WHITE PAPER FUJITSU PRIMERGY SERVER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN

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1 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN WHITE PAPER FUJITSU PRIMERGY SERVER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN Diese technische Dokumentation richtet sich an Personen, die sich mit der Auswahl von Festplattenlaufwerken und Solid-State-Drives für den Betrieb von Disk-Subsystemen an PRIMERGY Servern beschäftigen. Das Dokument soll in einer frühen Phase helfen, für eine geplante Lösung die passenden Datenträger üblicherweise für RAID- Konfigurationen zu finden. Hierzu werden die verschiedenen Datenträger und ihre Leistungsdaten vorgestellt. Version.a -8-3 Inhalt Dokumenthistorie... Einführung... 3 Grundlagen zu Festplatten... 4 Qualität & Zuverlässigkeit... 5 Dual-Porting... 5 Übertragungsprotokolle... 5 Solid State Drives vs. konventionelle Festplatten. 6 Laufwerksklassen... 7 Disk-I/O-Performance-Messungen... Lastprofile... Messumgebung... Wesentliche Parameter... Blockgröße... Belastungsintensität... 6 Leistungsdaten aller Festplatten... Festplatten der ECO-Klasse... Festplatten der BC-Klasse... Festplatten der EP-Klasse... 8 Leistungsdaten im Vergleich Server-Dimensionierung Formfaktor Umdrehungsgeschwindigkeit Kapazität Disk-Cache Fazit Literatur Kontakt Fujitsu Technology Solutions Seite (48)

2 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Dokumenthistorie Version. Erste Ausgabe Version.a Kleinere Korrekturen Seite (48) Fujitsu Technology Solutions

3 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Einführung Festplatten sind sowohl besonders sicherheitsrelevante als auch Performance-kritische Komponenten im Server-Umfeld. Daher ist es wichtig, durch eine intelligente Organisierung dieser Komponenten deren Performance so zu bündeln, dass sie nicht zum Engpass im System werden, und gleichzeitig gegen den Ausfall einer Einzelkomponente gefeit zu sein. Hierfür gibt es Methoden, mehrere Festplatten in einem Verband derart zu arrangieren, dass der Ausfall einer Festplatte verkraftet werden kann. Man nennt dies Redundant Array of Independent Disks oder kurz RAID. Typischerweise werden dafür spezielle RAID- Controller verwendet. Die verschiedenen PRIMERGY Server sind in unterschiedlichen internen Ausbauvarianten mit verschiedenen RAID-Controller- und Festplattenkonfigurationen verfügbar. Das für alle Server der PRIMERGY Familie einheitlich angebotene Modular RAID -Konzept besteht aus einer modularen Controller-Familie und einem einheitlichen Management durch die Fujitsu RAID-Manager-Software ServerView RAID. Das umfangreiche Angebot der RAID-Lösungen ermöglicht dem Anwender, den passenden Controller für sein Anwendungsszenario zu wählen. Dabei wird die Leistungsfähigkeit des Disk- Subsystems durch den Controller, die Auswahl der Festplatten und die Eigenschaften des RAID-Levels bestimmt. Um alle diese Aspekte des Modular RAID hinsichtlich ihrer Performance zu beleuchten, sind im Rahmen der PRIMERGY White Paper Reihe verschiedene Dokumente entstanden: Zur umfassenden Einführung in die Thematik der Disk-I/O-Performance sei das White Paper Grundlagen Disk-I/O-Performance empfohlen. Das vorliegende Dokument Performance einzelner Festplatten stellt die aktuell für PRIMERGY verfügbaren Festplatten und ihre Leistung in unterschiedlichen Anwendungsszenarien vor. Das Dokument RAID-Controller-Performance behandelt alle aktuell für PRIMERGY angebotenen RAID-Controller und deren Performance. Das Dokument RAID-Performance stellt die einzelnen RAID-Levels gegenüber und gibt Hinweise über Performance und optimale Konfiguration. Zur Abgrenzung zu anderen Speichermedien wurde in der Vergangenheit der Begriff Festplatte oder auch Hard-Disk-Drive (HDD) für ein hartmagnetisch beschichtetes, rotierendes, direkt adressierbares, digitales, nichtflüchtiges Speichermedium eingeführt. Im Laufe der technischen Entwicklung wurden zusätzliche Festplatten -Gattungen als Speichermedien eingeführt, die die gleiche Schnittstelle zum Server verwenden und aus Sicht des Servers dementsprechend wie Festplatten behandelt werden. Als typisches Beispiel kann man einen Flash-Speicher ( Solid State Drive, SSD) anführen, der als elektronisches Speichermedium keine beweglichen Teile beinhaltet, nichtsdestotrotz jedoch umgangssprachlich auch als Festplatte bezeichnet wird. In diesem Dokument wird durchgehend der Begriff Festplatte verwendet. Falls notwendig, beispielsweise um irgendwelche konstruktionsanhängigen Eigenschaften zu verdeutlichen, werden in diesem Fall abweichend die Bezeichnungen SSD und HDD verwendet. In diesem Dokument sind Festplattenkapazitäten durchgängig zur Basis angegeben ( TB = Billion Byte), während alle anderen Kapazitäten sowie alle Durchsätze zur Basis angegeben sind ( MB/s = Byte/s). Fujitsu Technology Solutions Seite 3 (48)

