Recenze Advantech ASR-3100PP

by Laboratoř StorageReview Enterprise on 26. července, 2017

Enterprise ◇ Server

Advantech ASR-3100PP je součástí větší řady ASR-3100, která se skládá z 1U serverů s vysokou kapacitou úložiště. Každý server nabízí až 16 pozic pro 2.5″ úložiště v dvojitém stacku, přičemž 8 pozic je v tradiční přední části skříně a dalších 8 se nachází hned za těmi, které se nacházejí v přední části šasi. Varianta ASR-3100PP je unikátní v tom, že je kompletně NVMe, což nabízí ohromující výkon v jediné rackové jednotce. Aby zákazníci mohli využívat veškeré své NVMe úložiště pro důležité aplikace, Advantech na základní desce obsahuje dva sloty M.2 2242 SATA pro instalaci operačního systému s volitelným zrcadlem RAID1. Systém dále nabízí 16 slotů DIMM pro až 512 GB RAM, dva sloty pro procesory Intel Xeon E5-2600 v3/v4, dva rozšiřující sloty PCIe x8 (jeden FHHL, jeden HHHL), redundantní redundantní napájecí zdroje s výkonem 1100 W a podporu IPMI.

Konsolidace tolika NVMe disků do 1U šasi otevírá řadu možností využití pro ASR-3100PP. Běžným výchozím bodem by bylo lokální spouštění aplikací, jako jsou transakční databáze, pro maximální výkon. Systém se také dobře hodí pro náročné požadavky na šířku pásma, jako jsou ty, které se vyskytují při renderování a editaci v oblasti médií a zábavy. Pro prostředí, která používají vlastní software, by ASR-3100PP mohl sloužit jako skvělá mezipaměť nebo vrstva ve velkém prostředí. Platformu by samozřejmě mohla využít i řada softwarově definovaných dodavatelů, i když většina z nich je poněkud pozadu, pokud jde o schopnost využít tak vysoký úložný výkon.

Pro tento konkrétní model dodala společnost Micron všechny disky NVMe SSD (800GB 9100 SSD) a paměť RAM (v tomto případě šestnáct 32GB modulů DIMM, celkem tedy 512 GB). CPU a síťové připojení sice významně přispívají ke zvýšení výkonu serveru, ale výše uvedené příspěvky společnosti Micron budou mít obrovský dopad na zlepšení celkového výkonu ASR-3100PP. Druhá řada a pozice pro disky také umožňují použití disků SATA (s volitelným SAS) pro ty, kteří chtějí přidat větší kapacitu za nižší cenu.

Specifikace Advantech ASR-3100PP

Tvarový faktor: 1U
CPU: Intel Xeon E5-2600 v3/v4 série (LGA2011-R3 socket)
Čipset: Intel C612
Maximální paměť: 512 GB DDR4
Pozice pro diskové jednotky: 16x 2.5” NVMe/SAS 12 Gb/s/SATA 6 Gb/s
I/O porty:
- 1x USB 2.0
- 4x USB 3.0
- 2x RJ-45 LAN
- 1x VGA
- 1x Komunikace
Sloty PCIe: 2 x sloty PCIe Gen3 x8 (podporuje 1x kartu HHHL a 1x kartu FHHL)
Zdroj napájení:
- Redundantní napájecí zdroj 80 PLUS Platinum 1+1
- 900 W při 100 ~ 120 V
- 1100 W při 200 ~ 240 V
- Vstupní rozsah: AC 100 ~ 240 V
životní prostředí
- Provozní teplota: 0 ~ 40 °C (32 ~ 104 °F)
- Provozní vlhkost: 10 ~ 85 % při 40 °C
- Vibrace (5 ~ 500 Hz): 0.25 Grms
Rozměry (Š x V x H): 806 x 430 x 44 (mm)

