如何通過基準測試挑選固態(tài)驅動器

Richrelevance對幾種SSD（固態(tài)驅動器）進行了基準測試，以便決定哪種SSD可以替代現(xiàn)有的硬盤驅動器，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網絡消費者的網絡促銷和廣告。Richrelevance能夠跟蹤這些網絡客戶的購買傾向以及他們的網絡習慣，并分析這些數(shù)據和歸納總結目標客戶，以便電子商務網站可以更好地推出針對客戶個人興趣的產品和服務。

Richrelevance的IT和運營高級總監(jiān)Elya Kurktchi 表示：“我們利用數(shù)學模型來構建向網絡消費者所發(fā)出的購買建議，而且每天都要多次重新構建這些建議。”為了處理這些數(shù)據，Richrelevance部署了五個數(shù)據中心。這些數(shù)據中心使用惠普和戴爾的計算機來作為互聯(lián)網服務器，并使用了負載均衡器來確保工作負荷均衡分布在各個服務器上，以便達到最佳的處理效率。

Kurktchi表示：“每個數(shù)據中心的網絡架構都是具有高度分布性的，從而做到負載均衡，并能夠并行地處理多個服務器和磁盤上的事務，而這種能力是非常重要的。不過，我們發(fā)現(xiàn)，在面對消費者的服務器上（支持零售商客戶網站的服務器），當我們需要訪問舊數(shù)據，而舊數(shù)據沒有存儲在高速緩存區(qū)中的時候，我們向客戶所發(fā)出的最終‘購買’建議也必須寫入磁盤中。當我們運行數(shù)學模型，以便向客戶發(fā)送購買建議的時候，如果需要在這個過程中訪問硬盤驅動器，那么我們就會遇到高達100毫秒的延遲。這顯然影響了我們對客戶的響應時間。”

網絡零售商顯然不喜歡這種延遲，對它們來說，響應速度非常重要。Richrelevance認為固態(tài)驅動器（SSD）技術也許可以減少延遲時間，提高響應速度，因此該公司決定對幾個廠商的SSD與現(xiàn)有的硬盤驅動器進行性能基準測試。

Kurktchi表示：“SSD能夠快速地響應我們的數(shù)學模型，并將購買建議快速地發(fā)送到客戶那里。我們認識到我們硬盤驅動器的讀取速度已經成為性能瓶頸，而新一代SSD的性能非常接近我們服務器上作為高速緩存的RAM（隨即存取內存）。”

為了確認和比較SSD的性能，Richrelevance對SSD和硬盤驅動器之間的相對性能進行了測試。Kurktchi說：“為了設立基準線，我們搜集了服務器在訪問硬盤驅動器時候的歷史數(shù)據。我們在不同的測試環(huán)境中都回放了這個基準線數(shù)據。”

第一個測試情境回放了基準數(shù)據，并利用一個Unix“解壓縮工具”來解壓縮一個典型的數(shù)學模型，這個數(shù)學模型會根據零售商網站上的客戶購買行為而自我完善。其他幾個測試情境使用了Unix和Java，并且都測試了快速模式和節(jié)速模式。Kurktchi表示：“我們對順序讀取性能，隨機讀取以及并行讀取性能進行了多次測試。”

在混合讀取模式下，一個32GB 的Ridata固態(tài)驅動器的IOPS（每秒輸入輸出）為1211次，一個64GB的SanDisk固態(tài)驅動器的IOPS為2163次，而Intel X25-M固態(tài)驅動器的IOPS為9272次。在隨機寫入模式下，Ridata固態(tài)驅動器的SSD執(zhí)行了8次寫入，SanDisk固態(tài)驅動器執(zhí)行了12次寫入，而Intel X25M固態(tài)驅動器執(zhí)行了7700次寫入。
Richrelevance在測試前就希望固態(tài)驅動器能夠帶來性能上的提升，不過Kurktchi說測試結果讓人“眼界大開…….我原來認為將硬盤驅動器100毫秒的延遲時間縮短到80毫秒就很好了，結果固態(tài)驅動器將延遲時間縮短到了16毫秒。”

Kurktchi與其同事所擔心的另一個問題是固態(tài)驅動器產品的使用壽命，以及它們的使用壽命是否符合IT資產的購買和退休周期。她說：“我們很快就認識到不是所有的固態(tài)驅動器都是一樣的。我們最初被幾款低價格的固態(tài)驅動器產品所吸引。但是，由于這些固態(tài)驅動器的寫入次數(shù)比較有限，因此這種固態(tài)驅動器在我們這里的使用時間不會超過一年。”

在耐久性測試中，Intel X25M固態(tài)驅動器又一次脫穎而出。X25M使用了SSD“損耗均衡”算法，能夠將寫入操作均衡分布于SSD的NAND閃存記憶體中，從而將固態(tài)驅動器的使用壽命有效地延長到5年——這種使用壽命正好符合IT資產的購買、退休和貶值周期。

Kurktchi說：“我們感到很高興，我們不想用一個一年內就會報廢的產品。而且我們覺得那些使用壽命不到一年的固態(tài)驅動器的控制器性能有些弱……我們看到Intel X25M 80GB固態(tài)驅動器有先進的損耗均衡算法，使用壽命達到5年，而且它的控制器設計也很先進，因此我們覺得這就是我們想要的產品。”

Richrelevance很快將硬盤驅動器換成Intel X25M固態(tài)驅動器。Kurktchi表示：“這個過程很簡單直接。我們購買固態(tài)驅動器，將它們送到數(shù)據中心，安裝它們，然后設置新的文件系統(tǒng)就好了。我們執(zhí)行了一系列I/O測試，以便使這些固態(tài)驅動器和其他系統(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，從而不需要對服務器高速緩存記憶體進行升級，并且數(shù)學模型的性能以及Richrelevance同網絡消費者之間的互動速度也提高了4到5倍。

Kurktchi表示：“對于我們以及我們的零售商客戶來說，很重要的一點是，面向消費者的服務器必須能夠做出快速響應，因為在電子商務領域，我們向消費者所發(fā)出的購買建議必須及時到達消費者。我們將繼續(xù)尋找其他能夠利用SSD技術的應用程序。”

Kurktchi表示，在不遠的將來，當數(shù)據中心大量采用固態(tài)驅動器的時候，Richrelevance數(shù)據中心的故障復原效率將更上一個臺階，因為固態(tài)驅動器的功能一方面和RAM類似，另一方面即使在電源切斷的時候也可以保留數(shù)據。

Kurktchi表示：“在如今的SSD市場上，你有多種選擇，因此你最好先了解一下這些產品。真正的障礙還是在控制器的設計上。要解決這種瓶頸，關鍵是固態(tài)驅動器擁有智能的控制器，強大的處理能力和RAM，能夠將所有隨機寫入轉譯并納入到它們所需的流中。”