Жесткие диски с интерфейсом Ultra 320 SCSI

Владимир Леонов

Методика тестирования

Результаты тестирования

Выбор редакции

Участники тестирования

   Fujitsu MAP3367NP и MAS3367NP

   Hitachi Ultrastar 146Z10 IC35L036UWDY10-0

   Maxtor Atlas 10K IV 8B036L0 и Atlas 15K 8C036L0

   Seagate Cheetah 10K.6 ST336607LW и 15K.3 ST336753LW

В тестовой лаборатории «КомпьютерПресс» проведено тестирование семи моделей жестких дисков с интерфейсом Ultra 320 SCSI. Тестировались жесткие диски Fujitsu MAP3367NP, Hitachi Ultrastar 146Z10 IC35L036UWDY10-0, Maxtor Atlas 10K IV 8B036L0, Seagate Cheetah 10K.6 ST336607LW, имеющие скорость вращения шпинделя 10 000 об./мин и жесткие диски Fujitsu MAS3367NP, Maxtor Atlas 15K 8C036L0, Seagate Cheetah 15K.3 ST336753LW со скоростью вращения шпинделя 15 000 об./мин.

а год, прошедший с момента нашего последнего тестирования жестких дисков со SCSI-интерфейсом, на рынке высокопроизводительных винчестеров произошли серьезные изменения. Одним из главных событий года можно считать уход компании IBM с рынка жестких дисков. Компания Hitachi приобрела у IBM подразделение, занимавшееся производством и продажей жестких дисков, и, объединив его с собственным аналогичным подразделением, создала новую компанию Hitachi Global Storage Technology (HGST). Эта компания продает под своей торговой маркой старые модели дисков, производившиеся компаниями IBM и Hitachi, а также разрабатывает новые модели.

Компания Maxtor сначала обновила линейку дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин, выпустив серию Atlas 10K IV, которая стала первой разработкой компании в области SCSI-дисков (до приобретения в 2001 году дискового подразделения компании Quantum и торговой марки Atlas компания Maxtor производила только ATA-диски), а затем дебютировала на рынке высокоскоростных дисковых накопителей, выпустив диски серии Atlas 15K.

Кроме того, обновился модельный ряд дисков Seagate и Fujitsu, а в начале года были анонсированы новые диски компании HGST (однако в Москве они до сих пор недоступны). Стоит также отметить, что у дисков со SCSI-интерфейсом появился серьезный конкурент — диски Raptor от Western Digital. Диски Raptor имеют интерфейс SATA и скорость вращения шпинделя 10 000 об./мин. По результатам тестов диски Raptor зачастую превосходят аналогичные диски со SCSI-интерфейсом, а по надежности, как утверждает производитель, им не уступают.

Далее представлены основные технические характеристики современных жестких дисков с интерфейсом Ultra 320 SCSI, доступных на московском рынке на момент написания статьи. Диски делятся на две группы: диски со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин (табл. 1) и диски со скоростью вращения шпинделя 15 000 об./мин (табл. 2).

Как видно из приведенных таблиц, большинство характеристик дисков либо одинаковы, либо очень близки. Обращают на себя внимание только особенность построения дисков Hitachi Ultrastar 146Z10 и низкое время поиска у дисков Maxtor. Добавим, что все перечисленные диски выпускаются в двух конструктивных вариантах:

- с разъемом 68-pin Wide LVD и отдельным разъемом питания;

- с разъемом 80-pin SCA-2.

Для тестирования мы отобрали диски объемом 36,7 Гбайт с разъемом 68-pin Wide LVD. При этом у нас оказались два диска Seagate ST336753LW, имевшие разные версии прошивки (0003 и 0005), а Maxtor 8C036L0 был представлен экспериментальным образцом.

Методика тестирования

ри выборе стенда и методики проведения тестирования мы учли, что основной сферой применения жестких дисков со SCSI-интерфейсом являются системы хранения данных, серверы и высокопроизводительные рабочие станции.

Тестирование проводилось на стенде следующей конфигурации:

• двухпроцессорная материнская плата Intel SE7501WV2;

• два процессора Intel Xeon 2,66 ГГц (FSB 533 MHz);

• объем оперативной памяти 1024 Мбайт Registered ECC DDR SDRAM;

• жесткий диск с ОС: IC35L060AVVA07.

Тестируемый жесткий диск подключался к SCSI-каналу контроллера Adaptec SCSI RAID 2200S (драйвер 4.0.0.5767). Тестирование проводилось под управлением операционной системы Microsoft Windows 2000 Server (Service Pack 4) с использованием следующих тестов:

• AIDA32 v.3.80 (плагин AIDA32 Disk Benchmark);

• IOmeter 15.02.2003;

• ZD WinBench 99 версии 2.0.

