PowerEdge R640 は、1 ソケット プラットフォームを介したコンピューティングとストレージ用に設計されたスケーラブルな 2U ラック サーバーです。パフォーマンス、コスト、密度のバランスを考慮した R640 は、さまざまなデータセンターのユースケース、特に高密度の Software-Defined Storage、サービス プロバイダー、アプリケーション層、高密度のプライベート クラウド、仮想化、ハイ パフォーマンス コンピューティングのワークロードを処理できるように構築されています。 (HPC)。さらに、デルは、簡単に導入できるサーバーとして PowerEdge R640 を構築しており、Dell EMC VxFlex Ready Nodes を使用してソフトウェア デファインド ストレージを 3 ノードから 1000 以上のノードまでシームレスに拡張できます。
PowerEdge R640 には、非常に強力なコンポーネントが多数組み込まれているだけでなく、拡張の機会も豊富にあります。たとえば、プロセッサあたり最大 28 コアのインテル Xeon プロセッサ スケーラブル ファミリー プロセッサを 24 つ搭載できます。最大 3TB の RAM に対応する 12 個の DIMM スロットと、最大 192GB の RAM に対応する最大 640 個の NVDIMM を備えています。また、3 つの AC (または DC) 冗長電源ユニットも備えています。 RXNUMX は、PCI 第 XNUMX 世代拡張カードもサポートしています。
デルのラック サーバーには、2.5 インチまたは 3.5 インチの HDD および SSD を装備でき、可能な限り最速のストレージ パフォーマンスを求めるユーザーのために最大 8 つの NVMe をサポートします。これは R630 の 1 倍の NVMe 量であるため、この 640U プラットフォームの汎用性が大幅に向上していることは間違いありません。この目的を達成するために、R8 は、フロント パネルに 2.5 台の 4 インチ ハード ドライブまたは 3.5 台の 10 インチ ハード ドライブ、またはフロント パネルに 2.5 台の 2 インチ ハード ドライブを構成できます。オプションで 2.5 台の XNUMX インチ ハード ドライブをサポートします。バックパネル。
PowerEdge R640 は、USB ポート、NIC ポート、VGA ポート、シリアル コネクタ、およびオプションのフラッシュ メモリ カードと XNUMX つの内部デュアル SD モジュールをサポートする IDSDM/vFlash カードをサポートします。
テストのために、R640 をデュアル Intel Xeon Platinum 8180 プロセッサーと 384GB (32GB x 12) 2666MT/s RAM で構成しました。ストレージ メトリックは、3.2 TB の NVME (2 TB PM1.6a NVMe SSD x 1725) と 2 TB SAS (5 GB PM400a SAS SSD x 1635) を使用して達成されました。
Dell EMC PowerEdge R640の仕様
| フォームファクター | 1U |
| プロセッサ | 最大 28 つの Intel Xeon スケーラブル プロセッサ、プロセッサあたり最大 XNUMX コア |
| メモリ | 24 DDR4 DIMM スロット、RDIMM /LRDIMM をサポート、最大 2666MT/s の速度、最大 3TB |
| 最大 12 NVDIMM、最大 192 GB | |
| 登録済みのECCDDR4DIMMのみをサポート | |
| ストレージコントローラ | |
| 内部コントローラー | PERC H330、H730p、H740p、ソフトウェア RAID (SWRAID) S140 |
| ブート最適化ストレージ サブシステム | HWRAID 2 x M.2 SSD 120GB、240GB |
| 外部PERC (RAID) | H840 |
| 12Gbps SAS HBA (非 RAID) | 外部 - 12Gbps SAS HBA (非 RAID)、内部 - HBA330 (非 RAID) |
| ドライブベイ | |
| フロントドライブベイ | 最大 10 x 2.5 インチ SAS/SATA (HDD/SSD)、最大 8 台の NVMe SSD (最大 58TB)、または最大 4 x 3.5 インチ SAS/SATA HDD (最大 48TB) |
| 背面ドライブベイ | 最大 2 x 2.5 インチ SAS/SATA (HDD/SSD)、NVMe SSD 最大 12TB |
