Recenze QSAN XCubeSAN XS5226D

by Adam armstrong on 3. dubna 2018

V loňském roce jsme recenzovali řadu QSAN XCubeSAN XS1200, u které jsme shledali dobrý výkon, dobré funkce a dobrou cenu pro trhy malých a středních podniků (SMB) a ROBO, na které byla zaměřena. V této recenzi se podíváme na stejné zařízení s osazeným špičkovým řadičem XS5226. Vzhledem k tomu, že design, konstrukce a správa jsou identické (používáme stejné šasi), mohou se čtenáři vrátit k předchozí recenzi.

V rámci rodiny XS5200 (podobně jako řada XS1200) nabízí QSAN několik provedení a buď jeden, nebo dva řadiče – opět s označením S pro jeden nebo D pro dva. XS5226D je duální řadič, který je aktivní a zaměřený na vyšší výkon pro kritická prostředí. Ideálními případy použití jsou HPC, integrace virtualizace a M&E. Společnost uvádí výkon až 12 GB/s pro sekvenční čtení a 8 GB/s pro sekvenční zápis s více než 1.5 miliony IOPS.

Jak již bylo uvedeno, používáme stejné šasi, což znamená, že mezi oběma recenzemi existuje několik oblastí překrývání, a proto je zde přeskočíme. Podíváme se však na klíčové rozdíly ve specifikacích, protože mají přímý vliv na výkon.

Specifikace QSAN XCubeSAN XS5226D

Ovladač RAIDu	Duálně aktivní
Procesor (CPU)	Čtyřjádrový procesor Intel Xeon D-1500
Memory	až 128 GB paměti DDR4 ECC
pohon Type
2.5″ SAS, NL-SAS, SED HDD
2.5” SAS, SATA SSD (pro 2.5” SATA disky v systému s duálním řadičem je potřeba deska 6Gb MUX)
Možnosti rozšíření	2U 26pozicový, SFF
Maximální počet podporovaných disků	286

Výkon

Analýza pracovní zátěže aplikací

Benchmarky pracovní zátěže aplikací pro QSAN XCubeSAN XS5226D se skládají z výkonu MySQL OLTP pomocí SysBench a výkonu Microsoft SQL Server OLTP se simulovanou pracovní zátěží TPC-C. V každém scénáři jsme měli pole nakonfigurované s 26 SSD disky Toshiba PX04SV SAS 3.0, konfigurovanými ve dvou 12diskových skupinách disků RAID10, jeden připojený ke každému řadiči. Zbyly tak 2 SSD disky jako rezervní. Poté byly vytvořeny dva 5TB svazky, jeden na skupinu disků. V našem testovacím prostředí to vytvořilo vyváženou zátěž pro naše úlohy SQL a Sysbench.

Výkon serveru SQL

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 Sysbenchu dříve přesytily platformu 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 Windows Server 2012 R2 a je kladen důraz na benchmark Factory for Databases od společnosti Quest. Zatímco naše tradiční využití tohoto benchmarku spočívalo v 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 napříč řadičem QSAN XS5200 (dva virtuální počítače na řadič).

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

Zařízení pro tovární nakládání s LoadGen pro benchmark OLTP serveru SQL Server

Dell EMC PowerEdge R740xd Virtualizovaný SQL cluster se 4 uzly
- 8 procesorů Intel Xeon Gold 6130 pro 269 GHz v clusteru (dva na uzel, 2.1 GHz, 16 jader, 22 MB mezipaměti)
- 1 TB RAM (256 GB na uzel, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
- 4 x Emulex 16GB dvouportový FC HBA
- 4 x dvouportová síťová karta Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE
- VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8 procesory

Pro naše testování porovnáme nový ovladač s dříve testovaným. Nejde ani tak o to, „který je lepší“, jako spíše o „pohled na výkon, kterého člověk dosáhne v závislosti na svých potřebách“.

U SQL Serveru rozdíl v řadičích ve skutečnosti neměl velký vliv na celkový výkon. XS1226 se 4 virtuálními stroji dosáhl 12 634,3 TPS a XS5226 se 4 virtuálními stroji dosáhl 12 634,7 TPS.

