Av
| 
En viktig väg till en optimal lagringslösning är att ha rätt media på rätt ställe. I en enkel volymlagring av nas-typ, där bandbredden ut är begränsad av gränssnittet externt snarare än internt, finns det ingen anledning att satsa på onödigt dyra diskar. Däremot kan redundans och driftssäkerhet vara värt en extra slant. I andra lägen är extrema accessprestanda livsviktiga.
Solid state disc (ssd) har länge hypats av branschen som den lagringsteknik som kan ta över helt och hållet, men mottagandet bland kunderna har varit svalt. Och det finns goda skäl till det. Inte bara är priset betydligt mycket högre per lagrad byte, det finns också en osäkerhetsfaktor som hittills har varit svår att överkomma. Vi har sett enskilda imponerande resultat i jämförelser, ändå sätter vi frågetecken för skrivprestanda, livslängd och dataintegritet.
Svåra att få tag i
Om du vill utrusta en lokal lagringslösning med ssd för att till exempel avlägsna flaskhalsar i ett san eller höja prestanda i en webbserver har utbudet av bra serveranpassade diskar varit skralt. Efterfrågan på nand-flashminne är stor, men tillverkningen av minneskretsar ligger ändå nästan alltid efter. Den stora marknaden för ssd har hittills funnits på oem-sidan. Större delen av de tillverkade diskarna och kontrollerna går den vägen. Ssd för klientdatorer och konsumentbruk är relativt vanliga, men serveranpassade diskar i standardformat direkt från tillverkarna är en bristbara.
Problemet märktes när vi skulle jaga fatt på produkter till det här testet. Det finns ett tiotal tillverkare som marknadsför och säljer enskilda enterprise-klassade diskar i Sverige, men av dem kunde vi bara få tag på fyra, trots otaliga försök. Endast en av de fyra kom dessutom via den officiella svenska kanalen. Du behöver alltså ha ett visst tålamod om någon av diskarna i testet skulle falla dig i smaken.
Inte utpräglad serverdisk
Diskarna som vi testade kommer från både större och mindre tillverkare. Den mest kända är kanske Transcend som ställde upp med en rejäl disk på 120 gigabyte ur sin Ultra-serie, men det går att diskutera om den är en lika utpräglad serverdisk som vissa andra. Den har mlc (multi level cell) flash i stället för de andras slc (single level cell), lagringskostnaden är relativt låg och Transcend garanterar inte lika lång livslängd som många av konkurrenterna.
Den har däremot andra egenskaper som är värdefulla i en professionell servermiljö. Framförallt är den väl testad för fysisk påverkan och bra dokumenterad, med miljövariabler och teknisk beskrivning som du knappast hittar hos en vanlig konsumentprodukt.
Övriga diskar i testet är Innodisk Sata 20000-R, Imation S-class och Apacer SAFD 254. Innodisks bidrag är en 16-gigabytes slc-disk i 2,5-tumsformat som inte ser så imponerande ut. Men i det lätta plasthöljet och den minimala förpackning döljer sig en kvalitetsdisk där tillverkaren har satsat hårt på driftsäkerhet i form av avancerad slitageutjämning, blockhantering och inbyggd ecc.
Apacers disk är snarlik, men minst i testet och även dyrast per megabyte. Du får hosta upp hela 1 300 kronor för åtta gigabyte, men den finns i versioner på upp till 128 gigabyte. Även den kommer med en bred arsenal av säkerhetsrutiner.
Slutligen har vi Imation, vars S-class är testets enda 3,5-tumsdisk. Precis samma disk finns i ett 2,5-tumsutförande och det finns även ett par större storlekar, upp till 128 gigabyte. Till skillnad från övriga diskar i testet erbjuder tillverkaren väldigt lite information om produkten. Det är en slc-disk i samma temperaturklass som de övriga, men mer än så får vi inte veta. Den är innesluten i ett betryggande chassi av borstad metall och trots att dimensionen är 3,5 tum är den mindre än hälften så tunn som en normalstor hårddisk. Det gör att du utan problem kan montera in två stycken i en traditionell 3,5-tumsplats, om du har fästpunkter för det.
Slimmat format. Även om Imations 3,5-tumsmodell (längst till höger) är störst i testet är den mindre än hälften så tjock som en vanlig hårddisk.
Lätta att hålla kalla
En rejäl fördel med ssd-tekniken är att diskarna bara avger en bråkdel av den värme som en reguljär disk alstrar. Du behöver alltså inte bekymra dig om kylning utan kan packa sammankopplade diskar nästan hur tätt som helst. Det räcker med någon halv millimeters luftspalt.
I vårt test vill vi se om en ssd-disk eller en mindre uppsättning ssd-diskar i raid 0 eller raid 0+1 kan fylla behoven i en lite mindre it-miljö. Det handlar alltså om en egen lagringslösning där en administratör ensam har det praktiska ansvaret för att filservrar och annat möter organisationens prestandakrav. Kan rätt ssd på rätt plats öka trafikkapaciteten? Kan den sänka kostnaderna för service, kylningsbehov och elräkningen? Är det kanske ett smartare val att hålla sig till en trave raidade 15 000-varvsdiskar? Och är det bara att gå ut och köpa vilken ssd-disk som helst, plugga in och köra?