| オプション | DVD-ROM、DVD+RW |
| I/Oとポート | |
| ネットワークドーターカードのオプション | 4 x 1GE または 2 x 10GE + 2 x 1GE または 4 x 10GE または 2 x 25GE |
| フロントポート | ビデオ、USB 1 x 2.0、利用可能な USB 3.0、専用 IDRAC ダイレクト USB |
| 背面ポート | ビデオ、シリアル、USB 2 x 3.0、専用 iDRAC ネットワーク ポート |
| ビデオカード | VGA、NVIDIA NVS310 を PCIe カードとして利用可能最大 3 x Gen3 スロット、すべて x16 |
| 電源 | チタン 750W、プラチナ 495W、750W、1100W、1600W |
| 48VDC 1100W、380HVDC 1100W、240HVDC 750W 完全冗長オプションを備えたホットプラグ電源装置 | |
| サポートされるOS | 標準的な |
| Ubuntu LTS | |
| Citrix Xenサーバー | |
| Hyper-Vを搭載したMicrosoftWindows Server | |
| Red Hat Enterprise Linux | |
| SUSE Linux Enterprise Server | |
| VMwareのESXiの | |
設計と構築
Dell PowerEdge R640 ラック サーバーは非常にコンパクトな構造を採用していますが、さまざまな構成や拡張オプションだけでなく、非常に多用途な機能も備えています。上で述べたように、ストレージに関しては、これには 8 x 2.5 インチ ドライブ システム、4 x 3.5 インチ ドライブ システム、10 x 2.5 インチ ドライブ システムが含まれます。
コントロール パネルは前面の左側にあり、システムの健全性とシステム ID、ステータス LED、および iDRAC Quick Sync 2 (ワイヤレス) インジケータがあります。ステータス LED は故障したハードウェア コンポーネントを表示し、オプションのワイヤレス Quick Sync 2 は、Quick Sync が有効になっているシステム（管理者がモバイル デバイス経由でシステムを管理できる機能）を示します。
すべてのラック サーバーの場合と同様、フロント パネルのスペースの大部分はドライブ ベイによって占められています。 10 ドライブのセットアップでは、これは最大 2.5 台の 2.5 インチ ホットスワップ対応ドライブ（ただし、ユーザーは XNUMX 台の XNUMX ホットスワップ対応ドライブを使用することもできます）、または最大 XNUMX 台の NVMe デバイスに相当します。
マネジメント
他のPowerEdgeサーバーと同様に、R640は幅広い管理オプションを提供します。より詳細な情報については、Dell EMC PowerEdge R740xdのレビュー記事と、 Dell EMCのOpenManage Mobileアプリに関する記事をご覧ください。
パフォーマンス
ローカル システムのパフォーマンスを検討するセクションでは、640 つの異なる層のフラッシュ ストレージでテストしている、設備の整った R1.6 を使用しています。 400 つ目は NVMe フラッシュで、8180 つの 8180TB SSD で提供され、384 つ目は SAS フラッシュで 6.5 つの XNUMXGB SSD で提供されます。どちらも Samsung ブランドですが、サーバーの構築時に選択したコンポーネントによって特定の部品が異なる場合があります。 Intel Platinum XNUMX CPU が内蔵されているため、ストレージ ワークロードに十分な CPU サイクルを投入できました。導入セクションで述べたように、このサーバーにはデュアル Intel XNUMX Platinum CPU と XNUMX GB の RAM が搭載されています。アプリケーションのベンチマークには ESXi XNUMX を利用します。
SQLサーバーのパフォーマンス
StorageReview の Microsoft SQL Server OLTP テスト プロトコルは、複雑なアプリケーション環境で見られるアクティビティをシミュレートするオンライン トランザクション処理ベンチマークである、トランザクション処理パフォーマンス評議会のベンチマーク C (TPC-C) の現在のドラフトを採用しています。 TPC-C ベンチマークは、データベース環境におけるストレージ インフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックを測定するのに、合成パフォーマンス ベンチマークよりも近くなります。
