Společnost QNAP Systems pokračuje v rozšiřování své řady QuTS Hero s modelem QNAP TS-h2490FU NAS. Tento 2U rackový NAS je více zaměřený na výkon s procesorem AMD EPYC druhé generace a plně NVMe flash úložištěm. Jako „hero“ NAS je založen na technologii ZFS, která sice nabízí více podnikových funkcí, ale má tendenci snižovat celkový výkon. Dnes se podíváme na to, jak si systém založený na ZFS vede s výkonnějším úložištěm po nedávné recenzi QuTS na SATA discích.
Když už mluvíme o komponentách, hardware QNAP TS-h2490FU zahrnuje procesor AMD EPYC 7302P (16jádrový), až 256 GB paměti DDR4 ECC (v závislosti na modelu) a 24 NVMe SSD disků. NAS lze konfigurovat až se čtyřmi 25GbE porty. K dispozici je také pět rozšiřujících slotů PCIe pro přidání dalších konektivit, úložišť nebo jiného příslušenství. QNAP uvádí, že u tohoto hardwaru dosahuje výkonu 472 tisíc IOPS pro čtení a 205 tisíc IOPS pro zápis s velmi nízkou latencí, která je u NVMe úložišť běžná. Při sekvenčním provozu NAS uvádí rychlost čtení 14 GB/s a zápisu 10.5 GB/s s vypnutou deduplikací.
Jak jsme již uvedli, QuTS hero je kombinací aplikačního QTS se 128bitovým souborovým systémem ZFS. QuTS hero je zaměřen konkrétně na obchodní řadu NAS od QNAP. Operační systém je dodáván s inline deduplikací, inline kompresí a inline kompakcí, které pomáhají lépe využívat úložné prostředky. ZFS povaha operačního systému umožňuje samoopravu pro lepší zvýšení spolehlivosti a zachování integrity dat. I když jsou podporovány konvenční konfigurace RAID, QuTS hero podporuje také RAIDZ.
Specifikace QNAP TS-h2490FU
| Procesor (CPU) | Procesor AMD EPYC 7302P s 16 jádry a frekvencí 3.0 GHz (až 3.3 GHz) |
| Architektura CPU | 64bitová x86 |
| Šifrovací engine | (AES-NI) |
| Operační paměť | Až 256 GB RDIMM DDR4 ECC |
| Maximální paměť | 4 TB (16 x 256 GB) |
| Paměťový slot | 16 x DDR4 s dlouhým DIMM |
| Flash paměti | 5 GB (ochrana operačního systému s duálním bootováním) |
| Prostor pro mechaniku | 24 x 2.5palcových slotů U.2 PCIe NVMe |
| Kompatibilita disku | 2.5palcové SSD disky U.2 NVMe Gen 3 x4 |
| Výměna za provozu | Ano |
| Podpora akcelerace SSD cache | Ano |
| 2.5gigabitový ethernetový port (2.5G/1G/100M) | 2 (podporuje také 10M) |
| 25gigabitový ethernetový port | 4 porty 25GbE SFP28 SmartNIC |
| Jumbo rám | Ano |
| Slot PCIe | Slot 1: PCIe Gen4 x4 Slot 2: PCIe Gen4 x8 nebo x4 Slot 3: PCIe Gen4 x4 Slot 4: PCIe Gen4 x8 Slot 5: PCIe Gen4 x16 nebo x8 |
| Port USB 3.2 Gen 1 | 2 |
| Form Factor | Rackmount |
| LED indikátory | HDD, Stav, 10 GbE, LAN, stav portu pro rozšíření úložiště |
| Tlačítka | Napájení, reset |
| Rozměry (vx š xh) | 3.48 × 18.94 × 20.09 palce |
| Hmotnost (netto) | 33.51 lbs |
| Hmotnost (brutto) | 48.19 lbs |
| Provozní teplota | 0–35 °C (32–95 °F) |
| Relativní vlhkost | 5–95 % relativní vlhkosti bez kondenzace, teplota mokrého teploměru: 27 °C (80.6 °F) |
| Power Supply Unit | 1100W zdroj (x2), 200–240 V AC, |
| Maximální příkon: | 1100 W při 200–240 V AC 850 W při 100–240 V AC |
| Spotřeba energie: Provozní režim, typický | 277.64 W |
| Fanoušek | 4 x 60 mm, 12 V DC |
| Hladina zvuku | 53.5 ks (A) |
| Systémové varování | Bzučák |
QNAP TS-h2490FU Design a budování
QNAP TS-h2490FU je 2U rackový NAS server. Na přední straně zařízení se nachází 24 pozic pro 2.5" disky. V horní části každé pozice jsou LED indikátory. Vpravo se nachází tlačítko napájení a LED indikátory pro 10gigabitový Ethernet, stav systému, 2.5gigabitový Ethernet a rozšiřující jednotku, pokud je použita.