Nja, när vi tittade närmare på deltagarna i vårt test blev det ganska snabbt uppenbart att så inte är fallet.
Odramatiskt test. Värmeutveckling och energiförbrukning är försumbara faktorer, så det var bara att plugga in och testa.
Skillnader förvånar
Om vi endast ser till de rena peakprestandatesterna är skillnaden på diskarna enorm. Det kanske förvånar med tanke på de snarlika materiella förutsättningarna, men visar tydligt hur mycket kontrollenheterna och adresseringslogiken i diskarna påverkar prestanda.
Diskarna i testet har alla samma gränssnitt och är därför lätta att göra en kontrollerad jämförande mätning av. Till det använde vi en HP Proliant-server och en dedikerad sata II-anslutning. Vi lade 64-bitars Windows Server 2008 på Proliant-burken och diskarna formaterades med ntfs före mätning.
Det är faktorer som i sig påverkar prestanda och som gör att framförallt iops kan tappa en aning på grund av Windows kataloghantering. (Iops står för input/output operations per second, den viktigaste måttenheten för att avgöra diskens prestanda vid hantering av små filer.) Men det är i den miljön som de flesta diskar kommer att jobba, så därför blir det relevant att testa med just en sådan konfiguration.
Samma port. För att minimera felfaktorer använde diskarna samma dedikerade sata-port och fick därför anslutas en och en.
Vår testserver hade alla logiska förutsättningar för att få korrekta mätresultat, men inte fysisk plats för denna mängd och variation på diskar.
Simulerad användning
Mätningarna gjorde vi med Iometer, dels med inställningar för att få fram maximala testvärden (iops respektive megabyte per sekund), dels med en handfull mixade mätningar tänkta att simulera mer genomsnittlig användning av disken i olika sammanhang som arbetsstation/applikationsserver, filserver och webbserver.
Tyvärr kunde vi inte få tag på dubbla exemplar av de testade diskarna, så om de beter sig annorlunda i en raid kan vi inte avgöra. Bara att mäta diskarnas prestanda en och en gav oss många svar.
Vi inledde med en serie kliniska mätningar som bestod av läs- och skrivtester utformade för att uppnå maximala resultat, antingen svarstider och iops eller läs- och skrivhastighet. Resultatet visar på skillnader i prioritering snarare än skillnader i fysisk prestanda.
Blygsam fart
Vi testade först sekventiell läsning av mycket små datamängder, ner till 512 byte, och fick väldigt olika resultat. Diskarna från Imation och Transcend visar upp goda resultat med över 20 000 iops, medan Apacer och Innodisk tickar på i betydligt mer blygsamma 5 500 till 7 000 iops. Vid likadan sekventiell skrivning sjunker farten på Transcenddisken till de övrigas nivå, medan Imation fortsätter på dryga 20 000.
Den användningen sker dock sällan. Minimala datablock läses nästan aldrig sekventiellt från en disk. Media som placeras i kö för strömning kan vara strukturerat på det sättet, men annars är det väldigt sällsynt. Data läses antingen in i större sjok, alltså större filer på en ofragmenterad disk, eller från spridda adresser och sektorer på disken.
Fantasisiffror
Det visar sig också att iops som uppgivits från leverantören är en mycket dålig måttstock diskarna emellan. Framför allt har det ingen eller liten relevans för hur disken presterar under mer verklighetstrogna förhållanden. Hundratusen iops är en imponerande fantasisiffra. Frågan är vad den innebär och under vilka förhållanden som sådana siffror uppmäts. Vad vi kan se varierar detta stort från tillverkare till tillverkare.
I vår andra mätning, sekventiell skrivning av 512-bytesblock, (återigen en sällan förekommande operation i verkliga livet) visar Innodisk och Imation upp siffror som är konsekventa med diskarnas läsprestanda. Här tar det lika lång tid att initiera skrivning till en adress som läsning. Transcends disk tappar däremot rejält. Den är bara en fjärdedel så snabb i detta moment, medan Apacerdisken faktiskt presterar något bättre.
Ingen vinst
I de här två testmomenten vinner vi inte ett dyft på att köra ssd jämför med en snabb, mekanisk hårddisk. Vår referensdisk heter Seagate Savvio 15K.1, en snabb 2,5-tums server-hdd med 15 000 varvs rotationshastighet som presterar bättre på de sekventiella mätningarna. Den behöver bara parkera läshuvudet till rätta och låter sedan rotationen göra jobbet. En ssd måste fortfarande göra anrop till varje individuell bit, även om adress-lookup sker i serier.