各 SQL Server VM は 100 つの vDisk で構成されています。ブート用の 500 GB ボリュームと、データベースとログ ファイル用の 16 GB のボリュームです。システム リソースの観点から、各 VM に 64 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。以前にテストした Sysbench ワークロードはストレージ I/O と容量の両方でプラットフォームを飽和させましたが、SQL テストではレイテンシ パフォーマンスを調べます。
このテストでは、Windows Server 2014 R2012 ゲスト VM 上で実行されている SQL Server 2 を使用し、Dell の Benchmark Factory for Databases を負荷としています。このベンチマークの従来の使用法は、ローカル ストレージまたは共有ストレージ上の大規模な 3,000 スケールのデータベースをテストすることでしたが、このイテレーションでは、1,500 つの XNUMX スケールのデータベースをサーバー全体に均等に分散することに焦点を当てています。
SQL Server テスト構成 (VM ごと)
- Windows Serverの2012 R2
- ストレージ フットプリント: 600GB 割り当て、500GB 使用
- SQL Serverの2014
- データベースのサイズ: 1,500 スケール
- 仮想クライアント負荷: 15,000
- RAMバッファ: 48GB
- テスト時間: 3 時間
- 2.5時間のプレコンディショニング
- 30 分のサンプル期間
SQL Server については、個々の VM と合計スコアを調べました。トランザクションの結果は、合計スコアが 12,638.2 TPS であり、個々の VM の範囲は 3,159.5 TPS ～ 3,159.6 TPS でした。
SQL Server の平均レイテンシでは、R640 の合計および個別の VM レイテンシは両方とも 4 ミリ秒でした。
Sysbench MySQL のパフォーマンス
最初のローカル ストレージ アプリケーション ベンチマークは、SysBench 経由で測定された Percona MySQL OLTP データベースで構成されています。このテストでは、平均 TPS (99 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、平均 XNUMX パーセンタイル レイテンシも測定します。
各 Sysbench VM は 92 つの vDisk で構成されています。447 つはブート用 (~270 GB)、16 つは事前構築済みデータベース (~60 GB)、XNUMX 番目はテスト対象データベース用 (XNUMX GB) です。システム リソースの観点から、各 VM に XNUMX 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。
Sysbench テスト構成 (VM ごと)
- CentOS 6.3 64 ビット
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- データベーステーブル: 100
- データベースのサイズ: 10,000,000
- データベーススレッド: 32
- RAMバッファ: 24GB
- テスト時間: 3 時間
- 2 スレッドのプリコンディショニングに 32 時間
- 1時間 32スレッド
Sysbench ベンチマークでは、上記と同様のレイアウトで R640 をテストしました。トランザクション パフォーマンスについては、サーバーの合計平均 TPS は 13,046 で、個々の VM の範囲は 3,231.4 TPS ～ 3,308 TPS でした。
Sysbench の平均遅延については、R640 の合計スコアは 9.8 ミリ秒で、個々の VM は 9.7 ミリ秒から 9.9 ミリ秒で実行されました。
最悪の場合の 99 パーセンタイルの遅延測定では、サーバーは 19.9 ミリ秒から 19.7 ミリ秒の範囲の個々の VM で 20 ミリ秒という驚異的な合計スコアを達成しました。
VDBench ワークロード分析