Zadní strana zařízení je z velké části věnována ventilaci. V závislosti na konfiguraci se vlevo nacházejí čtyři ethernetové porty 25GbE SFP28. Vlevo dole jsou dva porty USB 3.2 Gen1 typu A, tlačítko napájení a tlačítko reset. Dole následuje port COM, dva ethernetové porty 2.5GbE, tři rozšiřující sloty PCIe a vpravo dva zdroje.
Po otevření NAS vidíme vzadu procesor AMD EPYC. Máme také přístup k dalším slotem PCIe.
Rozhraní
Operační systém QuTS Hero založený na ZFS je navržen speciálně pro řadu NAS řešení společnosti QNAP a vyznačuje se kombinací aplikačního QTS se 128bitovým souborovým systémem ZFS. To umožňuje společnosti QNAP nabízet flexibilní správu úložiště a také inline deduplikaci, inline kompresi a inline zhutňování. To pomáhá efektivněji využívat úložné prostředky a zároveň podporuje samoopravu pro zvýšení spolehlivosti a zachování integrity dat.
Například QuTS hero podporuje téměř neomezený počet snapshotů (až 65 535 snapshotů pro iSCSI LUN) a sdílených složek. Navíc použití technologie kopírování při zápisu umožňuje extrémně rychlé vytváření snapshotů, které neovlivňují probíhající přenos dat.
QNAP TS-h2490FU Výkon
Testovali jsme server QNAP TS-h2490FU s použitím konfigurace RAID50, která systém osadila 24 disky SSD WDC Ultrastar DC SN640 NVMe (960 GB). V síti jsme nakonec využili 10GbE přes čtyři porty SFP+ v zadní části. Nepodařilo se nám přimět síťové karty k navázání 25GbE připojení k našemu přepínači Dell Z9100 a kabelům pro rozvaděče, i když při použití 10GbE kabelů se zařízení podařilo vyjednávat a připojovat se. V praxi to sice může omezit špičkové sekvenční pracovní zatížení, ale nebude to mít vliv na smíšená pracovní zatížení, která fungují výrazně pod touto hranicí.
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 přibližuje 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.
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
Pokud jde o průměrnou latenci SQL Serveru, QNAP TS-h2490FU vykázal celkovou latenci 96.5 µs při 2 virtuálních strojích a 272 µs při 4 virtuálních strojích.
Výkon MySQL v Sysbench
Náš první benchmark pro lokální úložiště se skládá z databáze Percona MySQL OLTP měřené pomocí SysBench. Tento test měří průměrný počet transakcí za sekundu (TPS), průměrnou latenci a také průměrnou latenci 99. percentilu.
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
- 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
S testem Sysbench OLTP jsme dosáhli celkového skóre 3 174 TPS pro 4 virtuální stroje.
S průměrnou latencí v Sysbench dosáhl QNAP TS-h2490FU celkového skóre 40.31 µs pro 4 virtuální stroje.
Pro náš nejhorší možný scénář latence (99. percentil) dosáhl QNAP TS-h2490FU celkového skóre 480.35 µs pro 4 virtuální počítače.
Analýza pracovní zátěže VDBench
Pokud jde o benchmarking úložných polí, nejlepší je testování aplikací a syntetické testování je až na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečného zatížení, pomáhají stanovit základní parametry úložných zařízení s faktorem opakovatelnosti, což usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení.
Tyto úlohy nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, běžných testů velikosti přenosu databáze až po trasování a zachycení dat z různých prostředí VDI. Všechny tyto testy využívají společný generátor úloh vdBench se skriptovacím enginem k automatizaci a zachycení výsledků v rámci velkého clusteru výpočetních testů. To nám umožňuje opakovat stejné úlohy napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení.