4 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Grundlagen zu Festplatten Da Festplatten meist die einzigen direkt adressierbaren, nichtflüchtigen Speichermedien in einem Server sind und sie im Vergleich zu Server-Komponenten wie Prozessor oder Hauptspeicher eine sehr hohe Zugriffszeit aufweisen, sollte ihrer Auswahl zur Dimensionierung und Konfigurierung von Disk-Subsystemen eine besondere Bedeutung beigemessen werden. Die Art und Weise, wie Festplatten in Servern verwendet werden, unterscheidet sich grundlegend von der in einem Desktop oder Notebook. Aufgrund der höheren Anzahl von Nutzern sind Server-Festplatten meist auch mit einer deutlich höheren Belastung konfrontiert. Aufträge zur Datenübertragung können jederzeit unvermittelt eintreffen und müssen so schnell wie möglich bearbeitet werden. Daher sind hohe Transaktionsraten (IO/s) und kurze Antwortzeiten (Latenz, ) vonnöten. Darüber hinaus wird bei der Protokollierung von Daten (Logging) und auch bei Backup/Restore ein hoher Datendurchsatz (MB/s) verlangt. Gleichzeitig müssen Server-Festplatten in der Regel über einen längeren Zeitraum, im Extremfall rund um die Uhr, verfügbar sein. Um bei dieser hohen Beanspruchung auch bei Ausfall einzelner Festplatten eine möglichst hohe Datensicherheit zu gewährleisten, werden Server-Festplatten normalerweise in einem RAID-( Redundant Array of Independent Disks ) Verband eingesetzt. Eine weitere Intention für den Einsatz von RAID-Verbänden ist das Ziel, höhere Durchsätze zu erreichen als dies mit einer einzelnen Festplatte möglich wäre. Unterschiedliche RAID-Levels sind mitsamt ihren sicherheits- und Performance-spezifischen Eigenschaften ausführlich im Dokument RAID- Performance beschrieben. Darüber hinaus werden aber auch an eine einzelne Festplatte höhere Anforderungen an die Lebensdauer gestellt, als dies im Desktop-Umfeld der Fall ist. Und zu guter Letzt: da das Disk-Subsystem eines Servers sehr umfangreich sein kann, spielen bei der Leistungsaufnahme eines Servers seine Festplatten oft eine gewichtige Rolle. Die hohen Qualitätsanforderungen an Server-Festplatten können abhängig von der Aufgabe, die ein Server im konkreten Fall zu erfüllen hat, noch näher spezifiziert werden. Hier einige Beispiele: File Server dienen hauptsächlich der Dateiablage. Meist verfügen sie nicht nur über interne Festplatten, sondern sind mit externen Festplatten-Arrays verbunden. Ausfallsicherheit steht bei einem File Server an erster Stelle. Wie performant die Festplatten eines File Servers sein müssen, hängt von dessen Aufgaben ab: dient er lediglich der Archivierung, wird wahrscheinlich nicht häufig auf die Festplatten zugegriffen. Deren Geschwindigkeit spielt dann keine besondere Rolle. Anders verhält es sich, wenn der File Server zentraler Bestandteil des täglichen Geschäftsablaufs ist. In diesem Fall ist eine hohe Festplatten-Performance unentbehrlich. Datenbank-Server beherbergen Datenbanken, die entweder innerhalb eines Firmennetzwerks oder sogar über das Internet Daten zur Verfügung stellen. Aus Sicht des Anwenders erfolgt der Zugriff auf einen Datenbank-Server meist über einen Applikations-Server oder Web-Server. Da Datenbank-Server meist viele parallele Zugriffe bewältigen müssen, sind Datensicherheit und niedrige Antwortzeiten gleichermaßen unverzichtbar. Mail Server sind für das Senden, Empfangen und Speichern von s zuständig und somit von zentraler Bedeutung für Kommunikation und Nachrichtenübermittlung. In einem solchen Szenario kommt es vor allem auf verlässliche Festplatten an. Darüber hinaus sollte man auf kurze Antwortzeiten Wert legen. Applikation-Server dienen der Ausführung von Anwendungsprogrammen in einem Netzwerk. Hierzu gehören beispielsweise Web-Anwendungen, Authentifizierungsdienste, kurz: alle auf einem Server laufenden Dienste, die für eine Transaktion zwischen Client und Server vonnöten sind. Diese können sich auf eine begrenzte Zahl von Anwendern beschränken oder auch allen Internetnutzern zur Verfügung stehen. Eine solche Verwendung erfordert gewöhnlich die schnellsten und sichersten Festplatten. Streaming-Server stellen dem Anwender Multimedia-Dateien zur Verfügung. Dies geschieht meist im 7 4-Stunden-Betrieb. Daher stehen sowohl Ausfallsicherheit als auch hohe Durchsätze bei der Wahl der Festplatten im Vordergrund. Virtualisierungsserver stellen virtuelle Maschinen zur Verfügung, in denen unterschiedliche Betriebssysteme und Anwendungen arbeiten. Die schnellsten und sichersten Festplatten sind in diesem Szenario unerlässlich. Es können auch beliebige Kombinationen dieser unterschiedlichen Server-Aktivitäten auf einer einzelnen Server-Hardware zur Ausführung kommen. In diesem Fall sollten die Festplatten möglichst nicht gemeinsam für alle Aufgaben zur Verfügung stehen, sondern aufgabenspezifisch gruppiert werden. Seite 4 (48) Fujitsu Technology Solutions

5 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Qualität & Zuverlässigkeit Ein wichtiger Aspekt bei der Auswahl der richtigen Festplatte betrifft die Anforderungen an deren Verlässlichkeit. Um die ungefähre Lebensdauer einer Festplatte einschätzen zu können, wird der MTBF-Wert eines Festplattentyps verwendet. MTBF steht für Mean Time Between Failures und gibt die mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen in Stunden an. Da es sich hierbei lediglich um einen statistischen Wert handelt, ist jedoch keineswegs garantiert, dass der MTBF-Wert im Einzelfall erreicht wird. Dual-Porting SAS-Festplatten besitzen zwei Ports und können daher gleichzeitig über zwei verschiedene Controller betrieben werden. Diese Redundanz ermöglicht einen Festplattenzugriff auch dann, wenn einer der beiden Controller ausfallen sollte. Bei SATA-Festplatten benötigt man für den Anschluss an zwei Controller einen Port-Selector. Doch auch dann ist kein simultaner Zugriff möglich. Der zweite Controller kann nur dann auf die SATA-Festplatte zugreifen, wenn der erste Controller nicht aktiv ist. Übertragungsprotokolle Beim Datenaustauch an der Schnittstelle zwischen Controllern und Festplatten werden SATA- und SAS- Protokolle verwendet. Die im Folgenden für beide Protokolle angegebenen Übertragungsraten sind nicht mit Festplattendurchsätzen zu verwechseln. Der tatsächliche Durchsatz einer Festplatte ist niedriger als der Durchsatz, für den ihre Schnittstelle ausgelegt ist. Für die im Folgenden genannten Schnittstellen gilt Abwärtskompatibilität. D.h., dass z.b. eine Festplatte mit SATA 6. Gbit/s Schnittstelle an einem Server mit SATA 3. Gbit/s Schnittstelle betrieben werden kann, dies jedoch nur mit der niedrigeren Übertragungsgeschwindigkeit. Damit eine Schnittstelle nicht zum Engpass wird, muss deren Übertragungsrate höher als der maximal mögliche Durchsatz einer Festplatte ausgelegt sein. SATA-Schnittstelle SATA steht für Serial Advanced Technology Attachment und ist der Nachfolger der ATA-Schnittstelle zur Ansteuerung von Speichermedien. Während bei ATA 6 Bit parallel übertragen wurden, erfolgt bei SATA die Übertragung seriell. Inzwischen existieren drei Generationen des SATA-Standards. Die theoretisch nutzbare Übertragungsrate, in der folgenden Liste in MB/s angegeben, liegt bei 8% der für die jeweilige SATA- Generation spezifizierten Übertragungsrate. SATA.5 Gbit/s ermöglicht einen Durchsatz von bis zu 43 MB/s. SATA 3. Gbit/s bietet einen Maximaldurchsatz von 86 MB/s. Zusätzlich wurden Hot-Plug, Staggered Spinup, NCQ und längere Anschlusskabel eingeführt. Für SATA 6. Gbit/s liegt der Maximaldurchsatz bei 57 MB/s. Zusätzlich wurden vertes NCQ (Streaming Command) und energiesparende Eigenschaften implementiert und spezielle Stecker (LIF, ZIF) eingeführt. SAS-Schnittstelle SAS steht für Serial Attached SCSI und ist der Nachfolger der SCSI-Schnittstelle zur Ansteuerung von Speichermedien. Während bei der letzten SCSI-Generation Ultra-3 SCSI 6 Bit parallel übertragen wurden, erfolgt bei SAS die Übertragung seriell. Inzwischen existieren zwei Generationen des SAS- Standards. Die theoretisch nutzbare Übertragungsrate liegt bei 8% der für die jeweilige SAS-Generation spezifizierten Übertragungsrate. SAS 3 Gbit/s bietet einen Maximaldurchsatz von 86 MB/s. SAS 6 Gbit/s ermöglicht einen Durchsatz von bis zu 57 MB/s. SAS Gbit/s ist für einen Maximaldurchsatz von 44 MB/s in Planung. An Controllern mit SAS-Schnittstelle lassen sich auch Festplatten mit SATA-Schnittstelle betreiben. Fujitsu Technology Solutions Seite 5 (48)

