Examen du Dell EMC PowerEdge R640

Le PowerEdge R640 est un serveur rack 1U évolutif conçu pour le calcul et le stockage via une plate-forme à 2 sockets. Décrit comme un équilibre entre performances, coût et densité, le R640 est conçu pour gérer les charges de travail d'une gamme de différents cas d'utilisation de centres de données, en particulier le stockage défini par logiciel dense, les fournisseurs de services, le niveau d'application, le cloud privé dense, la virtualisation et le calcul haute performance. (HPC). De plus, Dell a conçu le PowerEdge R640 comme un serveur facilement déployable et qui peut évoluer de manière transparente de 3 à plus de 1000 nœuds pour le stockage défini par logiciel à l'aide de Dell EMC VxFlex Ready Nodes.

Le PowerEdge R640 est un serveur rack 1U évolutif conçu pour le calcul et le stockage via une plate-forme à 2 sockets. Décrit comme un équilibre entre performances, coût et densité, le R640 est conçu pour gérer les charges de travail d'une gamme de différents cas d'utilisation de centres de données, en particulier le stockage défini par logiciel dense, les fournisseurs de services, le niveau d'application, le cloud privé dense, la virtualisation et le calcul haute performance. (HPC). De plus, Dell a conçu le PowerEdge R640 comme un serveur facilement déployable et qui peut évoluer de manière transparente de 3 à plus de 1000 nœuds pour le stockage défini par logiciel à l'aide de Dell EMC VxFlex Ready Nodes.

Le PowerEdge R640 contient de nombreux composants assez puissants, ainsi qu'une tonne d'opportunités d'extension. Par exemple, il peut être équipé de deux processeurs Intel Xeon Processor Scalable Family avec jusqu'à 28 cœurs par processeur. Il dispose de 24 emplacements DIMM pour un maximum de 3 To de RAM et jusqu'à 12 NVDIMM pour un maximum de 192 Go de RAM. Il dispose également de deux blocs d'alimentation redondants AC (ou DC). Le R640 prend également en charge les cartes d'extension PCI génération 3.

Le serveur rack Dell peut être équipé de disques durs et SSD de 2.5" ou 3.5" et prend en charge jusqu'à 8 NVMe pour ceux qui recherchent les performances de stockage les plus rapides possibles. C'est le double de la quantité de NVMe du R630, ce qui rend certainement cette plate-forme 1U beaucoup plus polyvalente. À cette fin, le R640 peut être configuré avec 8 disques durs 2.5 pouces ou 4 disques durs 3.5 pouces sur le panneau avant, ou 10 disques durs 2.5 pouces sur le panneau avant avec prise en charge optionnelle de 2 disques durs 2.5 pouces sur le panneau avant. le panneau arrière.

Le PowerEdge R640 prend en charge les ports USB, les ports NIC, les ports VGA, le connecteur série et une carte IDSDM/vFlash qui prend en charge une carte mémoire flash en option et un module SD double interne.

Pour les tests, nous avons configuré le R640 avec des processeurs Dual Intel Xeon Platinum 8180 et 384 Go (32 Go x 12) 2666 MT/s de RAM. Les métriques de stockage ont été atteintes en utilisant 3.2 To de NVME (2 x 1.6 To PM1725a NVMe SSD) et 2 To de SAS (5 x 400 Go PM1635a SAS SSD).

Spécifications Dell EMC PowerEdge R640

Concevoir et construire

Bien que le serveur rack Dell PowerEdge R640 utilise une construction très compacte, il offre toujours une tonne de polyvalence ainsi que différentes configurations et options d'extension. Comme nous l'avons mentionné ci-dessus, cela comprend un système de 8 x 2.5 pouces, un système de 4 x 3.5 pouces et un système de 10 x 2.5 pouces en ce qui concerne le stockage.

Le panneau de commande est situé sur la gauche de la face avant, qui abrite l'état du système et l'ID du système, le voyant d'état et l'indicateur iDRAC Quick Sync 2 (sans fil). Le voyant d'état affiche tous les composants matériels défaillants, tandis que le Quick Sync 2 sans fil en option indique un système compatible Quick Sync (une fonctionnalité qui permet aux administrateurs de gérer le système via des appareils mobiles).