Profily:
- Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- Náhodný zápis 4K: 100% zápis, 128 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- 64K sekvenční čtení: 100% čtení, 32 vláken, rychlost čtení 0–120 %
- 64K sekvenční zápis: 100% zápis, 16 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
- Syntetická databáze: SQL a Oracle
- Trasování úplného klonu VDI a propojených klonů
Při náhodném čtení 4K dat dosáhl QNAP TS-h2490FU maxima 121K IOPS; na konci testu však došlo k výraznému poklesu latence, která dosáhla zhruba 32 233 µs.
Pro náhodný zápis 4K server zahájil rychlost 18K IOPS s 407 μs a s touto latencí zůstal až do doby krátce po dosažení hranice 10K IOPS, kde postupně dosáhl přes 35 000 µs a vrcholu dosáhl 20 913 IOPS.
Pokud jde o 32K, TS-h2490FU dosáhl maximálního IOPS 117 108 (neboli 3.7 GB/s) při 8 395 µs.
Při náhodném zápisu 32K dat vykazoval TS-h2490FU na konci testu poměrně dost nestability, s vrcholem 37 292 IOPS (neboli 1.2 GB/s) s latencí 13 519 µs.
Další je sekvenční zátěž. V sekvenčním čtení 64K vykázal TS-h2490FU maximum necelých 70 450 K IOPS (neboli 4.4 GB/s) při 12 307 μs.
Pro sekvenční zápis 64K dat začal server QNAP s rychlostí 5 802 IOPS (362 MB/s) s latencí 218.6 μs a poté dosáhl vrcholu zhruba 62 991 IOPS neboli 3.94 GB/s s latencí 13 440 μs, než došlo k mírnému poklesu výkonu.
Naše další sada testů zahrnuje SQL úlohy: SQL, SQL 90-10 a SQL 80-20. Počínaje testem SQL dosáhl TS-h2490FU vrcholu 58 363 IOPS s latencí pouhých 17 382 μs.
Pro SQL 90-10 začal server QNAP s přibližně 4 800 IOPS s latencí 611 μs a dosáhl vrcholu 46 836 IOPS s latencí 21 828 μs.
V SQL 80-20 dosáhl TS-h2490FU vrcholu 41 981 IOPS s latencí 24 321 µs.
Dále jsou na řadě naše úlohy s Oracle: Oracle, Oracle 90-10 a Oracle 80-20. Počínaje Oracle dosáhl TS-h2490FU vrcholu 43 916 IOPS s latencí 28 761 μs, než na konci utrpěl mírný pokles výkonu.
Při pohledu na Oracle 90-10 začal server QNAP s 4 809 IOPS s latencí 586 μs a dosáhl vrcholu 47 872 IOPS s latencí 13 518 μs.
S verzí Oracle 80-20 začal TS-h2490FU s výkonem 4 902 IOPS a latencí 536.3 µs, přičemž vrcholu dosáhl 46 709 IOPS a latence 13 856 µs.
Dále jsme přešli k našemu testu klonování VDI (plný a propojený). Při prvním spouštění s plným klonováním VDI (FC) model QNAP TS-h2490FU začal s výkonem 5 199 IOPS a latencí 758.2 μs, přičemž vrcholu dosáhl 50 938 IOPS s latencí 21 304 μs.
Při pohledu na počáteční přihlášení do VDI FC server QNAP spustil s výkonem 2 801 IOPS a latencí 5 150 μs a dosáhl vrcholu 26 920 IOPS při 33 837 μs.
Pro přihlášení do VDI FC Monday server spustil proces s 3 303 IOPS a latencí 802 μs, přičemž vrchol dosáhl 33 872 IOPS při 15 050 μs.
Při spouštění VDI Linked Clone (LC) začal TS-h2490FU s 5 195 IOPS a latencí 1 487 μs, přičemž vrcholu dosáhl 48 645 IOPS při 10 520 μs.
Pokud jde o počáteční přihlášení do VDI LC, TS-h2490FU začal s 3 403 IOPS s latencí 794.7 μs a dosáhl vrcholu 33 750 IOPS s 7 556 μs.
