Seagate Cheetah 10K.7 и его работа в массивах RAID 0 и RAID 1


Несмотря на уверенное наступление последовательных интерфейсов Serial ATA и Serial Attached SCSI, жесткие диски с интерфейсом SCSI пока еще остаются массовой основой профессиональных устройств хранения данных и базой для дисковых подсистем серверов и рабочих станций. И среди SCSI-дисков наиболее привлекательными по соотношению производительности/емкости и цены по-прежнему являются накопители со скоростью вращения 10 000 об./мин. Поэтому пройти мимо новых продуктов в этом секторе рынка, емкость которых достигла аж 300 Гбайт, мы просто не имеем права. Тем более что недавно мы уже познакомились с новыми SCSI-моделями жестких дисков Maxtor Atlas 15K II и Seagate Cheetah 15K.4 со скоростью вращения шпинделя 15 000 об./мин. — представителями самых высокопроизводительных решений среди накопителей на жестких магнитных дисках.

Напомним, что новое поколение пятнадцатитысячников Maxtor существенно улучшило свою производительность по сравнению с предшествующим поколением с вдвое менее емкими пластинами, и за счет превосходного сочетания минимального времени поиска, высокой скорости линейного чтения и хорошо оптимизированной микропрограммы эти диски смогли в большинстве приложений существенно опередить по быстродействию накопители Seagate Cheetah 15K.4, которые, в свою очередь, оставляют весьма двойственный «осадок» (не в последнюю очередь, из-за специфических особенностей их firmware). Повторится ли та же картина в споре SCSI-десятитысячников этих компаний — Maxtor Atlas 10K V и Seagate Cheetah 10K.7 — мы и попробуем выяснить в данном обзоре. Тем более что первое знакомство с дисками Maxtor Atlas 10K V оставило очень благоприятное впечатление.

Попутно мы попробуем выяснить, как новые накопители Seagate Cheetah 10K.7 работают в двух простейших RAID-массивах уровней 0 и 1 — основе рабочих станций и серверов начального уровня.

 

Участники испытаний и их характеристики

Вот как выглядит новый SCSI-десятитысячник Seagate Cheetah 10K.7:



Диск Seagate Cheetah 10K.7 (модель ST373207LC).

Новые SCSI-диски Seagate (как и Maxtor) со скоростью вращения 10 000 об./мин. обладают вдвое большей емкостью пластин и моделей, чем их прошлогодние предшественники и «пятнадцатитысячные» братья — 73,5 Гбайт на пластину и до 300 Гбайт на одну модель. Это существенно снижает удельную стоимость хранения одного гигабайта притом, что производительность новичков также находится на весьма высоком уровне, вполне удовлетворяющем многих профессиональных пользователей.

Основные паспортные характеристики дисков Seagate Cheetah 10K последнего и предпоследнего поколений представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные характеристики Ultra320 SCSI-дисков Seagate Cheetah 10K.7 в сравнении с предшественниками и аналогами от Maxtor.
Серия Maxtor Atlas 10K V Seagate Cheetah 10K.7 Seagate Cheetah 10K.6
Модели 8D073L0
8D073J0
8D147L0
8D147J0
8D300L0
8D300J0
ST373207LW
ST373207LC
ST3146707LW
ST3146707LC
ST3300007LW
ST3300007LC
(есть аналоги для Fibre Channel)
ST336607LC
ST336607LW
ST373307LC
ST373307LW
ST3146807LC
ST3146807LW
(есть аналоги для Fibre Channel)
Емкость магнитных пластин, Гбайт 73,5 73 36,7
Емкость моделей, Гбайт 73,5 /
147,1 /
300
73,4 /
146,8 /
300,0
36,7 /
73,4 /
146,8
Число головок/пластин 2/1, 4/2 и 8/4 2/1, 4/2 и 8/4 2/1, 4/2 и 8/4
Скорость вращения шпинделя, об./мин. 10 000 (средняя латентность вращения — 3,0 мс)
Размер буфера данных, Мбайт 8 8 8
Среднее время поиска при чтении, мс 4,0 / 4,2 / 4,4 4,7 4,7
Среднее время поиска при записи, мс 4,5 / 4,7 / 4,9 5,3 5,2
Максимальное и минимальное время поиска при чтении, мс

0,3 — 11,0

0,2 — н/д 0,3 — н/д
Максимальное и минимальное время поиска при записи, мс 0,5 — 12,0 0,5 — н/д 0,5 — н/д
Макс. скорость чтения/записи данных на пластину, Мбайт/с 89 80

