Новое поколение десятитысячников - Fujitsu MAP.

Введение

Двадцать четвёртого мая сего года компания Fujitsu официально объявила о выпуске двух новых моделей жёстких дисков с интерфейсом SCSI. Новые диски получили традиционные для Fujitsu трёхбуквенные обозначения - "MAP" и "MAS". Линейка дисков MAP состоит из трёх винчестеров со скоростью вращения шпинделя 10000 об./мин. с ёмкостями 36, 73 и 147ГБ. Диски MAS имеют большую скорость вращения шпинделя – 15000 rpm, но меньший максимальный объём. Модельный ряд линейки MAS также состоит из трёх дисков с ёмкостями 18, 36 и 73ГБ.

Обе линейки жёстких дисков оснащены кэш-буфером объёмом 8МБ и интерфейсом Ultra320 SCSI (диски MAP будут также поставляться с 2GB FC-AL2-интерфейсом). Для уменьшения шума работы винчестеров Fujitsu оснастила гидроподшипниками диски MAS (15000 об./мин.!) и старший диск в линейке MAP (четырёхпластинный). Это позволило уменьшить шум при работе этих дисков до значений 3.6 и 3.4 Белла соответственно.
В пресс-релизе также были указаны примерные даты начала поставок новых дисков - август для дисков MAP и октябрь для дисков MAS.
Почти в указанные сроки диски MAP достигли наших рубежей (всё-таки Российский рынок пока не первый в Европе ;( ) и, после их преодоления, немедленно попали ко мне в руки. Итак, что же представляют собой новые диски Fujitsu?

Состав участников тестирования

Дизайн жёстких дисков Fujitsu легко узнаваем:


Если вопросить, как в уже сильно надоевшем рекламном слогане: - "Если не видно разницы - зачем платить больше?", то можно здорово попасть впросак... Во-первых, используемые в дисках MAP пластины имеют вдвое большую ёмкость (36ГБ), чем пластины дисков MAN (18ГБ), и максимальная внутренняя скорость передачи увеличилась на 25 процентов! Во-вторых, новые диски оснащаются самым передовым интерфейсом - Ultra320 SCSI.
Сравнить основные параметры дисков Fujitsu двух последних поколений можно по этой табличке:


Как видите, основным отличие нового диска MAP от диска MAN является вдвое большая ёмкость пластины.

Для того, чтобы получить представление, как новые диски соотносятся по скорости с дисками MAN были взяты три диска MAN (18, 36 и 73ГБ) и повторно протестированы на новых драйверах к контроллеру Adaptec 29160N (в предыдущий раз диски MAN тестировались мною на стандартном драйвере к Adaptec 29160N из комплекта поставки Win2000 Pro).
Два диска MAP, которые мне удалось заполучить, имели ёмкость 36 и 73ГБ. Конечно, наличие в составе участников тестирования старшего диска из линейки MAP наглядно показало бы нам основное преимущество нового поколения дисков Fujitsu (ещё бы - 147ГБ :) ), но зато мы сможем сравнить представителей двух различных поколений одинаковой ёмкости.

Методика тестирования

Винчестеры тестировались на интерфейсах Ultra160 SCSI и Ultra320 SCSI. Тесты на Ultra320 SCSI-интерфейсе проводились на единственном доступном на текущий момент контроллере Adaptec 39320D, предоставленном компанией Альянс, официальным дистрибьютором компании Adaptec в России.

Для тестов в WinBench массивы размечались в FAT32 и NTFS одним разделом с размером кластера по умолчанию. Тесты Winbench проводились по пять раз, результаты усреднялись. Винчестеры между тестами не охлаждались.
Использовались следующие тесты:

WinBench 99 1.2
HDTach 2.61
IOMeter 1999.10.20

Для сравнения скорости работы винчестеров при помощи теста IOMeter использовались новые паттерны StorageReview, анонсированные в третьей редакции их методики тестирования жёстких дисков.


Эти паттерны призваны измерить производительность дисковой подсистемы при нагрузке, типичной для file&web-серверов.

На основании проведённого Storagereview исследования о характере нагрузки на дисковую подсистему при работе с обычными Windows-приложениями наш автор, Романов Сергей aka GReY, создал паттерн для теста IOMeter (паттерн создавался по усреднённой статистике IPEAK, приведённой на StorageReview для режимов работы Office, Hi-End и Bootup):


Этим паттерном мы будем руководствоваться для оценки привлекательности винчестеров для обычного Windows-пользователя.

Ну и, наконец, была проверена способность винчестеров работать с Sequential-запросами переменного размера на чтение и запись.

Тестовая система

материнская плата - Asustek P3B-F
процессор - Intel P3 600E;
память - 2*128Mb SDRAM Hyundai PC100 ECC;
винчестер - IBM DPTA 372050;
видеокарта - Matrox Millennium 4Mb;
операционная система - Windows 2000 Pro SP2;

Контроллеры тестировались со следующими версиями драйверов:

Adaptec 29160N - 4.10.4002
Adaptec 39320В - 1.0.000.000

Исследуемые диски имели следующие версии firmware:

Fujitsu MAN1834 - 0109
Fujitsu MAN3367 - 0108
Fujitsu MAN3735 - 0108
Fujitsu MAP3367 - 0104
Fujitsu MAP3735 - 0104

HDTach 2.61

Из всех результатов HDTach нас интересуют значения средних скоростей чтения и записи и максимальная скорость чтения из буфера винчестера:


Хм... Если по скорости чтения из буфера диск MAP не сильно превзошёл диск MAN, то по средним скоростям чтения/записи легко отличить диск нового поколения от "старичка" MAN. Поведение диска MAP на Ultra320-интерфейсе очень похоже на поведение Seagate Cheetah X15 36LP U320.
Среднее время доступа к случайному сектору (average access time) у новых дисков Fujitsu оказалось примерно такое же, как и у дисков MAN (7.8ms), и поэтому мы можем ожидать от новых дисков Fujitsu как минимум такой же производительности в серверных приложениях, какую демонстрировали нам диски MAN (самые быстрые диски со скоростью вращения шпинделя 10000 об./мин.)...