U průměrné latence SQL jsme zaznamenali víceméně totéž. XS1226 měl latenci 5.8 ms a XS5226 5.0 ms.

Výkon Sysbench

Každý virtuální počítač Sysbench je nakonfigurován se třemi virtuálními disky (vDisky), 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. Systémy pro generování zátěže jsou servery Dell R740xd.

Dell PowerEdge R740xd Virtualizovaný cluster MySQL se 4 uzly

8 procesorů Intel Xeon Gold 6130 pro 269 GHz v clusteru (dva na uzel, 2.1 GHz, 16 jader, 22 MB mezipaměti)
1 TB RAM (256 GB na uzel, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
4 x Emulex 16GB dvouportový FC HBA
4 x dvouportová síťová karta Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE
VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8 procesory

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

V našem benchmarku Sysbench jsme otestovali několik sad 4, 8, 16 a 32 virtuálních strojů. V transakčním výkonu vykázal XS5226D silný výkon s 6 889 TPS pro 4 virtuální stroje, 13 023 TPS pro 8 virtuálních strojů, 21 645 TPS pro 16 virtuálních strojů a 26 810 TPS pro 32 virtuálních strojů.

S průměrnou latencí si 4VM XS1226 vedl o něco lépe než XS5226D, a to o 18.1 ms až 18.6 ms, ale XS5226D v ostatních konfiguracích virtuálních strojů překonal starší řadič s 19.7 ms pro 8VM, 23.9 ms pro 16VM a 41 ms pro 32VM.

V našem nejhorším možném scénáři benchmarku latence vidíme totéž jako u průměrné latence: lepší u 4VM u řady XS1200 a lepší u zbytku u řady XS5200. U XS5226D jsme zaznamenali latenci 32.7 ms u 4VM, 34.8 ms u 8VM, 47 ms u 16VM a 76.9 ms u 32VM.

Analýza pracovní zátěže VDBench

Pokud jde o benchmarking úložných polí, nejlepší je testování aplikací a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných pracovních zátěží, pomáhají stanovit základní parametry úložných zařízení s faktorem opakovatelnosti, který usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto pracovní zátěže nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, běžných testů velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI. Všechny tyto testy využívají běžný generátor pracovních zátěží vdBench se skriptovacím enginem k automatizaci a zachycení výsledků v rámci velkého clusteru výpočetního testování. To nám umožňuje opakovat stejné pracovní zátěže napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Na straně polí používáme náš cluster serverů Dell PowerEdge R740xd:

Profily:

Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
4K Náhodný zápis: 100% zápis, 64 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
64K sekvenční čtení: 100% čtení, 16 vláken, rychlost čtení 0–120 %
64K sekvenční zápis: 100% zápis, 8 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
Syntetická databáze: SQL a Oracle
Trasování úplného klonu VDI a propojených klonů

Ve špičkovém výkonu čtení 4K dosáhl XS5226D latence submilisekund až necelých 400 tisíc IOPS, s maximálním výkonem 442 075 IOPS s latencí 8.03 ms. To výrazně překonalo XS1200, který dosáhl vrcholu 284 tisíc IOPS a latence 13.82 ms.

S maximálním výkonem zápisu 4K měl nový řadič latenci submilisekundovou, a to až kolem 270K IOPS s maximální hodnotou 294 255 IOPS a latencí 6.27 ms. Pro srovnání, starý řadič měl maximální výkon přibližně 246K s latencí 7.9 ms.

Při přepnutí na sekvenční výkon se při čtení 64K dat udržel XS5226D těsně pod 1 ms, dokud nedosáhl přibližně 38K IOPS neboli 2.3 GB/s, a vrcholu dosáhl 95 762 IOPS neboli 5.99 GB/s s latencí 5.34 ms. XS1200 neměl ani výkon pod milisekundu.

