QNAP ES1640dc NAS 검토

QNAP ES1640dc는 회사에서 "실제 비즈니스급" 클라우드 컴퓨팅 데이터 스토리지라고 부르는 듀얼 컨트롤러 NAS입니다. 게임을 향상시키기 위해 QNAP는 HA로 전환하여 더 나은 하드웨어, 이 장치에 대한 소프트웨어, 중복 제거 및 데이터 압축을 활용합니다. ES1640dc 내부의 각 노드에는 Intel Xeon 6코어 E5-2420 v2 프로세서, 32GB DDR3 RAM, NVRAM 캐시용 mSATA SSD가 장착되어 있으며 FreeBSD 지원 QNAP QES 운영 체제가 미리 로드되어 있습니다. 새로운 QES OS는 ZFS를 지원하여 더 나은 데이터 보호와 더 높은 스토리지 용량을 제공할 수 있습니다. ES1640dc는 최신 고성능 SAS SSD 및 고용량 HDD를 지원하는 SAS 16Gb/s 기능이 있는 3.5개의 12인치 드라이브 베이를 제공합니다.

새로운 ES1640dc는 고가용성을 중심으로 합니다. 위에서 언급한 바와 같이 새 장치에는 장애 복구 기능이 있는 이중 활성 컨트롤러가 있으므로 하나가 손실되는 경우 다른 하나가 즉시 인계되어 다운타임이 발생하지 않습니다. 두 컨트롤러가 자체적으로 할당된 스토리지 호스팅을 사용할 수 있는 활성/활성 구성에서도 작동하도록 스토리지를 구성할 수도 있습니다. 컨트롤러의 현장 교체 가능 특성으로 인해 NAS를 종료하지 않고도 신속하게 교체할 수 있습니다. 고가용성 테마에 따라 QNAP ES1640dc는 정전 시 데이터를 mSATA SSD에 쓰는 배터리 지원 NVRAM 캐시도 제공합니다. NVRAM 캐시는 또한 한 노드가 오프라인이 되는 경우 데이터 손실을 방지하기 위해 두 컨트롤러 사이에 미러링이 있습니다.

QNAP은 모든 장치인 QTS에 사용했던 NAS OS를 이 새로운 엔터프라이즈 시스템에 맞게 변경했습니다. 새로운 운영 체제인 QES는 QTS와 동일한 아키텍처를 유지하여 학습 곡선을 단축합니다. QES는 FreeBSD를 기반으로 하며 더 나은 데이터 보호를 위해 ZFS를 지원합니다. ZFS와 함께 중복 제거 및 인라인 데이터 압축이 제공되며, QNAP에서는 VDI 스토리지 잠재력을 극대화할 것이라고 말합니다. QES는 기업의 요구 사항에 더 부합하며 아래 관리 섹션에서 자세히 살펴봅니다.

QNAP ES1640dc NAS는 현재 사용 가능하며 대략 미화 9,699달러의 시가가 있습니다. 이 리뷰에서는 ES1640dc v1을 살펴볼 것입니다. 현재 v2를 사용할 수 있지만 검토 시점에는 사용할 수 없습니다. v2는 SAS 12Gb/s 드라이브를 지원하고 컨트롤러당 최대 4개의 10GbE SFP+ 포트가 있으며 확장 슬롯에는 Mini-SAS 및 1개의 LAN-10G2T-X550이 사전 설치되어 있습니다.

QNAP ES1640dc NAS 사양:

폼 팩터: 3U
CPU: Intel Xeon 6코어 프로세서 E5-2420 v2(15M 캐시, 2.20GHz)
메모리: 메인 메모리 DIMM용 32GB/64GB(DDR3) 및 컨트롤러당 16GB 쓰기 캐시 DIMM
캐시: NVRAM 전용 mSATA SSD, SATA 신호
드라이브 베이: 16
최대 용량: 160TB(10TB x 16)
호환되는 드라이브 유형:
- 3.5인치 SAS 6Gb/s HDD
- 2.5인치 SAS 6Gb/s HDD
- 2.5인치 SAS 6Gb/s SSD
외부 포트:
- 2 x USB 3.0 / 2.0 포트
- 1/10/100Mbps LAN 포트/컨트롤러 1000개
- 2 x RJ45(LAN-10G2T-X550)/컨트롤러
PCIe 슬롯
- PCIe 슬롯 x8(Gen2 x8): 40GbE 또는 10GbE LAN 카드용으로 예약됨
- PCIe 슬롯 x4(Gen2 x4): 이중 경로 Mini-SAS용으로 예약됨
출력
- 소비:
  - 절전 모드: 314.86W
  - 작동: 501.40W
- 공급: 770W
- 팬: 핫스왑 가능 팬 모듈(60x60x38mm, 16000RPM/12v/2.8A x 3)
크기
- 깊이 : 618mm
- 폭 : 446.2mm
- 높이 : 132mm
- 무게 : 26.75kg / 58.97lb