Den stora skillnaden mellan ssd-diskarna i det här momentet kan bero på hur högt kontrollen prioriterar parallella anrop – en sorts intern raid 0 – för att skrämma upp iops.Den absolut största vinsten med en ssd jämfört med mekaniska diskar ligger i läsning av slumpmässiga sektorer, eftersom en ssd inte hindras av mekaniska rörelser i en läsarm. Det här är också ett test med en vanlig praktisk tillämpning. Ett par exempel är webb- och filservrar som tillhandahåller samma data till ett stort antal användare eller valda delar av en groupwaretillämpning.
I våra mätningar av slumpmässig access och läsning av små filer är samtliga ssd-diskar klart överlägsna sina mekaniska motsvarigheter. Vid riktigt små datamängder är ssd-diskarna mellan 25 och 65 gånger mer effektiva. Skillnaden krymper ju större datamängderna är, men en tillämpning där större delen av informationen består av filer eller andra dataposter på mellan en halv och tio kilobyte är inte ovanlig och då är ssd-tekniken fortfarande fullständigt överlägsen.
Här har vi för övrigt ungefär samma förhållande ssd-diskarna emellan som vid sekventiell läsning. Diskarna från Imation och Transcend är i topp, denna gång med Imation en bit före, medan Apacer och Innodisk ligger påtagligt efter.
Inte bara positivt
Om slumpmässig läsning är ssd-diskarnas styrka är slumpmässig skrivning deras akilleshäl. Eller i alla fall för tre av testets fyra diskar som tar extremt lång tid på sig för att lokalisera och initiera en minnesadress för skrivning. Innodisks och Apacers diskar presterar här under 20 anrop i sekunden, vilket är lågt även för ssd-diskar i allmänhet. Imation S-class klarar sig här bättre, med en accesstid och iops i närheten av vad vi ser i en genomsnittlig hårddisk i en klient.
Här blir det verkligen uppenbart vilka diskar som är specialiserade på enskilda användningsområden. En disk som är snabb på att hämta filer, men som det tar en evinnerlig tid att skriva enskilda små filer till, lämpar sig mycket dåligt i en klientdator eller arbetsstation eller för att rymma en databasserver. Där skrivs det konstant till filer, register och datafält och systemet skulle bli lidande.
Transcend betydligt bättre
Mlc-disken från Transcend visar betydligt bättre resultat. Här är uppmätta iops långt bättre än hos konkurrenterna. Det är en egenskap som den delar med många nyare ssd för klientdatorer och lätta bärbara datorer. Kontrollerna har skärpts till och skrivprestanda har höjts rejält för att leverera ännu bättre allmäna prestanda.
Det man förlorar är den överlägsna driftsäkerheten och livslängden på lagrade data hos en slc-disk med avancerade dataskyddsfunktioner i kontrollen.
Vår andra uppsättning mätningar ska testa gränserna för diskarnas läs- och skrivhastighet. Med filstorlekar på 20 megabyte och samma inställningar i Iometer får vi de bästa snittresultaten och siffror som i de flesta fallen stämmer överens med vad tillverkarna själva uppger.
Här kan vi också notera en till punkt där ssd-diskarna är konsekvent överlägsna sina mekaniska konkurrenter. Läs- och skrivhastighet av data ligger konstant högre än även den snabbaste mekaniska hårddisken. Kvickast är Innodisk Sata 20000-R och Transcend Ultra, med sekventiella läshastigheter på ungefär 200 megabyte per sekund. Även Apacer SAFD 254 ligger före vår mekaniska disk och Imation S-class håller också undan, om än med liten marginal.
Välj noggrant
Men om det bara är prestanda vid lagring och läsning av stora filer man är intresserad av är det svårt att motivera inköp av ssd-diskar. Då går det fortfarande bättre med några raid 5-konfigurerade diskar med 15 000 varv per minut eller ännu fler med 10 000 varv per minut.
Det som möjligen kan sätta käppar i hjulet är då i stället datasäkerheten. En enkel volym på ssd och en raid 0 med hdd kan ha ungefär jämförbara prestanda, men dataintegriteten hos en bra ssd utrustad med bland annat aktiv smart-system och slitageutjämning är förmodligen påtagligt bättre.
Skrivhastigheten vid sekventiell adressering ser i stort sett oförändrad ut för Innodisk och Imation. Apacer och Transcend tappar däremot avsevärt i hastighet vid skrivning. Fort går det fortfarande, men det är mer jämförbart med en hårddisk.
Tittar vi sedan på slumpmässig adressering för så här stora datafiler är skillnaden minimal när det gäller läsning. Sekventiell läsning och slumpmässig läsning ser i stort sett likadana ut.
Nya besvikelser
Går vi nu vidare till slumpmässig skrivning av data gör flera av ssd-diskarna oss åter igen besvikna. De som hade de värsta iops-resultaten, Apacer och Imation, har även den sämsta överföringshastighet. Det går grovt räknat hälften så fort. Vid skrivning av ännu större filer snyggas dessa siffror till något, men bara marginellt.
Här ser vi en tydlig och inte särskilt förvånande skillnad mellan en hdd och en ssd. Hårddisken läser och skriver lika snabbt, men presterar bättre sekventiellt än slumpmässigt. Solid state-disken tappar mest i prestanda enbart vid slumpmässig skrivning.