Утилита AIDA32 венгерского программиста Тамаса Миклоса (Tamas Miklos) объединяет в себе две функции. С одной стороны, это хорошая информационная утилита, позволяющая просмотреть достаточно подробную информацию об установленном в компьютере оборудовании и программном обеспечении. С другой стороны, в ее состав включены модули для тестирования производительности отдельных систем компьютера.

Утилита ZD WinBench 99 определяет индекс производительности жесткого диска при работе с реальными приложениями и зависимость скорости линейного чтения от физического месторасположения блока данных на диске. Недостатком данной утилиты является использование уже устаревших версий приложений, но альтернативы ей пока не существует. Для тестирования утилитой ZD WinBench 99 на жестком диске создавался один раздел с размером равным всему диску, файловой системой NTFS и размером кластера по умолчанию.

Утилита IOmeter (использовалась версия от 15.02.2003) является синтетическим тестом и позволяет определять производительность дисковых и сетевых устройств при выполнении операций ввода-вывода. Она работает с неформатированным жестким диском. Точная настройка теста на выполнение определенных операций производится путем изменения следующих основных параметров:

• размер запроса на передачу данных;

• коэффициент участия данного запроса (в %);

• случайное/последовательное распределение (в %);

• соотношение операций чтения/записи (в %);

• количество отдельных операций ввода-вывода, работающих параллельно (очередь).

Определялась производительность жесткого диска при выполнении отдельных операций: «Последовательное чтение», «Последовательная запись», «Запись в случайном порядке» и «Чтение в случайном порядке». При выполнении каждой операции размер запроса изменялся от 512 байт до 256 Кбайт, а количество одновременно выполняемых операций составляло 1, 4, 16 и 64.

При помощи моделей доступа, назначение которых понятно из названия: «Файл-сервер», «Web-сервер», «Сервер баз данных», определялась производительность жесткого диска в условиях, имитирующих реальную работу. Характеристики моделей доступа «Файл-сервер» и «Web-сервер» приведены в табл. 3, при их выполнении количество одновременно выполняемых операций составляло 1, 4, 16 и 64. Как видно из таблицы, модели различаются набором размеров запросов, распределением их весовых коэффициентов и процентом операций чтения.

В модели доступа «Сервер баз данных» все обращения выполняются в случайном порядке, размер запроса остается постоянным (8 Кбайт), а изменяются процент операций чтения (100, 80, 60, 40 и 0%) и количество одновременно выполняемых операций (1, 4, 16, 64 и 256).

При подведении итогов тестирования мы используем традиционную в наших тестированиях методику нормирования результатов отдельных тестов, в которой лучший результат в тесте оценивается в один балл, а остальные получают оценки менее единицы пропорционально отставанию от лучшего результата.

Результаты тестирования

ассмотрение результатов тестирования начнем с результатов утилиты AIDA32, которую мы впервые используем в тестировании жестких дисков. Результаты приведены в табл. 4.

Среди дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин существенно худшие результаты показал Hitachi IC35L036UWDY10. Результаты остальных очень близки, но все же вперед выходят Maxtor 8B036L0 и Fujitsu MAP3367NP. Среди дисков со скоростью вращения шпинделя 15 000 об./мин с заметным преимуществом лидирует Fujitsu MAS3367NP. Из оставшихся дисков немного лучше результаты у Seagate ST336753LW с версией прошивки 003. Одна из первых неожиданностей этого тестирования — очень высокое время доступа у всех дисков. Бросается в глаза низкая скорость дисков Maxtor в операциях чтения. Скорость чтения у Maxtor 8C036L0 настолько низка, что, показав в остальных тестах лучший результат, диск все равно оказался на последнем месте.

Посмотрим, что получилось в тесте WinBench 99 (табл. 5).

Опять получены очень высокие значения времени доступа у всех дисков, практически совпадающие с результатами теста AIDA32. Лучший результат среди дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин опять показал Maxtor 8B036L0. Вторым был Fujitsu MAP3367NP, и совсем немного уступил ему Hitachi IC35L036UWDY10, у которого лучшие результаты в отдельных тестах соседствуют с очень слабыми. Среди дисков со скоростью вращения шпинделя 15 000 об./мин лучший результат у Fujitsu MAS3367NP. Вплотную к нему приблизился неудачник предыдущего теста Maxtor 8C036L0. Отметим низкую производительность в начале диска у обоих дисков Maxtor.

Рассмотрение результатов тестов IOmeter начнем с моделей доступа «Файл-сервер» и «Web-сервер» (табл. 6).