설계 및 구축

QNAP ES1640dc는 프런트 로딩 방식의 3U 장치입니다. 최대 16개의 3.5인치 드라이브를 수용할 수 있으며 이러한 베이는 장치 전면의 대부분을 차지합니다. 왼쪽에는 전원 및 상태 버튼이 있습니다. 그리고 각 드라이브 트레이에는 장치의 전원이 켜졌을 때 상태 표시등이 있습니다.

고가용성이라는 주제에서 ES1640dc는 FRU(Field Replaceable Unit)를 염두에 두고 현장 교체가 가능하도록 설계되었습니다. 두 개의 컨트롤은 장치 하단에 있으며 섀시를 열지 않고도 제거하고 교체할 수 있습니다. 두 컨트롤러의 왼쪽에는 탈착식 BBU가 있습니다. 그리고 그 위에는 착탈식 PSU가 있습니다. 팬 모듈도 쉽게 제거하고 교체할 수 있지만 그러려면 섀시 상단을 벗겨야 합니다.

QNAP는 전통적으로 모든 장치에서 동일한 운영 체제를 제공하여 사용자가 어떤 하드웨어와 상호 작용하든 동일한 모양과 느낌을 일관되게 유지합니다. 새로운 QES OS는 새로운 백엔드 OS로 분기되지만 여전히 QTS를 실행하는 기존 시스템과 동일한 느낌을 가집니다. 인터페이스는 사용하기 매우 쉽지만 20 이하 시장 부문으로 밀어붙이는 다른 대기업이 제공하는 개선 사항이 부족합니다.

이전 OS와 새 OS 간에는 몇 가지 중요한 유사점이 있지만 몇 가지 눈에 띄는 차이점도 있습니다. 다른 OS 커널(예전은 Linux이고 새로운 것은 FreeBSD임)을 갖는 것 외에도 새 OS는 Ext4와 비교하여 파일 시스템에 ZFS를 사용합니다. QES에는 App Station, Virtualization Station, Container Station 또는 Intel Quick Assist가 없습니다. 그러나 새로운 OS는 상위 스냅샷 및 단일 LUN 스냅샷 제한을 1,024에서 65,536으로 늘렸습니다. Virtualization Station에서 멀어지는 것은 VMware 또는 Hyper-V와 같은 하이퍼바이저를 선호할 가능성이 더 큰 대기업에 대한 QNAP의 심각성을 보여줍니다. 원격 백업 및 DR의 경우 QES는 QTS에서 사용하는 Snapshot Replica와 달리 SnapSync를 사용합니다.

애플리케이션 워크로드 분석

엔터프라이즈 스토리지 장치의 성능 특성을 이해하려면 라이브 프로덕션 환경에서 발견되는 인프라 및 애플리케이션 워크로드를 모델링하는 것이 필수적입니다. 따라서 QNAP ES1640dc에 대한 벤치마크는 마이크로소프트 SQL 서버 OLTP 성능, SysBench를 통한 MySQL OLTP 성능및 VM마크. 데이터베이스 애플리케이션 워크로드의 경우 각 드라이브는 4개 이상의 동일하게 구성된 VM을 실행합니다.

QNAP ES1640dc 테스트 구성:

16GB Toshiba PX960S SAS04 SSD 3개(RAID2 풀 10개, 컨트롤러당 XNUMX개)
2 x Intel X520 SFP(컨트롤러당 XNUMX개)
2 x 3.1TB 인스턴트 할당 LUN(컨트롤러당 XNUMX개, 압축 및 중복 제거 비활성화됨)
동일한 패브릭에서 스토리지 및 컴퓨팅을 위한 ToR 스위치인 Mellanox SX1036

StorageReview의 Microsoft SQL Server OLTP 테스트 프로토콜 복잡한 애플리케이션 환경에서 발견되는 활동을 시뮬레이션하는 온라인 트랜잭션 처리 벤치마크인 TPC-C(Transaction Processing Performance Council의 벤치마크 C) 최신 초안을 사용합니다. TPC-C 벤치마크는 합성 성능 벤치마크보다 데이터베이스 환경에서 스토리지 인프라의 성능 강점과 병목 현상을 측정하는 데 더 가깝습니다. 이 검토를 위한 SQL Server VM의 각 인스턴스는 333GB(1,500개 규모) SQL Server 데이터베이스를 사용하고 15,000명의 가상 사용자 로드에서 트랜잭션 성능과 대기 시간을 측정합니다.

