NAS系統(tǒng)性能評測基準(zhǔn)SPECsfs2008的排行榜上不斷碰撞出激情四溢的火花。今年二月，IBM 在其SONAS系統(tǒng)上裝載1975塊HDD率先在NFS評測中奪魁，打破了HP保持近10個月之久的性能記錄;三月EMC VNX5700打破常規(guī)，分別采用 436 塊SSD和560 塊SSD創(chuàng)下NFS和CIFS兩項記錄，除了將SPECsfs2008性能測試記錄提升到60萬OPS檔次，同時將NAS系統(tǒng)性能競爭拖入到冷兵器(傳統(tǒng)硬盤)與熱兵器(SSD)較量的時代;四月初華為賽門鐵克N8500使用1728塊 HDD將NFS和CIFS記錄再次改寫，給原本已經(jīng)紛紛擾擾的NAS領(lǐng)域投下了一枚重磅炸彈。短短三個月時間內(nèi)，SPECsfs基準(zhǔn)性能第一的頭銜已數(shù)次易主，HDD與SSD在這個舞臺上演著速度與激情的較量。
然而在欣賞著這些灌裝了HDD和SSD能源，通過充分調(diào)校的“F1賽車”在SPEC賽道上飛馳時，作為用戶更希望了解HDD和SSD哪種能源更適合我？是否能真正滿足我的應(yīng)用需求？實用性和價格是不可回避的兩個問題。讓我們試著通過對前三甲測試結(jié)果的分析，找到一些答案。
表一：測試結(jié)果對比
性能數(shù)據(jù)解讀
首先我們要介紹一下SPECsfs2008基準(zhǔn)。SPECsfs2008基準(zhǔn)通過兩種完全不同的業(yè)務(wù)負(fù)載分別度量NFS和CIFS文件服務(wù)器的性能。這兩種負(fù)載是通過對數(shù)以萬計實際在線運行的NFS和CIFS文件服務(wù)器的業(yè)務(wù)特點進(jìn)行研究、采樣和分析得出的，是對當(dāng)前文件服務(wù)器應(yīng)用領(lǐng)域典型應(yīng)用的綜合抽象，因此成為了評判文件服務(wù)器性能的權(quán)威基準(zhǔn)。
從測試結(jié)果來看，裝載著HDD的華為賽門鐵克N8500和裝載著SSD的EMC VNX5700在NFS和CIFS兩種基準(zhǔn)構(gòu)造的完全不同的測試場景中均有優(yōu)異的性能表現(xiàn)，說明HDD與SSD均有足夠的實力勝任不同NAS應(yīng)用中的高性能需求。
SSD NAS系統(tǒng)看上去很美
通過測試配置的對比，我們會發(fā)現(xiàn)一個很有意思的現(xiàn)象。華為賽門鐵克和IBM 在SPEC測試中搭建的HDD NAS系統(tǒng)可以用豪華來形容。為了能充分發(fā)揮HDD燃料的性能，NAS引擎武裝到了牙齒。不管是在節(jié)點數(shù)量、內(nèi)存數(shù)量還是在硬盤數(shù)量方面，都展示著強壯的肌肉。就像兩輛重型的裝甲車呼嘯在賽道上，在驚嘆他們的性能之余，多少給人一種過度臃腫的感覺。
采用了新型能源的EMC SSD NAS系統(tǒng)則顯得非常的簡潔輕盈，5個NAS引擎，裝載240GB內(nèi)存，卻提供了驚人的66萬OPS的輸出能力，它在SPEC的舞臺上飛舞。
在測試環(huán)境的規(guī)模和NAS引擎配置簡約程度上，SSD系統(tǒng)可謂占盡了上風(fēng)?？梢圆孪朐谀芎姆矫鍿SD NAS系統(tǒng)與HDD NAS系統(tǒng)相比應(yīng)該也有不俗表現(xiàn)。這一切看上去很美!
性能的暗戰(zhàn)
SPECsfs2008基準(zhǔn)所構(gòu)造的文件集的60%左右是不大于16KB的小文件，測試讀寫訪問70%以上的數(shù)據(jù)塊不大于16KB，這些高強度的隨機小IO訪問是傳統(tǒng)機械硬盤的噩夢，卻是SSD最擅長的。
當(dāng)需要進(jìn)行機械旋轉(zhuǎn)、尋道的傳統(tǒng)硬盤遭遇性能上幾十倍甚至百倍領(lǐng)先的“速跑健將”SSD時 ，是否意味著必敗呢？高效的緩存機制和貼合硬盤工作方式的IO調(diào)度算法是HDD的救命稻草。我們可以通過對比SPEC NFS前三甲的性能與延遲曲線看出一些端倪：
圖一：SPECsfs2008_nfs.v3性能/延遲對比
SPEC認(rèn)證要求被測設(shè)備至少需測試出10個以上負(fù)載遞增壓力點下的性能，通過這些壓力點的性能延遲變化曲線來綜合評估產(chǎn)品的表現(xiàn);此外，它也是一種壓力測試，可以通過對系統(tǒng)不斷加大壓力驗證系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。
曲線體現(xiàn)的第一個要素是延遲的變化速率。平均延遲越低，說明系統(tǒng)處理速度越快，性能也就越優(yōu)異。從延遲曲線我們不難看出，隨著負(fù)載的增加，裝載著HDD的華為賽門鐵克N8500的延遲增長很緩慢，并逐步超越EMC系統(tǒng)取得了勝利。是什么原因讓傳統(tǒng)硬盤追趕上了SSD的步伐呢？系統(tǒng)高效的緩存與調(diào)度機制創(chuàng)造了這樣的奇跡!
曲線體現(xiàn)的第二個要素是系統(tǒng)的瓶頸。隨著測試負(fù)載的增加，系統(tǒng)IO處理的平均延遲會逐漸增大當(dāng)負(fù)載增加到一定程度，系統(tǒng)到達(dá)性能的瓶頸時，性能將不會繼續(xù)增加，而同時延遲將會突然提升，在性能延遲曲線上呈現(xiàn)的就是一個拐點。性能延遲曲線越貼近主坐標(biāo)軸，曲線越平滑說明系統(tǒng)的性能越穩(wěn)定，可繼續(xù)向上拔高的潛力也越大。從上圖的延遲曲線我們可以看出，裝載HDD的NAS系統(tǒng)可以與裝載SSD的NAS系統(tǒng)同樣穩(wěn)定。