Även om just överföringshastigheten och även prestandataket i iops kan vara kritisk på en och annan filserver är det i mer varierad körning som man kan få fram de mest intressanta siffrorna. Blandar man sekventiell och slumpmässig adressering samt filstorlekar och alternerar mellan att läsa och att skriva börjar diskarnas olika olikheter att visa sig på allvar.
Inget för server-ssd
I vissa fall blir skillnaderna fortsatt mycket tydliga, till exempel användning som kombinerar slumpmässig läsning med en rejäl mängd skrivande. Sådan användning i ett serversammanhang är till exempel hostade tillämpningar, virtuella system med disken som pagefil och besöksloggning på en databas. Det är inte saker som vi skulle rekommendera utpräglade server-ssd som Apacers och Innodisks till. Här klarar sig en mångsidig disk som Transcend och även Imation bättre.
De två mätningar som intresserar oss mest är de som motsvarar en användning av en filserver med hög läsfrekvens och endast sporadiska skrivningar, eller en webbserver med statiskt innehåll (med databas och loggfiler på en annan fysisk enhet) och många simultana användare. Det är där en pigg ssd bör visa sig från sin starkaste sida.
Ju fler och mindre filer, desto tydligare blir fördelen med ssd. Vår uppdiktade filserver behandlar filer i storlekarna 512 kilobyte till 20 megabyte, mestadels mindre filstorlekar upp till 64 kilobyte, slumpmässig adressering och med 20 procent av operationerna som skrivning.
De slumpmässiga skrivningarna drar fortfarande ner genomsnittliga prestanda, men det kan ändå finnas vinster med de diskar som presterar mindre, beroende på vem eller vilka det är som gör skrivningarna. Är de lika tidskritiska som läsningarna? Eller sker de kontinuerligt från en administratör, medan läsningarna kan ske med hög parallellitet från hela företaget?
Gigantisk skillnad
Det riktigt intressanta sker när vi kör en typisk filarea för en webbserver på ssd-diskarna. Då handlar det om mängder av små bilder, textdokument och styrfiler från en halv kilobyte upp till 64 kilobyte stora och nästan uteslutande slumpmässig läsning.
Dels tar samtliga ssd-diskar i testet ett gigantiskt kliv framåt jämfört med fysiska diskar. Inte bara kan servern nu hantera tio till tjugo gånger så många operationer, utan den totala dataöverföringen ökar också med samma siffror.
Ännu mer intressant är att vid den här tillämpningen har skillnaderna mellan testets olika ssd-diskar sjunkit till mer hanterbar storlek. Iops i den simuleringen placerar diskarna inom femtio procents skillnad från varandra, med Imation S-class i topp med sina 5 500 iops, att jämföra med 3 500 iops för Apacer och Innodisk.
Tänk på säkerheten
Det är viktigt att sätta dessa siffror i ett perspektiv. Det spelar inte så stor roll om Transcenddisken är runt tusen iops eller 35 procent snabbare än Apacerdisken. När skillnaderna är så små och vinsten jämfört med traditionella diskar stor börjar andra faktorer spela in mer för en professionell användare. Det gäller till exempel informationssäkerhet, kontinuitet och vilken nivå av underhåll som krävs.
De mest industrianpassade av diskarna, de med slc-minnen och hela arsenalen av tunga säkerhetsfunktioner (smart-system, inbyggd ecc och stor buffert för slitageutjämning), höjer ribban för livslängd i lagringsenheter. Deras driftstid utan fel uppskattas till flera miljoner timmar, alltså ett par hundra år. Det betyder inte att fel inte kan uppstå tidigare än så, men normala siffror för en hårddisk brukar ligga på 0,5 till 1 miljon, vilket ger en indikation om den relativa sannolikheten för fel.
TechWorlds slutsats
Just med tanke på livstiden börjar de diskar som tidigt i testet såg ut att underprestera få upprättelse. Återigen gäller det att ha rätt sak på rätt plats. Vansinnessiffror för iops (höga som låga) i teoretiska mätningar är bara relevanta om de även finns där i realistiska sammanhang. En disk med måttliga maxprestanda i enskilda mätningar kan glänsa vid just den användning som den är byggd för.
Vi kan därför rekommendera samtliga av testets diskar. Ingen av dem gör oss besvikna. Det viktiga är att du verkligen sätter dig in i vad disken ska klara av eller inte i olika sammanhang. Skulle vi själva välja en av dem blir det Innodisk Sata 20000-R som kombinerar pålitliga prestanda – framförallt konsekvent hastighet vid stora datamängder – med alla andra goda egenskaper vi vill se i en serverdisk.
Foto: Andreas Eklund
Solid state disc (ssd) har länge hypats av branschen som den lagringsteknik som kan ta över helt och hållet, men mottagandet bland kunderna har varit svalt. Och det finns goda skäl till det. Inte bara är priset betydligt mycket högre per lagrad byte, det finns också en osäkerhetsfaktor som hittills har varit svår att överkomma. Vi har sett enskilda imponerande resultat i jämförelser, ändå sätter vi frågetecken för skrivprestanda, livslängd och dataintegritet.