Как и в предыдущих тестах, среди дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин лидерство сохраняет Maxtor 8B036L0; особенно впечатляет его безусловная победа в модели доступа «Web-сервер». В модели доступа «Файл-сервер» он превосходит всех при малых нагрузках и немного уступает с возрастанием количества одновременно выполняемых операций. В модели доступа «Web-сервер» второй результат показал Seagate ST336607LW. В модели доступа «Файл-сервер» одинаковую сумму баллов набрали Fujitsu MAP3367NP и Seagate ST336607LW, при этом Fujitsu MAP3367NP лучше работал при невысокой нагрузке, а Seagate ST336607LW — при большой нагрузке.

Тестирование в модели доступа «Сервер баз данных» подтвердило склонность дисков Seagate к работе под большой нагрузкой. Результаты тестирования дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин приведены на рис. 1-4.

Рис. 1. Производительность в модели «Сервер баз данных» (очередь = 1)

Рис. 2. Производительность в модели «Сервер баз данных» (очередь = 4)

Рис. 3. Производительность в модели «Сервер баз данных» (очередь = 16)

Рис. 4. Производительность в модели «Сервер баз данных» (очередь = 64)

На графиках видно, что при небольших нагрузках (очередь 1 и 4) в сумме лидирует Maxtor 8B036L0, однако и здесь при стопроцентной записи вперед выходят Seagate ST336607LW и Fujitsu MAP3367NP. С повышением нагрузки (очередь 16 и 64) со значительным отрывом в сумме вперед выходит Seagate ST336607LW, и только при большом проценте операций чтения лидерство остается за Maxtor 8B036L0.

Hitachi IC35L036UWDY10 на всех режимах сильно отстает.

Теперь посмотрим, как выполнили этот тест диски со скоростью вращения шпинделя 15 000 об./мин (рис. 5-8).

Рис. 5. Производительность в модели «Сервер баз данных» (очередь = 1)

Рис. 6. Производительность в модели «Сервер баз данных» (очередь = 4)

Рис. 7. Производительность в модели «Сервер баз данных» (очередь = 16)

Рис. 8. Производительность в модели «Сервер баз данных» (очередь = 64)

При линейной нагрузке (очередь = 1) упорная борьба за лидерство шла между дисками Seagate и Fujitsu. Операции стопроцентного чтения и записи лучше выполнили диски Seagate, но суммарный результат лучше у Fujitsu MAS3367NP. При небольшом увеличении нагрузки (очередь = 4) вперед выходят диски Seagate, и в дальнейшем их преимущество возрастает, при этом на всех режимах впереди оказывается диск Seagate ST336753LW, имеющий более старую версию прошивки.

Анализ результатов тестирования в модели доступа «Сервер баз данных» дал два неожиданных результата. Во-первых, все диски, независимо от скорости вращения шпинделя, показали невысокую производительность при всех выполненных режимах, а во-вторых, производительность всех дисков при выполнении стопроцентной записи не зависела от размера очереди. Такой результат, скорее всего, связан с особенностью работы контроллера Adaptec SCSI RAID 2200S (драйвер 4.0.0.5767).

Больше всего неожиданностей принесло тестирование в режимах «Последовательное чтение» и «Последовательная запись» (рис. 9-12). Приведенные на графиках результаты получены при количестве одновременно выполняемых операций равном 1 и 4. При большем количестве одновременно выполняемых операций характер графиков не изменяется, только насыщение достигается при меньшем размере запроса.

Для большей наглядности мы объединили на одном графике результаты дисков с разной скоростью вращения шпинделя. На графиках «Последовательного чтения» видно, что при скоростях чтения примерно до 25-30 Мбайт/с производительность всех дисков, независимо от скорости вращения шпинделя, практически совпадает. На графиках «Последовательной записи» для всех дисков наблюдается провал скорости при работе с блоком данных в 16 Кбайт и совпадение производительности всех дисков при низкой скорости записи. Такие результаты можно объяснить только особенностью работы контроллера в тестовом стенде.

Рис. 9. Производительность при «Последовательном чтении» (очередь = 1)

Рис. 10. Производительность при «Последовательном чтении» (очередь = 4)

Рис. 11. Производительность при «Последовательной записи» (очередь = 1)

Рис. 12. Производительность при «Последовательной записи» (очередь = 4)

На графиках (рис. 13-16), отображающих производительность выполнения операций чтения и записи при случайном обращении к диску, хорошо видны особенности, присущие дискам одного производителя. При выполнении операций случайного чтения к таким особенностям можно отнести снижение производительности дисков Fujitsu при работе с блоками данных размером 128 и 256 Кбайт (очередь 4, 16 и 64), а также снижение темпа прироста производительности у дисков Maxtor при работе с блоками данных размером 128 и 256 Кбайт (очередь 16 и 64). При выполнении операций случайной записи у всех трех дисков наблюдается заметное снижение производительности при работе с блоком данных в 256 Кбайт в линейной нагрузке (очередь = 1). По результатам этого теста можно отметить большое преимущество дисков в выполнении операций со случайным доступом к диску, особенно с возрастанием нагрузки. На малой нагрузке с дисками Seagate ST336753LW успешно соревновался Fujitsu MAS3367NP. Отметим также хорошее выполнение операций со случайным доступом диском Hitachi IC35L036UWDY10.

