Japanese
MicrosoftのオプトインネイティブNVMe機能について記事を掲載しました.Windows Server 2025 (ネイティブ NVMe サポート) と Linux ベースのサーバー OS の間のストレージ性能の直接比較に関する多くの要求を受けました特に熱心なRedditorは テストを行うために ビールを提案しました読者が望んでいた対面比較を提供するために 同じベンチマーク・スーツを Linux で実行するしかありませんでした.
Windows Server 2025 NVMe と Linux のパフォーマンス ssd
久しぶりに OS バージョンで
Linuxはカーネルバージョン3以降,NVMeをサポートしている.32012年3月にリリースされた.同様に,Windows Serverは2012年10月頃にR2リリース以来,NVMeサポート (SCSI翻訳によるネイティブでない) を提供している. the debate over whether Windows or Linux delivers better storage performance still rages on—and we’re adding more data to the conversation with our benchmark results comparing the two operating systems.
Windows Server 2025 のテスト結果は,ネイティブと非ネイティブのストレージスタックの両方を使っていたので,公平な比較のために Linux の 2 つの人気のあるストレージスタックを評価することにしました.FIOの基準値についてストレージトランザクションのために最も広く使われているAPIの2つである libaioとio_uringを使用しました. io_uringはかなり新しいもので,非同期I/Oの多くの改善を提供します.リバイオは柔軟性や使いやすさ (Didona) のために,依然として必需品となっています.この2つのスタックの完全な建築分解は,この記事の範囲を超えています.直接の並列比較を可能にするために,包括的な結果を提供しています..
Ubuntu Server 24 で NVMe をテストしています.04.4 LTS
この比較では,Windows Server 2025 のネイティブ NVMe 記事と同じハードウェア プラットフォームを使用し,一貫性と正確なパフォーマンス 比較を保証しました.サーバーは2つの128コア AMD EPYC 9754 CPU で装備されています4800 MT/sで動作する 768GB の DDR5 メモリと,JBOD モードで構成された 15 つの 30.72 TB の Solidigm P5316 NVMe SSD (PCIe 4.0)
前回の記事で指摘したように,Solidigm P5316は64kBの間接ユニットサイズを持ち,小ブロックサイズ (例えば4Kテスト) に対して通常予想よりも低い書き込み性能をもたらす.総合的な視点を提供するために4K,64K,および128Kのブロックサイズでテストを行いました すべての構成で読み書き操作を測定しました
Ubuntu Server 24 を選択しました04.4 LTSは,広範囲にわたる人気と長期サポート (LTS) の状況により,Linuxの代表として使用されています.このカーネルのバージョンは,おそらく,現実世界の Linux サーバーのインストールの大部分を表しています..
ハイライト
-
Windows Server 2025 (ネイティブNVMe) は4つの読み込みパフォーマンスベンチマークのうち3つでUbuntuを上回る
-
Windows Server は,ほとんどのテストで一貫して低CPU使用を示した.
-
Ubuntu サーバー 2404.4 LTSは4つのうち3つに勝利する
ベンチマークの結果
ランダムリーディングパフォーマンス
|
メトリック
|
Windows のネイティブ ではない
|
Windows オリジナル
|
Linux リバイオ
|
Linux について
|
Windows のネイティブ ではない
|
Windows オリジナル
|
Linux リバイオ
|
Linux について
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
ブロックサイズ
|
ランダム 4K
|
ランダム 64K
|
||||||
|
帯域幅 (GiB/s)
|
6.1
|
10.058
|
9.198
|
9.504
|
74.291
|
91.165
|
77.517
|
77.7
|
|
IOPS
|
1,598,959
|
2,636,516
|
2,411,000
|
2,491,000
|
1,217,176
|
1,493,637
|
1,270,000
|
1,273,000
|
|
平均遅延時間 (ms)
|
0.169
|
0.104
|
0.198
|
0.192
|
0.239
|
0.207
|
0.377
|
0.376
|
|
総CPU使用量 (%)
|
72.67
|
74.22
|
99.77
|
99.76
|
68.44
|
65.11
|
83.16
|
84.72
|
連続読み込み性能
|
メトリック
|
Windows のネイティブ ではない
|
Windows オリジナル
|
Linux リバイオ
|
Linux について
|
Windows のネイティブ ではない
|
Windows オリジナル
|
Linux リバイオ
|
Linux について
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
ブロックサイズ
|
連続64K
|
連続 128K
|
||||||
|
帯域幅 (GiB/s)
|
35.596
|
35.623
|
31.867
|
31.433
|
86.791
|
92.562
|
97.05
|
97
|
|
IOPS
|
583,192
|
583,638
|
522,000
|
515,000
|
710,978
|
758,252
|
795,000
|
795,000
|
|
平均遅延時間 (ms)
|
0.809
|
0.812
|
0.919
|
0.932
|
0.613
|
0.608
|
0.603
|
0.604
|
|
総CPU使用量 (%)
|
44.89
|
37.11
|
53.94
|
41.74
|
61.56
|
49.56
|
75.14
|
76.90
|
ランダム書き込みパフォーマンス
|
メトリック
|
Windows のネイティブ ではない
|
Windows オリジナル
|
Linux リバイオ
|
Linux について
|
Windows のネイティブ ではない
|
Windows オリジナル
|
Linux リバイオ
|
Linux について
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
ブロックサイズ
|
