vSphere4.1 シンプロビジョニングとシック仮想ディスクの比較

 

以下のテスト環境を利用し、
仮想マシンWindows Server 2003 上から、「CrystalDiskMark 3.0」 を使用しパフォーマンス測定・性能比較を行った。


テスト環境

ホスト

VMware vSphere 4.1 

仮想マシン

Windows Server 2003 standerd 32bit SP2

アレイコントローラ

Smartアレイ P410i (FW3.52)
キャッシュ1 GB (読み込みキャッシュ25%、書き込みキャッシュ75%)

RAID1

146GB 15krpm x2
→VMFS 3.46 ブロックサイズ1MB

RAID10

300GB 10krpm x12
3つの論理ドライブに分割 (外側、中、内側)
→VMFS 3.46 ブロックサイズ8MB

テストに使用した仮想ディスクサイズは50GB

RAID1とRAID10のパフォーマンス性能比較


RAID1とRAID10で使用しているディスクの回転数が1.5倍異なるが、RAIDで使用しているディスク使用数の差でRAID10の方がスループットは良い結果になった。
同じ回転数ならば、RAID1で使用しているディスク数2本とRAID10で使用しているディスク数12本比較すれば6倍の性能差が出ると予想されるが、
回転数がRAID1の方が1.5倍と考えると、理論的な概算では4倍のスループット性能差が発生する。
ランダムREADではこの回転数による性能差が見られるが、おおむね理論値的な概算に近い性能差がわかる。

仮に、RAID10のディスク4本構成を組んだ場合は、単純に現在のRAID10の1/3の値が想像される。
Sequential Read : 269.5 MB/s 
Sequential Write : 246.6 MB/s 
Random Read 512KB : 32.2 MB/s 
Random Write 512KB : 199.3 MB/s 
Random Read 4KB (QD=1) : 0.5 MB/s [ 133.0 IOPS ] 
Random Write 4KB (QD=1) : 10.7 MB/s [ 2620.5 IOPS ] 
Random Read 4KB (QD=32) : 6.7 MB/s [ 1637.1 IOPS ] 
Random Write 4KB (QD=32) : 9.4 MB/s [ 2290.7 IOPS ]  
と予想される

仮想ディスクのシックとシン(シンプロビジョニング)のパフォーマンス性能比較


仮想ディスクとしてシンプロビジョニング技術をよういてパフォーマンス性能測定を行った。

シンディスク (シン仮想ディスク)

シンプロビジョニングを利用した仮想ディスク。
VMFS上には、仮想マシン上の実ディスク容量分しか使用されておらず、ディスク容量を節約できるメリットがある。

シックディスク (シック仮想ディスク)

シンプロビジョニングを利用していない仮想ディスク。
VMFS上には割り当てた仮想ディスク分のディスク容量が使用される。

VMFS上でディスク容量の増減がない分(予約された領域)、ファイルシステムとしてパフォーマンス性能があがる
さほどの違いは見られなかった。
但し、シン仮想ディスクでは、VMFS上でのファイルサイズの増減があるため、ファイルシステムロックに注意し運用する必要がある。


RAID10の円周(外側と内側)によるパフォーマンス性能


物理的なハードディスクの話で、ハードディスクは円周位置によってパフォーマンス性能が変わる。
円盤を想像し円盤を回転した場合、内側位置の速度と外側位置にある速度は異なることが簡単に想像つくと思います。
この物理的な円周位置によるパフォーマンス性能差です。

多少ではありますが、性能差があることがわかると思います。

仮想マシン上でのアロケーションユニットサイズによるパフォーマンス性能比較


仮想ディスクを使用している仮想マシン上でのNTFSフォーマットにおいて、
アロケーションユニットサイズをひょうじゅんの4kとした場合とカスタムの64kと設定した場合のパフォーマンス性能差です。
QD=32のテストケースで違いが見られるかとも予想したのですが、違いはわからない程度でした。
ブロックサイズが小さい場合、64kには不利な状況なので「CrystalDiskMark 3.0」のテストでは差がでないのだと思います。