Comme c'est le cas avec tous les serveurs en rack, la majorité de l'espace du panneau avant est occupée par les baies de lecteur. Dans notre configuration à 10 disques, cela se traduit soit par jusqu'à dix disques remplaçables à chaud de 2.5 pouces (bien que les utilisateurs aient la possibilité d'utiliser six disques remplaçables à chaud de 2.5 pouces), soit jusqu'à quatre périphériques NVMe.

Direction

Comme les autres serveurs PowerEdge, le R640 offre une large gamme d'options de gestion. Pour un examen plus approfondi, les lecteurs peuvent consulter notre plongée en profondeur dans le Examen du Dell EMC PowerEdge R740xd et notre regard sur Application mobile OpenManage de Dell EMC.

Performances

Dans notre section sur les performances du système local, nous avons un R640 bien équipé que nous testons avec deux niveaux différents de stockage flash. Le premier est le flash NVMe, fourni sur quatre SSD de 1.6 To et le second est le flash SAS qui est fourni sur quatre SSD de 400 Go. Les deux sont de marque Samsung, bien que des pièces spécifiques puissent varier en fonction des composants sélectionnés lors de la construction du serveur. Avec les processeurs Intel Platinum 8180 à l'intérieur, nous avions beaucoup de cycles de processeur à lancer sur nos charges de travail de stockage. Comme indiqué dans notre section d'introduction, le serveur était équipé de deux processeurs Intel 8180 Platinum ainsi que de 384 Go de RAM. Pour nos benchmarks d'applications, nous utilisons ESXi 6.5.

Performances du serveur SQL

Le protocole de test Microsoft SQL Server OLTP de StorageReview utilise la version actuelle du Transaction Processing Performance Council's Benchmark C (TPC-C), une référence de traitement des transactions en ligne qui simule les activités trouvées dans des environnements d'application complexes. Le benchmark TPC-C est plus proche que les benchmarks de performances synthétiques pour évaluer les forces de performance et les goulots d'étranglement de l'infrastructure de stockage dans les environnements de base de données.

Chaque machine virtuelle SQL Server est configurée avec deux vDisks : un volume de 100 Go pour le démarrage et un volume de 500 Go pour la base de données et les fichiers journaux. Du point de vue des ressources système, nous avons configuré chaque machine virtuelle avec 16 vCPU, 64 Go de DRAM et exploité le contrôleur LSI Logic SAS SCSI. Alors que nos charges de travail Sysbench testées précédemment saturaient la plate-forme à la fois en termes d'E/S de stockage et de capacité, le test SQL recherche les performances de latence.

Ce test utilise SQL Server 2014 s'exécutant sur des machines virtuelles invitées Windows Server 2012 R2 et est souligné par Dell Benchmark Factory for Databases. Alors que notre utilisation traditionnelle de cette référence a été de tester de grandes bases de données à l'échelle 3,000 1,500 sur un stockage local ou partagé, dans cette itération, nous nous concentrons sur la répartition uniforme de quatre bases de données à l'échelle XNUMX XNUMX sur nos serveurs.

Configuration des tests SQL Server (par machine virtuelle)

• Windows Server 2012 R2
• Empreinte de stockage : 600 Go alloués, 500 Go utilisés
• SQL Server 2014
  • Taille de la base de données : échelle 1,500 XNUMX
  • Charge de client virtuel : 15,000 XNUMX
  • Mémoire tampon : 48 Go
• Durée du test : 3 heures
  • 2.5 heures de préconditionnement
  • Période d'échantillonnage de 30 minutes

Pour SQL Server, nous avons examiné les machines virtuelles individuelles ainsi que les scores agrégés. Les résultats transactionnels ont montré un score global de 12,638.2 3,159.5 TPS avec des machines virtuelles individuelles allant de 3,159.6 XNUMX TPS à XNUMX XNUMX TPS.

Avec la latence moyenne de SQL Server, le R640 a enregistré une latence de machine virtuelle globale et individuelle de 4 ms.

Performances Sysbench MySQL

Notre premier benchmark d'application de stockage local consiste en une base de données Percona MySQL OLTP mesurée via SysBench. Ce test mesure également le TPS moyen (transactions par seconde), la latence moyenne et la latence moyenne au 99e centile.

Chaque machine virtuelle Sysbench est configurée avec trois vDisks : un pour le démarrage (~92 Go), un avec la base de données prédéfinie (~447 Go) et le troisième pour la base de données testée (270 Go). Du point de vue des ressources système, nous avons configuré chaque machine virtuelle avec 16 vCPU, 60 Go de DRAM et exploité le contrôleur LSI Logic SAS SCSI.