Pro sekvenční zápis ve špičce s rychlostí 64K dat měl XS5226D výkon pod 1 ms až do přibližně 63K IOPS neboli 3.9 GB/s. Vrcholu dosáhl přibližně 80K IOPS neboli 4.95 GB/s s latencí 2.68 ms.

V našem SQL zatížení nový řadič snadno překonal svého protějšku. XS5226D měl latenci submilisekundovou až do přibližně 380 tisíc IOPS a vrcholu dosáhl 425 327 IOPS s latencí 2.27 ms. Řadič XS5226D tedy měl o 200 tisíc IOPS více s o 1 ms nižší latencí.

V testu SQL 90-10 se XS5226D držel pod 1 ms až do zhruba 350 000 IOPS a dosáhl vrcholu 407 661 IOPS s latencí 2.36 ms. Opět zastínil druhý řadič, jehož veškerý výkon byl pod 1 ms.

Test SQL 80-20 ukázal, že XS5226D dosáhl latence submilisekund až do přibližně 340 tisíc IOPS a maximálního výkonu 387 085 IOPS s latencí 2.4 ms. Opět se jednalo o poměrně výrazný skok ve výkonu oproti XS1200, který dosáhl maximálního výkonu přibližně 247 tisíc IOPS s latencí 3.26 ms.

S Oracle Workloadem dosáhl XS5226D téměř 310 000 IOPS, než překonal hranici 1 ms a dosáhl vrcholu 381 444 IOPS s latencí 3.1 ms. XS1200 dosáhl vrcholu 246 186 IOPS s latencí 4.2 ms.

S procesorem Oracle 90-10 se XS5226D držel pod 1 ms až do přibližně 360 000 IOPS a dosáhl vrcholu 407 763 IOPS s latencí 1.56 ms. Pro srovnání, XS1200 dosáhl vrcholu 248 759 IOPS s latencí 2.2 ms a během celého běhu nikdy neklesl pod 1 ms.

V testu Oracle 80-20 se XS5226D dostal těsně pod 350 000 IOPS, než překonal hranici 1 ms a dosáhl vrcholu 386 844 IOPS s latencí 1.66 ms. XS1200 byl po celou dobu nad 1 ms s vrcholem 242 000 IOPS a latencí 4.16 ms.

Dále jsme přešli na náš test klonování VDI, Full and Linked. Při spouštění VDI Full Clone Boot se XS5226D na chvíli pohyboval nad hranicí 1 ms, než klesl na zhruba 225 tisíc IOPS a dosáhl vrcholu 367 665 IOPS s latencí 2.78 ms. Působivý nárůst výkonu ve srovnání s 218 tisíci IOPS a latencí 4.26 ms u XS1200.

Pro počáteční přihlášení do VCI FC měl XS5226D výkon s latencí submilisekundovou až do přibližně 200 000 IOPS a vrcholu dosáhl přibližně 260 000 IOPS s latencí 3 ms. XS1200 dosáhl ve stejném testu vrcholu 185 787 IOPS s latencí 3.91 ms.

V pondělí při přihlášení do VDI Full Clone dosáhl řadič XS5226D výkonu přibližně 163 tisíc IOPS pod 1 ms a maxima 269 724 IOPS s latencí 1.86 ms. Předchozí řadič dokázal dosáhnout maxima 182 376 IOPS s latencí 2.55 ms.

Po přepnutí na VDI Linked Clone ukázal bootovací test, že XS5226D dosáhl rychlosti zhruba 110 tisíc operací s latencí pod milisekundu a vrcholu 216 579 IOPS s latencí 2.36 ms. XS1200 dosáhl vrcholu 149 488 IOPS s latencí 3.39 ms.

Počáteční přihlášení k VDI Linked Clone také ukázalo, že XS5226D dosáhl zhruba 110 000 načtení dat s latencí sub-milisekund a poté dosáhl vrcholu 182 425 IOPS s latencí 1.39 ms. Naproti tomu XS1200 dosáhl vrcholu 147 423 IOPS s latencí 1.71 ms.