Рис. 13. Производительность при «Случайном чтении» (очередь = 1)

Рис. 14. Производительность при «Случайном чтении» (очередь = 64)

Рис. 15. Производительность при «Случайной записи» (очередь = 1)

Рис. 16. Производительность при «Случайной записи» (очередь = 64)

Для подведения результатов тестирования сведем результаты отдельных тестов в общие таблицы, отдельно для дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 и 15 000 об./мин (табл. 7 и 8).

Как видно из таблиц, максимальную сумму баллов в обеих категориях набрали диски Seagate. Наибольшего преимущества они достигали при выполнении операций со случайным доступом при больших нагрузках.

Выбор редакции

ыбор редакции производился на основе суммарного результата по всем тестам.

Знака «Выбор редакции» были удостоены жесткие диски Seagate ST336607LW — среди дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин и Seagate ST336753LW — среди дисков со скоростью вращения шпинделя 15 000 об./мин.

Ниже приведена дополнительная информация о тестировавшихся дисках. Графики зависимости скорости линейного чтения от физического месторасположения блока данных на диске, полученные при помощи утилиты ZD WinBench 99, можно посмотреть на CD, прилагаемом к журналу.

Участники тестирования

Fujitsu MAP3367NP и MAS3367NP

Тестировавшиеся диски имели следующие версии прошивок: 0108 у MAP3367NP и 0104 у MAS3367NP.

Для обеих серий буквы NP в маркировке означают применение разъема 68-pin Wide LVD, а буквы NС — разъема 80-pin SCA-2.

Среди дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин диск MAP3367NP показал максимальную среднюю скорость последовательного чтения и максимальный индекс производительности в тесте Business Disk WinMark. В остальных тестах результаты невысоки.

Среди дисков со скоростью вращения шпинделя 15 000 об./мин диск MAS3367NP по сумме всех тестов немного уступил дискам Seagate, однако в тестах AIDA32 и ZD WinBench 99 он был лучшим. Обращает на себя внимание график зависимости скорости линейного чтения для этого диска. Большие скорости чтения в начале и особенно в конце диска говорят о его высоком потенциале. Возможно, с изменением версии прошивки диск станет лидером и по другим параметрам.

Hitachi Ultrastar 146Z10 IC35L036UWDY10-0

Тестируемый диск имел версию прошивки S23C. Для дисков этой серии буква W в маркировке означает применение разъема 68-pin Wide LVD, а буква С — разъема 80-pin SCA-2.

В тестах данный диск показал очень неровные результаты. Отличный результат в тесте ZD WinBench 99 и неплохая средняя скорость чтения и записи при случайном обращении к диску соседствуют с низкими результатами других тестов.

Maxtor Atlas 10K IV 8B036L0 и Atlas 15K 8C036L0

Тестировавшиеся диски имели следующие версии прошивок: DFL0 у 8B036L0 и DP60 у 8С036L0.

Для обеих серий буква L в маркировке означает применение разъема 68-pin Wide LVD, а буква J — разъема 80-pin SCA-2.

Суммарный результат диска 8B036L0 оказался вторым среди дисков со скоростью вращения шпинделя 10 000 об./мин, однако при более тщательном изучении таблицы становится понятно, что проигрыш обусловлен большим отставанием в единственном тесте. Очень низкий результат показан в тесте на скорость записи со случайным обращением к диску. В большинстве остальных тестов диск показал лучший результат.

Невысокий результат диска 8С036L0 обусловлен, скорее всего, тем, что у нас был не серийный экземпляр, а образец, который ранее прошел многочисленные тестирования в других лабораториях.

Seagate Cheetah 10K.6 ST336607LW и 15K.3 ST336753LW

Тестировавшийся диск ST336607LW имел версию прошивки 0006, а два диска ST336753LW — версии прошивок 0003 и 0005. Для дисков этих серий буквы LW в маркировке означают применение разъема 68-pin Wide LVD, а буквы LС — разъема 80-pin SCA-2.

Диски стали победителями в своих классах. По особенностям поведения обе модели оказались очень близки. Они немного уступили конкурентам в тестах ZD WinBench 99, а преимущество было достигнуто за счет очень хорошей работы в модели доступа «Сервер баз данных» и высокой скорости чтения и записи при случайном доступе. Особенно заметно их преимущество проявлялось при больших нагрузках.

Из двух дисков ST336753LW в нашем тестировании лучшие результаты показал диск с более старой версией прошивки.

КомпьютерПресс 12'2003