6 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Solid State Drives vs. konventionelle Festplatten Seit einiger Zeit werden auch Solid State Drives (SSDs) angeboten. Anders als konventionelle Festplatten besitzen SSDs keine beweglichen Teile, sondern basieren auf Flash-Speicher. Äußere Bauform und Schnittstelle entsprechen denen konventioneller Festplatten. SSDs zeichnen sich im Vergleich zu konventionellen Festplatten durch sehr niedrige Zugriffszeiten, mechanische Robustheit, Geräuschlosigkeit und sehr niedrigen Energieverbrauch aus, verfügen aber heute noch über eine wesentlich geringere Kapazität und haben einen höheren Preis. SSDs speichern Informationen in sogenannten NAND flash memory Single Level Cells (SLC) oder in Multi Level Cells (MLC). Die Kapazität SLC-basierter SSDs ist zwar im Vergleich zu der von auf MLC basierenden geringer. Dafür sind sie wesentlich haltbarer und bieten eine deutlich höhere Schreib-Performance. Generell sind SSDs zwar unbegrenzt lesbar, nicht jedoch unbegrenzt beschreibbar. Der in der SSD vorhandene Controller sorgt jedoch dafür, dass Schreibvorgänge auf alle Flash-Speicherzellen gleichmäßig verteilt werden und somit eine gleichmäßige Abnutzung erfolgt. Die Überwachung von SSDs ist wie auch bei konventionellen Festplatten per S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) möglich. Die Lebensdauer einer SSD ist mit der von konventionellen Festplatten der Enterprise-Klasse (siehe Laufwerksklassen ) vergleichbar. SSDs bieten zwar generell einen höheren Durchsatz als konventionelle Festplatten. Dieser hängt jedoch in hohem Maße davon ab, wann im Lebenszyklus einer SSD auf sie zugegriffen wird. Die ersten Schreibzugriffe auf eine SSD erfolgen mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit, da nur leere Zellen beschrieben werden. Nach einiger Zeit pendelt sich der Durchsatz auf einem niedrigeren Niveau ein, da für jeden Schreibvorgang alte Inhalte erst gelöscht werden müssen. Dies erst sind wirklich praxisrelevante Durchsätze. Bei unseren Messungen wurden die SSDs in diesem Zustand verwendet. Bei der Leseleistung existiert dieser Einschwingungseffekt nicht. Allerdings erreicht eine SSD auch auf diesem niedrigeren Durchsatzniveau zumindest bei wahlfreien Zugriffen immer noch einen weit höheren Durchsatz als konventionelle Festplatten. Seite 6 (48) Fujitsu Technology Solutions

7 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Laufwerksklassen Für alle denkbaren Szenarien - vom nur während der Arbeitszeit benötigten kleinen Abteilungs-Server bis zum hochverfügbaren Datenbank-Server - bietet Fujitsu für PRIMERGY Server eine Vielzahl von Festplatten mit unterschiedlichen Performance- und Verfügbarkeitseigenschaften an. Um die Auswahl aus diesem breiten Spektrum zu erleichtern, hat Fujitsu drei Festplattenklassen eingeführt: Festplatten der Economic-Klasse (ECO) sind die kostengünstigste Variante. Für sie entscheidet man sich, wenn Performance und Ausfallsicherheit nicht den höchsten Ansprüchen genügen müssen. Diese Festplatten sollten nur in unkritischen Anwendungsgebieten verwendet werden, in denen keine hohen Transaktionsraten zu erwarten sind und bei denen kein 7 4-Stunden-Betrieb erforderlich ist. ECO-Festplatten haben eine SATA-Schnittstelle und arbeiten mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 54 oder 7 rpm. Festplatten der Business-Critical-Klasse (BC) sind für den 7 4-Stunden-Betrieb geeignet und erfüllen damit höchste Anforderungen an die Ausfallsicherheit. Wegen ihrer hohen Kapazitäten fallen hier die geringsten Kosten pro GB an. BC-Festplatten haben entweder eine SATA- Schnittstelle und arbeiten mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 7 rpm oder eine SAS- Schnittstelle und arbeiten mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von rpm. Festplatten der Enterprise-Klasse (EP) bieten die beste Performance und erfüllen gleichzeitig die höchsten Sicherheitsanforderungen. Sie wurden speziell für Szenarien, bei denen auch im Hochlastbereich höchste Ansprüche an den Durchsatz erfüllt werden müssen, entwickelt. Zu den EP-Festplatten gehören solche mit einer SAS-Schnittstelle und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 5 rpm sowie die SATA-SSDs. Die folgende Übersicht ist eine Momentaufnahme zum Zeitpunkt der Erstellung des White Papers. Neue PRIMERGY Modelle und Festplattentypen können hinzukommen. Eine aktuelle Zusammenstellung der verfügbaren Festplatten finden Sie im Datenblatt oder im Konfigurator des entsprechenden PRIMERGY Servers. In der Economic-Klasse werden für aktuelle PRIMERGY Server derzeit folgende Festplatten angeboten: Laufwerksklasse Datenträgertyp Schnittstelle Formfaktor rpm Kapazität [GB] PRIMERGY Server ECO HDD SATA 3 Gbit/s alle Tower Server außer TX, TX4 ECO HDD SATA 3 Gbit/s ECO HDD SATA 3 Gbit/s ECO HDD SATA 3 Gbit/s alle Tower Server außer TX, TX CX BX9 SX94, SX96 alle Tower Server außer TX alle Scale-out Server RX S6 BX6, BX9, BX9 alle Storage Blades alle Tower Server außer TX alle Scale-out Server RX S6 BX6, BX9, BX9 alle Storage Blades alle Tower Server: PRIMERGY TX S, TX S3, TX4 S, TX5 S6, TX S6, TX3 S6 alle Rack Server: PRIMERGY RX S6, RX S7, RX S6, RX3 S6, RX6 S5, RX6 S6, RX9 S, RX9 S alle Scale-out Server: PRIMERGY CX S, CX S alle Server Blades: PRIMERGY BX6 S6, BX9 S, BX9 S, BX94 S, BX96 S alle Storage Blades: PRIMERGY SX65, SX94 S, SX96 S Fujitsu Technology Solutions Seite 7 (48)