Svåra att få tag i
Om du vill utrusta en lokal lagringslösning med ssd för att till exempel avlägsna flaskhalsar i ett san eller höja prestanda i en webbserver har utbudet av bra serveranpassade diskar varit skralt. Efterfrågan på nand-flashminne är stor, men tillverkningen av minneskretsar ligger ändå nästan alltid efter. Den stora marknaden för ssd har hittills funnits på oem-sidan. Större delen av de tillverkade diskarna och kontrollerna går den vägen. Ssd för klientdatorer och konsumentbruk är relativt vanliga, men serveranpassade diskar i standardformat direkt från tillverkarna är en bristbara.
Problemet märktes när vi skulle jaga fatt på produkter till det här testet. Det finns ett tiotal tillverkare som marknadsför och säljer enskilda enterprise-klassade diskar i Sverige, men av dem kunde vi bara få tag på fyra, trots otaliga försök. Endast en av de fyra kom dessutom via den officiella svenska kanalen. Du behöver alltså ha ett visst tålamod om någon av diskarna i testet skulle falla dig i smaken.
Inte utpräglad serverdisk
Diskarna som vi testade kommer från både större och mindre tillverkare. Den mest kända är kanske Transcend som ställde upp med en rejäl disk på 120 gigabyte ur sin Ultra-serie, men det går att diskutera om den är en lika utpräglad serverdisk som vissa andra. Den har mlc (multi level cell) flash i stället för de andras slc (single level cell), lagringskostnaden är relativt låg och Transcend garanterar inte lika lång livslängd som många av konkurrenterna.
Den har däremot andra egenskaper som är värdefulla i en professionell servermiljö. Framförallt är den väl testad för fysisk påverkan och bra dokumenterad, med miljövariabler och teknisk beskrivning som du knappast hittar hos en vanlig konsumentprodukt.
Övriga diskar i testet är Innodisk Sata 20000-R, Imation S-class och Apacer SAFD 254. Innodisks bidrag är en 16-gigabytes slc-disk i 2,5-tumsformat som inte ser så imponerande ut. Men i det lätta plasthöljet och den minimala förpackning döljer sig en kvalitetsdisk där tillverkaren har satsat hårt på driftsäkerhet i form av avancerad slitageutjämning, blockhantering och inbyggd ecc.
Apacers disk är snarlik, men minst i testet och även dyrast per megabyte. Du får hosta upp hela 1 300 kronor för åtta gigabyte, men den finns i versioner på upp till 128 gigabyte. Även den kommer med en bred arsenal av säkerhetsrutiner.
Slutligen har vi Imation, vars S-class är testets enda 3,5-tumsdisk. Precis samma disk finns i ett 2,5-tumsutförande och det finns även ett par större storlekar, upp till 128 gigabyte. Till skillnad från övriga diskar i testet erbjuder tillverkaren väldigt lite information om produkten. Det är en slc-disk i samma temperaturklass som de övriga, men mer än så får vi inte veta. Den är innesluten i ett betryggande chassi av borstad metall och trots att dimensionen är 3,5 tum är den mindre än hälften så tunn som en normalstor hårddisk. Det gör att du utan problem kan montera in två stycken i en traditionell 3,5-tumsplats, om du har fästpunkter för det.
Slimmat format. Även om Imations 3,5-tumsmodell (längst till höger) är störst i testet är den mindre än hälften så tjock som en vanlig hårddisk.
Lätta att hålla kalla
En rejäl fördel med ssd-tekniken är att diskarna bara avger en bråkdel av den värme som en reguljär disk alstrar. Du behöver alltså inte bekymra dig om kylning utan kan packa sammankopplade diskar nästan hur tätt som helst. Det räcker med någon halv millimeters luftspalt.
"Du kan packa
sammankopplade diskar nästan
hur tätt som helst."
I vårt test vill vi se om en ssd-disk eller en mindre uppsättning ssd-diskar i raid 0 eller raid 0+1 kan fylla behoven i en lite mindre it-miljö. Det handlar alltså om en egen lagringslösning där en administratör ensam har det praktiska ansvaret för att filservrar och annat möter organisationens prestandakrav. Kan rätt ssd på rätt plats öka trafikkapaciteten? Kan den sänka kostnaderna för service, kylningsbehov och elräkningen? Är det kanske ett smartare val att hålla sig till en trave raidade 15 000-varvsdiskar? Och är det bara att gå ut och köpa vilken ssd-disk som helst, plugga in och köra?
Nja, när vi tittade närmare på deltagarna i vårt test blev det ganska snabbt uppenbart att så inte är fallet.
Skillnader förvånar
Om vi endast ser till de rena peakprestandatesterna är skillnaden på diskarna enorm. Det kanske förvånar med tanke på de snarlika materiella förutsättningarna, men visar tydligt hur mycket kontrollenheterna och adresseringslogiken i diskarna påverkar prestanda.