最新かつ最高のサーバーを使用している場合、費用対効果を最大限に高めるために、最新かつ最高のストレージを投入したくなるでしょう。ただし、誰もがこれを行うわけではなく、既存のストレージまたは低コストの SAS ベースのフラッシュを使用してサーバーをアップグレードするユーザーもいます。レビューのために、各ベンチマークのサーバーに NVMe ストレージと SAS ストレージの両方を実装しました。これは「どちらが優れている」というシナリオではありません。パフォーマンスの観点から見ると、NVMe が勝つことになるからです。これは、「特定のストレージで何が期待されるか」というシナリオに近いものであり、このように検討する必要があります。
ローカル パフォーマンス テストの最後のセクションでは、合成ワークロードのパフォーマンスに焦点を当てます。この領域では、Ubuntu 16.04.4 を実行するベアメタル環境で 25 つの SAS と XNUMX つの NVMe SSD を活用しました。ワークロードは、持続的なパフォーマンスと定常状態の最悪の場合のパフォーマンスに重点を置いて、各ドライブの容量の XNUMX% に負荷がかかるように構成されました。
ストレージ アレイのベンチマークに関しては、アプリケーション テストが最適で、総合テストは 2 番目になります。実際のワークロードを完全に表現しているわけではありませんが、合成テストは、競合ソリューション間での完全な比較を容易にする再現性係数を備えたストレージ デバイスのベースラインを確立するのに役立ちます。これらのワークロードは、「4 コーナー」テスト、一般的なデータベース転送サイズ テスト、さまざまな VDI 環境からのトレース キャプチャに至るまで、さまざまなテスト プロファイルを提供します。これらのテストはすべて、スクリプト エンジンを備えた共通の vdBench ワークロード ジェネレーターを利用して、大規模なコンピューティング テスト クラスターの結果を自動化して取得します。これにより、フラッシュ アレイや個々のストレージ デバイスを含む幅広いストレージ デバイスにわたって同じワークロードを繰り返すことができます。
プロフィール：
- 4K ランダム読み取り: 100% 読み取り、128 スレッド、0 ～ 120% の読み取り
- 4K ランダム書き込み: 100% 書き込み、64 スレッド、0 ～ 120% の書き込み
- 64K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、16 スレッド、0 ～ 120% の iorate
- 64K シーケンシャル書き込み: 100% 書き込み、8 スレッド、0 ～ 120% iorate
- 合成データベース: SQL および Oracle
- VDI フル クローンおよびリンク クローン トレース
SAS ドライブのピーク読み取りパフォーマンスを見ると、PowerEdge R640 はピーク パフォーマンスに近づくまでミリ秒未満の遅延を維持できました。サーバーは約 1 IOPS で 269 ミリ秒を割り、約 271 ミリ秒の遅延で約 1.1 IOPS でピークに達しました。
R640 での NVMe ピーク読み取りでは、レイテンシー 2,711,968 μs、ピーク パフォーマンス 186 IOPS で、全体を通してミリ秒未満のレイテンシーが確認されました。
ピーク SAS 書き込みパフォーマンスでは、R640 は、266,641 IOPS のピーク パフォーマンスと 807 μs のレイテンシで、ミリ秒未満のレイテンシを維持しました。
NVMe ドライブを使用した 4K 書き込みパフォーマンスは、わずか 1,265,764μs のレイテンシーで 191 IOPS に達しました。
シーケンシャル ベンチマーク（64K）に切り替えると、PowerEdge R7415 で観察されたのと同じタイプのパフォーマンスが見られます。レイテンシは最初は高く（この場合は 19.8 ミリ秒）、ベンチマークが実行されるにつれて徐々に減少します。 SAS ドライブを搭載した R640 は、25,606 IOPS または 1.61GB/秒、遅延 2.49 ミリ秒で終了しました。
NVMe 64K シーケンシャル読み取りの場合、R640 は非常に低い遅延で開始し、193,493 μs の遅延で 12.1 IOPS または 329 GB/s に達しました。
繰り返しになりますが、シーケンシャル 64K 書き込みでは、SAS を搭載した R640 は高いレイテンシー (8.9 ミリ秒) で開始し、その後 27,394 IOPS または 1.71GB/秒でレイテンシー 1.16 ミリ秒で終了しました。