Design a budování

Advantech ASR-3100PP je 1U server s unikátním způsobem, jak vložit 16 NVMe disků zepředu. Na přední straně zařízení se nachází osm 2.5" pozic. Na levé straně se nachází také tlačítko napájení, umístění a resetování a kontrolky disku a LAN. Na pravé straně zařízení se nachází port USB 2.0. Přímo za prvními 8 pozicemi se nachází druhá sada 8 pozic. Aby se k nim uživatelé dostali, musí zatáhnout za dvě západky dopředu a poté pod úhlem vytáhnout druhou přihrádku nahoru. Dostat se do ní není nejjednodušší, ale neměly by být žádné obavy z nechtěného otevření této druhé přihrádky.

Na zadní straně zařízení, zleva doprava, se nacházejí dva vyjímatelné zdroje, sériový port a port VGA, čtyři porty USB 3.0, dva porty RJ-45 LAN a dva sloty PCIe (jeden je osazen naší 10GbE síťovou kartou).

management

Pokud jde o správu serveru ASR-3100PP, server používá software pro správu MEGARAC IPMI od společnosti American Megatrends. Na hlavní obrazovce mohou uživatelé snadno vidět informace, jako jsou informace o zařízeních a síti, monitorování senzorů a PMBus a protokol událostí.

Kliknutím na stav serveru se uživatelé mohou podívat na věci, jako je stav senzorů, a podrobněji se podívat na to, co se na serveru děje.

Výkon Sysbench

Každý virtuální počítač Sysbench je nakonfigurován se třemi virtuálními disky, jedním pro bootování (~92 GB), jedním s předpřipravenou databází (~447 GB) a třetím pro testovanou databázi (270 GB). Z hlediska systémových zdrojů jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 16 virtuálními procesory (vCPU), 60 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI.

Konfigurace testování Sysbench (na virtuální počítač)

CentOS 6.3 64bitový
Úložná kapacita: 1 TB, z toho 800 GB použito
Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Databázové tabulky: 100
- Velikost databáze: 10 000 000
- Vlákna databáze: 32
- Vyrovnávací paměť RAM: 24 GB
Délka testu: 3 hodiny
- 2 hodiny předběžné přípravy 32 vláken
- 1 hodina 32 vláken

Náš test Sysbench měří průměrný počet transakcí za sekundu (TPS), průměrnou latenci a průměrnou latenci 99. percentilu při špičkovém zatížení 32 vláken. Při prvním pohledu na průměrný TPS dosáhl ASR-3100 silných 10 080 TPS, kde na každém NVMe SSD disku byl jeden virtuální počítač s MySQL. Hlavním omezením tohoto testu nebyly NVMe SSD disky, ale samotné CPU, které dosahovaly maximálních hodnot.

Pokud jde o průměrnou latenci v benchmarku Sysbench, ASR-3100 si během působivého zatížení udržel průměrnou latenci 25.39 ms.

V našem nejhorším případě latence MySQL (latence 99. percentilu) ASR-3100 nepřekročil 49.47 ms.

Výkon serveru SQL

Testovací protokol Microsoft SQL Server OLTP od společnosti StorageReview využívá aktuální návrh benchmarku C (TPC-C) organizace Transaction Processing Performance Council, což je online benchmark pro zpracování transakcí, který simuluje aktivity v komplexních aplikačních prostředích. Benchmark TPC-C se více než syntetické benchmarky výkonu blíží měření silných stránek a úzkých míst úložné infrastruktury v databázových prostředích.

Každý virtuální počítač SQL Serveru je nakonfigurován se dvěma virtuálními disky: 100GB svazkem pro bootování a 500GB svazkem pro databázi a soubory protokolů. Z hlediska systémových prostředků jsme každý virtuální počítač nakonfigurovali s 16 virtuálními procesory (vCPU), 64 GB paměti DRAM a využili jsme řadič LSI Logic SAS SCSI. Zatímco naše testované úlohy v Sysbench dříve platformu nasytily jak v oblasti úložných I/O operací, tak i kapacity, test SQL se zaměřuje na výkon s ohledem na latenci.

