[EBS] 新しいボリュームタイプ（sc1、st1）の性能を測定してみた

Amazon EBS

はじめに

AWSチームのすずきです。

EC2インスンタンスの仮想ディスクとして利用できる Amazon Elastic Block Store (EBS)、 新しいボリュームタイプとして、スループットに特化した「st1」、アクセス頻度の低いアーカイブに適した「sc1」がリリースされました。

従来より提供されているEBSの「Standard」（マグネティック）、「gp2」（汎用SSD）との性能比較を 実施することができましたので、その結果を紹介させて頂きます。

測定方法

ベンチマークツール

EC2設定

  • インスタンスタイプ: m4.large
  • AMI: Windows_Server-2012-RTM-Japanese-64Bit-Base-2016.02.10 (ami-2044434e)

EBS設定

  • 新規1TBのボリュームを作成（st1,sc1,standard,gp2）
  • EC2インスタンスの増設ディスク（xvdf）としてアタッチ
  • 1000GBのGPTパーティション、NTFSフォーマット実施し、Dドライブとしてアタッチ

結果

st1

  • スループット特化型
  • GB単価:$0.054

    new-ebs-201604-st1

sc1

  • 低アクセスアーカイブ用
  • GB単価:$0.03 （東京）

new-ebs-sc1-sc1

Standard

  • マグネティック(HDD)
  • GB単価:$0.080 （IO課金は別）

new-ebs-201604-standard

gp2

  • 汎用SSD
  • GB単価: $0.12 new-ebs-201604-gp2

まとめ

シーケンシャル（連続）アクセス、新しいボリュームタイプ、st1、sc1の読書性能はgp2と同等の56MB/s。 gp2のGB単価と比較して、st1は45％のst1、sc1は25％であることを考慮すると、 新しいボリュームタイプのコストパフォーマンスに優れることが伺えました。

一方ランダムアクセスは、gp2、standardと比較しても、st1、sc1は伸びない傾向となり、 適正な使い所を選ぶ必要がある事が確認できました。

読み込みIOPS

  • st1 264.2 (8.7%)
  • sc1 84.7 (2.8%)
  • standard 1410.6 (46.7%)
  • gp2 3020.3 (-)

また、st1、sc1で設定可能な容量は500GiB〜16TB。 1TBの上限のあるマグネティック（Standard）のEBSをストライピングしていた環境や、 大容量ドライブを必要とするが、gp2のIO性能が不要だった環境などで、 新しいボリュームタイプのEBSの利用が効果的かと思われます。

後、今回の計測では、ベンチマークを実行したインスタンスm4.largeの性能や、 ファイルシステム（NTFS）がボトルネックとなり、 gp2、st1のEBS性能上限が正しく計測できていない可能性も疑われる結果でしたが、 追試の機会あれば改めて紹介させていただきたいと思います。

結果（テキスト）

アロケーションユニットサイズ4KB

  • NTFS 1TB標準サイズ

st1

  • スループット特化型
-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 5.1.2 x64 (C) 2007-2016 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

   Sequential Read (Q= 32,T= 1) :    56.544 MB/s
  Sequential Write (Q= 32,T= 1) :    56.540 MB/s
  Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) :     1.082 MB/s [   264.2 IOPS]
 Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) :     1.078 MB/s [   263.2 IOPS]
         Sequential Read (T= 1) :    56.414 MB/s
        Sequential Write (T= 1) :    56.622 MB/s
   Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) :     1.082 MB/s [   264.2 IOPS]
  Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) :     1.080 MB/s [   263.7 IOPS]

  Test : 16384 MiB [D: 0.0% (0.2/999.9 GiB)] (x3)  [Interval=5 sec]
  Date : 2016/04/19 18:07:58
    OS : Windows Server 2012 Server Standard (full installation) [6.2 Build 9200] (x64)

sc1

  • 低アクセスアーカイブ用
-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 5.1.2 x64 (C) 2007-2016 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

   Sequential Read (Q= 32,T= 1) :    56.436 MB/s
  Sequential Write (Q= 32,T= 1) :    55.755 MB/s
  Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) :     0.347 MB/s [    84.7 IOPS]
 Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) :     0.342 MB/s [    83.5 IOPS](
         Sequential Read (T= 1) :    55.571 MB/s
        Sequential Write (T= 1) :    55.788 MB/s
   Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) :     0.353 MB/s [    86.2 IOPS]
  Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) :     0.343 MB/s [    83.7 IOPS]

  Test : 16384 MiB [D: 0.0% (0.2/999.9 GiB)] (x3)  [Interval=5 sec]
  Date : 2016/04/19 18:08:50
    OS : Windows Server 2012 Server Standard (full installation) [6.2 Build 9200] (x64)

Standard

  • マグネティック(HDD)
-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 5.1.2 x64 (C) 2007-2016 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

   Sequential Read (Q= 32,T= 1) :    55.658 MB/s
  Sequential Write (Q= 32,T= 1) :    42.176 MB/s
  Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) :     4.756 MB/s [  1161.1 IOPS]
 Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) :    11.649 MB/s [  2844.0 IOPS]
         Sequential Read (T= 1) :    55.365 MB/s
        Sequential Write (T= 1) :    41.519 MB/s
   Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) :     5.778 MB/s [  1410.6 IOPS]
  Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) :     4.071 MB/s [   993.9 IOPS]

