注意到ioDrive 2 Duo在我們之前的測試中的最大延遲時間比另外兩款產品都要長,但在延遲時間標準偏差上,它的表現介于Micron P320h和Virident FlashMAX II之間??偟膩碚f,不管是在庫存容量模式還是高性能模式下,這些設備在Linux系統中運行時的延遲時間一致性要好一些,其中在高性能模式下它們的延遲時間相對更穩定。

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文件服務器準備階段完成了常規16T/16Q負載之后,我們進行了最主要的測試,即在2T/2Q和16T/16Q之間的各個負載水平上測試它們的性能。在我們的主要文件服務器工作負載中,ioDrive 2 Duo SLC的最大性能最高,在16T/16Q負載下的性能在132000-135000IOPS之間,而P320h在相同負載條件下的性能在125500IOPS左右。 在隊列長度較短的情況下,ioDrive 2 Duo也表現出了它相對于Micron P320h的優勢,在2、4、8線程工作負載條件下,它在高性能模式下的表現略微勝過了P320h。隨著隊列長度增加,Micron P320h在各個工作負載級上都處于領先。

對比每一款最頂級PCIe應用加速器在我們的文件服務器工作負載下的平均延遲時間時,ioDrive 2 Duo SLC在群組中的延遲時間最短,在2T/2Q負載、高性能模式條件下,不管是Linux系統還是Windows系統中,檢測到的結果都是0.14毫秒。隨著工作負載增加,Micron P320h一路保持領先,直到在16T/16Q的最大負載條件下,ioDrive 2 Duo SLC才重新在平均延遲時間上勝過了它。

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在文件服務器測試中對比最大響應時間時,Fusion ioDrive 2 Duo SLC在最大延遲時間相對更高一些,在這個測試條件下,工作負載的有效隊列長度一開始就處于或超過了128個。ioDrive 2 Duo的最大延遲時間在11-100毫秒之間,其中在高性能模式下的表現更優一些。

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隨后我們在文件服務器測試中將目光從最大響應時間轉向延遲時間一致性,ioDrive 2 Duo SLC在這個測試項目上落在了Micron P320h的后面,僅僅在庫存容量模式下在延遲時間標準偏差上面略微勝過了Virident FlashMAX II。

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在最后的綜合負載測試中,包括了一項網絡服務器測試項目,也就是100%讀數據測試,我們在進行主要測試前對每臺設備進行了100%寫入操作以實現預準備。在這個受壓預準備測試中,ioDrive 2 Duo SLC給我們留下了深刻的印象,不管是在庫存容量模式還是高性能模式下,它的表現都遠遠超過了Micron P320h和Virident FlashMAX II。 在這項測試中,在高性能模式下,ioDrive 2 Duo SLC的最高速度超過了145000IOPS,而Micron P320h的最高速度只有67000IOPS,Virident FlashMAX II的最高速度只有32000IOPS。

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在我們的網絡服務器預準備階段測試中,在16T/16Q的重度100%寫工作負載情況下,ioDrive 2在高性能模式下的平均響應時間保持在3.5-3.8毫秒左右,在庫存容量模式下的平均響應時間保持在6.4-7.2毫秒之間。

在我們的網絡服務器預準備階段測試中,在最大延遲時間項目的對比上,ioDrive 2 Duo SLC在Linux系統中不管是庫存容量模式還是高性能模式,它的結果都在25-70毫秒之間,在Windows系統中,它的最大延遲時間在25-380毫秒之間,其中有兩個數值超過了1000毫秒。

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在我們的壓力網絡服務器預準備測試中,對比延遲時間一致性這一項目,Micron P320h處于領先的位置,ioDrive 2 Duo SLC排在第二位。在高性能模式下,它在Windows系統和Linux系統中的表現都比庫存容量模式下的表現更強一些。

下面轉到100%讀數據的網絡服務器測試的最主要的項目,ioDrive 2 Duo SLC在2T/2Q負載下的性能在23000-25500IOPS之間,在16T/16Q負載下的性能在141000-147000IOPS之間。與Micron P320h相比,ioDrive 2 Duo不管在短隊列還是長隊列情況下都無法在性能上與它相比,在有效隊列長度低于QD32時,它還比不上Virident FlashMAX II,但是超過那個隊列長度后,它的性能就超過了Virident FlashMAX II。

在2T/2Q負載下,Fusion ioDrive 2 Duo SLC的平均延遲時間在0.153-0.163毫秒之間,在16T/16Q負載下,它的平均延遲時間上升到1.737-1.803毫秒之間。在整個測試中,Micron P320h的平均延遲時間都是3款產品中最低的,而Virident FlashMAX II只有在隊列長度低于QD32的時候才能略勝ioDrive 2 Duo SLC,隊列長度超過QD32,它就只能墊底了。

在我們的100%讀數據網絡服務器測試中,我們注意到雖然ioDrive 2 Duo SLC在有效隊列長度不超過256時的最大延遲時間大多數在20毫秒以內,但是少數一些最高的數值卻達到了130毫秒。在16T/16Q的最大負載測試條件下,ioDrive 2 Duo SLC的最大延遲時間在164-320毫秒之間,其中在Windows系統中和庫存容量模式下測試所得的結果最高。