ランダム 4K
|
ランダム 64K
|
||||||
|
帯域幅 (GiB/s)
|
1.803
|
1.756
|
1.876
|
1.815
|
7.654
|
7.655
|
7.652
|
7.651
|
|
IOPS
|
472,725
|
460,383
|
492,000
|
476,000
|
125,391
|
125,406
|
125,000
|
125,000
|
|
平均遅延時間 (ms)
|
0.992
|
1.028
|
0.974
|
1.007
|
3.814
|
3.816
|
3.827
|
3.828
|
|
総CPU使用量 (%)
|
26.00
|
20.67
|
45.76
|
22.80
|
12.22
|
9.33
|
20.07
|
10.90
|
連続書き込み性能
|
メトリック
|
Windows のネイティブ ではない
|
Windows オリジナル
|
Linux リバイオ
|
Linux について
|
Windows のネイティブ ではない
|
Windows オリジナル
|
Linux リバイオ
|
Linux について
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
ブロックサイズ
|
連続64K
|
連続 128K
|
||||||
|
帯域幅 (GiB/s)
|
44.67
|
50.087
|
52.283
|
52.25
|
50.477
|
50.079
|
52
|
52.083
|
|
IOPS
|
731,859
|
820,603
|
856,000
|
856,000
|
413,495
|
410,232
|
426,000
|
427,000
|
|
平均遅延時間 (ms)
|
0.399
|
0.558
|
0.560
|
0.560
|
1.022
|
1.149
|
1.126
|
1.125
|
|
総CPU使用量 (%)
|
70.44
|
57.78
|
61.88
|
62.75
|
58.44
|
47.33
|
61.49
|
44.27
|
注:我々の Linux IOPS の結果は,Windows Server 2025 と Ubuntu Server 24 の間の FIO 報告の違いのために,最も近い千に丸められています.04.4 LTS 帯域幅,レイテンシー,CPU使用結果は両プラットフォームで一貫して丸められる.
数字 は 偽り で は ない
リバイオとio_uringはランダム読み込みテストで強い出力を発揮しましたが,Microsoftのネイティブ NVMe スタックの性能に匹敵できませんでしたランダム読み込み64Kテストでは,Windows NTカーネルはLinuxカーネルを約17%上回り,WindowsネイティブNVMeは91.165 GiB/sを達成し, io_uringのベストは77.7 GiB/sでした.
しかし,Linuxは勝ったわけではない.Ubuntu Serverは,読み込み性能基準である連続128Kテストで,Windows Serverをわずかに上回った.ここで,Linuxの libaioは97.05 GiB/sで最高のパフォーマンスを発揮した.,WindowsのネイティブNVMeと比較して92.562 GiB/sの差が約5%である.これは,Linuxがドライブより大きいブロックサイズを管理する際にわずかな優位性を持っていることを示唆している.
ランダムな書き込み帯域幅は,特に64Kベンチマークでは,両方のオペレーティングシステムで一貫していました.これらのテストのベストと最悪の結果は,0.05%しか違っていません.すべてのストレージスタックがドライブの潜在能力を完全に利用できたことを示す.
64Kと128Kのブロックサイズで 連続書き込み帯域幅テストで勝利を収めましたオープンソースのストレージスタックは,両方の場合,Windows Serverのネイティブ NVMeを約2 GiB/s上回った..
レイテンシー結果は,一般的に,特にランダム読み込み平均値で,スループットパフォーマンスを反映した.残念ながら,Linux,libaio,io_uringでは,より高いレイテンシーを示した.64Kのランダムリーディングで最大のギャップが見られます: Windows Server のネイティブ NVMe は,リバイオンの 0.377 ms 差0.17 ms と比べて,平均遅延は 0.207 ms でした.
おそらく最も驚くべき発見は Windows Server 2025 と Ubuntu Server 24 の間の CPU 消費量の大きな違いです04.4 LTS. 4 つのランダムおよび連続読み取りのベンチマークのうち3 つで,Windows Server のネイティブ NVMe は最も低い CPU 使用率を示した.最も顕著な結果は,Windows が 27 を使用した連続読み取りの 128K テストであった.34%のCPUがLinuxより少ない.
Libaioとio_uringはランダムおよび連続書き込みテストでわずかに上達したが,Windows ServerのネイティブNVMeが4つの書き込みCPU使用基準のうち3つに勝るのを防ぐには十分ではなかった.注目すべき例外は,ランダムな書き込み4Kテスト中に libaioのCPU使用でした他のストレージスタックで観測された約20%のCPU使用率よりもはるかに高い.
勝者 勝者 CPUディナー
ブロックのサイズが異なる場合 ランダムで連続したパフォーマンステストで 性能が非常に近いことが示されていますネイティブNVMeのWindows Server 2025は,ほとんどの読み込みテストでLinuxを圧倒した.Linuxは書き込みテストでわずかに良い結果を出したが,遅延値は同様のパターンに従ったが,顕著な利点はネイティブNVMeを使用する際にWindows Server 2025のCPU効率であった.
明らかにマイクロソフトは最新のストレージスタックを改良するために 莫大な投資をしてきたし,リバイオやio_uringに対して 全てのカテゴリーに勝てないが,強い戦いを繰り広げている.これらの結果は,すべての用例やサーバーの構成で決定的ではありません.ストレージ性能がOS互換性より優先される場合,WindowsかLinuxを展開するかどうかを決定するサーバー管理者にとって貴重な洞察を提供します.
ソーシャル・プラットフォームや SR Discord にコメントして,この結果についてどう思うか教えてください! Windows Server がこんなにうまく機能することを期待していたのか,それとも Linux をルーティングしていたのか?テストされた Linux ディストリビューションやカーネルをこの様な読者の依頼によるテストは,たいてい私たちのお気に入りです.
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サンディ・ヤン/グローバル戦略ディレクター
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