Carico di lavoro: stoccaggio contenuti e archiviazione a oggetti

Il Seagate Archive HDD da 8 TB è basato su una nuova tecnologia di registrazione che permette un'elevata densità a costi contenuti.

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a cura di Tom's Hardware

Il nostro gruppo di confronto consiste di hard disk di varie capacità. È importante considerare questo aspetto durante il processo di acquisto a causa dell'impatto diretto sul prezzo per gigabyte, le prestazioni e i consumi.

Abbiamo comparato il prodotto di Seagate agli hard disk PMR concorrenti per fornire una cornice di riferimento. I drive concorrenti, l'HGST He8 da 8 TB e il Seagate Enterprise Capacità da 6 TB, sono stati pensati per carichi intensivi e hanno velocità di rotazione di 7200 RPM - quindi avranno prestazioni più alte. Il Seagate Archive HDD da 8TB che abbiamo provato usa il formato 4096/512e - i modelli 4Kn non sono disponibili in questo momento.

Emulazioni object storage

Il Seagate Archive HDD da 8TB è progettato specificatamente l'archiviazione a freddo. L'object storage sta guadagnano consenso per i grandi repository di dati non strutturati, e molti – noi stessi inclusi – ritengono che le architetture object storage giocheranno un ruolo importante nel futuro dell'archiviazione dati.

Abbiamo sviluppato un test che emula carichi di lavoro a livello del disco che sono rappresentativi dei diversi ambienti object storage per evidenziare le capacità degli hard disk SMR.

Gli ambienti object storage tendono ad avere una struttura delle cartelle relativamente poco profonda. Erasure coding è una tecnologia emergente che sta rimpiazzando RAID in molti ambienti, ed è usata pesantemente nelle architetture object storage. Questa segmenta i dati e li invia a più dischi in coppia con lunghezze di blocchi fissi molto grandi. Gli hard disk SMR sono particolarmente adatti a questo tipo di carico.

Molti ambienti object storage raffinati usano gli SSD per il caching dei metadati in modo da velocizzare le operazioni, quindi i risultati che abbiamo registrato nei seguenti test possono essere superati in un ambiente di produzione. Tutti i carichi hanno livelli d'intensità variabile, e abbiamo fatto test con diverse queue depth per simulare differenti condizioni di carico. Abbiamo seguito protocolli di precondizionamento standard per assicurarci di aver riempito la cache dell'hard disk SMR prima di eseguire un carico di lavoro.

Abbiamo optato per la dimensione (shard size) comunemente adottata di 20 MB per i nostri test e abbiamo iniziato creando una cartella con 50.000 file su una partizione EXT4 in CentOS 7. Abbiamo eseguito carichi contro questo grande insieme di file per forzare i drive a processare operazioni difficili su metadata e filesystem.

Il nostro test sulla creazione dell'insieme di file misura il tempo richiesto per creare l'insieme di test e i parametri prestazionali durante l'operazione. Il Seagate da 6 TB è finito davanti all'Ultrastar He8 da 8 TB di HGST, e il disco Archive HDD da 8 TB di Seagate ha richiesto più tempo per completare l'operazione di creazione dell'insieme.

Abbiamo notato che il Seagate Archive HDD si comporta normalmente fino a circa 5500 secondi, momento dopo il quale la riorganizzazione dei dati interni non tiene il passo con il tasso di dati acquisiti. Le prestazioni cadono per il resto dell'operazione di creazione dell'insieme di file, e la latenza sale. Abbiamo inserito anche un focus sulla classifica della latenza per illustrare il profilo di latenza piatto dei dischi concorrenti.

Per i test di archiviazione/backup incentrati sulle scritture, abbiamo eseguito operazioni di scrittura sequenziale da 20 MB verso l'insieme di file per emulare un carico che consiste di archiviazione, backup e WORM (Write Once Read Many) dei dati. Questo probabilmente sarà il caso d'uso predominante per gli HDD SMR, e l'Archive HDD gestisce il carico bene a quasi tutte le queue depth. L'Archive HDD sperimenta variabilità con una QD di 32, ma la maggior parte dei carichi in questo tipo di ambiente sarà inferiore a una QD 8.

Questo test non è esattamente un confronto alla pari; l'Archive HDD gira a 5900 RPM e gli hard disk concorrenti a 7200 RPM. L'Archive HDD offre prestazioni accettabili in questo carico di lavoro e i risultati vicini evidenziano che il disco è molto valido per l'ambiente per cui è pensato. Nel caso dell'Archive HDD il costo più basso più che compensa le prestazioni incrementalmente più lente.

Abbiamo creato un carico di lavoro comune su dati freddi (cold data) leggendo casualmente blocchi da 20 MB, mentre contemporaneamente abbiamo cosparso l'insieme di file con scritture sequenziali da 512 KB nel test con un repository di contenuti con carico misto. Questo ci consente di emulare un repository dati che viene modificato attivamente, ma che contemporaneamente è in grado anche di servire dati gli utenti.

L'HGST He8 fornisce prestazioni erculee grazie ai suoi algoritmi di media caching - i quali amplificano efficacemente internamente il QD - specialmente nella fascia media. Il Seagate Enterprise Performance 6TB si avvicina a QD256, e l'Archive HDD fornisce prestazioni solide quando si tratta di tenere in considerazione i costi. L'Archive HDD risponde particolarmente bene per via dei propri meccanismi di caching con un carico QD1. La maggior parte delle applicazioni cold data avrà tipicamente carichi leggeri, e avere una grande cache è un'ottima caratteristica per questo tipo di operazioni.

Il test sul repository di contenuti incentrato sulla lettura simula un web content provider (o VOD) che invia dati attivamente senza alcuna operazione in scrittura in ingresso. Questo test consiste di un carico in lettura casuale di 2 MB con livelli d'intensità variabili, che è anche il metodo più comune per accedere ai dati freddi. Tutti i concorrenti sono messi alle corde.

La propensione dell'HGST He8 a fornire prestazioni eccellenti nella fasce medie è legata, nuovamente, alla caratteristica di caching multimediale. L'He8 rientra all'interno della gamma degli altri due concorrenti con QD più alte. L'Archive HDD fa un buon lavoro con questo carico mantenendo il passo del Seagate Enterprise Capacity da 7200 RPM. Questi risultati evidenziano che l'Archive HDD costituisce un abbinamento particolarmente buono per i carichi object storage.