Configuration des tests Sysbench (par machine virtuelle)

• CentOS 6.3 64 bits
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
  • Tableaux de base de données : 100
  • Taille de la base de données : 10,000,000 XNUMX XNUMX
  • Threads de base de données : 32
  • Mémoire tampon : 24 Go
• Durée du test : 3 heures
  • 2 heures de préconditionnement 32 fils
  • 1 heure 32 fils

Dans notre benchmark Sysbench, nous avons testé le R640 avec une disposition similaire à celle ci-dessus. Pour les performances transactionnelles, le serveur avait un TPS moyen global de 13,046 3,231.4 avec des machines virtuelles individuelles allant de 3,308 XNUMX TPS à XNUMX XNUMX TPS.

Pour la latence moyenne de Sysbench, le R640 avait un score global de 9.8 ms avec des machines virtuelles individuelles allant de 9.7 ms à 9.9 ms.

Dans notre mesure de latence au 99e centile dans le pire des cas, le serveur a atteint un score global impressionnant de 19.9 ms avec des machines virtuelles individuelles allant de 19.7 ms à 20 ms.

Analyse de la charge de travail VDBench

Avec le serveur le plus récent et le plus performant, il est très tentant d'ajouter le stockage le plus récent et le plus performant pour obtenir le meilleur rapport qualité-prix. Cependant, tout le monde ne le fera pas, et plusieurs utilisateurs mettront à niveau leurs serveurs avec leur stockage existant ou avec un flash basé sur SAS à moindre coût. Pour notre examen, nous avons rempli le serveur avec du stockage NVMe et SAS pour chaque référence. Ce n'est pas un scénario « lequel est le meilleur », car du point de vue des performances, le NVMe l'emportera. Il s'agit davantage d'un scénario « à quoi s'attendre avec le stockage donné » et doit être examiné de cette manière.

Notre dernière section de tests de performances locales se concentre sur les performances des charges de travail synthétiques. Dans ce domaine, nous avons exploité quatre SAS et quatre SSD NVMe dans un environnement bare-metal exécutant Ubuntu 16.04.4. La charge de travail a été configurée pour solliciter 25 % de la capacité de chaque disque, en se concentrant sur des performances soutenues par rapport à des performances stables dans le pire des cas.

Lorsqu'il s'agit de comparer les baies de stockage, les tests d'application sont les meilleurs et les tests synthétiques viennent en deuxième position. Bien qu'ils ne soient pas une représentation parfaite des charges de travail réelles, les tests synthétiques aident à référencer les périphériques de stockage avec un facteur de répétabilité qui facilite la comparaison de pommes à pommes entre des solutions concurrentes. Ces charges de travail offrent une gamme de profils de test différents allant des tests « aux quatre coins », des tests de taille de transfert de base de données communs, ainsi que des captures de traces à partir de différents environnements VDI. Tous ces tests exploitent le générateur de charge de travail vdBench commun, avec un moteur de script pour automatiser et capturer les résultats sur un grand cluster de test de calcul. Cela nous permet de répéter les mêmes charges de travail sur une large gamme de périphériques de stockage, y compris les baies flash et les périphériques de stockage individuels.

Profils:

• Lecture aléatoire 4K : 100 % de lecture, 128 threads, 0-120 % d'iorate
• Écriture aléatoire 4K : 100 % d'écriture, 64 threads, 0-120 % de vitesse
• Lecture séquentielle 64K : 100 % de lecture, 16 threads, 0-120 % d'iorate
• Écriture séquentielle 64K : 100 % d'écriture, 8 threads, 0-120 % d'iorate
• Base de données synthétique : SQL et Oracle
• Traces de clone complet et de clone lié VDI

En ce qui concerne les performances de lecture maximales des disques SAS, le PowerEdge R640 a pu maintenir une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à presque ses performances maximales. Le serveur a cassé 1 ms à environ 269 271 IOPS et a culminé à environ 1.1 XNUMX IOPS avec une latence d'environ XNUMX ms.

Pour la lecture de pointe NVMe sur le R640, nous avons constaté une latence inférieure à la milliseconde tout au long avec des performances de pointe à 2,711,968 186 XNUMX IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour des performances d'écriture SAS maximales, le R640 a maintenu une latence inférieure à la milliseconde tout au long avec une performance maximale de 266,641 807 IOPS et une latence de XNUMX μs.