68,5

Интерфейс Ultra320 SCSI (совместим с Ultra160, Ultra2 и UltraSCSI)
Макс. скорость интерфейса, Мбайт/с 320
Коннекторы интерфейса SCSI 68-pin WIDE
80-pin SCA-2
68-pin WIDE
80-pin SCA-2
Гарантированное количество старт-стоп циклов 50 000
MTTF/MTBF, часов 1,4 млн. 1,4 млн. 1,2 млн.
Гарантия 5 лет 5 лет
Акустический шум вращения, дБА 32/32/34 30/32/36 32/33/34
Акустический шум поиска, дБА
Ударостойкость в работе R/W (2 мс), G 63/30 60 25
Ударостойкость при хранении (2 мс), G 250 225 225
Температура, С, вкл. (выкл.) +5…55 / макс. {Tкорпуса=60 C для Maxtor}
(-40…+70)
Потребление, ватт, не более, при:
поиске (seek)
в покое (idle)



7,9/8,8/10,8


11,7/13,0/16,4
6,8/7,8/10,1


12,6/14,1/16,4
7,2/8,0/10,5
Вес, грамм, не более 820 726 734

По большому счету, вдвое большая емкость пластин и новых моделей — это наиболее существенное их отличие от непосредственных предшественников Cheetah 10K.6, поскольку другие отличия менее кардинальные. Безусловно, немного выросла и линейная скорость чтения/записи пластин (с 68 до 80 Мбайт/с, время поиска при этом осталось на прежнем уровне), существенно улучшилась паспортная ударостойкость в работе (с 25 до 60 G), немного уменьшилось заявленное энергопотребление, а также снизился уровень акустического шума вращения — за счет применения (впервые для 10000rpm-дисков Seagate) жидкостных динамических подшипников (Fluid Dynamics Bearing, FDB — они теперь применяются даже в пятнадцатитысячниках Seagate). Помимо акустики FDB улучшают и показатели надежности дисков — MTTF возросла с 1,2 до 1,4 миллионов часов для моделей Cheetah 10K.7. Причем, низкие шум и энергопотребление/тепловыделение наряду с высочайшими показателями надежности отмечаются производителем как особые преимущества новых дисков.

Отмечается также, что эти диски оснащены «Seagate-exclusive Background Media Scan and enhanced Error Correction Code» (то есть эксклюзивными, только от Seagate, функциями улучшенного кода исправления ошибок и фонового, в паузах между обращениями пользователя, сканирования поверхности магнитных пластин с устранением сбойных или подозрительных участков — потенциальных дефектов). Диски Cheetah седьмого поколения разработаны той же командой, что и предыдущие шесть поколений этого семейства и выпускаются с тремя видами интерфейсов — 2 Гбит/с Fibre Channel, а также Ultra320 SCSI в вариантах 80-pin SCA-2 и 68-pin WIDE (на верхнем и нижнем фото соответственно).


Причем, по заявлениям некоторых московских дистрибьютеров этих дисков, SCA2-модели пользуются гораздо большим спросом, чем 68-pin WIDE.

Если «банка» дисков Cheetah 10K.7 на вид существенно отличается от таковой для пятнадцатитысячников Cheetah 15K.4 и от предшественников Cheetah 10K.6 (сравните фото в начале статьи с фото по соответствующим линкам), то контроллеры у дисков Cheetah 10K.7 и Cheetah 15K.4 — практически полная копия (сравните фото ниже; кликните по верхнему, чтобы увеличить). Так что и в плане достоинств firmware тут можно рассчитывать на отличные показатели, сравнимые с пятнадцатитысячниками. Жаль лишь, что буфер и в этих SCSI-дисках по-прежнему 8-мегабайтный, хотя нынче даже в персональных накопителях намечается тенденция к укрупнению буферов дисков до 16 Мбайт.


Диск Seagate Cheetah 10K.7 (модель ST373207LC), вид с обратной стороны (кликните по нему, чтобы увеличить).


Диск Seagate Cheetah 15K.4, вид с обратной стороны.


Диск Seagate Cheetah 10K.6 (модель ST3146807LW), вид с обратной стороны.

Впрочем, по сравнению с дисками предыдущей генерации (Cheetah 10K.6 и 15K.3) контроллеры претерпели существенные изменения — произошла почти полная смена элементной базы (и, главным образом, сигнальных процессоров — вместо двух теперь используется один, выполняющий функции обоих), количество микросхем сократилось и площадь платы уменьшилась. Напомним, что и энергопотребление дисков при этом немного снизилось.

По утверждению Seagate, эти диски хорошо подходят для следующих применений enterprise-уровня:
• Data warehousing and data mining
• Multi-user multimedia, imaging and video
• Cost per gigabyte RAID
• Entry-level to mainstream server
• Network Attached Storage (NAS)
• Storage Area Networks (SAN)

Если же сравнивать паспортные характеристики этих дисков с накопителями Maxtor Atlas 10K V, то у последних явно лучше среднее время поиска и линейная скорость пластин, немного лучше ударостойкость, но чуть хуже акустический шум и энергопотребление/тепловыделение. Плюс к этому (как мы увидим ниже) между дисками есть явные различия в концепции алгоритмов firmware, что, по большому счету, и вносит основной вклад в разницу производительности накопителей в приложениях.