ここでも、NVMe ベースのサーバーはシーケンシャル書き込みではるかに低い値で開始され、約 89μs のレイテンシで約 5.6K IOPS または 315GB/s でピークに達しました。
SQL ワークロードに切り替えると、SAS ドライブは全体的に優れたパフォーマンスを示し、レイテンシは全体を通してミリ秒未満で、レイテンシ 275,406 μs で最高 418 IOPS に達しました。
NVMe バージョンのサーバー上の SQL ワークロードでは、わずか 930,251 μs の遅延で 135 IOPS のピーク パフォーマンスが確認されました。
SAS を搭載した SQL 90-10 の場合、R640 のピーク パフォーマンスは 268,036 IOPS、遅延は 448μs でした。
SQL 90-10 の NVMe バージョンでは、サーバーは 774,044μs の遅延で 163 IOPS のピーク パフォーマンスを実現しました。
SQL 80-20 の SAS では、サーバーのピークは 254,044 IOPS、遅延は 491 μs でした。
NVMe を使用した SQL 80-20 の場合、R640 は 652,259μs のレイテンシーで 193 IOPS のピークに達することができました。
Oracle ワークロードに移ると、SAS を搭載した R640 は、レイテンシ 239,794μs で 533 IOPS に達し、ピークに達しました。
NVMe Oracle の場合、サーバーは 570,158μs のレイテンシーで 230 IOPS に達しました。
SAS Oracle 90-10 の場合、サーバーのピークは 263,745 IOPS、遅延は 327μs でした。
NVMe を搭載した Oracle 90-10 は、遅延がわずか 615,818μs で、ピーク時の IOPS は 141 でした。
R80 に SAS ドライブを搭載した Oracle 20-640 では、レイテンシ 239,107μs で 361 IOPS のピーク パフォーマンスが得られました。
NVMe ドライブを搭載した Oracle 80-20 の場合、サーバーは 532,046μs の遅延で 163 IOPS に達しました。
次に、完全およびリンクされた VDI クローン テストに切り替えました。 SAS を使用した VDI フル クローン ブートの場合、PowerEdge R640 は 221,147μs の遅延で 575 IOPS でピークに達し、その後わずかに低下しました。
VDI フル クローン ブート上の NVMe R640 を見ると、サーバーのピークは 626,040 IOPS、遅延は 205 μs でした。
SAS VDI フル クローンの初期ログインの場合、サーバーの遅延は約 105 IOPS まではミリ秒未満で、ピークに達したときは 107,280 IOPS、遅延は 1.11 ミリ秒でした。
NVMe を使用した VDI フル クローンの初期ログインでは、サーバーのピークは 246,628 IOPS、遅延は 476μs でした。
SAS ドライブを使用した VDI フル クローン Monday Login の場合、R640 は 79,495 IOPS でピークに達し、遅延は 797μs でした。
NVMe ドライブを使用すると、サーバーは VDI フル クローンの月曜日のログインで 161,771 IOPS と 386μs の遅延でピークに達することができました。
VDI リンク クローン テストに切り替えると、SAS を搭載した R650 のブート ピーク パフォーマンスは 125,587 IOPS、遅延は 506 μs でした。
NVMe VDI リンク クローン ブート テストでは、サーバーのピークは 346,693 IOPS、遅延は 182μs でした。
SAS を使用した VDI リンク クローンの初期ログインでは、サーバーのピークは 47,656 IOPS、遅延は 662 μs でした。
NVMe リンク クローンの初期ログインの場合、R640 は 87,384 IOPS でピークに達し、遅延は 359 μs でした。
VDI リンク クローン Monday Login の場合、SAS ベースの PowerEdge R640 の遅延は約 59 IOPS までミリ秒未満で、最大 60,708 IOPS、遅延 1.04 ミリ秒でした。
最後に、VDI Linked Clone Monday Login の NVMe バージョンでは、サーバーのピーク時は 120,850 IOPS、遅延は 521 μs でした。
結論