Diskarna i testet har alla samma gränssnitt och är därför lätta att göra en kontrollerad jämförande mätning av. Till det använde vi en HP Proliant-server och en dedikerad sata II-anslutning. Vi lade 64-bitars Windows Server 2008 på Proliant-burken och diskarna formaterades med ntfs före mätning.
Det är faktorer som i sig påverkar prestanda och som gör att framförallt iops kan tappa en aning på grund av Windows kataloghantering. (Iops står för input/output operations per second, den viktigaste måttenheten för att avgöra diskens prestanda vid hantering av små filer.) Men det är i den miljön som de flesta diskar kommer att jobba, så därför blir det relevant att testa med just en sådan konfiguration.
Samma port. För att minimera felfaktorer använde diskarna samma dedikerade sata-port och fick därför anslutas en och en.
Vår testserver hade alla logiska förutsättningar för att få korrekta mätresultat, men inte fysisk plats för denna mängd och variation på diskar.
Simulerad användning
Mätningarna gjorde vi med Iometer, dels med inställningar för att få fram maximala testvärden (iops respektive megabyte per sekund), dels med en handfull mixade mätningar tänkta att simulera mer genomsnittlig användning av disken i olika sammanhang som arbetsstation/applikationsserver, filserver och webbserver.
Tyvärr kunde vi inte få tag på dubbla exemplar av de testade diskarna, så om de beter sig annorlunda i en raid kan vi inte avgöra. Bara att mäta diskarnas prestanda en och en gav oss många svar.
Vi inledde med en serie kliniska mätningar som bestod av läs- och skrivtester utformade för att uppnå maximala resultat, antingen svarstider och iops eller läs- och skrivhastighet. Resultatet visar på skillnader i prioritering snarare än skillnader i fysisk prestanda.
Blygsam fart
Vi testade först sekventiell läsning av mycket små datamängder, ner till 512 byte, och fick väldigt olika resultat. Diskarna från Imation och Transcend visar upp goda resultat med över 20 000 iops, medan Apacer och Innodisk tickar på i betydligt mer blygsamma 5 500 till 7 000 iops. Vid likadan sekventiell skrivning sjunker farten på Transcenddisken till de övrigas nivå, medan Imation fortsätter på dryga 20 000.
Den användningen sker dock sällan. Minimala datablock läses nästan aldrig sekventiellt från en disk. Media som placeras i kö för strömning kan vara strukturerat på det sättet, men annars är det väldigt sällsynt. Data läses antingen in i större sjok, alltså större filer på en ofragmenterad disk, eller från spridda adresser och sektorer på disken.
Fantasisiffror
Det visar sig också att iops som uppgivits från leverantören är en mycket dålig måttstock diskarna emellan. Framför allt har det ingen eller liten relevans för hur disken presterar under mer verklighetstrogna förhållanden. Hundratusen iops är en imponerande fantasisiffra. Frågan är vad den innebär och under vilka förhållanden som sådana siffror uppmäts. Vad vi kan se varierar detta stort från tillverkare till tillverkare.
"Hundratusen iops är en
imponerande fantasisiffra. Frågan
är vad den innebär."
I vår andra mätning, sekventiell skrivning av 512-bytesblock, (återigen en sällan förekommande operation i verkliga livet) visar Innodisk och Imation upp siffror som är konsekventa med diskarnas läsprestanda. Här tar det lika lång tid att initiera skrivning till en adress som läsning. Transcends disk tappar däremot rejält. Den är bara en fjärdedel så snabb i detta moment, medan Apacerdisken faktiskt presterar något bättre.
Ingen vinst
I de här två testmomenten vinner vi inte ett dyft på att köra ssd jämför med en snabb, mekanisk hårddisk. Vår referensdisk heter Seagate Savvio 15K.1, en snabb 2,5-tums server-hdd med 15 000 varvs rotationshastighet som presterar bättre på de sekventiella mätningarna. Den behöver bara parkera läshuvudet till rätta och låter sedan rotationen göra jobbet. En ssd måste fortfarande göra anrop till varje individuell bit, även om adress-lookup sker i serier.
Den stora skillnaden mellan ssd-diskarna i det här momentet kan bero på hur högt kontrollen prioriterar parallella anrop – en sorts intern raid 0 – för att skrämma upp iops.Den absolut största vinsten med en ssd jämfört med mekaniska diskar ligger i läsning av slumpmässiga sektorer, eftersom en ssd inte hindras av mekaniska rörelser i en läsarm. Det här är också ett test med en vanlig praktisk tillämpning. Ett par exempel är webb- och filservrar som tillhandahåller samma data till ett stort antal användare eller valda delar av en groupwaretillämpning.
I våra mätningar av slumpmässig access och läsning av små filer är samtliga ssd-diskar klart överlägsna sina mekaniska motsvarigheter. Vid riktigt små datamängder är ssd-diskarna mellan 25 och 65 gånger mer effektiva. Skillnaden krymper ju större datamängderna är, men en tillämpning där större delen av informationen består av filer eller andra dataposter på mellan en halv och tio kilobyte är inte ovanlig och då är ssd-tekniken fortfarande fullständigt överlägsen.
