一名身穿西装的男子触摸被相连钝齿轮环绕的灯泡矢量图

如何测试企业级固态硬盘 - 第 2 部分:了解要测试的指标并使用正确的软件

选择合适的企业级固态硬盘意味着要运行真实的测试,以了解这些硬盘部署到生产环境后表现会如何。测试和对比会对硬盘施加压力,以了解出现故障的极限、实际耐用性,以及了解性能是否会随着时间推移而改变。

本文第 1 部分探讨了构建试验台的硬件因素。接下来,我们将深入探究关于设计和运行最终基准测试的细节,以了解您组织的真实需求,以及如何利用基准测试软件设计合适的成套测试。

您的测试目的应是什么?

简言之,您希望知道您可以对设备施加的最大压力。这意味着我们要观察较长一段时间内的 I/O 性能,而非短时间内的性能。对经过预处理的硬盘执行测试时,您应执行足够长时间的测试,以了解顺序和随机读取或写入情形中延迟和 IOPS 的下降情况。

在这些长时间测试中,观察总体硬盘饱和度、I/O 延迟、启动延迟、系统性能如何随着工作负载的增加而下降,以及带宽拥塞。还应衡量持续或启动、停止或暂停,以识别是否会出现其他性能模式。

Web 托管和流媒体应用拥有非常特殊的顺序性工作负载,因此,您应确保您的存储阵列具备充裕的顺序性能。即便如此,如果您的某个应用执行顺序 R/W,当您有一个硬盘集群时,行为可能是随机的,因此应针对集群进行读取操作,以评估随机 R/W 扇区是如何被生成或读取的。

俯视图,其中多辆动态模糊的汽车在路上奔驰,上方浮动着 1 和 0 数字,代表数据在路径上流动

对于数据中心硬盘,使用较高队列深度进行测试也非常重要。队列深度是指任何一个时间点未完成存取操作的数量,或在设备队列中等待的 I/O 数量。这项测试仅衡量了硬盘应对大量并发 IO 的能力,这种 IO 常见于多线程应用和虚拟化。

总之,确保您的硬盘达到 QoS 延迟和一致性指标,同时满足所有 PRD(产品需求文档)性能数值,并通过您的所有 RAID、vSAN 和 OLTP 测试包。

您的目标是利用各种不同的 R/W/M 工作负载对硬盘测试足够长的时间,以暴露任何可能存在的缺陷。

了解您的性能需求是什么,不仅有助于确定需要为候选服务器、存储和网络技术选择什么产品,还有助于正确设计可满足 VDI 部署服务质量 (QoS) 和服务水平目标 (SLO) 的配置……通过了解您的实际性能和应用特点,有助于让适用技术与您的 QoS 和 SLO 需求保持一致,同时避免对无法比较的事物进行基准比较。
– Greg Schulz Storage IO Blog

使用正确的基准测试软件

发光的三维问号,上面有象征性的电路跟踪。

测试最困难的部分并非如何选择合适的软件或硬件,而是设计测试参数。信不信由您,最佳基准测试工具并不在于您的试验台中,而是此时此刻就在您的网络中。开始测试前,使用您的内置操作系统工具运行跟踪。如果您在利用高性能生产应用,就需要确定此应用的确切需求。

何时出现 I/O 峰值?人们何时拉取报告?大家何时同时写入?要回答这些问题,您需要拉取跟踪或使用内置的操作系统工具(Windows 性能监视器、iostat、htop、vcenter 性能报告、nmon),以了解您的应用在一段时间内如何使用物理磁盘、CPU、DRAM 和网络,从而确定瓶颈所在以及读取和写入延迟。

这将有助于您了解工作负载类型、带宽需求,以及何时出现瓶颈。一旦您确定了这些基准,随后就可以为您的组织设计合适的测试,并选择合适的软件平台来衡量结果。

您可能会查看热门的媒体评测,并注意到他们基本上使用三个主要的测试软件解决方案:Crystal Disk、IOMeter 和 ATTO.利用这些工具的多数测试针对的是消费类硬盘,这与企业级硬盘所经受的压力不同。

全面的企业级测试应从名为 fio 的软件着手。借助这个开源平台,您可以测试 IOPS,从而获得真实的性能、随机读取和写入以及延迟数据。这些测试针对您的应用高度定制,并衡量各种不同的 I/O 类型、块或数据大小、I/O 深度、目标文件和并发进程。这并非您应使用的唯一工具,却是一款较为全面的工具,可为您的成套测试带来良好开端。

为数据中心选择固态硬盘时,应记住,您不是仅选择一块硬盘,而是可能选择数百甚至数千块硬盘。硬盘必须持久耐用,具备适合您的应用的耐用性等级,并有制造商为您提供支持。

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