2014. 11. 11. 12:02
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본 리뷰는 4개의 세션으로 구성되어 있습니다
1. HGST 헬륨 스토리지 UltraStar He6 6TB의 외관 및 데이터 시트 성능
2. HGST 헬륨 스토리지 UltraStar He6 6TB의 Local 성능
3. HGST 헬륨 스토리지 UltraStar He6 6TB의 Network 성능 <= 현재
4. HGST 헬륨 스토리지 UltraStar He6 6TB의 기타 성능 및 결론
본 리뷰의 모든 내용은 개인적 의견임을 밝힙니다.
업체에서는 체험을 위하여 무상으로 하드디스크 1대만을 제공 하였습니다.
서론
금번 리뷰는 2부에서 언급한데로 HGST Ultrastar He6 6TB에 적합한 네트워크 테스트입니다
일반적으로 2TB 이상의 하드는 개인용으로 잘 사용하지 않습니다.(참고로 저는 좀 이상합니다 ㅋㅋ)
2TB이상의 대용량 하드디스크는 데이터센터, 웹서버, 기업용 클라우드 서버와 같이 거대한 용량을 필요하는 곳에서 데이터 저장 뿐만아니라 전기비를 아끼기 위해 사용하고 있습니다.
금번 리뷰에서는 소규모, 중규모, 대규모를 나눠 소규모는 NAS(1Gb/s), 중규모는 10G ethernet(10Gb/s), 대규모는 InfiniBand(40Gb/s)를 이용해 IO 성능을 테스트 해보도록 하겠습니다.
다시한번 들어가기전 단위에 대해 설명드리면
b는 Bit 입니다.
B는 Byte입니다.
8bit = 1Byte입니다.
x/s는 초당 속도 입니다.
즉 6Mb/s = 750KB/s = 6메가 비트 퍼 세크 = 750 킬로 바이트 퍼 세크 = 초당 750 KB 전송한다
라고 보시면됩니다.
참고로 금번 리뷰는 개인적 친분이 있는 연구실의 도움을 받아 테스트를 진행했습니다.(감사합니다(__))
따라서 엄청난 신뢰도 !!!!!!!
3. Network IO 성능 테스트
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[실험에 사용한 서버기로 10G, Infiniband 모두 탑제 되어 있습니다]
- 네트워크 IO 테스트에는 서론에 언급한데로 NAS(1Gb/s), 10G Ethernet(10Gb/s), Inifniband(40Gb/s)에 대해 테스트를 진행하였습니다.
- 참고로 10G Ethernet은 중규모라고 소개는 하였는데 실제로 2~3년 전만해도 대규모 스토리지에 사용하는 네트워크 스토리지였습니다.
- 최근 40G Ethernet과 100G Ethernet이 나오면서 살짝 밀린감이 있지만 아직도 건재하다는 것을 알려드립니다.
가. 1G Network 성능 테스트(NAS)
(1Gb/s NAS 구성도)
- 일반적으로 가정용, 벤처 및 중소기업에서 사용하는 네트워크 저장장치는 NAS 입니다
- NAS는 약 1Gb/s의 대역폭을 갖는 네트워크에서 영상저장, 데이터 공유 및 백업 등의 용도로 사용되고 있습니다.
- 따라서 네트워크 테스트의 스타트는 NAS를 진해하였고, 환경에 적합하도록 1Gb/s 대역폭의 Local Network를 구성하였습니다.
- 네트워크 구성은 바로 위 그림과 같습니다.
- PC와 NAS는 공유기를 통해 내부 네트워크로 연결되도록 설치하였습니다.
- 공유기는 Tp-link archer c7 ac1750로 1Gb/s를 지원합니다.
- 원래는 허브를 이용하여 하려고했습니다...
- 일반적으로 NAS를 사용하는 기업은 중, 고급형 공유기를 사용한다는 지적이 있었습니다.
- 따라서 급하게 고급형 공유기 TP-Link사의 Ac1750을 구해 테스트를 진행했습니다.
- 저게 공유기인데 가격이 무료 10만가까이됩니다 ㅡㅡ;;;허허허.....
- 참고로 2부에서 HGST Ultra Star He6 6TB의 경우 최대 180MB/s 속도를 보였습니다
- 따라서 네트워크 속도는 약 1.5Gb/s(bit로 환산) 이상이 되어야 제대로 된 테스트가 됩니다.
- 하지만 본 실험의 대역폭은 1Gb/s입니다
- 따라서 이번 테스트는 가벼운 마음으로 보면 되겠다.