Для сравнения с Cheetah 10K.7 (в данном тестировании участвовали две модели этой серии емкостью 73 Гбайт — на фото выше) нами были использованы следующие накопители со скоростью вращения 10 000 об./мин.:

1. Maxtor Atlas 10K V емкостью 147 Гбайт (см. обзор ранее).

2. Диск Seagate предыдущего поколений Cheetah 10K.6 емкостью 147 Гбайт (см., например, наш более ранний обзор).

3. Десятитысячник с интерфейсом Serial ATA — конечно, WD Raptor WD740GD, позиционируемый производителем как диск enterprise-уровня (также с пятилетней гарантией), хотя конкуренты с подобным позиционированием «рапторов» не очень-то согласны.

Методика тестирования скоростных показателей

Для тестов жестких дисков применялся стенд в составе:

  1. Процессор Intel Pentium 4 3.0C
  2. Материнская плата Gigabyte GA-8KNXP Ultra-64 на чипсете Intel E7210 (i875P с южным мостом Hance Rapids 6300ESB с шиной PCI-X)
  3. Системная память 2x256 Мбайт DDR400 (тайминги 2.5-3-3-6)
  4. Контроллер Ultra320 SCSI Adaptec AIC-7902B на шине PCI64
  5. Основной жесткий диск Maxtor 6E040L0
  6. Блок питания Zalman ZM400A-APF, 400 ватт
  7. Корпус Arbyte YY-W201BK-A

Данная материнская плата была выбрана не случайно. Во-первых, чипсет Intel E7210 предназначен для рабочих станций и однопроцессорных серверов начального уровня на Pentium 4 и Xeon (что неплохо согласуется с областью применения одиночных SCSI-дисков данного класса). Хотя он хорошо соотносится и с настольными системами (поскольку в основе лежит i875P, на котором мы тестируем ATA-диски). Во-вторых, эта профессиональная система содержит полнофункциональную (хотя и с некоторыми оговорками) шину PCI-X (а также PCI64), обеспечиваемую непосредственно чипсетом (а не дополнительными мостами). В-третьих, непосредственно на этой плате расположен достаточно современный двухканальный контроллер Ultra320 SCSI RAID — Adaptec AIC-7902B, подключенный к шине PCI64,


RAID-контроллер Adaptec AIC-7902W на шине PCI64 на плате Gigabyte GA-8KNXP Ultra-64.

который гораздо лучше подходит для наших целей (тестирования собственно жестких дисков и простейших RAID-массивов), чем какой-либо более дорогой с «набортной» памятью, поскольку Adaptec — видимо, наиболее распространенная (по крайней мере, в нашей стране) марка SCSI-контроллеров, а отсутствие дополнительной памяти у данного контроллера позволяет измерять быстродействие дисков в наиболее «чистом» виде, без оглядки на возможное кэширование контроллером и его собственные алгоритмы обработки потоков данных.

SCSI-диски Seagate Cheetah 10K.7 были оттестированы как поодиночке (и продемонстрировали сходные результаты), так и в паре в составе RAID-массивов уровней 1 и 0 (в последнем случае размер блока чередования по дефолту составил 256 Кбайт). В Device Manager'е Windows XP эти диски и контроллер выглядят так:


Для контроллера (в не-RAID режиме) использовался драйвер Adaptec версии 3.0.0.0 за сентябрь 2004 года, а для RAID — драйвер верcии 3.0.36.0 за июль 2004 года. Испытания проводились под управлением операционной системы MS Windows XP Professional SP2. Винчестеры тестировались как неразмеченными на разделы (в тестах Intel Iometer версии 2003.5.10, H2Benchw 3.6 и AIDA32), так и разбивались и форматировались штатными средствами операционной системы в зависимости от вида теста: одним NTFS-разделом максимально возможной емкости для тестов среднего времени доступа и снятия графика скорости чтения в WinBench 99 и двумя равновеликими разделами NTFS или FAT32 для остальных тестов (WinBench Disk WinMark 99 2.0, ATTO Disk Benchmark, многопотокового чтения/записи и теста в программе Adobe Photoshop CS). Разделы NTFS имели размер в половину объема диска каждый (то есть второй раздел начинался ровно со второй половины диска), а разделы FAT32 имели размер по 32768 Мбайт, причем первый начинался в начале диска (на самых «быстрых» дорожках), а второй — ровно с середины диска по объему. Размер кластеров NTFS и FAT32 выбирался по умолчанию — 4 и 16 Кбайт соответственно.