Konečně, test VDI LC Monday Login měl TS-h2490FU spouštěcí hodnotu 3 100 IOPS a latencí 777.6 μs, přičemž vrchol dosáhl 30 957 IOPS při 16 468 μs, než na samém konci utrpěl pokles výkonu.
Závěr
QNAP TS-h2490FU je nejnovějším přírůstkem do řady QuTS Hero od společnosti. Společnost QNAP uvádí, že s formátem 2U je navržen spíše pro výkon, což zdůrazňuje procesor AMD EPYC 7302P (16jádrový) a úložiště plně NVMe-flash. Kromě toho tento NAS podnikové třídy využívá novější operační systém založený na ZFS (který uživatelům poskytuje inline deduplikaci, inline kompresi a inline kompakci) a disponuje až štědrými 256 GB RAM, 24 pozicemi pro NVMe SSD a integrovanou konektivitou 25GbE SFP28 a 2.5GbE RJ45. Uživatelé mohou také využít pět rozšiřujících slotů PCIe k dalšímu rozšíření možností TS-h2490FU, včetně další konektivity, úložiště a dalšího příslušenství.
Pro zjištění výkonu jsme provedli naši analýzu podnikové syntetické zátěže (Enterprise Synthetic Workload Analysis) a otestovali jsme TS-h2490FU v konfiguraci RAID50, přičemž systém byl osazen 24 disky SSD WD Ultrastar DC SN640 NVMe s kapacitou 960 GB. Nejprve jsme provedli analýzu aplikační zátěže (Application Workload Analysis), kde jsme pro průměrnou latenci SQL Serveru zaznamenali souhrnnou hodnotu 96.5 µs na 2 virtuálních počítačích a 272 µs na 4 virtuálních počítačích. Pomocí Sysbench jsme zjistili, že transakční souhrnné skóre pro 4 virtuální počítače dosahuje 3 174 TPS, zatímco průměrná latence a souhrnné skóre pro nejhorší scénáře dosáhly 40.31 µs, respektive 480.34 µs.
Při pohledu na naši analýzu pracovní zátěže VDBench vykázal TS-h2490FU během našich náhodných testů maximální hodnoty, které zahrnují 121 tisíc IOPS při čtení 4K, 18 tisíc IOPS při zápisu 4K, 117 108 IOPS při čtení 32K a 86 918 IOPS při zápisu 37 292 IOPS, zatímco sekvenční výkon dosáhl 4.4 GB/s při čtení 64K a 3.94 GB/s při sekvenčním zápisu 64k.
Při našich SQL úlohách zaznamenal server QNAP maxima 58 363 IOPS, 46 836 IOPS pro 90-10 a 41,98 IOPS pro 80-20. Při pohledu na Oracle jsme zaznamenali maxima 43 916 IOPS, 47 872 IOPS pro 90-10 a 46 709 IOPS pro 80-20. Poté jsme přešli k našemu testu klonování VDI, počínaje plným klonem, kde server QNAP zaznamenal maxima 50 938 IOPS při bootování, 26 920 IOPS při počátečním přihlášení a 33 872 IOPS pro pondělní přihlášení. U propojeného klonu jsme zaznamenali 48 645 IOPS pro bootování, 33 750 IOPS pro počáteční přihlášení a 30 957 IOPS pro pondělní přihlášení.
Celkově byl výkon u konfigurace úložiště s 24 NVMe disky občas poněkud nerovnoměrný, protože se zdálo, že TS-h2490FU má během našich testů trochu problém dosáhnout vyšších čísel. Vzhledem k nabídce 24 NVMe SSD disků jsme očekávali vyšší počet náhodných přenosů a smíšené pracovní zátěže, ale v této oblasti jsme se v minulosti setkali s omezeními u platforem založených na ZFS. Nicméně je hezké vidět systém QNAP, který podporuje sestavení plně založené na NVMe, a je to pro společnost jistě dobrý směr (my ve StorageReview rozhodně preferujeme NVMe jako primární systém). Kromě toho ZFS a QuTS hero umožňují QNAP poskytovat větší integritu dat a funkce podnikového stylu, včetně pokročilých technologií pro redukci dat založených na blokech a efektivních snímků.
Amazon