SQL 서버 성능

각 SQL Server VM은 100개의 vDisk(부팅용 500GB 볼륨, 데이터베이스 및 로그 파일용 16GB 볼륨)로 구성됩니다. 시스템 리소스 관점에서 각 VM을 vCPU 64개, DRAM XNUMXGB로 구성하고 LSI Logic SAS SCSI 컨트롤러를 활용했습니다. Sysbench 워크로드는 이전에 스토리지 I/O 및 용량 모두에서 플랫폼을 포화 상태로 테스트했지만 SQL 테스트는 대기 시간 성능을 찾고 있습니다.

이 테스트는 Windows Server 2014 R2012 게스트 VM에서 실행되는 SQL Server 2를 사용하며 Dell의 Benchmark Factory for Databases에서 스트레스를 받습니다. 이 벤치마크의 기존 사용은 로컬 또는 공유 스토리지에서 대규모 3,000개 규모의 데이터베이스를 테스트하는 것이었지만, 이 반복에서는 ES1,500dc(컨트롤러당 VM 1640개) 전체에 걸쳐 XNUMX개의 XNUMX개 규모 데이터베이스를 균등하게 분산하는 데 중점을 둡니다.

SQL Server 테스트 구성(VM당)

윈도우 서버 2012 R2
스토리지 공간: 600GB 할당, 500GB 사용
SQL 서버 2014
- 데이터베이스 크기: 1,500 규모
- 가상 클라이언트 로드: 15,000
- RAM 버퍼: 48GB
시험 시간: 3시간
- 2.5시간 전처리
- 30분 샘플 기간

SQL Server OLTP 벤치마크 팩토리 LoadGen 장비

Dell PowerEdge R730 가상화 SQL 4노드 클러스터
- 클러스터의 5GHz용 Intel E2690-3 v249 CPU 2.6개(노드당 12개, 30GHz, XNUMX코어, XNUMXMB 캐시)
- 1TB RAM(노드당 256GB, 16GB x 16 DDR4, CPU당 128GB)
- 4 x Mellanox ConnectX-3 InfiniBand 어댑터(vMotion 및 VM 네트워크용 vSwitch)
- 4 X Emulex 16GB 듀얼 포트 FC HBA
- 4 X Emulex 10GbE 듀얼 포트 NIC
- VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 8-CPU

SQL Server 출력을 볼 때 우리는 총 3,045.2 TPS로 3,050.8에서 12,192.9 범위의 TPS 점수를 제공하는 XNUMX개의 동일한 VM을 테스트하고 있었습니다.

평균 대기 시간을 보면 153개의 VM 범위가 158ms~155ms이고 평균 XNUMXms입니다. 대기 시간은 XNUMX개의 컨트롤러에 분산된 XNUMX개의 VM 모두에서 일관되었지만 평균 대기 시간은 우리가 테스트한 다른 올플래시 엔터프라이즈 솔루션보다 높았습니다. 인라인 데이터 감소를 실행하는 솔루션보다 빠르지만.

시스벤치 성능

각각의 시스벤치 VM은 92개의 vDisk로 구성됩니다. 하나는 부팅용(~447GB), 하나는 사전 구축된 데이터베이스(~270GB), 세 번째는 테스트 중인 데이터베이스용(400GB)입니다. 이전 테스트에서는 데이터베이스 볼륨(253GB 데이터베이스 크기)에 1640GB를 할당했습니다. 그러나 ES16dc에 VM을 추가하기 위해 할당량을 줄여 더 많은 공간을 확보했습니다. 시스템 리소스 관점에서 각 VM을 vCPU 60개, DRAM XNUMXGB로 구성하고 LSI Logic SAS SCSI 컨트롤러를 활용했습니다. 로드 생성 시스템은 XNUMX개입니다. 델 R730 서버 VM이 클러스터 전체에 고르게 분산됩니다.