8 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 In der Business-Critical-Klasse werden für aktuelle PRIMERGY Server derzeit folgende Festplatten angeboten: Laufwerksklasse Datenträgertyp Schnittstelle Formfaktor rpm Kapazität [GB] BC HDD SAS 6 Gbit/s.5 6 BC HDD SAS 6 Gbit/s.5 45 BC HDD SAS 6 Gbit/s.5 3 BC HDD SAS 6 Gbit/s.5 46 BC HDD SATA 3 Gbit/s BC HDD SATA 3 Gbit/s BC HDD SATA 3 Gbit/s BC HDD SATA 3 Gbit/s BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 BC HDD SATA 3 Gbit/s BC HDD SATA 3 Gbit/s PRIMERGY Server alle Tower Server außer TX alle Rack Server BX9 SX94, SX96 alle Tower Server außer TX alle Rack Server BX9 SX94, SX96 alle Tower Server außer TX alle Rack Server BX9 SX94, SX96 alle Tower Server außer TX alle Rack Server BX9 SX94, SX96 alle Tower Server außer TX RX, RX3 alle Tower Server außer TX RX, RX3 alle Tower Server außer TX RX, RX3 alle Tower Server außer TX RX, RX3 alle Tower Server außer TX RX, RX, RX3, RX6 S5 BX6, BX9 alle Storage Blades alle Tower Server außer TX alle Scale-out Server RX, RX, RX3, RX6 S5 BX6, BX9 alle Storage Blades alle Tower Server außer TX alle Scale-out Server RX, RX, RX3, RX6 S5 BX6, BX9 alle Storage Blades alle Tower Server: PRIMERGY TX S, TX S3, TX4 S, TX5 S6, TX S6, TX3 S6 alle Rack Server: PRIMERGY RX S6, RX S7, RX S6, RX3 S6, RX6 S5, RX6 S6, RX9 S, RX9 S alle Scale-out Server: PRIMERGY CX S, CX S alle Server Blades: PRIMERGY BX6 S6, BX9 S, BX9 S, BX94 S, BX96 S alle Storage Blades: PRIMERGY SX65, SX94 S, SX96 S Seite 8 (48) Fujitsu Technology Solutions

9 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 In der Enterprise-Klasse werden für aktuelle PRIMERGY Server derzeit folgende Festplatten angeboten: Laufwerksklasse Datenträgertyp Schnittstelle Formfaktor rpm Kapazität [GB] EP SSD SATA 3 Gbit/s.5-64 EP SSD SATA 3 Gbit/s.5-3 EP HDD SAS 6 Gbit/s EP HDD SAS 6 Gbit/s EP HDD SAS 6 Gbit/s EP HDD SAS 3 Gbit/s EP HDD SAS 6 Gbit/s EP HDD SAS 6 Gbit/s PRIMERGY Server alle Tower Server außer TX alle Rack Server alle Server Blades außer BX6 SX94, SX96 alle Tower Server außer TX, TX4 alle Rack Server alle Server Blades außer BX6 SX94, SX96 alle Tower Server außer TX, TX RX, RX3 alle Tower Server außer TX, TX RX, RX3 alle Tower Server außer TX, TX RX, RX3 alle Tower Server außer TX, TX RX, RX3 alle Tower Server außer TX alle Rack Server BX9 SX94, SX96 alle Tower Server außer TX alle Rack Server BX9 SX94, SX96 alle Tower Server: PRIMERGY TX S, TX S3, TX4 S, TX5 S6, TX S6, TX3 S6 alle Rack Server: PRIMERGY RX S6, RX S7, RX S6, RX3 S6, RX6 S5, RX6 S6, RX9 S, RX9 S alle Scale-out Server: PRIMERGY CX S, CX S alle Server Blades: PRIMERGY BX6 S6, BX9 S, BX9 S, BX94 S, BX96 S alle Server Blades: PRIMERGY BX6 S6, BX9 S, BX9 S, BX94 S, BX96 S Fujitsu Technology Solutions Seite 9 (48)

