上回” Server SSD效能评估利器 – SNIA PTS”中,针对SNIA PTS整个效能验证计划的架构以及验证流程提供详细的说明。让读者们能够对于SNIA PTS架构有初步的理解。本篇将以SNIA PTS实际应用展示为各位深入解析。

对于一般使用者,或是OEM厂商而言,该如何评估选择一颗效能可靠且稳定的SSD是令人头痛的事,这时若透过SNIA PTS,便能够详细分析出该颗SSD的效能特性、稳定程度、及延迟反应时间表现等。至于这些一般用来评断SSD好坏的主流指标,就能透过SNIA PTS执行结果得知。在执行完成后,我们便可透过测试结果了解该颗SSD详细数据,利用这些数据便可评估该颗SSD是否合适。虽然SNIA PTS测试步骤复杂,但藉由我们引进的SNIA PTS专业测试设备,便可快速掌握该颗SSD的效能信息。

接着,我们透过实测数据带各位了解该颗SSD的效能数据及其弱点。这次我们选定一颗市面上主流品牌的Gen 4 NVMe SSD,对其进行SNIA PTS基本的三大测项:SNIA IOPS、SNIA TP(throughput)、SNIA LAT(latency)。

透过这三大测项,来深入了解该颗SSD的效能表现。

1.SNIA IOPS

SNIA IOPS测试评估随机读取写入性能,涵盖了大多数使用者感兴趣且常应用到的各种读/写 (R/W)和block size组合。在PTS稳态(Steady State)条件下,使用7种Read/Write混合(范围从100%读取到100%写入)和8种block size(范围从0.5 KB到1024 KB)。

测试完成后,透过SNIA结果报告中提供的表格/3D图表,用户可以快速获取各种组合的性能数据。由于测试结果表格较多,挑选几项来探讨该SSD IOPS表现。

从IOPS mix matrix表格中看出,这颗SSD在各种block size下的表现稳定,小档4KB表现不俗。

而这个表格主要是用来计算进入稳态(Steady State)斜率表格,可以看到这颗在进入稳态的这5个测试回合,效能表现稳定,红线的IOPS以及黑线的平均值几乎没有太大的变化。虽然是在第2~6测试回合才进入稳态,不过就其数据来看算是不错的表现。

最后,我们来看所有Read/Write组合的3D表格。透过此3D可以清楚看到,各种block size以及Read/Write比率的效能表现;从效能趋势来看,这颗SSD表现平稳,在4KB的地方,尤其是4KB write,效能比起其他block size还来的优异。

2.SNIA TP

SNIA TP吞吐量测试,以PTS稳态(Steady State)条件下,使用100%读取和100%写入方式,进行大的block size循序I/O量测。SNIA TP测量结果如同前一个SNIA IOPS,透过结果报告中数据表格和2D图表中得到量测数据。由于测试结果表格较多,这边一样挑选几个重点表格来探讨该SSD TP表现。

从上面表格来看,这颗SSD throughput吞吐量表现较不稳定,上下起伏大,到了SNIA设置的最大25测试回合还是无法进到稳态,这颗SSD在1024KB下的写入吞吐稳定表现欠佳。

而这个表格主要是用来计算进入稳态(Steady State)斜率表格,可以看到斜率部分已经明显超过定义值上下10%区间,呈现一个无法收敛在稳定区间的型态。而从图表中的slope线条也能看出已明显超过平均值上下10%区间。

而128KB写入部分,从上图一样可以发现到吞吐量表现如同1024KB一样不稳定,上下起伏大,到了SNIA设置的最大25测试回合还是无法进到稳定状态。

3.SNIA LAT

SNIA LAT延迟测量测试,一样在稳定状态(Steady State)条件下,进行的随机I/O量测,使用指定的block size和Read/Write组合,撷取平均和最大延迟时间。延迟测量结果同样可以透过SNIA报告中数据表格和2D图表中得到量测数据。在此挑选几个重点表格来探讨该SSD LAT表现。

首先我们来看平均延迟的部分,可以看出虽然在8KB block size的部分第5个测试回合有稍微拉高,不过整体看起来还算表现稳定,并没有延迟时间忽高忽低的情形发生。

接着来看到最大延迟时间的部分,我们可以发现到在512Bytes的部分,在第4、5测试回合之中有拉高的情形发生,而在4KB与8KB部分表现相对稳定。

最后,信赖区间表的部分,信赖区间表显示在特定时间阈值下出现的所有延迟时间的百分比,例如:在哪个时间值下会发生99.99%的IO。较高百分比表示更多的IO能够在较快的时间内完成,这被认为是较好的结果。同时,这意味着该SSD能够更迅速地处理IO操作,提高了性能和效率,这是测试性能优越性的一个重要指标。

本篇就SNIA PTS其中的IOPS、TP、LAT部分,藉由实际的测试结果来解析该颗SSD效能,虽然该颗SSD在IOPS表现稳定,不过在TP,也就是吞吐量测试的过程中,发现其吞吐量并不是特别稳定,不论是在128KB,或者是在1024KB中,都可以发现其吞吐量明显上下跳动,使用者在实际应用存取过程,尤其是写入的部分,在长时间使用下会明显感受到效能不稳定,虽然在一般使用者来说并不会有太大感觉,不过若是在高压读写环境,如服务器的应用中,如此不稳定的吞吐量便会严重影响服务器效能,不可不慎。

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