WinBench 99

Увеличение плотности записи должно положительно повлиять на скорость работы винчестеров MAP в этом тесте. Весь вопрос в том, насколько увеличится скорость.

FAT32


Обратите внимание на цифры Disk Transfer Rate: Beginning у дисков MAP - почти 70МБ/сек.! Разделив 69800 (DTR: Beginning для MAP) на 55400 (DTR: Beginning для MAN) мы получаем уже прозвучавшую чуть выше цифру в 25 процентов. Но MAP оказался быстрее MAN не только по скорости линейного чтения!


По результатам в тесте Hi-End Disk Winmark новый диск Fujitsu оказался быстрее своего предшественника более чем на 20 процентов. А преимущество нового диска в Business-тесте составило и того больше - 40 процентов!

NTFS



Смена файловой системы не повлияло на разницу в результатах винчестеров в Hi-End Disk Winmark - диск MAP быстрее всё на те же 20 процентов. А вот в Business-тесте превосходство MAP над MAN несколько скромнее - всего 23 процента. :)
С тестами Winbench винчестер MAP справился превосходно. Интересно, что он покажет в тестах IOMeter?

Intel IOMeter

Начнём с последовательного чтения и записи. Винчестер "бомбардируется" потоком запросов на чтение/запись блоков данных, размер которых постепенно увеличивается. Глубина очереди команд при этом фиксируется в четыре исходящих запроса.



При работе с мелкими блоками винчестеры MAP и MAN показывают близкие скорости, а когда размер блока данных становится больше 4КБ винчестер MAP довольно легко "отрывается" от диска MAN. Что же касается работы диска MAP на Ultra320 SCSI, то снижение скорости чтения наблюдается только при работе с блоками данных, размером 8 и 16КБ. В то время как у диска Cheetah X15 36LP U320 мы наблюдали снижение скорости работы с блоками и меньшего размера.



А вот при записи диск MAP на контроллере U320 оказался намного медленнее при работе с блоками малого размера, чем он же на контроллере U160. Ну а на U160 диск MAP намного опережает диск MAN при работе с блоками данных любого размера.

Посмотрим, как винчестеры покажут себя в паттерне Workstation:


Из таблицы видно, что диски MAP справляются с эти паттерном чуть лучше, чем диски MAN, но лучше всё-таки сравнить винчестеры по "итоговому баллу". Напомню, что производительность дисков в паттерне Workstation я предложил рассчитывать следующим образом:

Производительность = Total I/O (queue=1)/1 + Total I/O (queue=2)/2 + Total I/O (queue=4)/4 + Total I/O (queue=8)/8 + Total I/O (queue=16)/16 + Total I/O (queue=32)/32

Подставив в формулу полученные значения Total I/O, получим следующие результаты:


Что же, по полученным цифрам, диски MAP незначительно, но всё же быстрее, чем диски MAN.

Что же нас ждёт в паттернах, имитирующих типичные для File- и Web-серверов нагрузки:


Для того чтобы сравнить "среднее" быстродействие наших конкурсантов усредним значения Total I/O при всех значениях нагрузок (для серверов мы принимаем все значения нагрузок равновероятными). Полученные таким образом баллы представлены на следующих диаграммах:



И в этих паттернах новые диски Fujitsu показали немного лучшую скорость, чем диски MAN. Как говорят в таких случаях, стабильность - признак мастерства. :)

Выводы

Итак, новые диски Fujitsu показали прекрасные результаты. Говоря это, я нимало не лукавлю - увеличить вдвое плотность записи и не потерять в скорости позиционировании головок на нужный трек - это само по себе уже огромное достижение.
В последнее время буквально все аналитики говорят обо всё возрастающих требованиях к ёмкости дисковых подсистем. При этом все администраторы в условиях кризиса IT-отрасли не хотят вкладывать в апгрейд серверов больших денег. В этой ситуации самым разумным способом апгрейда существующих систем является замена дисков на более ёмкие. Как мы видим на примере новых дисков Fujitsu современное поколение дисков SCSI со скоростью вращения шпинделя 10000 об./мин. должным образом сочетает высокую скорость работы и высокую ёмкость.
Ну и, конечно, нельзя обойти вниманием великолепные результаты дисков MAP в Winbench99 и существенное увеличение скорости линейного чтения по сравнению с дисками предыдущего поколения.

В заключение, хотел бы поблагодарить фирму Elko, официального дистрибутора продукции Fujitsu в странах восточной Европы, за предоставленные на тестирование диски Fujitsu MAN и MAP.

P.S. После анализа результатов тестирования дисков Seagate и Fujitsu на интерфейсе Ultra320 SCSI, я склонен полагать, что в "странных" результатах дисков "виноват" контроллер Adaptec 39320D, а точнее его сырой драйвер. Потому в последующих обзорах дисков Seagate Cheetah 10K.6 и IBM 146Z10 я не буду публиковать результаты тестирования на интерфейсе U320 (эксперименты, само собой, будут продолжены).