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2020年3月,存储性能委员会(StoragePerformance Council,简称SPC)公布最新的SPC-1™基准测试报告。

深度剖析:浪潮16控存储 SPC

来源:服务器托管 作者:浪潮资深存储架构师 叶毓睿 浏览量:134
2020-04-02
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背景:你知道SPC-1IOPS 到底是由哪些I/O模型的负载组合而成?

2020年3月,存储性能委员会(StoragePerformance Council,简称SPC)公布最新的SPC-1™基准测试报告。浪潮存储AS5600G2(全闪存)以752万IOPS、0.472毫秒延时的评测值,创造了16控存储产品性能的全球最高纪录,成为全球存储市场新的领跑者。随着IoT、 5G、AI、云计算大数据等技术的发展,以及数字宇宙不断膨胀的当下,越来越多的业务应用需要高性能、低延时。浪潮存储全闪存阵列的优异表现,对数据库、OLTP/OLAP、邮件系统、虚拟化、AI等业务的存储系统选型具有极高的参考价值。

SPC是存储行业性能评测的权威标准,它的要求非常严格,为了更接近用户真实使用情况,在许多细节上做出了限制。例如,在开始评估性能之前,长达8个小时的持续写入(SUSTAIN),避免存储阵列的缓存命中,或全闪存阵列初次写入,导致的性能虚高。

为了进一步详细了解这一优异性能背后的含义,下面我们从多个方面进行分析。

SPC-1测试要素:存储产品多维度衡量

此次测试采用的是SPC-1较新的版本v3.8,从SPC官方网页

详细的介绍了对产品功能、可靠性、性能、可用性和成本价格等多个维度的评估标准。例如:

1、可靠性

在整个测试过程中,多个阶段都会检验数据的一致性。例如初始化阶段、SPC IOPS阶段(Primary Metrics Test Phases)、……、关电重启再校验数据的一致性,确保存储能够经受高可靠性的严格测试。

SPCI还要求合规的TSC能够防止单点故障。并明确提出:

1)任何存储设备在TSC中的单点故障,都不要用户干预,来恢复对基准数据库的访问。

2)任何组件在TSC中的单点故障,都不要用户干预,来恢复对基准数据库的访问。

备注:TSC指Tested Storage Configuration,用于测试的存储的配置。

2、IOPS

SPC-1 IOPS是一个科学的,但又复杂的I/O模型的负载组合。参与厂商需要对自己的存储有着深入的了解,先预估出比较合理的性能高峰值。然后再根据这个值,运行SPC-1的I/O模型,在延时、可靠性等约束下,是否能够符合要求。如果不符合,再去调整性能高峰值。

备注:在SPC规范里特别强调,所有特殊的基准测试,也即用来改进测试结果,但不是普遍的、真实世界的性能的实现,都是禁止的。如果详细剖析I/O模型,我们会发现符合其负载组合模拟了用户的业务场景,因此是比较科学的。

如果预估值是752万IOPS,那么负载百分比(Load Percentage)为100的时候,压测的性能就是按照752万IOPS准备的。例如下表的RAMPD_100、SUSTAIN、RAMPU_100、REPEAT_1_100、REPEAT_2_100。而RAMPD_10对应的Load Percentage是10,directadmin安装,也就意味着这个Test Group的压测按照75.2万IOPS准备。

SPC-1测试阶段

浪潮存储根据SPCBenchmark Official Specification,制作了一份简单易懂的表格,如下图。三个ASU的【9、读负载】总和为39.44%,【10、写负载】总和为60.56%,两者之和为100% 。

ASU业务应用存储单元的测试数据

三个ASU(Application Storage Units,业务应用存储单元),分别提供45%、45%、10% 存储空间比例,总和为100%。每个ASU有着不同的IO流,ASU 1是Data Store,例如它的第三类IO流,它的IO块大小不是固定的,从下表能看出,它是从8个block到128个block不同Transfer Size的组合;每个block是512个字节 ,因此IO块大小是从4k到64k。不同ASU的不同IO流,都有着各自的流负载,并规定了读写比例。所有IO流(总共8种)的读负载总和与写负载总和之和为100% 。

流负载分布

下面再详细列举一下ASU 1的四类I/O数据流:

四类I/O数据流 

其他ASU,如做为User Store的ASU 2,和做为Log/Sequential Write的ASU 3,它们的IO流细节都可以从SPC-1官方规范(如v3.8版)中获取。

3、延时

延时方面的指标有两个。

1)平均延时,也即SPC-1 IOPS Response Time。

2)总体响应时间,也即Overall Response Time。

它的计算公式如下,这个值是根据实际测试结果计算出来的,所以是一个固定值。

总体响应时间计算公式

4、成本

成本方面的指标至少有两个。

1)性能价格比

SPC-1PRICE-PERFORMANCE,SPC-1总性价比的计算方式是使用系统总价格除以SPC-1 IOPS,有时衡量单位是$/SPC-1 KIOPS,表示每千个SPCI-1 IOPS的价格。

2)容量价格比

SPC-1 ASU Price定义为总系统价格除以SPC-1 ASU的容量,亚洲服务器,衡量单位是$/GB。

我们选取几个重要的信息来进行解读和比较。

浪潮存储SPC-1报告解读

1、概览

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