付録:CrystalDiskMark 3.0ログ


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CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
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* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :   808.463 MB/s
          Sequential Write :   739.910 MB/s
         Random Read 512KB :    96.691 MB/s
        Random Write 512KB :   598.041 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     1.635 MB/s [   399.1 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :    32.201 MB/s [  7861.5 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :    20.116 MB/s [  4911.2 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :    28.148 MB/s [  6872.1 IOPS]

  Test : 2000 MB [E: 0.1% (0.1/50.0 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/15 16:39:25
    OS : Windows Server 2003 R2  SP2 [5.2 Build 3790] (x86)
  
* RAID10 storage03 シック


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CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
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* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :   708.418 MB/s
          Sequential Write :   615.452 MB/s
         Random Read 512KB :    94.235 MB/s
        Random Write 512KB :   506.747 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     1.598 MB/s [   390.1 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :    31.934 MB/s [  7796.4 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :    19.761 MB/s [  4824.6 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :    27.278 MB/s [  6659.6 IOPS]

  Test : 2000 MB [F: 0.1% (0.1/50.0 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/15 16:53:13
    OS : Windows Server 2003 R2  SP2 [5.2 Build 3790] (x86)
  
* RAID10 storage04 シック

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CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :   206.922 MB/s
          Sequential Write :   156.679 MB/s
         Random Read 512KB :   101.620 MB/s
        Random Write 512KB :   192.165 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     2.016 MB/s [   492.1 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :     9.044 MB/s [  2208.0 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :     6.785 MB/s [  1656.6 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :     6.747 MB/s [  1647.3 IOPS]

  Test : 2000 MB [G: 0.1% (0.1/50.0 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/15 17:07:41
    OS : Windows Server 2003 R2  SP2 [5.2 Build 3790] (x86)
  
* RAID1 storage01 シック

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CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
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* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :   672.487 MB/s
          Sequential Write :   616.356 MB/s
         Random Read 512KB :    87.596 MB/s
        Random Write 512KB :   504.308 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     1.593 MB/s [   388.9 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :    31.714 MB/s [  7742.8 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :    19.718 MB/s [  4814.0 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :    27.498 MB/s [  6713.4 IOPS]

  Test : 2000 MB [H: 0.1% (0.1/50.0 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/15 17:35:30
    OS : Windows Server 2003 R2  SP2 [5.2 Build 3790] (x86)
  
* RAID10 storage04 シック 64k

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CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :   814.112 MB/s
          Sequential Write :   734.554 MB/s
         Random Read 512KB :    94.168 MB/s
        Random Write 512KB :   584.904 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     1.604 MB/s [   391.5 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :    33.228 MB/s [  8112.3 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :    20.077 MB/s [  4901.5 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :    28.176 MB/s [  6879.0 IOPS]

  Test : 2000 MB [E: 0.1% (0.1/50.0 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/15 18:06:19
    OS : Windows Server 2003 R2  SP2 [5.2 Build 3790] (x86)
  
* RAID10 storage03 シック 64k

-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :   808.047 MB/s
          Sequential Write :   741.480 MB/s
         Random Read 512KB :    95.325 MB/s
        Random Write 512KB :   553.807 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     1.635 MB/s [   399.1 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :    32.354 MB/s [  7898.9 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :    19.984 MB/s [  4878.8 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :    27.856 MB/s [  6800.8 IOPS]

  Test : 2000 MB [E: 0.1% (0.1/50.0 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/16 9:20:21
    OS : Windows Server 2003 R2  SP2 [5.2 Build 3790] (x86)
  
* RAID10 storage03 シン

-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :   876.247 MB/s
          Sequential Write :   741.305 MB/s
         Random Read 512KB :    97.741 MB/s
        Random Write 512KB :   601.062 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     1.628 MB/s [   397.4 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :    34.555 MB/s [  8436.3 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :    20.001 MB/s [  4883.1 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :    27.929 MB/s [  6818.7 IOPS]

  Test : 2000 MB [F: 0.1% (0.1/50.0 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/16 10:06:59
    OS : Windows Server 2003 R2  SP2 [5.2 Build 3790] (x86)
  
*RAID10 storage02 シック

 

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作成日:2010/12/16
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