10 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Disk-I/O-Performance-Messungen Bei Fujitsu werden im PRIMERGY Performance Lab für alle für PRIMERGY Server freigegebene Festplatten Disk-I/O-Performance-Messungen durchgeführt. Im Unterschied zu Applikations-Benchmarks wird im Allgemeinen nicht die Performance eines gesamten Servers inklusive Disk-Subsystem, sondern lediglich die Performance des Disk-Subsystems, also der Speichermedien an sich als auch deren Controller, überprüft. Bei den in diesem Dokument vorgestellten Messungen einzelner Festplatten wurde das Disk-Subsystem so dimensioniert, dass Server-Komponenten wie beispielsweise Prozessor oder Hauptspeicher keinen Engpass bilden. Bei den Disk-I/O-Performance-Messungen wurde das Messwerkzeug Iometer genutzt. Iometer ermöglicht es, das Verhalten realer Anwendungen bezüglich der Zugriffe auf Disk-Subsysteme nachzubilden. Hierbei lassen sich unterschiedlichste Anwendungsszenarien, sei es mit sequentiellem Lesen oder Schreiben, wahlfreiem Lesen oder Schreiben und auch Kombinationen davon bei Verwendung unterschiedlicher Blockgrößen sowie mit variabel einstellbarer Anzahl simultaner Zugriffe nachbilden. Auf diese Weise kann man die Leistungsfähigkeit verschiedener Festplatten bei bestimmten Zugriffsmustern vergleichen. Als Ergebnis liefert Iometer folgende wesentliche Kenngrößen: Throughput [MB/s] Datendurchsatz in Megabytes pro Sekunde Transaktionsrate in I/O-Operationen pro Sekunde mittlere Antwortzeit in ms Für sequentielle Lastprofile hat sich allgemein der Datendurchsatz als übliche Messgröße durchgesetzt, während bei den wahlfreien Lastprofilen mit ihren kleinen Blockgrößen normalerweise die Messgröße Transaktionsrate verwendet wird, so auch in diesem Dokument. Lastprofile Standardmäßig wird bei Disk-I/O-Performance-Messungen eine Reihe von Lastprofilen verwendet, die durch die folgenden Massenspeicherzugriffe charakterisiert sind: Zugriff Zugriffsart Transfer Request Size [kb] Lesen Schreiben (Blockgröße) Anzahl s sequentiell % %, 4, 8, 64, 8, 5, 4, 3, 8, 6, 3, 64, 8, 56, 5 sequentiell % %, 4, 8, 64, 8, 5, 4, 3, 8, 6, 3, 64, 8, 56, 5 wahlfrei % %, 4, 8, 64, 56, 4, 3, 8, 6, 3, 64, 8, 56, 5 wahlfrei % %, 4, 8, 64, 56, 4, 3, 8, 6, 3, 64, 8, 56, 5 wahlfrei 67% 33%, 4, 8, 6, 3, 64, 8, 3, 8, 6, 3, 64, 8, 56, 5 wahlfrei 5% 5% 64, 3, 8, 6, 3, 64, 8, 56, 5 Einige dieser Lastprofile lassen sich typischen Anwendungen zuordnen: Standardlastprofil Zugriff Zugriffsart Blockgröße Lesen Schreiben [kb] Anwendung Filecopy wahlfrei 5% 5% 64 Kopieren von Dateien File Server wahlfrei 67% 33% 64 File Server Database wahlfrei 67% 33% 8 Streaming sequentiell % % 64 Datenbank (Datentransfer) Mail Server Datenbank (Log-File), Datensicherung; Video Streaming (teilweise) Restore sequentiell % % 64 Wiederherstellen von Dateien Abgesehen von einigen Messergebnissen, die den Einfluss der Blockgröße auf die Festplatten-Performance erhellen (siehe Kapitel Wesentliche Parameter, Unterkapitel Blockgröße ), können alle in diesem Dokument vorgestellten Messergebnisse diesen fünf praxisrelevanten Standardlastprofilen zugeordnet werden. Seite (48) Fujitsu Technology Solutions

11 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Messumgebung Alle in diesem Dokument vorgestellten Messergebnisse wurden in einer einheitlichen Messumgebung mit folgenden Hardware- und Software-Komponenten ermittelt. Komponente Betriebssystem Dateisystem Details Windows Server 8 Enterprise Edition NTFS Messwerkzeug Iometer Messdaten 3 GB Messdatei Controller LSI MegaRAID SAS 68 Festplatten ECO HDD SATA 3 Gbit/s.5 54 rpm 6 GB ECO HDD SATA 3 Gbit/s.5 54 rpm 3 GB RAID Level ECO HDD SATA 3 Gbit/s.5 54 rpm 5 GB ECO HDD SATA 3 Gbit/s rpm 5 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 6 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm TB BC HDD SATA 3 Gbit/s rpm 5 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s rpm 5 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s rpm TB BC HDD SATA 3 Gbit/s rpm TB BC HDD SAS 6 Gbit/s.5 rpm 46 GB BC HDD SAS 6 Gbit/s.5 rpm 3 GB BC HDD SAS 6 Gbit/s.5 rpm 45 GB BC HDD SAS 6 Gbit/s.5 rpm 6 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 73 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s rpm 46 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s rpm 3 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s rpm 45 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s rpm 6 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5 3 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5 64 GB JBOD Fujitsu Technology Solutions Seite (48)

12 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Wesentliche Parameter Zum Verständnis der in den folgenden Kapiteln vorgestellten Leistungsdaten wird hier der Einfluss behandelt, den die Variierung zweier wesentlicher Parameter hat: den der Blockgröße und den der Belastungsintensität. Blockgröße Die Datenübertragung geschieht beim Zugriff auf ein Disk-Subsystem immer blockweise. Die Größe der übermittelten Datenblöcke ist abhängig von Eigenschaften des Betriebssystems und/oder der Anwendung und kann durch den Benutzer nicht beeinflusst werden. Welche Durchsätze erreichbar sind, hängt sehr stark vom Zugriffsmuster ab, das eine Anwendung auf dem Disk-Subsystem generiert. Beispiele für typische Zugriffsmuster unterschiedlicher Anwendungen zeigt die folgende Tabelle: Anwendung Betriebssystem File-Copy (SMB) File Server (SMB) Mail Server Datenbank (Transaktionsverarbeitung) Web-Server Datenbank (Log-File) Video Streaming Backup Restore Zugriffsmuster wahlfrei, 4% Lesen, 6% Schreiben, Blöcke 4 kb wahlfrei, 5% Lesen, 5% Schreiben, 64 kb Blöcke wahlfrei, 67% Lesen, 33% Schreiben, 64 kb Blöcke wahlfrei, 67% Lesen, 33% Schreiben, 8 kb wahlfrei, 67% Lesen, 33% Schreiben, 8 kb wahlfrei, % Lesen, 64 kb Blöcke sequentiell, % Schreiben, 64 kb Blöcke sequentiell, % Lesen, Blöcke 64 kb sequentiell, % Lesen, Blöcke 64 kb sequentiell, % Schreiben, Blöcke 64 kb Da die verwendete Blockgröße eine nicht veränderliche Eigenschaft einer Anwendung ist, läuft ein Vergleich der Festplatten-Performance bei Variierung der Blockgröße letztlich auf einen Vergleich des I/O-Verhaltens unterschiedlicher Anwendungen (File Server, Datenbank-Server etc.) oder gar einer bestimmten Anwendung mit einem exotischen oder gar völlig irrelevanten Zugriffsmuster hinaus. Im Vergleich zu den relevanten Zugriffsmustern mag es andere geben, mit denen ein höherer Festplattendurchsatz erreichbar ist. Doch geschieht dies immer auf Kosten schlechterer Antwortzeiten. Daher sind solche Messdaten letztlich nur von theoretischem Interesse und nicht praxisrelevant. Im Folgenden betrachten wir den Einfluss der Blockgröße auf die Durchsätze ( Throughput ), Transaktionsraten ( ) und durchschnittlichen Antwortzeiten ( ) einer SATA-HDD, einer SAS-HDD und einer SATA-SSD. Hierzu wurden Messergebnisse ausgewählt, die diesen Einfluss bei wahlfreiem Zugriff mit einem Verhältnis Lesen zu Schreiben von 67% zu 33% sowie bei sequentiell lesendem und sequentiell schreibendem Zugriff darstellen. Die Belastungsintensität (s) wurde in allen Fällen gleich gehalten. Seite (48) Fujitsu Technology Solutions

