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SSD-Performance-Test mit Tkperf So erkennt man schreibschwache SSDs

| Autor / Redakteur: Georg Schönberger, Thomas Krenn / Rainer Graefen

Halbleiterfestplatten haben längst ihren Status als Speichermedien ausschließlich für High-Performance-Systeme abgelegt und bieten sich als Alternative zu Festplatten an. Doch das Preis-Leistungs-Verhältnis ist mit dem Datenblatt allein nicht einschätzbar.

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Tab. 1: Einzelne ausgewählte Performance-Werte im Vergleich. Die Werte stellen die von Tkperf ermittelten Werte im Steady-State-Bereich der SSD dar.
Tab. 1: Einzelne ausgewählte Performance-Werte im Vergleich. Die Werte stellen die von Tkperf ermittelten Werte im Steady-State-Bereich der SSD dar.
(Grafik: Thomas Krenn)

Aus Anwendersicht ist die neue Produktvielfalt oft mehr Fluch als Segen. Ob eine bestimmte SSD die jeweiligen aktuellen und künftigen I/O-Anforderungen für ein neues Speichersystem erfüllt, lässt sich nur mit einer detaillierten Vorab-Analyse abklären. Aussagekräftige und reproduzierbare Performance-Tests erleichtern vor der Anschaffung die Auswahl eines bestimmten Modells.

Leider reichen die von den Herstellern bereitgestellten Informationen häufig nicht aus, um mehrere SSDs bzw. HDDs objektiv vergleichen zu können. Meistens fehlen konkrete Angaben zum Test-Setup. Unterschiedliche SSDs lassen sich so kaum gegenüberstellen. Die Test-Ergebnisse lassen sich auch nur selten im eigenen Umfeld reproduzieren.

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Tkperf, als Open Source Software von der Thomas-Krenn.AG entwickelt, löst das Problem. Das Performance-Tool bietet für SSDs die Messung von Durchsatz, IOPS, Latenz und Write Saturation sowie für Festplatten Durchsatz- und IOPS-Tests an. Tkperf automatisiert weite Teile des Testablaufs. Vom Aufruf des Tools bis hin zum fertigen PDF-Test-Report sind nur wenig manuelle Schritte erforderlich.

Warum Tkperf?

Tkperf ist aus der Motivation heraus entstanden, bei Performance-Tests auf die besonderen Eigenschaften von SSDs einzugehen. Es implementiert dazu die „Solid State Storage Performance Test Specification“ der „Storage Networking Industry Association“ (SNIA). Entsprechend dieser SNIA-Spezifikation laufen die Tests folgendermaßen ab:

  • Vor jedem Test führt Tkperf einen Secure Erase und eine workload-unabhängige Prekonditionierung der SSD durch. Diese Prekonditionierung verhindert einen Einfluss von einem vorhergehenden Test auf den nächsten.
  • Während des Tests überprüft Tkperf, ob sich die SSD in einem stabilen Zustand befindet, in dem sich die Messwerte nicht mehr verändern. Dazu protokolliert es nach jeder Testrunde die Ergebnisse einer „Dependent Variable“ und wertet diese aus.

Wenn es um den Einsatz von SSDs in Servern geht, ist es für den IT-Administrator wichtig, die Unterschiede von Enterprise SSDs und Consumer-Produkten in den Testergebnissen zu erkennen. Jede zu testende SSD wird dazu einem synthetischen Test unterzogen.

Das sichert reproduzierbare Messwerte, die später mit den Werten anderer SSDs vergleichbar sind. Für Aussagen über die Performance von bestimmten Applikationen mit den getesteten SSDs sind die Tkperf-Ergebnisse jedoch nur bedingt einsetzbar.

Tkperf führt eben synthetische Tests aus, keine Applikations-basierende Workloads. Die Tkperf-Diagramme und der PDF-Report sind dennoch ein guter Anhaltspunkt für die Performance einer SSD. Sie eignen sich vor allem für einen Vergleich von mehreren SSDs.

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