如何通過(guò)基準(zhǔn)測(cè)試挑選固態(tài)驅(qū)動(dòng)器

Richrelevance對(duì)幾種SSD（固態(tài)驅(qū)動(dòng)器）進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試，以便決定哪種SSD可以替代現(xiàn)有的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，從而消除性能瓶頸。

一家名為Richrelevance的公司致力于幫助Sears和其他零售商定制化針對(duì)網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)者的網(wǎng)絡(luò)促銷(xiāo)和廣告。Richrelevance能夠跟蹤這些網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)的購(gòu)買(mǎi)傾向以及他們的網(wǎng)絡(luò)習(xí)慣，并分析這些數(shù)據(jù)和歸納總結(jié)目標(biāo)客戶(hù)，以便電子商務(wù)網(wǎng)站可以更好地推出針對(duì)客戶(hù)個(gè)人興趣的產(chǎn)品和服務(wù)。

Richrelevance的IT和運(yùn)營(yíng)高級(jí)總監(jiān)Elya Kurktchi 表示：“我們利用數(shù)學(xué)模型來(lái)構(gòu)建向網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)者所發(fā)出的購(gòu)買(mǎi)建議，而且每天都要多次重新構(gòu)建這些建議。”為了處理這些數(shù)據(jù)，Richrelevance部署了五個(gè)數(shù)據(jù)中心。這些數(shù)據(jù)中心使用惠普和戴爾的計(jì)算機(jī)來(lái)作為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，并使用了負(fù)載均衡器來(lái)確保工作負(fù)荷均衡分布在各個(gè)服務(wù)器上，以便達(dá)到最佳的處理效率。

Kurktchi表示：“每個(gè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)都是具有高度分布性的，從而做到負(fù)載均衡，并能夠并行地處理多個(gè)服務(wù)器和磁盤(pán)上的事務(wù)，而這種能力是非常重要的。不過(guò)，我們發(fā)現(xiàn)，在面對(duì)消費(fèi)者的服務(wù)器上（支持零售商客戶(hù)網(wǎng)站的服務(wù)器），當(dāng)我們需要訪問(wèn)舊數(shù)據(jù)，而舊數(shù)據(jù)沒(méi)有存儲(chǔ)在高速緩存區(qū)中的時(shí)候，我們向客戶(hù)所發(fā)出的最終‘購(gòu)買(mǎi)’建議也必須寫(xiě)入磁盤(pán)中。當(dāng)我們運(yùn)行數(shù)學(xué)模型，以便向客戶(hù)發(fā)送購(gòu)買(mǎi)建議的時(shí)候，如果需要在這個(gè)過(guò)程中訪問(wèn)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，那么我們就會(huì)遇到高達(dá)100毫秒的延遲。這顯然影響了我們對(duì)客戶(hù)的響應(yīng)時(shí)間。”

網(wǎng)絡(luò)零售商顯然不喜歡這種延遲，對(duì)它們來(lái)說(shuō)，響應(yīng)速度非常重要。Richrelevance認(rèn)為固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（SSD）技術(shù)也許可以減少延遲時(shí)間，提高響應(yīng)速度，因此該公司決定對(duì)幾個(gè)廠商的SSD與現(xiàn)有的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行性能基準(zhǔn)測(cè)試。

Kurktchi表示：“SSD能夠快速地響應(yīng)我們的數(shù)學(xué)模型，并將購(gòu)買(mǎi)建議快速地發(fā)送到客戶(hù)那里。我們認(rèn)識(shí)到我們硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的讀取速度已經(jīng)成為性能瓶頸，而新一代SSD的性能非常接近我們服務(wù)器上作為高速緩存的RAM（隨即存取內(nèi)存）。”

為了確認(rèn)和比較SSD的性能，Richrelevance對(duì)SSD和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器之間的相對(duì)性能進(jìn)行了測(cè)試。Kurktchi說(shuō)：“為了設(shè)立基準(zhǔn)線，我們搜集了服務(wù)器在訪問(wèn)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器時(shí)候的歷史數(shù)據(jù)。我們?cè)诓煌臏y(cè)試環(huán)境中都回放了這個(gè)基準(zhǔn)線數(shù)據(jù)。”

第一個(gè)測(cè)試情境回放了基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并利用一個(gè)Unix“解壓縮工具”來(lái)解壓縮一個(gè)典型的數(shù)學(xué)模型，這個(gè)數(shù)學(xué)模型會(huì)根據(jù)零售商網(wǎng)站上的客戶(hù)購(gòu)買(mǎi)行為而自我完善。其他幾個(gè)測(cè)試情境使用了Unix和Java，并且都測(cè)試了快速模式和節(jié)速模式。Kurktchi表示：“我們對(duì)順序讀取性能，隨機(jī)讀取以及并行讀取性能進(jìn)行了多次測(cè)試。”