13 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, s Throughput [MB/s] BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB Blockgröße [kb] BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB Blockgröße [kb] 5 5 EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB Blockgröße [kb] Bei wahlfreiem Zugriff mit 67% Leseanteil ist bei zunehmender Blockgröße ein Absinken der Transaktionsraten erkennbar (Grafik ). Die Abnahme ist jedoch im Vergleich zur Zunahme der Blockgröße so gering, dass dies in einem deutlich anwachsenden Durchsatz resultiert (Grafik ). Gleichzeitig ist bei höheren Blockgrößen aber auch mit höheren durchschnittlichen Antwortzeiten zu rechnen (Grafik 3). Die Messergebnisse bei einer Blockgröße von 8 kb entsprechen denen bei typischen Transaktionsverarbeitungen in Datenbanken, während die Messergebnisse bei einer Blockgröße von 64 kb die eines typischen File Servers wiedergeben. Wie der rechten Datenspalte in den obigen Diagrammen zu entnehmen ist, würden Anwendungen, die noch größere Blöcke verwenden, noch höhere Durchsätze generieren können, wobei dies natürlich auf Kosten weiter sinkender Transaktionsraten und weiter steigender Antwortzeiten ginge. Fujitsu Technology Solutions Seite 3 (48)

14 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Sequentieller Zugriff, % Lesen, s Throughput [MB/s] 3 BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB Blockgröße [kb] 4 3 BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB Blockgröße [kb] 5 5 EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB Blockgröße [kb] Bei sequentiell lesendem Zugriff ist der Durchsatz von SATA- und SAS-Festplatten unabhängig von der Blockgröße. Daher sind bei einer verdoppelten Blockgröße auch doppelt so hohe durchschnittliche Antwortzeiten sowie halbierte Transaktionsraten zu verzeichnen. Bei SATA-SSDs ist dies nicht der Fall, da sie bei Blockgrößen über 64 kb noch leichte Durchsatzsteigerungen bieten. Da bei einem Backup nur der Durchsatz, nicht aber die Transaktionsraten und Antwortzeiten eine Rolle spielen, wird dort sinnvollerweise mit großen Blöcken operiert, während beim Streaming meist kleinere Blockgrößen verwendet werden. Seite 4 (48) Fujitsu Technology Solutions

15 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Sequentieller Zugriff, % Schreiben, s Throughput [MB/s] 5 5 BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB Blockgröße [kb] 4 3 BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB Blockgröße [kb] 5 5 EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB Blockgröße [kb] Bei sequentiell schreibendem Zugriff ist der Durchsatz aller Festplatten unabhängig von der Blockgröße. Daher sind bei einer doppelt so hohen Blockgröße auch doppelt so hohe durchschnittliche Antwortzeiten sowie halbierte Transaktionsraten zu verzeichnen. Solange Antwortzeiten nicht von Interesse sind, spielt es daher keine Rolle, ob eine Anwendung mit einer Blockgröße von 64 kb oder noch größeren Blöcken operiert. Fujitsu Technology Solutions Seite 5 (48)

16 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Belastungsintensität Normalerweise greifen auf einen Server viele Clients gleichzeitig zu. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass ein Client mehrere Aufträge an einen Server absetzt, ohne zwischenzeitlich auf deren Beantwortung zu warten. Beides kann zu gleichzeitigen Zugriffen auf einen einzelnen Controller oder sogar einzelnen Datenträger führen. Die meisten Controller und Datenträger besitzen daher Queuing-Mechanismen, die bei Bearbeitung mehrerer paralleler Aufträge unter Umständen sogar eine höhere Performance gewährleisten als bei Bearbeitung weniger paralleler oder gar nur einzelner Aufträge. Dies geschieht jedoch immer um den Preis höherer Antwortzeiten. Wenn viele parallele Aufträge nur noch eine Erhöhung der Antwortzeit, aber nicht mehr des Durchsatzes zur Folge haben, ist das Disk-Subsystem überlastet. Im Allgemeinen bleibt der Durchsatz bei einer weiteren Erhöhung der Belastung konstant und bricht nicht ein. Liegt ein Anwendungsszenario vor, bei dem das Antwortverhalten des Servers nicht außer Acht gelassen werden kann, hat man zwischen Optimierung des Durchsatzes und Optimierung des Antwortverhaltens abzuwägen. Der Server ist dann so zu dimensionieren und konfigurieren, dass er die Bearbeitung paralleler Aufträge den individuellen Erfordernissen entsprechend bewältigen kann. Im weiteren Verlauf dieses Dokuments zeigen die Grafiken für Lastprofile mit wahlfreiem Zugriff die maximalen Transaktionsraten an, während die Grafiken für Lastprofile mit sequentiellem Zugriff den erreichten Maximaldurchsatz wiedergeben. In allen Grafiken existiert bezüglich der Durchsätze oder der Transaktionsraten bei der höchsten und der zweithöchsten Belastungsintensität für keine der Festplatten mehr ein nennenswerter Unterschied (kleiner 5%). Die folgenden zehn Grafiken zeigen für die Standardlastprofile File Server, Database, Filecopy, Streaming und Restore die Performance einer SATA-HDD, einer SAS-HDD und einer SATA-SSD in Abhängigkeit von der Belastungsintensität () beispielhaft anhand folgender Festplatten: BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS EP SSD SATA 3 Gbit/s.5 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB 64 GB Standardlastprofil Database (wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, 8 kb Blockgröße) BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB 3 36 EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB Seite 6 (48) Fujitsu Technology Solutions

17 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Standardlastprofil File Server (wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, 64 kb Blockgröße) BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB 73 EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB Standardlastprofil Filecopy (wahlfreier Zugriff, 5% Lesen, 5% Schreiben, 64 kb Blockgröße) BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB 84 EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB Fujitsu Technology Solutions Seite 7 (48)