Памятуя о серьезных проблемах с производительностью диска Seagate Cheetah 15K.4 при использовании более ранней версии firmware 0002, в данном случае мы постарались заранее их исключить, использовав винчестеры, взятые непосредственно со склада одного из основных российских дистрибьюторов. Эти серийные (продажные) диски имели последнюю на момент тестирования версию firmware 0003 (аналогичную таковой для Читы 15K.4):


Диски Seagate Cheetah 10K.7 жестко закреплялись на металлическом шасси корпуса системного блока, использовали только пассивное охлаждение (принудительно не обдувались), поскольку их тепловыделение оказалось на редкость низким — на уровне настольных ATA-семитысячников! Перед тестированием диски прогревались в течение 20 минут запуском программы с активным случайным доступом.

Но прежде, чем перейти к рассмотрению результатов тестов, хочу исключительно в качестве юмористического отступления предложить вам взглянуть на результаты утилиты HD Tach для одиночного диска Seagate Cheetah 10K.7 ST373207LC и двух RAID-массивов из этих дисков.

Результаты теста HD Tach 2.61 для RAID-массивов дисков Seagate Cheetah 10K.7 ST373207LC.

Надеюсь, нет нужды говорить, к каким «глубокомысленным» выводам может привести использование подобных некорректных тестов. :)

 

Результаты тестов физических параметров

Сначала — графики скорости линейного чтения (кликните по иконкам, чтобы посмотреть целые графики).

Maxtor Atlas 10K V 8D147J0
Seagate Cheetah 10K.7 ST373207LC
Seagate Cheetah 10K.6 ST3146807LW
RAID 1 из Seagate Cheetah 10K.7 ST373207LC
RAID 0 из двух Seagate Cheetah 10K.7 ST373207LC

Детальный анализ графиков для Cheetah 10K.7 и сравнение графиков для двух одинаковых моделей не выявил следов использования так называемой «адаптивной плотности записи», то есть индивидуальной плотности записи для каждой поверхности магнитных пластин (или адаптивного форматирования, которое используется, например, в последних SCSI-дисках Maxtor Atlas 10K V и Atlas 15K II). Вследствие этого, график скорости линейного чтения для массива RAID 1 в точности повторяет таковой для одиночного диска, а для двухдискового RAID 0 проходит ровно вдвое «выше».

По сравнению с предшественником Cheetah 10K.6 на вдвое (!) менее емких магнитных пластинах линейная скорость чтения у новичка вроде бы возросла на 15% (с 69 до почти 80 Мбайт/с, как и указано в спецификациях), но здесь есть два «но». Во-первых, по сравнению с двукратным (то есть 100-процентным!) ростом плотности эти 15% смотрятся как-то слишком скромно, а во-вторых, даже максимальные 80 Мбайт/с получены своеобразным «обманом» — просто в самом начале диска (для первых двух наиболее используемых системным разделом гигабайт) график «неестественно» задран вверх, тогда как далее он резко падает вниз до ~75 Мбайт/с и далее ведет себя менее «экстремальным» образом, спадая небольшими ступеньками. Так что средняя (скажем, для начальных 10% накопителя) скорость в начале диска составляет уже на 80, а где-то 76 Мбайт/с, что, видимо, и подытоживают цифры, сообщаемые тестом WinBench 99 — 76640 тыс. байт/с.

Впрочем, по средней по всей пластине скорости новичок Cheetah 10K.7 обгоняет своего предшественника Cheetah 10K.6 на те же 15%, уступая в этом, как ни странно, даже WD740GD на вдвое менее емких пластинах. По этому параметру Maxtor Atlas 10K V заметно превосходит своего конкурента от Seagate (и почти догоняет пятнадцатитысячника Seagate Cheetah 15K.4).

По скорости работы интерфейса Ultra320 SCSI диск Seagate Cheetah 10K.7 на высоте, заметно опережая Maxtor Atlas 10K V, и очень похож на пятнадцатитысячник Seagate Cheetah 15K.4 (впрочем, это закономерно, поскольку они используют фактически один и тот же контроллер). При работе в RAID-массивах на данном контроллере эффективная скорость интерфейса практически не меняется.

По измеренному среднему времени доступа диск Maxtor Atlas 10K V, конечно (и это явно следует из спецификаций), быстрее конкурентов от Seagate. Интересно, что среднее время поиска у WD Raptor WD740GD примерно равно таковому у Seagate Cheetah 10K.7. При работе в «зеркале» на RAID-контроллере Adaptec 7902W среднее время поиска немного возрастает (на 0,1-0,2 мс), а в «страйпе» оно практически такое же.

