新しいSSDベースのEBSボリューム(General Purpose)のベンチマークをとった

by Marcell Dietl

昨日の Amazon Web Services からの公式発表により、Amazon EBSのボリュームとして、「General Purpose (SSD)」が選択できるようになりました。詳細は、以下のAWS公式ブログにてご確認ください。

Amazon Web Services ブログ: 【AWS発表】新しいSSDベースのElastic Block Storage

で、で、既に今回追加された新しいEBSのボリュームタイプに関しては、以下のエントリでまとめられています。

http://rimtty.hatenablog.com/entry/2014/06/17/184348

へー、なるほどねぇ、、、とか思いながら読んでいたのですが、最後のところで、

新型EBSのベンチマークについては、いつもの id:rx7 さんが颯爽ベンチってくれると思うので待ちます。
http://rimtty.hatenablog.com/entry/2014/06/17/184348

とあったので、軽くベンチマークをとって、まとめてみますねｗ

ベンチマーク方法

今回も、いつもと同様"fio"を使ってベンチマークをとってみます。基本的なやり方は、以下のエントリで紹介した内容とほぼ同じです。

噂の高速SSDを積んだAmazon EC2インスタンスのI/Oベンチマークをとってみた - 元RX-7乗りの適当な日々

一応、箇条書きしておくと、

Tokyoリージョンを利用
Amazon Linux AMI 2014.03.1 (Linux version 3.10.35-43.137.amzn1.x86_64) を利用
利用したEC2インスタンスタイプは c3.8xlarge
ファイルシステムはxfsを利用
利用したボリュームタイプと容量は、General Purpose (SSD) を100GBと1000GBの2パターン、あと暗号化オプションを使ったパターン

です。

つまり、以下な感じでボリュームをアタッチさせました。

それでは、早速性能まわりをみていきましょうか。

EBS General Purpose (SSD) 100GB x 1

まずは、100GBのSSDボリュームを1つ作って、それに対するベンチマークです。

Benchmark Type	Bandwidth	IOPS
4k, sequential read	20.1MB/s	5134
4k, sequential write	19.8MB/s	5061
4k, randam read	12.1MB/s	3106
4k, randam write	12.1MB/s	3109
32m, sequential read	118.0MB/s	3
32m, sequential write	122.0MB/s	3

General Purpose (SSD) のタイプに関しては、Base Performanceとして、基本的に容量1GBあたり3IOPSの性能が保障されているので、少なくとも100GBの容量では300IOPSが出るはず。
だけど、最大3000IOPSまでバーストできるようになっていて、その持続時間についてもドキュメントに記載があり、ざっくり言うと約30分間。厳密に計算すると100GBのボリュームであれば約2000秒はバーストが持続する計算となっています。

よって、ブロックサイズ4kのアクセスであれば、上記の通り安定したランダムアクセスについては3000IOPS付近で安定した数字が出ていました。ちなみに、シーケンシャルアクセスについては5000IOPS付近まで出ていた。

EBS General Purpose (SSD) 100GB x 1 => "-runtime=120"(秒)

先ほどのベンチマークは16秒に対するもので、これまでデフォルトで使えたEBSボリュームについても短時間であれば、かなりバーストできた(参考: Amazon EBS の性能ベンチマークその1 (Standard編) - 元RX-7乗りの適当な日々 )ので、試しに120秒ほどかけてみた。

Benchmark Type	IOPS
4k, sequential read	4969
4k, sequential write	5256
4k, randam read	3066
4k, randam write	3066

先ほどの結果と、ほとんど変わらず。
さっき書いたとおりですが、100GBのボリュームであればバースト可能な持続時間が2000秒程度になっているはずなので、この結果は期待通り。

EBS General Purpose (SSD) 1000GB x 1

次は、General Purpose (SSD) タイプの1000GB(1TB)のボリュームを作成してやってみた。

Benchmark Type	Bandwidth	IOPS
4k, sequential read	21.0MB/s	5367
4k, sequential write	18.3MB/s	4675
4k, randam read	12.1MB/s	3106
4k, randam write	12.1MB/s	3107
32m, sequential read	130.4MB/s	4
32m, sequential write	105.5MB/s	3

結果はこの通りで、数十秒ベンチマークをかける程度であれば、100GBのボリュームと変わらないです。
ですが、こちらはBase Performanceが3000IOPSとなるので、常に3000IOPSの性能が保証された形になります。常に多めのIOアクセスが続くような環境では、黙って1TBのボリュームを作るか、Provisioned IOPS (SSD) のボリュームを作って運用する形になりそうですね。

EBS General Purpose (SSD) 1000GB x 2 (RAID0)

次、General Purpose (SSD) タイプの1000GB(1TB)のボリュームをRAID0(ストライピング)で2本束ねた結果。

Benchmark Type	Bandwidth	IOPS
4k, sequential read	26.0MB/s	6660
4k, sequential write	25.1MB/s	6437
4k, randam read	24.2MB/s	6199
4k, randam write	24.2MB/s	6193
32m, sequential read	248.1MB/s	7
32m, sequential write	215.0MB/s	6

シーケンシャルアクセスのバーストっぷりが少し小さくはなっていますが、ほぼ仕様通り＋αという結果。
RAIDでストライピングする限りは、多少はインスタンスのスペックも影響するでしょうが、まぁ普通にディスクの本数に比例してパフォーマンスが出ると見て良さそうです。

EBS General Purpose (SSD) 100GB x 1 (Encrypt)

最後に"Encrypt this volume"にチェック(暗号化オプション)を入れて作成したボリュームに対してのベンチマーク。

Benchmark Type	Bandwidth	IOPS
4k, sequential read	19.8MB/s	5080
4k, sequential write	19.6MB/s	5013
4k, randam read	12.1MB/s	3106
4k, randam write	12.1MB/s	3107
32m, sequential read	123.1MB/s	3
32m, sequential write	94.3MB/s	2

こちらも暗号化なしのパターンとそれほど変わらない感じでした。

まとめ

新しい General Purpose (SSD) タイプのEBSボリュームは、MAXで1ボリュームあたり3000IOPSとはなっているが、バースト時間がそこそこ長く使えるので、安定という意味で、旧来のEBS(Magnetic volumes)とProvisioned IOPSの中間的な位置付けかな、と思う。
バーストしている時間内でしかベンチマークをとっていないので、何とも言えないところはあるけど、少なくともその時間内では3000IOPSという数字でかなり安定したパフォーマンス・レイテンシが出ていた。(綺麗にキャップされている)
新しい General Purpose (SSD) タイプのEBSボリュームは、旧来のEBS(Magnetic volumes)で設定されていたI/Oリクエストに対する課金がなくなっているのが、何気に1つの特徴ではないだろうか。
- 旧来は、ボリュームに負荷試験ばりにIOリクエストをめちゃめちゃ投げていると、料金やばかったからね・・・うん。
RAIDでストライピングすると、ほぼ本数に比例してIOPSは向上する。(スケールする)
暗号化オプションを利用しても、パフォーマンスはそれほど変わらないと思われる。