18 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Bei den drei Standardlastprofilen mit wahlfreiem Zugriff bietet die SAS-HDD bei geringer Belastung etwa 5% höhere Transaktionsraten als die SATA-HDD. Bei starker Belastung ist die SAS-HDD etwa doppelt so performant wie die SATA-HDD. Belastet man die SAS-HDD doppelt so stark wie die SATA-HDD, sind die Antwortzeiten etwa gleich. Die SATA-SSD bietet im Vergleich zur SAS-HDD ein Mehrfaches an Transaktionsraten bei deutlich niedrigeren Antwortzeiten. Sie kann mehr als doppelt so stark wie eine SAS-HDD belastet werden, ohne schlechtere Antwortzeiten als diese zu liefern. In einem RAID-Verband kann daher die Performance von SAS-HDDs mit deutlich weniger SATA-SSDs erreicht werden, sofern nicht Kapazitätsanforderungen dem entgegenstehen. Standardlastprofil Streaming (sequentieller Zugriff, % Lesen, 64 kb Blockgröße) Throughput [MB/s] 3 BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB Beim Streaming ist der Durchsatz der SAS-HDD etwa 4% höher als der der SATA-HDD. Die SATA-SSD bietet gegenüber der SAS-HDD einen um rund 3% höheren Durchsatz. Die Antwortzeiten sind jeweils um ca. %-3% verringert. Standardlastprofil Restore (sequentieller Zugriff, % Schreiben, 64 kb Blockgröße) Throughput [MB/s] 5 5 BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB Seite 8 (48) Fujitsu Technology Solutions

19 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A EP SSD SATA 3 Gbit/s.5" 64 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB Beim Restore ist der Durchsatz der SAS-HDD knapp 4% höher als der der SATA-HDD, die Antwortzeiten sind knapp 3% niedriger. Durchsatz und Antwortzeiten der SATA-SSD sind im Vergleich zur SAS-HDD geringfügig schlechter. Fujitsu Technology Solutions Seite 9 (48)

20 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Leistungsdaten aller Festplatten Im Folgenden wird ein Überblick über die Performance-Daten aller untersuchten Festplatten, geordnet nach Laufwerksklassen, gegeben. Festplatten der ECO-Klasse Die folgenden zehn Grafiken zeigen Performance-Werte (Transaktionen bzw. Durchsätze und Antwortzeiten) für die Standardlastprofile File Server, Database, Filecopy, Streaming und Restore bei durch die Anzahl paralleler Aufträge () wachsender Belastung. Betrachtet werden die folgenden aktuellen Festplatten ECO HDD SATA 3 Gbit/s.5 ECO HDD SATA 3 Gbit/s.5 ECO HDD SATA 3 Gbit/s.5 ECO HDD SATA 3 Gbit/s rpm 6 GB 54 rpm 3 GB 54 rpm 5 GB 7 rpm 5 GB Standardlastprofil Database (wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, 8 kb Blockgröße) rpm 6 GB rpm 3 GB.5 54 rpm 5 GB rpm 5 GB rpm 5 GB.5 54 rpm 5 GB.5 54 rpm 3 GB.5 54 rpm 6 GB Standardlastprofil File Server (wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, 64 kb Blockgröße) rpm 6 GB rpm 3 GB.5 54 rpm 5 GB rpm 5 GB rpm 5 GB.5 54 rpm 5 GB.5 54 rpm 3 GB.5 54 rpm 6 GB Seite (48) Fujitsu Technology Solutions

21 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Standardlastprofil Filecopy (wahlfreier Zugriff, 5% Lesen, 5% Schreiben, 64 kb Blockgröße) rpm 6 GB rpm 3 GB.5 54 rpm 5 GB rpm 5 GB rpm 5 GB.5 54 rpm 5 GB.5 54 rpm 3 GB.5 54 rpm 6 GB Standardlastprofil Streaming (sequentieller Zugriff, % Lesen, 64 kb Blockgröße) Throughput [MB/s] rpm 6 GB.5 54 rpm 3 GB.5 54 rpm 5 GB rpm 5 GB rpm 5 GB.5 54 rpm 5 GB.5 54 rpm 3 GB.5 54 rpm 6 GB Standardlastprofil Restore (sequentieller Zugriff, % Schreiben, 64 kb Blockgröße) Throughput [MB/s] rpm 6 GB.5 54 rpm 3 GB.5 54 rpm 5 GB rpm 5 GB rpm 5 GB.5 54 rpm 5 GB.5 54 rpm 3 GB.5 54 rpm 6 GB Fujitsu Technology Solutions Seite (48)

22 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Festplatten der BC-Klasse Die folgenden zehn Grafiken zeigen Performance-Werte (Transaktionen bzw. Durchsätze und Antwortzeiten) für die Standardlastprofile File Server, Database, Filecopy, Streaming und Restore bei durch die Anzahl paralleler Aufträge () wachsender Belastung. Betrachtet werden die folgenden aktuellen Festplatten BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 6 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm 5 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s.5 7 rpm TB BC HDD SATA 3 Gbit/s rpm 5 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s rpm 5 GB BC HDD SATA 3 Gbit/s rpm BC HDD SATA 3 Gbit/s rpm BC HDD SAS BC HDD SAS BC HDD SAS BC HDD SAS TB TB 6 Gbit/s.5 rpm 46 GB 6 Gbit/s.5 rpm 3 GB 6 Gbit/s.5 rpm 45 GB 6 Gbit/s.5 rpm 6 GB Seite (48) Fujitsu Technology Solutions

23 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Standardlastprofil Database (wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, 8 kb Blockgröße) SATA.5 6 GB SATA.5 5 GB SATA.5 TB SATA GB SATA GB SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB SAS.5 46 GB SAS.5 3 GB SAS.5 45 GB SAS.5 6 GB SAS.5 6 GB SAS.5 45 GB SAS.5 3 GB SAS.5 46 GB SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB SATA GB SATA GB SATA.5 TB SATA.5 5 GB SATA.5 6 GB Fujitsu Technology Solutions Seite 3 (48)

24 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Standardlastprofil File Server (wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, 64 kb Blockgröße) SATA.5 6 GB SATA.5 5 GB SATA.5 TB SATA GB SATA GB SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB SAS.5 46 GB SAS.5 3 GB SAS.5 45 GB SAS.5 6 GB SAS.5 6 GB SAS.5 45 GB SAS.5 3 GB SAS.5 46 GB SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB SATA GB SATA GB SATA.5 TB SATA.5 5 GB SATA.5 6 GB Seite 4 (48) Fujitsu Technology Solutions

25 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Standardlastprofil Filecopy (wahlfreier Zugriff, 5% Lesen, 5% Schreiben, 64 kb Blockgröße) SATA.5 6 GB SATA.5 5 GB SATA.5 TB SATA GB SATA GB SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB SAS.5 46 GB SAS.5 3 GB SAS.5 45 GB SAS.5 6 GB SAS.5 6 GB SAS.5 45 GB SAS.5 3 GB SAS.5 46 GB SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB SATA GB SATA GB SATA.5 TB SATA.5 5 GB SATA.5 6 GB Fujitsu Technology Solutions Seite 5 (48)