Об эффективности работы алгоритмов отложенной записи firmware диска и кэширования записываемых данных в буфере накопителя можно попытаться судить по тому, как падает среднее, измеренное операционной системой время доступа при записи относительно чтения при включенном write-back кэшировании накопителя. Для этого мы используем результаты теста C'T H2benchW. (Разумеется, не следует думать, что average write access time на этой диаграмме реально отражает данную физическую характеристику накопителей! Это лишь некий программно измеряемый при помощи теста C'T H2benchW параметр, по которому можно судить об эффективности кэширования записи в буфере диска. Реальное заявленное производителем среднее время доступа при записи для Cheetah 10K.7 составляет 5,3+3,0=8,3 мс)

Оказывается, что по этому показателю новичок даже немного уступает своему непосредственному предшественнику (10K.6). Впрочем, у последнего диска Maxtor показатели не намного лучше. И заметно хуже они у WD Raptor. Любопытно также, что для RAID 1 эффективное время поиска при записи почти не меняется, но для двухдискового RAID 0 (на данном контроллере Adaptec) оно ровно вдвое (!) уменьшается, что, в общем-то, вполне объяснимо — ведь в данном тесте посылаются команды на запись мелких блоков, много меньших, чем размер блоков чередования дисков. То есть «эффективный» размер кэша записи у такого RAID-накопителя для подобных операций (а, значит, и сегментация этого кэша) фактический удваивается. :)

Другим показательным тестом «внутреннего устройства» дисков является тест на скорость чтения и записи файлов различного объема блоками разного размера — от 512 байт до 1 Мбайт. Для этого я традиционно использую тест ATTO Disk Benchmark. На скриншотах ниже показаны результаты для четырех размеров тестового файла — 128 Кбайт, 1 Мбайт, 4 Мбайт и 32 Мбайт. Если первый и второй, как правило, гарантированно кэшируются буфером диска (причем, кэширование записи и чтения для мегабайтного файла не так однозначно), то последний просто в него не помещается, а кэширование предпоследнего зависит не только от объема буфера, но и от специфики работы firmware накопителя (кстати, результаты данного теста практически не зависят от выбора между FAT и NTFS).

Тестовый файл 128 Кбайт:

Seagate Cheetah 10K.7 ST373207LC
Cheetah 10K.7 RAID
Maxtor Altas 10K V 8D147J0
Тестовый файл 1 Мбайт:

Seagate Cheetah 10K.7
Cheetah 10K.7 RAID
Maxtor Altas 10K V
Тестовый файл 4 Мбайт:

Seagate Cheetah 10K.7
Cheetah 10K.7 RAID
Cheetah 10K.7 RAID 0
test file=32 MB
Тестовый файл 32 Мбайт:

Seagate Cheetah 10K.7 ST373207LC
Cheetah 10K.6 ST3146807LW
Maxtor Altas 10K V 8D147J0

Результаты теста ATTO Disk Benchmark 2.02.

Как и ожидалось, результаты для RAID 1 здесь мало отличимые от результатов для одиночного диска Cheetah 10K.7, и на наиболее употребимых в серверной (и не только) работе блоках от 4 до 64 кбайт они заметно хуже, чем для диска Maxtor Atlas 10K V (особенно, при чтении). Впрочем, по сравнению с Cheetah 10K.6 чтение у новичка мелкими и средними блоками заметно улучшилось. Отмеченную выше «особенность» для RAID 0, связанную с увеличением «эффективной» кэш-памяти накопителя, легко проследить и здесь — для файлов 4 Мбайт, которые одиночным накопителем хорошо кэшироваться уже не могут, в двухдисковом RAID 0 с успехом кэшируются как на чтение, так и на запись. Причем, это заметно даже при увеличении тестового файла до 32 Мбайт! 

 

Быстродействие в приложениях

Переходим к тестам производительности накопителей в приложениях. И первым делом, попробуем выяснить, как хорошо диски оптимизированы для многопотоковой работы. Для этого я традиционно использую тесты в программе NBench 2.4, где файлы размером 100 Мбайт записываются на диск и читаются с него несколькими одновременными потоками.

Данная диаграмма позволяет нам судить об эффективности алгоритмов многопотоковой отложенной записи жестких дисков в реальных (а не синтетических, как было на диаграмме со средним временем доступа) условиях при работе операционной системы с файлами. Лидерство SCSI-диска Maxtor при записи несколькими одновременными потоками не вызывает сомнений, причем неплохо здесь смотрится и SATA-диск WD Raptor. Новая Чита при многопотоковой записи даже немного уступила своей предшественнице, невзирая на «задранную» до 79 Мбайт/с скорость пластин в начале диска! Видимо, виноваты алгоритмы firmware для нового SCSI-контроллера дисков Seagate. В RAID 1 многопотоковая запись почти не меняется, а для RAID 0 — немного ускоряется, хотя явно не вдвое, а всего процентов на 20.

При многопотоковом чтении ситуация для дисков Seagate явно улучшается, и новая Cheetah 10K.7 уверенно лидирует, почти вдвое опередив свою старшую сестрицу 10K.6 — великолепный результат! Maxtor Atlas 10K V и WD Raptor WD740GD здесь отстали от лидера на 30-40%. И снова мы убеждается, что для RAID 1 производительность практически не отличается от одиночного диска, а для двухдискового RAID 0 она заметно выше (в данном случае — в среднем на 43%).