Les performances d'écriture 4K avec les disques NVMe ont culminé à 1,265,764 191 XNUMX IOPS avec une latence de seulement XNUMX μs.

Lorsque nous passons aux benchmarks séquentiels (64K), nous constatons le même type de performances que nous avons vu avec le PowerEdge R7415. La latence commence élevée (19.8 ms dans ce cas) et diminue au fur et à mesure que les références fonctionnent. Le R640 avec disques SAS a terminé à 25,606 1.61 IOPS ou 2.49 Go/s avec une latence de XNUMX ms.

Pour les lectures séquentielles NVMe 64K, le R640 a démarré avec une latence très faible et a culminé à 193,493 12.1 IOPS ou 329 Go/s avec une latence de XNUMX μs.

Encore une fois, avec l'écriture séquentielle de 64K, le R640 avec SAS a commencé avec une latence élevée (8.9 ms) avant de terminer à 27,394 1.71 IOPS ou 1.16 Go/s avec une latence de XNUMX ms.

Là encore, le serveur basé sur NVMe a commencé beaucoup plus bas avec des écritures séquentielles et a culminé à environ 89 5.6 IOPS ou 315 Go/s avec une latence d'environ XNUMX μs.

En passant à notre charge de travail SQL, les disques SAS ont eu une meilleure performance globale avec une latence inférieure à la milliseconde tout au long, culminant à 275,406 418 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour la charge de travail SQL sur la version NVMe du serveur, nous avons constaté des performances maximales de 930,251 135 IOPS avec une latence de seulement XNUMX μs.

Pour notre SQL 90-10 avec SAS, le R640 avait une performance maximale de 268,036 448 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

La version NVMe du SQL 90-10 avait le serveur offrant des performances de pointe de 774,044 163 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Le SAS dans SQL 80-20 a vu le serveur culminer à 254,044 491 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour SQL 80-20 avec NVMe, le R640 a pu culminer à 652,259 193 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Passant aux charges de travail Oracle, le R640 chargé en SAS a culminé à 239,794 533 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour NVMe Oracle, le serveur a culminé à 570,158 230 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour SAS Oracle 90-10, le serveur a culminé à 263,745 327 IOPS et une latence de XNUMX μs.

L'Oracle 90-10 avec NVMe a culminé à 615,818 141 IOPS avec seulement XNUMX μs de latence.

Oracle 80-20 avec des disques SAS dans le R640 nous a donné des performances maximales de 239,107 361 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour l'Oracle 80-20 avec des disques NVMe, le serveur a culminé à 532,046 163 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Ensuite, nous sommes passés à notre test de clone VDI, complet et lié. Pour VDI Full Clone Boot with SAS, le PowerEdge R640 a culminé à 221,147 575 IOPS avec une latence de XNUMX μs avant de chuter légèrement.

En regardant le démarrage NVMe R640 sur VDI Full Clone, le serveur a culminé à 626,040 205 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour la connexion initiale SAS VDI Full Clone, le serveur avait une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à environ 105 107,280 IOPS et culminait à 1.11 XNUMX IOPS avec une latence de XNUMX ms.

La connexion initiale VDI Full Clone avec NVMe a eu le pic du serveur à 246,628 476 IOPS et XNUMX μs pour la latence.

Pour VDI Full Clone Monday Login avec disques SAS, le R640 a culminé à 79,495 797 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Avec les disques NVMe, le serveur a pu culminer à 161,771 386 IOPS et une latence de XNUMX μs pour la connexion VDI Full Clone Monday.

En passant aux tests VDI Linked Clone, le R650 chargé en SAS avait une performance de démarrage maximale de 125,587 506 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour le test NVMe VDI Linked Clone Boot, le serveur a culminé à 346,693 182 IOPS et une latence de XNUMX μs.

La connexion initiale au clone lié VDI avec SAS a montré que le serveur culminait à 47,656 662 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour la connexion initiale au clone lié NVMe, le R640 a culminé à 87,384 359 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Pour VDI Linked Clone Monday Login, le PowerEdge R640 basé sur SAS avait une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à environ 59 60,708 IOPS et a culminé à 1.04 XNUMX IOPS avec une latence de XNUMX ms.

Et enfin, la version NVMe du VDI Linked Clone Monday Login avait le pic du serveur à 120,850 521 IOPS avec une latence de XNUMX μs.