Tento test využívá SQL Server 2014 spuštěný na hostovaných virtuálních počítačích se systémem Windows Server 2012 R2 a je zatěžován nástrojem Benchmark Factory for Databases od společnosti Dell. Zatímco tento benchmark tradičně používáme k testování velkých databází o rozsahu 3 000 databází na lokálním nebo sdíleném úložišti, v této iteraci se zaměřujeme na rovnoměrné rozložení čtyř databází o rozsahu 1 500 databází na naše servery.

Konfigurace testování SQL Serveru (na virtuální počítač)

Windows Server 2012 R2
Úložná stopa: 600 GB přiděleno, 500 GB využito
SQL Server 2014
- Velikost databáze: škálování 1 500
- Zatížení virtuálních klientů: 15 000
- Vyrovnávací paměť RAM: 48 GB
Délka testu: 3 hodiny
- 2.5 hodiny předběžné přípravy
- 30minutový vzorek

Během testu SQL Serveru dosáhl ASR-3100 solidního výkonu 12 520,8 TPS. Jednotlivé virtuální počítače se pohybovaly od 3 124,8 TPS do 3 136 TPS. V tomto případě byly využity pouze 4 NVMe SSD disky a vzhledem k tomu, že test je citlivý na latenci, by různé modely disků reagovaly odlišně.

Průměrná latence pro SQL Server byla u ASR-3100 celková 48.3 ms, přičemž latence jednotlivých virtuálních počítačů se pohybovala od 39 ms do 57 ms.

Analýza syntetické pracovní zátěže v podniku

Náš proces benchmarku pevných disků pro podniky předem uvede každý disk do ustáleného stavu se stejnou zátěží, se kterou bude zařízení testováno, a to při vysoké zátěži 16 vláken s frontou 16 vláken na vlákno. Poté je testován v nastavených intervalech v několika profilech hloubky vláken/front, aby se ukázal výkon při lehkém a náročném využití. Protože pevné disky dosahují své jmenovité úrovně výkonu velmi rychle, znázorňujeme grafy pouze hlavních částí každého testu.

Předběžné testy a primární testy v ustáleném stavu:

Propustnost (agregace IOPS pro čtení a zápis)
Průměrná latence (zprůměrovaná latence čtení a zápisu)
Maximální latence (špičková latence čtení nebo zápisu)
Směrodatná odchylka latence (smíšeně zprůměrovaná směrodatná odchylka čtení a zápisu)

Naše analýza syntetické pracovní zátěže pro podniky zahrnuje čtyři profily založené na reálných úlohách. Tyto profily byly vyvinuty pro snazší porovnání s našimi minulými benchmarky a také s široce publikovanými hodnotami, jako je maximální rychlost čtení a zápisu 4K a rychlost 8K 70/30, která se běžně používá pro podnikové disky.

4K
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 100 % 4 tisíc
8K 70/30
- 70 % čtení, 30 % zápis
- 100 % 8 tisíc
128K (sekvenční)
- 100% čtení nebo 100% zápis
- 100 % 128 tisíc

V prvním z našich podnikových testů jsme měřili dlouhý vzorek náhodného výkonu 4K se 100% aktivitou zápisu a 100% aktivitou čtení. Zde ASR-3100 dosáhl působivých 2 309 900 IOPS pro čtení a 923 371 IOPS pro zápis.

S průměrnou latencí dosáhl ASR-3100 další série působivých čísel s latencí čtení 1.77 ms a latencí zápisu 4.43 ms.

S maximální latencí se čísla docela dost zvýšila na 128.5 ms pro čtení a 39.5 ms pro zápis.

ASR-3100 zakončil 4K benchmarky s dalším působivým časem čtení 1.94 ms a zápisu 2.01 ms.