在100%讀數據網絡服務器測試中對比這3款設備的延遲時間標準偏差時,Micron P320h仍然處于遙遙領先的地位,ioDrive 2 Duo SLC緊隨其后,只有在有效隊列長度比較短的時候才跟Virident FlashMAX II相當。

結論

Fusion-io已經通過ioDrive 2 Duo SLC應用加速器展示出它擁有的開發能力不只是增量升級那么簡單。從內部工藝比如Adaptive FlashBack NAND故障保護功能到提高整體設計比如將NAND轉移到子插件電路板,Fusion-io通過硬件上的一些調整改善了ioDrive 2的性能,讓它比前一代產品更加優秀。 Fusion-io的開發團隊一直在積極努力去降低驅動器的延遲時間,他們的工作已經取得了一定的成效。我們注意到,在4k100%和8k 70/30測試中,ioDrive 2 SLC在最大負載下的延遲時間和處理能力都是這3款設備中表現最佳的。它在隊列相對較短時的表現也很突出,在8k 70/30測試的QD2負載條件下,在2、4、8線程工作負載時的表現遠遠超過了Micron P320h和FlashMAX II。 這就提供了另一個最低平均延遲時間上的優勢,因為它不用占用太多I/O資源就能大幅提高性能。在管理上,ioDrive 2配備了ioSphere,后者是目前功能最全面的驅動器管理軟件。 將它跟市場上的任何一款捆綁軟件的應用加速器相比,它都能在功能和接口設計上超過對手。

我們已經看到的大多數應用加速器產品一般只能在某一種操作系統中表現得非常好,而在其他的操作系統中的表現就會比較差。當然,這也是為什么我們要在Windows系統和Linux系統中分別測試這項驅動器的原因,那樣我們才能弄清楚一款驅動器的優勢和弱點。 正如我們評測過的Fusion-io其他的驅動器產品一樣,ioDrive 2 Duo在Linux系統中的表現非常棒,但在Windows系統中的表現就不太穩定了。從我們給出的圖標中可以更加清楚地看到,它在Windows系統中的總體性能并不比它在Linux系統中的總體性能差多少,但是肯定還有改進的空間。 在16T/16Q最大負載條件下,我們注意到ioDrive 2 Duo的最大延遲時間是最長的。但在對比延遲時間一致性的時候,它的表現并不是最差的。 雖然有些測試數據看起來不應該發生在Fusion-io的設備上,但是它們的設計靈活,以后應該能夠通過產品升級解決延遲時間上的那些問題。另一個值得一提的是,Fusion-io在兼容性上面支持的操作系統很多,這樣它就能夠輕松地應用到各種應用方案中。

Fusion-io的插卡式設計通常會遭到競爭對手的攻擊,因為它利用主機CPU和RAM來完成大多數NAND管理工作。但是正如我們所看到的,這其實是一項高效率的設計,Virident也采用了這種設計,這種設計借助于更加強大的CPU極大地提高了產品的性能和縮短了延遲時間。 Micron的P320h則采用了另一種解決方案,即使用性能優異的板載控制器,但是它們的設備在700GB的SLC存儲容量上的優異表現必須以存儲廠商做出妥協為代價才能獲得?,F在業界又對Fusion-io提出了一個新的批評意見,這個意見看起來有些有趣,與產品的外觀有關系。 IoDrive 2 Duo使用的是FHHL設計,而其他廠商的大多數產品使用的是HHHL設計,從與服務器配套的角度來說,后者要更加普遍一些。我們實驗室使用的所有服務器都支持FHHL和HHHL設計,但是值得一提的是,Fusion-io的設計在這一點上要更先進一些。 從設計的角度來說,使用更多的空間來容納模塊NAND似乎要更好一些。這可以從產品生命周期的角度來長期控制設計成本,但是從競爭的角度很快就能看出它在特殊的使用方案中是會受限的。

優點

在100%4k,8k 70/30和文件服務器工作負載測試中,它的最大性能是3款產品中最高的。

IoSphere軟件套裝軟件可以提供最好的功能

在8k 70/30和文件服務器工作負載測試中,在隊列長度相對較短時它的處理能力是最高的,延遲時間是最短的。

已經得到驗證的體系結構配備著很多功能比如Adaptive Flashback,這有助于提高產品的可靠性。

弱點

不管是在Windows系統還是Linux系統中,它在最大延遲時間上都還存在著一些問題。

在最低和最高有效隊列長度之間,它的表現都不如Micron P320h。

結論

Fusion-io ioDrive 2 Duo SLC應用加速器提供了1.2TB的最快有效存儲容量,與前一代產品相比在設計和功能上都有所升級。其中一項升級是Adaptive FlashBack,它可以保存數據,即便在多個NAND出現故障時也能保證驅動器的運轉。 加上業內最好的管理軟件和不用設計新的控制器就能持續改進產品的能力,ioDrive 2 Duo SLC肯定能在關鍵應用領域找到自己的市場空間。

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