Теперь посмотрим, как диски ведут себя в «преклонных», но до сих пор популярных тестах Disk WinMark 99 из пакета WinBench 99. Напомню, что мы проводим эти тесты не только для «начала», но и для «середины» (по объему) физического носителя для двух файловых систем, а на диаграммах приведены усредненные результаты. Безусловно, данные тесты не являются «профильными» для SCSI-накопителей со скоростью вращения 10 000 об./мин., и мы, приводя тут их результаты, апеллируем не столько к желанию определить «наиболее быстрый профессиональный диск», сколько отдаем дань уважения самому тесту и тем читателям, которые привыкли судить о скорости диска по тестам WinBench 99. В качестве «утешения» заметим, что эти тесты с определенной долей достоверности покажут нам, какова производительность этих enterprise-накопителей при выполнении задач, более характерных для настольного компьютера (впрочем, достаточно старого, судя по используемым приложениям :)).

Офисную (Business) производительность наш герой Cheetah 10K.7 полностью «провалил», существенно уступив даже своему предшественнику 10K.6, уже не говоря о десятитысячниках конкурентов. И даже RAID 0 тут не может его спасти. Интересно, что в данном случае RAID 1 также обеспечивает неплохую прибавку производительности накопителя — почти такую же, как и двухдисковый RAID 0!

В профессиональной (High-End) производительности теста WinBench 99 картина в целом повторяется: крайне низкие результаты для Cheetah 10K.7 (даже по сравнению с предшественником) на фоне отличных результатов для WD Raptor и слабая прибавка от использования RAID 0 и 1. Стоит ли делать далеко идущие выводы на основании результатов только этих двух тестов, решать вам.

Более свежие, с претензией на «объективность» (если верить Storagereview.com :)) комплексные тесты оценки «настольной» производительности дисков в пакетах PCMakr04 и C'T H2BenchW используют «проигрывание» предварительно записанных треков активности накопителей в соответствующих приложениях и измеряют скорость прохождения каждого из треков, после чего результаты усредняются.

Дисковый тест популярного Futuremark PCMark04 расставляет фигурантов, фактически повторяя ранжир в тестах WinBench Disk WinMark 99! Cheetah 10K.7 катастрофически отстает от своих соперников (и, скажу больше, — от всех современных ATA-семитысячников)! Однозначно виновато firmware новой модели.

Еще худшая (для Cheetah 10K.7) картина наблюдается в похожем «трековом» тесте H2benchW: двукратное (!) отставание даже от Cheetah 10K.6 не может не вызывать тревогу. Да и RAID 0 здесь обеспечивает лишь минимальную (10%) прибавку скорости, тогда как RAID 1 даже слегка замедляет систему. У вас по-прежнему остается желание безоговорочно доверять «непогрешимым» трековым методикам оценки производительности накопителей, так воспеваемым, например, той же Storagereview.com? ;)

В противовес этим, безусловно, все же синтетическим (как бы ни утверждали обратное некоторые «апологеты») тестам — совершенно «реальный» (без базара :)) тест скорости работы дисков с временным файлом программы Adobe Photoshop. Тут ситуация гораздо больше похожа на правду — хотя отставание Cheetah 10K.7 и 10K.6 есть (причем первая все же немного быстрее предшественницы), от Maxtor Atlas 10K V и WD740GD они отличаются далеко не фатально. А использование RAID-массивов способно заметно повысить производительность дисковой подсистемы: RAID 0 ускоряет на 12%, а RAID 1 — на 5% (что, кстати, тоже неплохо, поскольку он при этом еще и надежность заметно повышает). Впрочем, размещать своп на зеркальном массиве, конечно, не стоит — страйп тут подойдет значительно лучше. 

 

Тесты в Intel Iometer

Переходим к задачам, более характерным для профилей использования SCSI-накопителей — работе различных серверов (DataBase, File Server, Web Server) и рабочей станции (Workstation) по соответствующим паттернам в программе Intel IOmeter версии 2003.5.10.

С имитацией сервера базы данных успешнее всех справляется Maxtor Atlas 10K V, десятитысячники Seagate Cheetah 10K.7 и 10K.6 тут почти одинаковы за исключением того, что более «свежая» немного проигрывает «старенькой» на высоких очередях запросов. Однако стоит только сделать RAID из двух дисков (причем, даже уровня 1), как производительность существенно повышается!

Аналогичная картина — при имитации файлового сервера, с той лишь разницей, что если для базы данных скорость двухдискового RAID 0 была все же явно выше, чем у RAID 1, то здесь оба массива демонстрируют потрясающее единодушие!