Dell PowerEdge R730 가상화 MySQL 4노드 클러스터

클러스터의 5GHz용 Intel E2690-3 v249 CPU 2.6개(노드당 12개, 30GHz, XNUMX코어, XNUMXMB 캐시)
1TB RAM(노드당 256GB, 16GB x 16 DDR4, CPU당 128GB)
4 x Mellanox ConnectX-3 InfiniBand 어댑터(vMotion 및 VM 네트워크용 vSwitch)
4 X Emulex 16GB 듀얼 포트 FC HBA
4 X Emulex 10GbE 듀얼 포트 NIC
VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 8-CPU

Sysbench 테스트 구성(VM당)

센트OS 6.3 64비트
스토리지 공간: 1TB, 800GB 사용
페르코나 XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 데이터베이스 테이블: 100
- 데이터베이스 크기: 10,000,000
- 데이터베이스 스레드: 32
- RAM 버퍼: 24GB
시험 시간: 3시간
- 2시간 동안 32개 스레드 사전 조정
- 1시간 32 스레드

4개의 VM에서 총 TPS 점수는 3,496이었습니다. 8개의 VM으로 이를 두 배로 늘리면 총 점수가 4,320 TPS로 상승했습니다. 이 성능 범위는 최근에 측정한 것 중 가장 빠르지는 않지만 ED1640dc가 경쟁하는 가격대에 비해 꽤 잘 맞습니다.

평균 대기 시간으로 다시 한 번 VM 4개와 8개를 살펴봤습니다. 4VM 설정은 평균 대기 시간이 36.9ms였으며 이를 8VM으로 두 배로 늘리면 대기 시간이 평균 59.5ms로 증가했습니다.

ES1640dc는 최근 다른 올플래시 시스템에서 본 것보다 99VM 수준에서 최악의 MySQL 대기 시간 시나리오(4번째 백분위수 대기 시간)가 약간 더 높았지만 과도하게 높지는 않았습니다.

VMmark 성능 분석

당사의 모든 응용 프로그램 성능 분석과 마찬가지로 성능에 대한 회사의 주장과 비교하여 실제 생산 환경에서 제품이 어떻게 작동하는지 보여주려고 합니다. 우리는 스토리지를 더 큰 시스템의 구성 요소로 평가하는 것의 중요성을 이해하고 있으며, 가장 중요한 것은 주요 엔터프라이즈 애플리케이션과 상호 작용할 때 스토리지가 얼마나 반응이 좋은지 이해하고 있습니다. 이 테스트에서 우리는 VMware의 VMmark 가상화 벤치마크 다중 서버 환경에서.

VMmark는 설계상 매우 리소스 집약적인 벤치마크로, 스토리지, 네트워크 및 컴퓨팅 활동에 스트레스를 주는 VM 기반 애플리케이션 워크로드가 광범위하게 혼합되어 있습니다. 가상화 성능을 테스트할 때 VMmark는 스토리지 I/O, CPU 및 VMware 환경의 네트워크 성능까지 포함하는 많은 측면을 보기 때문에 이보다 더 나은 벤치마크는 거의 없습니다.

QNAP ES1640dc는 VMmark 2.5.2 벤치마크에서 20타일에 도달하는 SMB 기어 NAS에 대해 상당히 좋은 성능을 보였습니다. 몇 년 전 많은 100k 엔터프라이즈 플랫폼이 10타일에 도달하는 데 문제가 있었던 것을 고려할 때 읽기 중심 플래시가 장착된 11타일에 도달하는 20k NAS는 인상적입니다.

결론

QNAP는 ES1640dc NAS를 소개하면서 SMB/SME 시장을 주시하고 있습니다. NAS는 16베이(확장 장치를 추가하기 전 최대 용량 160TB)이며 중복 제거 및 압축 기능은 물론 NVRAM 컨트롤러 캐시로의 플러시 기능이 있는 배터리 지원 이중 컨트롤러와 함께 제공됩니다. 이 NAS의 두 가지 주요 초점은 활성/활성 컨트롤러를 통한 고가용성과 데이터 감소, 스냅샷 및 종단 간 데이터 무결성과 같은 풍부한 엔터프라이즈 기능을 제공하는 새로운 엔터프라이즈 운영 체제 QES입니다.

성능을 살펴보면 SQL Server, SysBench 및 VMmark의 애플리케이션 워크로드 분석으로 ES1640dc를 테스트했습니다. SQL Server TPC-C 벤치마크에서 ES1640dc는 총 점수 12,192.9 TPS와 평균 총 대기 시간 155ms를 기록했습니다. SysBench TPC-C 벤치마크에서 NAS는 4,320개의 VM으로 총 8 TPS를 달성했으며 총 평균 지연 시간은 59.5ms였습니다. VMmark로 성능을 테스트하는 가상화가 풍부한 환경에서 QNAP는 20타일 로드를 실행할 수 있었으며 이는 시스템의 가격대를 고려할 때 매우 인상적입니다. 전반적으로 11k 시작점에 대해 QNAP ES1640dc는 예산이 빠듯하지만 풍부한 기능 세트에 대한 요구도 높은 엔트리 엔터프라이즈 부문에서 제공할 것이 많습니다.

장점