- 왜냐하면 대역폭보다 하드디스크가 빠르기 때문에~~~(이렇게 이야기하니 하드 좋아보이네요 ㅋㅋ)
- P.s : 참고로 본 네트워크 테스트는 일반 가정환경으로 테스트 되었기 때문에 참조 용도로 사용하길 바람
1) 실험 방법 및 환경
[NAS용 시간 측정 프로그램]
- HGST He6 6TB는 NAS의 SATA2(3Gb/s)로 연결
- NAS는 LS-WTGL/R1-V3가 사용되었으며 위에서 언급한대로 SATA2를 지원하기 때문에 하드디스크 최대 속도 보다 빠름(180MB/s = 1.5Gb/s)
- 네트워크는 TP-Link Archer AC1750 모델이 사용되었으며, 본 모델은 1Gb/s를 지원
- LAN선은 CAT.6를 지원하는 케이블을 사용하였으며 거리는 약 1m
- NAS는 하드디스크 용 벤치프로그램으로 테스트를 진행할 수 없어 파일 전송 프로그램을 제작한 뒤 시간을 측정
- 파일 전송 용량은 각각 1G, 2G, 4G를 테스트
- 실험은 5번 반복 한 뒤 시간과 속도에 대하여 평균을 기록
- 프로그램은 바로 위 그림과 같다.
- 참고로 프로그램은 2부에서도 사용되었으나 내용이 많은것 같아 눈물을 머금고 삭제.. 그냥 알아만 주세요
2) 실험 결과
[NAS 실험결과]
- 실험 결과 평균 속도는 794.63Mb/s가 나왔습니다.
- 사용하는 공유기의 경우 평균 약 950Mb/s 의 속도를 보였습니다.
- 따라서 평균 속도 795Mb/s는 대역폭 최대 속도의 85%에 달하는 성능입니다.
- 현재 네트워크에서 지원하는 시스템의 최고 속도가 나왔다고 봐도 무방합니다.
- 아무래도 가정용 고급 제품이지만 그래도 저가의 제품이다보니 네트워크에서 약 50Mb/s, NAS 입력 및 저장 과정에서 약 150Mb/s정도 손해를 본 것이 아닌가 생각됩니다
- 참고로 MB/s로 변환하면 99.33MB/s가 나옵니다.(8bit = 1Byte)
- HGST He6 6TB의 경우 Local 상태에서 Read/Write가 180MB/s이기 때문에 1Gbp/s의 최대 속도를 지원한다고 볼 수 있습니다.
- 즉 그냥 NAS에 꽂고 사용해도 성능 저하없이 최대 속도로 사용 가능합니다.
- 공유기 벤치 리뷰 사이트 : http://www.smallnetbuilder.com/wireless/wireless-reviews/32196-tp-link-archer-c7-ac1750-wireless-dual-band-gigabit-router-reviewed?start=2
나. 10G Ethernet 성능 테스트(10Gb/s)
(10G ethernet 구성)
(FIO setting)
- 10G Target Storage는 이름에서 느껴 지듯이 10Gb/s를 지원하는 네트워크입니다.
- 따라서 GB/s로 변환해도 1.25GB/s라는 어마어마한 속도가 나옵니다.(Bit=>Byte 변환은 나누기 8)
- 10Gb/s는 위 그림과 같이 메인 서버가 있으면 하드디스크 용량을 확장하기 위하여 Target Storage라는 것을 연결하게 됩니다.
- 이때 서버와 Target Storage는 10G Ethernet이라는 기술을 이용하여 10Gb/s로 데이터를 송수신합니다.
- 따라서 이론상 SATA3 6Gb/s를 최대 대역폭 이상으로 지원하여 네트워크로 연결되어 있는 스토리지가 로컬처럼 송수신 하는 것과 동일한 속도를 보입니다.
- 현재 중 규모의 클라우드, 웹 호스팅, 데이터센터 등은 위와 같이 10G Ethernet을 이용하여 시스템을 구성합니다.
- 참고로 10G는 ISCSI(Internet Small Computer System Interface)를 이용하여 구성하였습니다
- ISCSI는 IP기반의 스토리지 네트워킹으로, IP망을 이용하여 SCSI명령을 전달합니다.
- NAS 테스트는 가정 및 벤쳐와 같이 스토리지 전문 기업이 아니거나, 가정처럼 소규모를 대상으로 한 테스트였다고 한다면 본 실험은 중규모의 데이터를 전문적으로 관리하는 회사에서 사용하는 시스템이라고 보시면 되겠습니다.
- 참고로 구글 데이터센터는 10G Ethernet을 사용한다고 알려져있습니다. 그 외에도 다수의 기업이 10G Ethernet을 사용중입니다.