Här har vi för övrigt ungefär samma förhållande ssd-diskarna emellan som vid sekventiell läsning. Diskarna från Imation och Transcend är i topp, denna gång med Imation en bit före, medan Apacer och Innodisk ligger påtagligt efter.
Inte bara positivt
Om slumpmässig läsning är ssd-diskarnas styrka är slumpmässig skrivning deras akilleshäl. Eller i alla fall för tre av testets fyra diskar som tar extremt lång tid på sig för att lokalisera och initiera en minnesadress för skrivning. Innodisks och Apacers diskar presterar här under 20 anrop i sekunden, vilket är lågt även för ssd-diskar i allmänhet. Imation S-class klarar sig här bättre, med en accesstid och iops i närheten av vad vi ser i en genomsnittlig hårddisk i en klient.
Här blir det verkligen uppenbart vilka diskar som är specialiserade på enskilda användningsområden. En disk som är snabb på att hämta filer, men som det tar en evinnerlig tid att skriva enskilda små filer till, lämpar sig mycket dåligt i en klientdator eller arbetsstation eller för att rymma en databasserver. Där skrivs det konstant till filer, register och datafält och systemet skulle bli lidande.
Transcend betydligt bättre
Mlc-disken från Transcend visar betydligt bättre resultat. Här är uppmätta iops långt bättre än hos konkurrenterna. Det är en egenskap som den delar med många nyare ssd för klientdatorer och lätta bärbara datorer. Kontrollerna har skärpts till och skrivprestanda har höjts rejält för att leverera ännu bättre allmäna prestanda.
Det man förlorar är den överlägsna driftsäkerheten och livslängden på lagrade data hos en slc-disk med avancerade dataskyddsfunktioner i kontrollen.
Vår andra uppsättning mätningar ska testa gränserna för diskarnas läs- och skrivhastighet. Med filstorlekar på 20 megabyte och samma inställningar i Iometer får vi de bästa snittresultaten och siffror som i de flesta fallen stämmer överens med vad tillverkarna själva uppger.
"Hastigheten är konstant
högre än även den snabbaste
mekaniska hårddisken."
Här kan vi också notera en till punkt där ssd-diskarna är konsekvent överlägsna sina mekaniska konkurrenter. Läs- och skrivhastighet av data ligger konstant högre än även den snabbaste mekaniska hårddisken. Kvickast är Innodisk Sata 20000-R och Transcend Ultra, med sekventiella läshastigheter på ungefär 200 megabyte per sekund. Även Apacer SAFD 254 ligger före vår mekaniska disk och Imation S-class håller också undan, om än med liten marginal.
Välj noggrant
Men om det bara är prestanda vid lagring och läsning av stora filer man är intresserad av är det svårt att motivera inköp av ssd-diskar. Då går det fortfarande bättre med några raid 5-konfigurerade diskar med 15 000 varv per minut eller ännu fler med 10 000 varv per minut.
Det som möjligen kan sätta käppar i hjulet är då i stället datasäkerheten. En enkel volym på ssd och en raid 0 med hdd kan ha ungefär jämförbara prestanda, men dataintegriteten hos en bra ssd utrustad med bland annat aktiv smart-system och slitageutjämning är förmodligen påtagligt bättre.
Skrivhastigheten vid sekventiell adressering ser i stort sett oförändrad ut för Innodisk och Imation. Apacer och Transcend tappar däremot avsevärt i hastighet vid skrivning. Fort går det fortfarande, men det är mer jämförbart med en hårddisk.
Tittar vi sedan på slumpmässig adressering för så här stora datafiler är skillnaden minimal när det gäller läsning. Sekventiell läsning och slumpmässig läsning ser i stort sett likadana ut.
Nya besvikelser
Går vi nu vidare till slumpmässig skrivning av data gör flera av ssd-diskarna oss åter igen besvikna. De som hade de värsta iops-resultaten, Apacer och Imation, har även den sämsta överföringshastighet. Det går grovt räknat hälften så fort. Vid skrivning av ännu större filer snyggas dessa siffror till något, men bara marginellt.
Här ser vi en tydlig och inte särskilt förvånande skillnad mellan en hdd och en ssd. Hårddisken läser och skriver lika snabbt, men presterar bättre sekventiellt än slumpmässigt. Solid state-disken tappar mest i prestanda enbart vid slumpmässig skrivning.
Även om just överföringshastigheten och även prestandataket i iops kan vara kritisk på en och annan filserver är det i mer varierad körning som man kan få fram de mest intressanta siffrorna. Blandar man sekventiell och slumpmässig adressering samt filstorlekar och alternerar mellan att läsa och att skriva börjar diskarnas olika olikheter att visa sig på allvar.