  Test : 16384 MiB [D: 0.0% (0.2/999.9 GiB)] (x3)  [Interval=5 sec]
  Date : 2016/04/19 18:06:59
    OS : Windows Server 2012 Server Standard (full installation) [6.2 Build 9200] (x64)

gp2

  • 汎用SSD
-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 5.1.2 x64 (C) 2007-2016 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

   Sequential Read (Q= 32,T= 1) :    56.443 MB/s
  Sequential Write (Q= 32,T= 1) :    56.622 MB/s
  Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) :    12.317 MB/s [  3007.1 IOPS]
 Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) :    12.156 MB/s [  2967.8 IOPS]
         Sequential Read (T= 1) :    56.416 MB/s
        Sequential Write (T= 1) :    56.201 MB/s
   Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) :    12.371 MB/s [  3020.3 IOPS]
  Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) :     6.434 MB/s [  1570.8 IOPS]

  Test : 16384 MiB [D: 0.0% (0.2/999.9 GiB)] (x3)  [Interval=5 sec]
  Date : 2016/04/19 18:06:03
    OS : Windows Server 2012 Server Standard (full installation) [6.2 Build 9200] (x64)

アロケーションユニットサイズ64KB

  • フォーマット時の上限値を指定

st1

  • スループット特化型
-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 5.1.2 x64 (C) 2007-2016 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

   Sequential Read (Q= 32,T= 1) :    56.441 MB/s
  Sequential Write (Q= 32,T= 1) :    56.549 MB/s
  Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) :     1.081 MB/s [   263.9 IOPS]
 Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) :     1.079 MB/s [   263.4 IOPS]
         Sequential Read (T= 1) :    56.413 MB/s
        Sequential Write (T= 1) :    56.621 MB/s
   Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) :     1.082 MB/s [   264.2 IOPS]
  Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) :     1.080 MB/s [   263.7 IOPS]

  Test : 16384 MiB [D: 0.0% (0.2/999.9 GiB)] (x3)  [Interval=5 sec]
  Date : 2016/04/19 18:50:16
    OS : Windows Server 2012 Server Standard (full installation) [6.2 Build 9200] (x64)

sc1

  • 低アクセスアーカイブ用
-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 5.1.2 x64 (C) 2007-2016 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

   Sequential Read (Q= 32,T= 1) :    56.440 MB/s
  Sequential Write (Q= 32,T= 1) :    56.513 MB/s
  Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) :     0.344 MB/s [    84.0 IOPS]
 Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) :     0.343 MB/s [    83.7 IOPS]
         Sequential Read (T= 1) :    56.410 MB/s
        Sequential Write (T= 1) :    56.626 MB/s
   Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) :     0.345 MB/s [    84.2 IOPS]
  Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) :     0.342 MB/s [    83.5 IOPS]

  Test : 16384 MiB [D: 0.0% (0.2/999.9 GiB)] (x3)  [Interval=5 sec]
  Date : 2016/04/19 18:50:37
    OS : Windows Server 2012 Server Standard (full installation) [6.2 Build 9200] (x64)

Standard

  • マグネティック(HDD)
-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 5.1.2 x64 (C) 2007-2016 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

   Sequential Read (Q= 32,T= 1) :    56.520 MB/s
  Sequential Write (Q= 32,T= 1) :    35.597 MB/s
  Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) :     4.273 MB/s [  1043.2 IOPS]
 Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) :    10.740 MB/s [  2622.1 IOPS]
         Sequential Read (T= 1) :    56.411 MB/s
        Sequential Write (T= 1) :    33.551 MB/s
   Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) :     5.300 MB/s [  1293.9 IOPS]
  Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) :     4.038 MB/s [   985.8 IOPS]

  Test : 16384 MiB [D: 0.0% (0.2/999.9 GiB)] (x3)  [Interval=5 sec]
  Date : 2016/04/19 18:51:13
    OS : Windows Server 2012 Server Standard (full installation) [6.2 Build 9200] (x64)

gp2

  • 汎用SSD
-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 5.1.2 x64 (C) 2007-2016 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

   Sequential Read (Q= 32,T= 1) :    56.494 MB/s
  Sequential Write (Q= 32,T= 1) :    56.542 MB/s
  Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) :    12.367 MB/s [  3019.3 IOPS]
 Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) :    12.260 MB/s [  2993.2 IOPS]
         Sequential Read (T= 1) :    56.413 MB/s
        Sequential Write (T= 1) :    56.628 MB/s
   Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) :    12.371 MB/s [  3020.3 IOPS]
  Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) :     6.630 MB/s [  1618.7 IOPS]

  Test : 16384 MiB [D: 0.0% (0.2/999.9 GiB)] (x3)  [Interval=5 sec]
  Date : 2016/04/19 18:50:49
    OS : Windows Server 2012 Server Standard (full installation) [6.2 Build 9200] (x64)