Наконец, для Web-сервера мы видим даже более занятную картину — тут «зеркалка» для двух Cheetah 10K.7 работает даже быстрее, чем двухдисковый страйп! И это «есть хорошо» для «систембилдеров». ;) Да и Читы обоих поколений в данном случае имеют практически одинаковую производительность, хотя по-прежнему отстают от последнего Maxtor Atlas 10K.

В результате геометрического усреднения показанных выше серверных нагрузок по паттернам и очередям запросов (без весовых коэффициентов) получаем, что для подобных задач накопитель Seagate Cheetah 10K.7 практически не уступает в скорости своему предшественнику Seagate Cheetah 10K.6, лишь 11% (в среднем) проигрывает диску Maxtor Atlas 10K V (а учитывая проигрыш макстору 13% по средней скорости линейного чтения и 7% по среднему времени доступа это кажется вполне закономерным) и существенно (почти на 20%) опережает WD Raptor WD740GD. Очевидно, что последний отстает из-за отсутствия полноценной поддержки очереди команд (суррогатная Tagged Command Queuing, в данном случае нами не используемая, на самом деле дает не такой уж большой прирост производительности).

С другой стороны, даже простейший двухдисковый RAID-массив (что уровня 0, что и 1) способен кардинально повысить быстродействие системы хранения данных — в данных серверных паттернах на 35%!

Что касается паттерна «рабочая станция», тот тут мы наблюдаем некоторые отличия от серверных паттернов, заключающиеся, прежде всего, в том, что новая Чита сильно проигрывает старой на большой очереди запросов! И если Cheetah 10K.6 еще могла бы посоперничать с Maxtor Altas 10K V, то Чите 10K.7 это явно не по зубам — она «скатилась» на уровень WD Raptor'a и даже уступает ему на малой очереди команд!

Хотя RAID-массивы по-прежнему добавляют «много скорости» дискам Seagate и с такой прибавкой (а это 35% для RAID 1 и 43% для RAID 0) они смотрятся вполне конкурентоспособными.

Теперь — наши собственные паттерны для IOmeter, более близкие по назначению настольным ПК, хотя определенно показательные и для enterprise-накопителей, поскольку и в «глубоко профессиональных» системах жесткие диски львиную долю времени считывают и записывают большие и маленькие файлы, а также иногда копируют файлы. А поскольку характер обращений в данных паттернах в тесте IOmeter (по случайным адресам в пределах всего объема диска) более характерен именно для систем серверного класса, то и значение этих «простых настольных» паттернов случайного чтения и записи файлов для исследуемых в этом обзоре дисков возрастает.

Чтение крупных файлов выводит в абсолютные и непререкаемые авторитеты старенькую Читу 10K.6! Хорош здесь и Раптор. Новая Чита 10K.7 — на последнем месте (проиграв предшественнице более двух раз!), хотя ее отставание от Maxtor Atlas 10K V здесь не велико. Настораживает другое — RAID уровня 0 неожиданно «проваливается» на малых очередях запросов, хотя «зеркалка» всегда явно лучше одиночного диска.

Спорадическая запись крупных файлов выводит вперед WD Raptor, обе Читы тут примерно равны (старая немного шустрее на малых очередях) и они обе эффективнее прямого конкурента от Maxtor. RAID 1 явно ухудшает производительность, тогда как RAID 0, наоборот, улучшает, хотя и не намного (о «двукратном» улучшении, по понятным причинам, тут речи не идет — ведь файлы явно крупнее не только блока чередования массива, но даже кэша дисков).

Чтение мелких файлов по случайным адресам лучше всего удается SCSI-десятитысячнику Maxtor. Впрочем, WD Raptor тут неожиданно тоже оказался очень неплох. Seagate Cheetah 10K.7 на этих операциях сильно проигрывает всем, включая почти двукратный проигрыш Cheetah 10K.6! А ведь если бы программисты Seagate не «напортачили» тут с новым firmware (а ничем иным это отставание объяснить нельзя), то она вполне могла бы потягаться с лидером (Maxtor). RAID 1 на Seagate Cheetah 10K.7 оказывается в этих задачах явно эффективнее двухдискового страйпа, как и при чтении крупных файлов.

Запись мелких файлов по случайным адресам в пределах всего диска снова лучше всех дается Раптору (как и для крупных файлов). SCSI-диск Maxtor хорошо выглядит на малых очередях команд, но на больших очередях его обходит прежняя Cheetah 10K.6, тогда как новая Cheetah 10K.7 идентична старой на малых очередях, но явно отстает на больших. При этом RAID 1 из Cheetah 10K.7 имеет быстродействие одиночного накопителя, а двухдисковый RAID 0 ускоряется почти вдвое (что мы видели раньше в тесте среднего времени доступа при записи)!

Копирование крупных файлов — вотчина Maxtor Atlas 10K V. И даже Раптор ему тут не соперник. Seagate Cheetah 10K.7 крайне посредственна, уступая предшественнице более чем двукратно! RAID 1 идентичен по скорости одиночному диску, а RAID 0 немного быстрее, но явно не вдвое.