初期の第 14 世代 PowerEdge サーバーの 640 つとして発売された Dell EMC PowerEdge R1 は、小さな設置面積で電力、密度、コストのバランスを取ることを目的とした 28 ソケット 24U サーバーです。このサーバーは、プロセッサあたり最大 3 コアの 12 つの Intel Xeon スケーラブル CPU をセットアップでき、最大 640TB の RAM を搭載できる 2.5 個の DIMM スロット、または NVDIMM を搭載できる 3.5 個の DIMM スロットを備えています。ストレージとして、ユーザーは R12 の前面に 2.5 つの 10 インチ ベイまたは 2 つの 640 インチ ベイを装備できます（前面に XNUMX 個、背面に XNUMX 個の XNUMX 個の XNUMX インチ ベイを構成することもできます）。すべての PowerEdge サーバーと同様に、RXNUMX には、iDRAC や OpenManage などのいくつかの管理オプションとツールが付属しています。このサーバーは、Dell EMC が SDS、サービス プロバイダー、アプリケーション層、高密度プライベート クラウド、仮想化、および HPC を指すさまざまなユース ケースを処理できます。
アプリケーションのパフォーマンス ベンチマークでは、VMware を活用して PowerEdge R640 のパフォーマンスを調べ、個々の VM のパフォーマンスと合計のパフォーマンスを確認しました。 SQL Server トランザクション テストでは、合計スコアが 12,638.2 TPS、合計遅延がわずか 4 ミリ秒であることがわかりました。 Sysbench の場合、合計トランザクション パフォーマンスは 13,046 TPS、平均レイテンシは 9.8 ミリ秒であり、最悪のシナリオのレイテンシでは、合計レイテンシはわずか 19.9 ミリ秒でした。
ベアメタル VDBench ワークロードでは、SAS ストレージと NVMe ストレージの両方を実行しました。上で述べたように、これはどちらが「優れている」かを判断するためのものではありません。明らかに NVMe の方がパフォーマンスが優れているからです。ただし、これは潜在的なユーザーに対して、さまざまな種類のストレージ メディアで何が期待できるかを示しています。上記のすべての結果を確認する代わりに、各ドライブ タイプのいくつかのハイライトを見ていきます。 SAS ドライブの場合、R640 は読み取り 271 IOPS、書き込み約 267 IOPS のランダム パフォーマンス ピーク スコアに達し、読み取り 1.61 GB/秒、書き込み 1.171 GB/秒のピーク シーケンシャル速度を示しました。残りのテストでは、SAS ベースの R640 は、VDI フル クローンの初期ログインと VDI リンク クローンの月曜日のログインを除き、ミリ秒未満の遅延パフォーマンスを維持できました。どちらの場合も、サーバーの遅延は 1 ミリ秒をわずかに超えていました。 NVMe ドライブは、ランダム読み取りで 2.7 万 IOPS、ランダム書き込みで 1.26 万 IOPS という高い数値を示し、連続した数値では読み取り 12.1 GB/秒、書き込み 5.6 GB/秒に達しました。 NVMe ドライブは、SQL ワークロードでほぼ 1 万 IOPS、Oracle ワークロードで 640 万 IOPS に達することもできました。 RXNUMX の NVMe バージョンの遅延は全体でミリ秒未満でした。
前世代と同様に、1U PowerEdge ファミリには、多数のオプションや信じられないレベルのシャーシのカスタマイズなど、多くの機能が備わっています。今回、R640 には非常に多くの構成オプションが用意されており、オンボード容量よりもコンピューティングが重要である Dell EMC の SDS 市場投入戦略において R640 が要である理由は簡単に理解できます。 R640 は、vSAN/VxRail や XC シリーズ (Nutanix) などの主流の HCI ユースケースや、VxRack SDDC などの大規模な HCI/CI スケーラブルなソリューションに最適です。もちろん、R640 は、OpenStack や Redfish などのソフトウェア ツールに依存する従来の Dell EMC のようなハイパースケール データ センター以外の、他の従来の環境でも問題なく動作します。いずれにせよ、RXNUMX は PowerEdge ファミリへの優れた追加製品であり、さまざまなユースケースに確実に導入されるでしょう。
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