Nakonec, v testu VDI Linked Clone Monday Login, dosáhl XS5226D opět zhruba 110 tisíc IOPS s latencí pod milisekundu a poté dosáhl vrcholu přibližně 220 tisíc IOPS s latencí 2.3 ms. XS1200 dosáhl vrcholu 148 738 IOPS s latencí 3.2 ms.

Závěr

QSAN XCubeSAN XS5226D je duální aktivní SAN, která slibuje vyšší výkon než XS1226D určený pro malé a střední podniky. Pro tuto recenzi jsme využili stejné šasi s vylepšeným řadičem. Design, konstrukce a správa však byly stejné a lze je nalézt v naší původní recenzi . XS5226D je určen pro kriticky důležitá pracovní zatížení a má cílové případy užití ve vyšším upstreamu než XS1226D, jako je HPC, M&E a virtualizace. Použití stejného šasi znamená, že všechny výhody konektivity a vysoké dostupnosti jsou stejné.

Pokud jde o výkon, v naší analýze pracovní zátěže aplikací se rozdíl v řadičích neprojevil ve velkém rozdílu ve výkonu v našich benchmarkech SQL Serveru, i když v jiných oblastech jsme zaznamenali masivní zlepšení. TPS pro XS1226 bylo 12 634,3 a pro XS5226 bylo skóre pouze o 0.4 TPS vyšší, a to 12 634,7. Podobný vývoj jsme zaznamenali s průměrnou latencí, kdy menší řadič dosáhl 5.8 ms a větší 5.0 ms. V Sysbench jsme u XS1226 zaznamenali mnohem lepší výkon v konfiguracích se 4 virtuálními počítači, ale XS5226 měl lepší výkon s větším počtem virtuálních počítačů s výkonem 32 virtuálních počítačů 26 810,4 TPS, průměrnou latencí 41 ms a nejhorším scénářem 76.9 ms.

U našich testů VDBench byl v téměř všech testech obrovský rozdíl, přičemž XS5226D poskytoval zjevně mnohem vyšší výkon. V našem 4K testu jsme viděli, jak řadiče XS5226D dosáhly skóre přes 442 tisíc IOPS pro čtení a 294 tisíc IOPS pro zápis s latencí pouhých 8.03 ms, respektive 6.27 ms. Při 64K testu dosáhl řadič téměř 6 GB/s pro čtení a téměř 5 GB/s pro zápis. S naším SQL testem dosáhl řadič maximálního výkonu přes 425 tisíc IOPS, 407 tisíc IOPS pro 90-10 a 387 tisíc IOPS pro 80-20. Test Oracle také vykázal opravdu dobrá čísla s maximálním výkonem přes 381 tisíc IOPS, 407 tisíc IOPS pro 90-10 a 386 tisíc IOPS pro 80-20 s latencí mezi 1.56 ms a 3.1 ms. Pro náš VDI Full Clone a Linked Clone jsme se zaměřili na bootování, počáteční přihlášení a pondělní přihlášení. Co se týče výkonu při bootování, dosáhl XS5226D více než 367 tisíc IOPS v režimu FC a přes 216 tisíc IOPS v režimu LC. Počáteční přihlášení vykázalo špičkový výkon přibližně 260 tisíc IOPS v režimu FC a přes 182 tisíc IOPS v režimu LC. A při pondělním přihlášení dosáhl řadič XS5226D výkonu přes 269 tisíc IOPS v režimu FC a 220 tisíc IOPS v režimu LC.

Celkově si XS5200 vedl docela dobře a plně využil výhod nainstalovaných SSD disků Toshiba PX04 SAS3. Celkový výkon je velmi působivý, rychlost čtení 6 GB/s a zápisu 5 GB/s (sekvenční přenos 64K) z SMB SAN je velmi dobrá. Samozřejmě je zde určitý kompromis; sada funkcí, rozhraní a softwarová integrace s populárními balíčky, jako je VMware, nechávají trochu schůdné, protože hledáte spíše náročnější řešení pro podniky. Nicméně XS5200 nabízí fantastický poměr výkonu a ceny, který bude vyhovovat většině cílové skupiny.