V našem dalším benchmarku jsme zdvojnásobili velikost přenosu na 8K. ASR-3100 opět dosáhl působivých čísel s 1 487 800 IOPS pro čtení a 1 097 500 IOPS pro zápis.

V našich dalších čtyřech grafech ukážeme výsledky založené na protokolu sestávajícím ze 70 % operací čtení a 30 % operací zápisu s velikostí přenosu 8K. Zátěž se tedy pohybuje od 2 vláken a hloubky fronty 2 až po 16 vláken a 16 front. Zde ASR-3100 dosáhl vrcholu téměř 1.6 milionu IOPS.

Průměrná latence byla opět působivá. Tentokrát v celém benchmarku začínala průměrná latence na pouhých 0.2 ms a vrcholila na pouhých 2.56 ms.

Maximální latence začala silně, než se rychle zvýšila a dosáhla vrcholu 87.55 ms.

ASR-3100 opět dosáhl silných výsledků se standardní odchylkou latence v rozmezí od 0.24 ms do pouhých 1.34 ms.

Finální syntetický benchmark využívá mnohem větší přenosové rychlosti 128K se 100% čtením a 100% zápisem. Zde Advantech ASR-3100 skutečně předvedl ohromující výkon. Pro čtení server dosáhl rychlosti 37.265 GB/s a pro zápis 9.583 GB/s.

Závěr

Společnost Advantech přišla na to, jak vměstnat šestnáct 2.5" NVMe SSD disků do 1U formátu a vytvořit s ním extrémně výkonný server. Unikátní vlastností tohoto serveru je 8 předních pozic pro hot-swap NVMe SSD disky a druhá sada 8 pozic se nachází hned za první, ke kterým se dostanete odklopením sekce zhruba pod úhlem 45 stupňů. Kromě toho má tento malý server dva procesory Intel Xeon E5-2600 v3/v4, až 512 GB RAM, podporu IPMI a dva sloty PCIe pro další rozšíření. Pro naši konkrétní sestavu dodala společnost Micron šestnáct 800GB disků 9100 NVMe a 512 GB RAM DDR4 (16 x 32GB DIMM).

Pokud jde o výkon, ASR-3100PP dosáhl silných výsledků v testech SysBench a SQL Server. V SysBench dosáhl server skóre TPS 10 080 s průměrnou latencí 25.38 ms a latencí 49.47 ms v nejhorším případě. Sysbench je velmi náročný na CPU, takže uživatelé by mohli dosáhnout podobných výkonnostních čísel i s menším počtem disků, i když u modelů s vyšší kapacitou. SQL Server dosáhl také silných výsledků s celkovým skóre 12 520,8 TPS a průměrnou latencí 48.3 ms. Náš test SQL Serveru (i když není omezen na CPU) může s různými modely SSD přinést odlišné nebo lepší výsledky. Z hlediska úložiště je ASR-3100PP nezávislý na typu disku, takže jak si ho zákazník nakonec nakonfiguruje, existuje jen neomezené množství možností.

Při přechodu na syntetické procesory se neuvěřitelný potenciál ASR-3100PP skutečně projevil. V našich 4K benchmarkech dosáhl server propustnosti přes 2.3 milionu IOPS pro čtení a 923 tisíc IOPS pro zápis s průměrnou latencí 1.77 ms pro čtení a 4.43 ms pro zápis s efektivní hloubkou fronty 256 na disk. Při propustnosti 8K pro 100% čtení/zápis dosáhl server téměř 1.5 milionu IOPS pro čtení a přes 1 milion IOPS pro zápis. S propustností 8K pro 70% čtení/30% zápis dosáhl server dalšího působivého čísla propustnosti, které dosáhlo vrcholu přes 1.5 milionu IOPS. A v našem benchmarku 128K pro velké bloky dosáhl server neuvěřitelných 37.3 GB/s pro čtení a 9.6 GB/s pro zápis. Pro případy užití, které mohou tento server využít, jsou výsledky jednoduše neuvěřitelné.

Klady