在混合讀取模式下，一個(gè)32GB 的Ridata固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的IOPS（每秒輸入輸出）為1211次，一個(gè)64GB的SanDisk固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的IOPS為2163次，而Intel X25-M固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的IOPS為9272次。在隨機(jī)寫(xiě)入模式下，Ridata固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的SSD執(zhí)行了8次寫(xiě)入，SanDisk固態(tài)驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行了12次寫(xiě)入，而Intel X25M固態(tài)驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行了7700次寫(xiě)入。
Richrelevance在測(cè)試前就希望固態(tài)驅(qū)動(dòng)器能夠帶來(lái)性能上的提升，不過(guò)Kurktchi說(shuō)測(cè)試結(jié)果讓人“眼界大開(kāi)…….我原來(lái)認(rèn)為將硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器100毫秒的延遲時(shí)間縮短到80毫秒就很好了，結(jié)果固態(tài)驅(qū)動(dòng)器將延遲時(shí)間縮短到了16毫秒。”

Kurktchi與其同事所擔(dān)心的另一個(gè)問(wèn)題是固態(tài)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品的使用壽命，以及它們的使用壽命是否符合IT資產(chǎn)的購(gòu)買(mǎi)和退休周期。她說(shuō)：“我們很快就認(rèn)識(shí)到不是所有的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器都是一樣的。我們最初被幾款低價(jià)格的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品所吸引。但是，由于這些固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的寫(xiě)入次數(shù)比較有限，因此這種固態(tài)驅(qū)動(dòng)器在我們這里的使用時(shí)間不會(huì)超過(guò)一年。”

在耐久性測(cè)試中，Intel X25M固態(tài)驅(qū)動(dòng)器又一次脫穎而出。X25M使用了SSD“損耗均衡”算法，能夠?qū)?xiě)入操作均衡分布于SSD的NAND閃存記憶體中，從而將固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的使用壽命有效地延長(zhǎng)到5年——這種使用壽命正好符合IT資產(chǎn)的購(gòu)買(mǎi)、退休和貶值周期。

Kurktchi說(shuō)：“我們感到很高興，我們不想用一個(gè)一年內(nèi)就會(huì)報(bào)廢的產(chǎn)品。而且我們覺(jué)得那些使用壽命不到一年的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的控制器性能有些弱……我們看到Intel X25M 80GB固態(tài)驅(qū)動(dòng)器有先進(jìn)的損耗均衡算法，使用壽命達(dá)到5年，而且它的控制器設(shè)計(jì)也很先進(jìn)，因此我們覺(jué)得這就是我們想要的產(chǎn)品。”

Richrelevance很快將硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器換成Intel X25M固態(tài)驅(qū)動(dòng)器。Kurktchi表示：“這個(gè)過(guò)程很簡(jiǎn)單直接。我們購(gòu)買(mǎi)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器，將它們送到數(shù)據(jù)中心，安裝它們，然后設(shè)置新的文件系統(tǒng)就好了。我們執(zhí)行了一系列I/O測(cè)試，以便使這些固態(tài)驅(qū)動(dòng)器和其他系統(tǒng)能夠更好地磨合，然后我們就可以直接使用它們了。”

Richrelevance成功部署了SSD技術(shù)，從而不需要對(duì)服務(wù)器高速緩存記憶體進(jìn)行升級(jí)，并且數(shù)學(xué)模型的性能以及Richrelevance同網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)者之間的互動(dòng)速度也提高了4到5倍。

Kurktchi表示：“對(duì)于我們以及我們的零售商客戶(hù)來(lái)說(shuō)，很重要的一點(diǎn)是，面向消費(fèi)者的服務(wù)器必須能夠做出快速響應(yīng)，因?yàn)樵陔娮由虅?wù)領(lǐng)域，我們向消費(fèi)者所發(fā)出的購(gòu)買(mǎi)建議必須及時(shí)到達(dá)消費(fèi)者。我們將繼續(xù)尋找其他能夠利用SSD技術(shù)的應(yīng)用程序。”

Kurktchi表示，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，當(dāng)數(shù)據(jù)中心大量采用固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的時(shí)候，Richrelevance數(shù)據(jù)中心的故障復(fù)原效率將更上一個(gè)臺(tái)階，因?yàn)楣虘B(tài)驅(qū)動(dòng)器的功能一方面和RAM類(lèi)似，另一方面即使在電源切斷的時(shí)候也可以保留數(shù)據(jù)。

Kurktchi表示：“在如今的SSD市場(chǎng)上，你有多種選擇，因此你最好先了解一下這些產(chǎn)品。真正的障礙還是在控制器的設(shè)計(jì)上。要解決這種瓶頸，關(guān)鍵是固態(tài)驅(qū)動(dòng)器擁有智能的控制器，強(qiáng)大的處理能力和RAM，能夠?qū)⑺须S機(jī)寫(xiě)入轉(zhuǎn)譯并納入到它們所需的流中。”