- 제가 중규모로 10G Ethernet을 분류했지만 서론에서 언급했듯이 아직 대규모 데이터 센터에서 사용하고 있는 네트워크 저장장치 방식입니다. 즉 건재합니다
- 본 장비는 국내 스토리지를 연구하는 연구실의 도움을 받아 테스트를 진행하였습니다.
- 신뢰도는 높다고 보셔도 됩니다.
1) 실험 환경 및 방법
- 스토리지 네트워킹은 iSCSI를 이용하였습니다.
- Target Storage 내부에 HGST He6 6TB 1대를 설치합니다.(다수를 설치하고 싶었지만 싱글 테스트이기 때문에 20개까지 꽂일 수 있는 칸에 1대만ㅎㅎ)
- 그리고 메인 컴퓨터에서 FIO을 이용하여 Block Size별로 IO 성능을 측정합니다.
- 실험은 사이즈별로 5번 반복하였습니다.
- 참고로 NAS는 외부 저장장치의 형태로 인식이 되지만, 10G는 내부 드라이브와 같은 형태로 인식됩니다.
- 즉 컴퓨터에서는 드라이브를 설치할 시 Local형태로 인식됩니다. 따라서 FIO 테스트가 가능합니다.
2) 실험 결과
[10G ethernet 실험결과(FIO)]
- 블록 사이즈를 4k로 했을 경우 순차 읽기는 122MB/s인 반면 순차 쓰기가 20MB/s가 나오면서 읽기에 비해 쓰기가 속도가 낮았습니다.
- 하지만 순차 읽기/쓰기의 경우 16K부터 64K 까지 읽기는 167MB/s, 쓰기는 123MB/s로 하드디스크 평균 이상의 속도가 나왔고, 128K부터 1024K까지는 읽기 177MB/s, 쓰기 176MB/s를 보이면서 Local 환경과 거이 유사한 속도를 보였습니다. <= 역시 10G Ethernet !!!!!
- 랜덤 읽기 쓰기의 경우 4K일때 약 3MB/s, 16K일 때 약 10MB/s, 128K일 때 55MB/s 그리고 512K일 때 110MB/s를 보이면서 점차적으로 증가하였습니다.
- 최종적으로 4K부터 1024K까지 Local 환경과 동등하거나 그 이상의 속도를 보였다고 말할 수 있습니다.
- 실험 결과 네트워크를 이용함에도 HGST ULTRASTAR He6 6TB는 Local과 같은 속도를 보이는 것을 확인하였습니다.
- 즉 10G Etherent을 제대로 지원하고 있다고 봐도 무방하겠습니다~~~~
다. InfiniBand Network Storage 성능 테스트(40Gb/s)
[Infini Band 구성도(40Gb/s)]
- Infini Band는 대규모 데이터센터에서 사용하는 Network Target Storage입니다.
- Infini Band는 RDMA(Remote Direct Memory Access) Protocaol을 사용합니다
- RDMA는 CPU를 사용하지 메모리에서 메모리로 직접 데이터를 전달하는 프로토콜입니다.
- 일반적으로 DMA(Direct Memory access)와 비슷하다고 보시면 됩니다.
- RDMA는 장치간 데이터를 CPU를 통해서가 아닌 메모리에서 메모리로 전송되기 때문에 Race condition 같은 문제에 강하다 볼 수 있습니다.
- 10G Ethernet의 경우 실제 대역폭은 1.2GB/s입니다.
- 따라서 SATA3 기준으로 약 1.5개 정도 밖에 속도 보장이 되지 않습니다.
- 이에 부족함을 느끼고 출시된 것이 바로 InfiniBand입니다.
- 현실적으로 스토리지 1개당 1개의 10G Ethernet을 설치할 수 도 없고...
- 그렇다고 10G 만으로 유지시키기엔 대용량 클라우드 및 데이터 센터에서는 대역폭이 부족했습니다
- 따라서 40Gb/s, 대역폭을 4배 증대하여 출시한 것이 InfiniBand Storage입니다.
- 금년 100G Ethernet이라는 기술이 나왔지만 아직 보급이 안됐고 안정화가 덜 되었기에 InfiniBand만 해도 따끈 따끈한 기술이라고 보시면 됩니다.(이것도 나온지 얼마 안댔습니다 ㅡㅡ;;;; 아직 현역은 10G)
- Inifini Band의 구성은 10G Ethernet과 같습니다.
- 따라서 NAS는 소규모, 10G는 중규모라고 한다면, InfiniBand는 대규모 데이터센터에서 사용하는 기술이라고 보시면 됩니다
- 참고로 InfiniBand는 오라클 데이터 센터에서 사용하고 있다고합니다~~~
1) 실험 환경 및 방법
- 방법은 10G Ethernet과 동일 합니다.