Inget för server-ssd
I vissa fall blir skillnaderna fortsatt mycket tydliga, till exempel användning som kombinerar slumpmässig läsning med en rejäl mängd skrivande. Sådan användning i ett serversammanhang är till exempel hostade tillämpningar, virtuella system med disken som pagefil och besöksloggning på en databas. Det är inte saker som vi skulle rekommendera utpräglade server-ssd som Apacers och Innodisks till. Här klarar sig en mångsidig disk som Transcend och även Imation bättre.
De två mätningar som intresserar oss mest är de som motsvarar en användning av en filserver med hög läsfrekvens och endast sporadiska skrivningar, eller en webbserver med statiskt innehåll (med databas och loggfiler på en annan fysisk enhet) och många simultana användare. Det är där en pigg ssd bör visa sig från sin starkaste sida.
Ju fler och mindre filer, desto tydligare blir fördelen med ssd. Vår uppdiktade filserver behandlar filer i storlekarna 512 kilobyte till 20 megabyte, mestadels mindre filstorlekar upp till 64 kilobyte, slumpmässig adressering och med 20 procent av operationerna som skrivning.
De slumpmässiga skrivningarna drar fortfarande ner genomsnittliga prestanda, men det kan ändå finnas vinster med de diskar som presterar mindre, beroende på vem eller vilka det är som gör skrivningarna. Är de lika tidskritiska som läsningarna? Eller sker de kontinuerligt från en administratör, medan läsningarna kan ske med hög parallellitet från hela företaget?
Gigantisk skillnad
Det riktigt intressanta sker när vi kör en typisk filarea för en webbserver på ssd-diskarna. Då handlar det om mängder av små bilder, textdokument och styrfiler från en halv kilobyte upp till 64 kilobyte stora och nästan uteslutande slumpmässig läsning.
Dels tar samtliga ssd-diskar i testet ett gigantiskt kliv framåt jämfört med fysiska diskar. Inte bara kan servern nu hantera tio till tjugo gånger så många operationer, utan den totala dataöverföringen ökar också med samma siffror.
Ännu mer intressant är att vid den här tillämpningen har skillnaderna mellan testets olika ssd-diskar sjunkit till mer hanterbar storlek. Iops i den simuleringen placerar diskarna inom femtio procents skillnad från varandra, med Imation S-class i topp med sina 5 500 iops, att jämföra med 3 500 iops för Apacer och Innodisk.
Tänk på säkerheten
Det är viktigt att sätta dessa siffror i ett perspektiv. Det spelar inte så stor roll om Transcenddisken är runt tusen iops eller 35 procent snabbare än Apacerdisken. När skillnaderna är så små och vinsten jämfört med traditionella diskar stor börjar andra faktorer spela in mer för en professionell användare. Det gäller till exempel informationssäkerhet, kontinuitet och vilken nivå av underhåll som krävs.
De mest industrianpassade av diskarna, de med slc-minnen och hela arsenalen av tunga säkerhetsfunktioner (smart-system, inbyggd ecc och stor buffert för slitageutjämning), höjer ribban för livslängd i lagringsenheter. Deras driftstid utan fel uppskattas till flera miljoner timmar, alltså ett par hundra år. Det betyder inte att fel inte kan uppstå tidigare än så, men normala siffror för en hårddisk brukar ligga på 0,5 till 1 miljon, vilket ger en indikation om den relativa sannolikheten för fel.
TechWorlds slutsats
Just med tanke på livstiden börjar de diskar som tidigt i testet såg ut att underprestera få upprättelse. Återigen gäller det att ha rätt sak på rätt plats. Vansinnessiffror för iops (höga som låga) i teoretiska mätningar är bara relevanta om de även finns där i realistiska sammanhang. En disk med måttliga maxprestanda i enskilda mätningar kan glänsa vid just den användning som den är byggd för.
Vi kan därför rekommendera samtliga av testets diskar. Ingen av dem gör oss besvikna. Det viktiga är att du verkligen sätter dig in i vad disken ska klara av eller inte i olika sammanhang. Skulle vi själva välja en av dem blir det Innodisk Sata 20000-R som kombinerar pålitliga prestanda – framförallt konsekvent hastighet vid stora datamängder – med alla andra goda egenskaper vi vill se i en serverdisk.
Innodisk håller konsekvent hastighet vid stora datamängder
Foto: Andreas Eklund
Molnigt på idg.se?
Tack! för en bra artikel. - (Tant A) 2010-03-30 18:58
Meningslöst test - (SpamGod) 2010-03-30 19:13
Meningslöst test - (Svedde - http://teknikoverkligheten.blogspot.com/) 2010-03-30 19:18
Meningslöst test - (Tant A) 2010-03-30 19:32
Meningslöst test - (Svedde - http://teknikoverkligheten.blogspot.com/) 2010-03-30 19:34
Meningslöst test - (rymdrattan) 2010-03-30 19:35
Meningslöst test - (ottan ) 2010-03-30 19:47
Meningslöst test - (Anonymous Coward) 2010-03-30 21:23
Meningslöst test - (DevPac) 2010-03-30 22:19
Är SSD verkligen säkrare? - (kenny_lex) 2010-03-31 00:05