Наконец, при копировании мелких файлов успех Maxtor закрепляется, хотя прежняя Seagate Cheetah 10K.6 не намного медленнее лидера. А вот Seagate Cheetah 10K.7 сильно отстала даже от Раптора, и спасти ее тут может лишь RAID 0, удваивающий производительность на большой глубине очереди команд.

По результатам геометрического усреднения данных для случайного чтения, записи и копирования крупных и мелких файлов получаем, что повторяется картина, отмеченная нами ранее в «трековых» тестах, а также в WinBench Disk WinMark 99 — новая Seagate Cheetah 10K.7 катастрофически проигрывает современным соперникам и противникам из недавнего прошлого! RAID 1 обеспечивает в среднем около 10% прироста скорости, а двухдисковый RAID 0 — около 30%.

Попутно отмечу, специально для сомневающихся :), что поразительная похожесть, если не идентичность данного усредненного результата и некоторых других с теми, что мы наблюдали в исходно «десктопных» тестах типа WinBench 99, а также в «трековых» H2benchW и, особенно, в PCMark04, лишний раз подтверждает нашу правоту в том, что грамотно выбранные паттерны для теста Intel IOmeter даже при использовании случайного, а не последовательного доступа все таки способны адекватно отразить «настольную» производительность жестких дисков, несмотря на скепсис отдельных персон, связанный со «случайностью», а не «последовательностью» обращений к диску. Впрочем, за более чем два года использования этих «десктопных» паттернов для Intel IOmeter я уже успел многократно убедиться в правильности выбранного когда-то подхода.

При имитации дефрагментации мы наблюдаем примерное повторение этой картины и очень слабые результаты для Seagate Cheetah 10K.7, тогда как Maxtor Atlas 10K V лидирует со значительным отрывом.

Наконец, в паттерне потоковых чтения-записи крупными и мелкими блоками (еще один скорее настольный, чем серверный паттерн, хотя, например, в серверах видеонаблюдения в охранных «конторах» это очень характерная задача) картина для Cheetah 10K.7 явно неутешительна, хотя ее предшественница 10K.6 демонстрировала неплохие результаты.

 

Выводы

Подытоживая тесты производительности, хочется отметить, что очевидные промахи программистов firmware новых SCSI-дисков Seagate, не сумевших при переходе на новую элементную базу (новый процессор от LSI Logic) обеспечить производительность в приложениях хотя бы на прежнем уровне (в сравнении с Cheetah 10K.6) привели к тому, что быстродействие новой Cheetah 10K.7 в большинстве пользовательских задач (за исключением, разве что, серверных, работы со своп-файлом Adobe Photoshop и при многопотоковом чтении под Windows) находится на непозволительно низком уровне. Эти проблемы с микропрограммой подтверждаются аналогичной ситуацией с диском Seagate Cheetah 15K.4. Любителям продукции Seagate остается лишь уповать на то, что, возможно, разработчики выпустят новое firmware для своих SCSI-дисков, где исправят положение (в чем у меня лично нет большой уверенности, поскольку с момента появления этих дисков прошло уже около полугода и текущие прошивки версии 0003 рассматриваются как серийные).

Для тех пользователей, кто предпочитает использовать SCSI-диски для решения типичных задач настольного компьютера, существует возможность «переключить» этот диск в режим «Desktop» (из дефолтного «Server»). Это делается при помощи утилиты Seagate SetTools Enterprise, и при этом меняется политика использования микропрограммой буфера диска — от «серверного» режима, когда сегменты буфера (кэша диска) могут динамически назначаться, меняя при этом свой размер и количество, до «настольного», когда используется постоянная конфигурация (32 фиксированных сегмента), более характерного для таких применений. Использование этого накопителя в режиме «Desktop» способно немного поднять его производительность в настольных задачах (от 10 до 30% в зависимости от типа приложения), почти не теряя при этом скорости в серверных. Возможно, мы вернемся к этой занятной фиче позднее, хотя сразу стоит отметить, что даже она не способна поднять крайне низкую «настольную» производительность Cheetah 10K.7 хотя бы до уровня Cheetah 10K.6.

Впрочем, в «положительном» арсенале новых Seagate Cheetah 10K.7 остаются высокая надежность, раскрученная годами «высокая марка» (ведь далеко не все пользователи SCSI-дисков готовы любой ценой гнаться за наивысшей производительностью), а также весьма низкое энергопотребление/тепловыделение (а это один из реально привлекательных факторов) и более тихая (то есть малошумная) работа, чем у традиционных SCSI-десятитысячников. Тем более что производительность системы хранения данных можно легко повысить, используя даже простейшие двухдисковые массивы уровней 0 или 1.  








Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.