- 프로토콜은 위에서 언급 한대로 RDMA 프로토콜이 사용되었습니다.
- Network Target Storage 내부에 HGST He6 6TB 1대를 설치합니다.
- 메인 컴퓨터와 네트워크 스토리지간에 Infiniband를 이용하여 연결 후 마운트합니다.
- 그 후 메인 컴퓨터에서 FIO을 이용하여 Block Size별로 IO 성능을 측정합니다.
- 5번 반복하였고, 평균을 내어 기록하였습니다.
2) 실험 결과
[Infiniband 실험 결과]
- 결론적으로 말씀드리면 InfiniBand의 경우 10G Ethernet보다는 실험결과가 좋지 못했습니다.
- 아무래도 40Gb/s의 속도를 지원하다보니 안정화가 덜 되지 않았나 생각됩니다ㅎ
- 위에서 언급한대로 InfiniBand는 아직 따끈따끈한 핫한 기술입니다 ㅎㅎㅎ
- 하지만 256K와 512K의 순차 읽기의 경우 182MB/s를 보이면서 로컬과 10G Ethernet벤치 마크보다 높은 수치를 보였습니다.
- 그에 비해 쓰기의 경우는 1024K를 했을 때 131MB/s를 보이면서 약 40MB/s정도 낮은 수치를 보였습니다.
- 하지만 랜덤 읽기 쓰기의 경우 10G Ethernet보다 비슷하거나 살짝 높은 수치를 보였습니다.
- Infiniband 실험결과 HGST He6 6TB의 경우 Read가 180MB/s까지 나오는걸 확인할 수 있었습니다.
- 아마도 Infiniband가 안정화가 된다면 지원하지 10G Ethernet보다 빠른 속도를 보이지 않을까 기대해 보겠습니다 ㅎㅎ
결론
- 네트워크 성능에서는 생각외로 성능이 잘나왔다고 밖에 할말이 없습니다...
- NAS의 경우 1Gb/s다보니 하드디스크 전체 성능 보다 낮은 대역폭으로 그냥 만족할 수준의 결과를 얻었습니다
- 하지만 10G와 Infiniband 40G의 경우 Local만큼 성능이 나오며, 심지어 그 이상의 속도를 보였습니다
- InfiniBand의 경우 살짝 낮아지는 성능을 보였지만, Local 연결이 아닌 네트워크라는 상황을 보면 대단한 것이 아닌가 생각됩니다.
- 정리하자면 HGST UltraStar He6 6TB하드를 10G Ethernet 또는 Infiniband에 사용해도 호환성도 괜찮고 Local만큼의 성능을 얻을 수 있다가 되겠습니다.
- 기업에서 쾌제를 부르겠군요 일반적으로 사용하는 24베이라고했을때 기존에 4TB꽂아 져있으면... 무려 48TB확장이군요 ㅎㅎ 전기비 + 장비비 엄청 아끼겠군요 ㅎㅎ
- 그리고 흘려가는 이야기로 들은것이 InfiniBand는 출시된지 얼마 안된 제품이다보니 안정화가 살짝 안될수도 있다는 군요.
- 10G의 경우는 위에도 이야기했듯이 현재 기업 데이터센터에서 사용되고 있는 기술입니다.
- 따라서 안정적인 성능을 보인 것이 아닌가 생각됩니다.
- 그럼 인제 다음 리뷰는 대망의 마지막세션 재미로하는 기타 성능 테스트를 진행하도록 하겠습니다.
아는 지인의 연구실에 도움을받아 수월하게 테스트 할 수 있었습니다. 다시한번 감사의 인사를 드립니다.
본 리뷰는 "우리로 광통신"에서 진행한 이벤트 "HGST Ultrastar He6 6TB 체험단"을 통해 하드 1ea를 지원받아 진행하였습니다.
실험 결과는 개인용 컴퓨터와 지원받은 연구실 서버를 이용하였기에 실험 환경이 변할시 다른 결과를 보일수 있습니다.
본 리뷰의 모든 내용은 개인적 의견임을 밝힙니다.
업체에서는 체험을 위하여 무상으로 하드디스크 1대만을 제공 하였습니다.
본 리뷰는 4개의 세션으로 구성되어 있습니다
1. HGST 헬륨 스토리지 UltraStar He6 6TB의 외관 및 데이터 시트 성능
2. HGST 헬륨 스토리지 UltraStar He6 6TB의 Local 성능
3. HGST 헬륨 스토리지 UltraStar He6 6TB의 Network 성능 <= 현재
4. HGST 헬륨 스토리지 UltraStar He6 6TB의 기타 성능 및 결론
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