Conclusion

Lancé comme l'un des premiers serveurs PowerEdge de 14e génération, le Dell EMC PowerEdge R640 est un serveur 1U à deux sockets visant à équilibrer la puissance, la densité et le coût dans un encombrement réduit. Le serveur peut être configuré avec deux processeurs évolutifs Intel Xeon pour un maximum de 28 cœurs par processeur et dispose de 24 emplacements DIMM pouvant être remplis avec jusqu'à 3 To de RAM ou 12 pouvant être remplis avec des NVDIMM. Pour le stockage, les utilisateurs peuvent équiper le R640 de huit baies 2.5" ou de quatre baies 3.5" à l'avant (il peut également être configuré pour 12 baies 2.5" avec 10 à l'avant et 2 à l'arrière). Comme tous les serveurs PowerEdge, le R640 est livré avec plusieurs options et outils de gestion, notamment iDRAC et OpenManage. Le serveur peut gérer plusieurs cas d'utilisation différents avec Dell EMC pointant vers SDS, les fournisseurs de services, le niveau application, le cloud privé dense, la virtualisation et le HPC.

Dans nos tests de performances des applications, nous avons examiné les performances du PowerEdge R640 en exploitant VMware pour voir les performances des machines virtuelles individuelles ainsi que les performances globales. Dans notre test transactionnel SQL Server, nous avons constaté un score global de 12,638.2 4 TPS et une latence globale de seulement 13,046 ms. Pour Sysbench, nous avons constaté des performances transactionnelles globales de 9.8 19.9 TPS et une latence moyenne de XNUMX ms, et pour la latence du scénario le plus défavorable, nous avons constaté une latence globale de seulement XNUMX ms.

Dans nos charges de travail VDBench bare metal, nous avons exécuté à la fois le stockage SAS et NVMe. Comme indiqué ci-dessus, il ne s'agissait pas de voir lequel est « meilleur », car il est évident que NVMe aura des performances plus élevées. Cependant, cela montre aux utilisateurs potentiels ce à quoi ils peuvent s'attendre avec différents types de supports de stockage. Au lieu de passer en revue tous les résultats ci-dessus, nous allons simplement examiner quelques points saillants de chaque type de lecteur. Pour les disques SAS, nous avons vu le R640 atteindre des scores de performances aléatoires de 271 267 IOPS en lecture et environ 1.61 1.171 IOPS en écriture, et afficher des vitesses séquentielles de pointe de 640 Go/s en lecture et 1 Go/s en écriture. Pour le reste de nos tests, le R2.7 basé sur SAS a pu maintenir des performances de latence inférieures à la milliseconde, à l'exception de la connexion initiale VDI Full Clone et de la connexion VDI Linked Clone Monday, où dans les deux cas, le serveur était à un peu plus de 1.26 ms. Les disques NVMe ont affiché des nombres aussi élevés que 12.1 millions d'IOPS en lecture aléatoire et 5.6 million d'IOPS en écriture aléatoire avec des nombres séquentiels atteignant 1 Go/s en lecture et 640 Go/s en écriture. Les disques NVMe ont également pu atteindre près d'un million d'IOPS dans notre charge de travail SQL et un demi-million d'IOPS dans notre charge de travail Oracle. La version NVMe du RXNUMX avait une latence inférieure à la milliseconde tout au long.

Comme ses prédécesseurs, la famille PowerEdge 1U a beaucoup à offrir, y compris une multitude d'options et des niveaux incroyables de personnalisation du châssis. Cette fois-ci, le R640 offre tellement d'options de configuration qu'il est facile de comprendre pourquoi il s'agit de la clé de voûte de la stratégie de mise sur le marché de Dell EMC pour SDS, où le calcul est plus critique que la capacité embarquée. Le R640 est idéal pour les cas d'utilisation HCI courants tels que les séries vSAN/VxRail et XC (Nutanix), ainsi que pour les solutions évolutives HCI/CI plus importantes telles que VxRack SDDC. Bien sûr, le R640 peut bien fonctionner dans d'autres environnements classiques en dehors des centres de données hyperscale traditionnels de type Dell EMC qui peuvent s'appuyer sur des outils logiciels comme OpenStack et Redfish. Dans tous les cas, le R640 est un excellent ajout à la famille PowerEdge et trouvera sûrement sa place dans un ensemble diversifié de cas d'utilisation.

Dell EMC Power Edge R640

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