26 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Standardlastprofil Streaming (sequentieller Zugriff, % Lesen, 64 kb Blockgröße) Throughput [MB/s] SATA.5 6 GB SATA.5 5 GB..6.3 SATA.5 TB SATA GB SATA GB SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB SAS.5 46 GB SAS.5 3 GB SAS.5 45 GB SAS.5 6 GB SAS.5 6 GB SAS.5 45 GB SAS.5 3 GB...5 SAS.5 46 GB...5 SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB...6 SATA GB...6 SATA GB...6 SATA.5 TB.3..6 SATA.5 5 GB...6 SATA.5 6 GB Seite 6 (48) Fujitsu Technology Solutions

27 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Standardlastprofil Restore (sequentieller Zugriff, % Schreiben, 64 kb Blockgröße) Throughput [MB/s] SATA.5 6 GB SATA.5 5 GB SATA.5 TB SATA GB SATA GB SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB SAS.5 46 GB SAS.5 3 GB SAS.5 45 GB SAS.5 6 GB SAS.5 6 GB SAS.5 45 GB SAS.5 3 GB...5 SAS.5 46 GB...5 SATA 3.5 TB SATA 3.5 TB...6 SATA GB...6 SATA GB...6 SATA.5 TB.3..6 SATA.5 5 GB.3..6 SATA.5 6 GB Fujitsu Technology Solutions Seite 7 (48)

28 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Festplatten der EP-Klasse Die folgenden zehn Grafiken zeigen Performance-Werte (Transaktionen bzw. Durchsätze und Antwortzeiten) für die Standardlastprofile File Server, Database, Filecopy, Streaming und Restore bei durch die Anzahl paralleler Aufträge () wachsender Belastung. Betrachtet werden die folgenden aktuellen Festplatten EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 73 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s.5 5 rpm 46 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s rpm 46 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s rpm 3 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s rpm 45 GB EP HDD SAS 6 Gbit/s rpm 6 GB EP SSD SATA 3 Gbit/s.5 EP SSD SATA 3 Gbit/s.5 3 GB 64 GB Standardlastprofil Database (wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, 8 kb Blockgröße) HDD SAS.5 73 GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB SSD SATA.5" 3 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 3 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS.5 73 GB Seite 8 (48) Fujitsu Technology Solutions

29 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Standardlastprofil File Server (wahlfreier Zugriff, 67% Lesen, 33% Schreiben, 64 kb Blockgröße) HDD SAS.5 73 GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB SSD SATA.5" 3 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 3 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS.5 73 GB Fujitsu Technology Solutions Seite 9 (48)

30 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Standardlastprofil Filecopy (wahlfreier Zugriff, 5% Lesen, 5% Schreiben, 64 kb Blockgröße) HDD SAS.5 73 GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB SSD SATA.5" 3 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 3 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS.5 73 GB Seite 3 (48) Fujitsu Technology Solutions

31 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Standardlastprofil Streaming (sequentieller Zugriff, % Lesen, 64 kb Blockgröße) Throughput [MB/s] HDD SAS.5 73 GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB SSD SATA.5" 3 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 3 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS.5 73 GB Fujitsu Technology Solutions Seite 3 (48)

32 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN.A -8-3 Standardlastprofil Restore (sequentieller Zugriff, % Schreiben, 64 kb Blockgröße) Throughput [MB/s] HDD SAS.5 73 GB HDD SAS.5 46 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB SSD SATA.5" 3 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 64 GB SSD SATA.5" 3 GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB HDD SAS GB...6 HDD SAS.5 46 GB HDD SAS.5 73 GB Seite 3 (48) Fujitsu Technology Solutions

33 WHITE PAPER PERFORMANCE EINZELNER FESTPLATTEN VERSION:.A -8-3 Leistungsdaten im Vergleich Im Folgenden werden einzelne Festplatteneigenschaften behandelt, die für den Einfluss auf deren Performance maßgeblich sind. Bei einer dieser Eigenschaften handelt es sich um einen umschaltbaren Parameter: das Ein-/Ausschalten des Disk-Caches wirkt sich in hohem Maße auf die Festplatten- Performance aus und berührt gleichzeitig Sicherheitsaspekte, die bei der Konfigurierung eines Servers beachtet werden müssen. Die drei anderen Festplatteneigenschaften Formfaktor, Umdrehungsgeschwindigkeit und Kapazität sind bei der Auswahl der für einen bestimmten Server geeigneten Festplatte zu berücksichtigen und wirken sich nicht nur auf die Server-Performance aus. Sie sind von zentraler Bedeutung bei der Server-Dimensionierung. Server-Dimensionierung Bei der Auswahl eines Servers und seiner Festplatten sind zunächst die Mindestanforderungen an die Gesamtkapazität zu beachten. Hierbei spielt vor allem die Anzahl der Festplatten, die in einem Server verbaut werden kann, eine Rolle, darüber hinaus auf die einzelne Festplatte bezogen der Formfaktor die Umdrehungsgeschwindigkeit die Kapazität Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die heute verfügbaren PRIMERGY Server und deren Ausbaufähigkeit mit Festplatten (Formfaktor.5 -Festplatten oder 3.5 -Festplatten) sowie die maximal damit erreichbare Gesamtkapazität: Server Blades Maximale Bestückung 3.5 Maximale Gesamtkapazität 3.5 Maximale Bestückung.5 PRIMERGY BX6 S6 PRIMERGY BX9 S Maximale Gesamtkapazität.5 SAS:. TB SATA: TB SAS:. TB SATA: TB PRIMERGY BX9 S SATA:.3 TB PRIMERGY BX94 S SATA:. TB PRIMERGY BX96 S SATA:. TB Storage Blades Maximale Bestückung 3.5 Maximale Gesamtkapazität 3.5 Maximale Bestückung.5 PRIMERGY SX65 5 PRIMERGY SX94 S 4 PRIMERGY SX96 S Scale-out Servers Maximale Bestückung 3.5 Maximale Gesamtkapazität 3.5 Maximale Bestückung.5 Maximale Gesamtkapazität.5 SAS:.5 TB SATA: 5 TB SAS:.4 TB SATA: 4 TB SAS: 6 TB SATA: TB Maximale Gesamtkapazität.5 PRIMERGY CX S SATA: TB PRIMERGY CX S SATA: TB Fujitsu Technology Solutions Seite 33 (48)