Advantech ASR-3100PP jest częścią większej serii ASR-3100, obejmującej serwery 1U o dużej pojemności pamięci masowej. Każdy serwer oferuje do 16 zatok 2.5″ w formacie dwupoziomowym, z 8 zatokami w tradycyjnym przednim panelu obudowy i kolejnymi 8 wysuwanymi tuż za nimi, w pobliżu przedniej części obudowy. Wariant ASR-3100PP wyróżnia się tym, że jest w całości oparty na technologii NVMe, co zapewnia znakomitą wydajność w zaledwie jednej obudowie rack. Aby zapewnić klientom możliwość wykorzystania całej pamięci masowej NVMe do ważnych aplikacji, Advantech umieścił na płycie głównej dwa gniazda M.2 2242 SATA do instalacji systemu operacyjnego, z opcjonalnym dublowaniem RAID1. Ponadto system oferuje 16 gniazd DIMM dla maksymalnie 512 GB pamięci RAM, dwa gniazda procesorów Intel Xeon E5-2600 v3/v4, dwa gniazda rozszerzeń PCIe x8 (jedno FHHL, jedno HHHL), redundantne zasilacze 1100 W i obsługę IPMI.
Konsolidacja tak wielu dysków NVMe w obudowie 1U otwiera szereg możliwości zastosowania ASR-3100PP. Lokalne uruchamianie aplikacji, takich jak transakcyjne bazy danych, w celu uzyskania maksymalnej wydajności, byłoby powszechnym punktem wyjścia. System sprawdza się również w przypadku wymagań dużej przepustowości, takich jak renderowanie i edycja w branży multimediów i rozrywki. W środowiskach, w których działa własne oprogramowanie, ASR-3100PP może pełnić funkcję pamięci podręcznej lub warstwy w dużym środowisku. Oczywiście, wielu dostawców rozwiązań programowo-definiowanych również mogłoby skorzystać z tej platformy, choć większość z nich jest nieco w tyle pod względem możliwości wykorzystania tak dużej wydajności pamięci masowej.
W tym konkretnym modelu firma Micron dostarczyła wszystkie dyski SSD NVMe (800 GB, 9100 SSD) oraz pamięć RAM (w tym przypadku szesnaście modułów DIMM o pojemności 32 GB, co daje łącznie 512 GB). Chociaż procesory i funkcje sieciowe znacząco przyczyniają się do zwiększenia wydajności serwera, powyższy wkład firmy Micron będzie miał ogromny wpływ na poprawę ogólnej wydajności serwera ASR-3100PP. Drugi rząd i wnęki na dyski umożliwiają również montaż dysków SATA (opcjonalnie SAS), co jest korzystne dla tych, którzy chcą zwiększyć pojemność w niższej cenie.
Specyfikacja Advantech ASR-3100PP
- Współczynnik kształtu: 1U
- Procesor: Intel Xeon E5-2600 seria v3/v4 (gniazdo LGA2011-R3)
- Chipset: Intel C612
- Maksymalna pamięć: 512 GB DDR4
- Zatoki dyskowe: 16 x 2.5” NVMe/SAS 12 Gb/s/SATA 6 Gb/s
- Porty we / wy:
- 1x USB 2.0
- 4x USB 3.0
- 2x RJ-45 LAN
- 1x VGA
- 1x Komunikacja
- Gniazda PCIe: 2 gniazda PCIe Gen3 x8 (obsługuje 1 kartę HHHL i 1 kartę FHHL)
- Zasilanie:
- 80 PLUS Platinum 1+1 redundantny zasilacz
- 900 W przy 100 ~ 120 V
- 1100 W przy 200 ~ 240 V
- Zakres wejściowy: AC 100 ~ 240 V
- Środowisko
- Temperatura pracy: 0 ~ 40° C (32 ~ 104° F)
- Wilgotność robocza: 10 ~ 85% przy 40° C
- Wibracje (5 ~ 500 Hz): 0.25 Grms
- Wymiary (szer. x wys. x gł.): 806 x 430 x 44 (mm)
Zaprojektuj i zbuduj
Advantech ASR-3100PP to serwer 1U z unikalną metodą montażu 16 dysków NVMe od przodu. Z przodu urządzenia znajduje się osiem zatok 2.5”. Po lewej stronie znajduje się również przycisk zasilania, lokalizacji i resetowania, a także kontrolki dysków i sieci LAN. Po prawej stronie urządzenia znajduje się port USB 2.0. Bezpośrednio za pierwszymi ośmioma zatokami znajduje się drugi zestaw ośmiu zatok. Aby się do nich dostać, należy pociągnąć dwa zaczepy do przodu, a następnie unieść drugą tackę pod kątem. Nie jest to najłatwiejsze rozwiązanie, ale nie należy się obawiać przypadkowego otwarcia drugiej tacki.
Patrząc na tył urządzenia, od lewej do prawej, znajdziemy dwa wyjmowalne zasilacze, port szeregowy i port VGA, cztery porty USB 3.0, dwa porty LAN RJ-45 i dwa gniazda PCIe (w jednym z nich znajduje się nasza karta sieciowa 10 GbE).
Zarząd
Jeśli chodzi o zarządzanie serwerem ASR-3100PP, widać, że korzysta on z oprogramowania American Megatrends MEGARAC IPMI. Na ekranie głównym użytkownicy mogą łatwo przeglądać takie informacje, jak informacje o urządzeniu i sieci, monitorowanie czujników i magistrali PMBUS oraz dziennik zdarzeń.
Klikając opcję „stan serwera”, użytkownicy mogą przejść do szczegółów takich rzeczy, jak stan czujnika, aby uzyskać bardziej szczegółowy obraz tego, co dzieje się na serwerze.
Wydajność Sysbench
Każda maszyna wirtualna Sysbench jest skonfigurowana z trzema dyskami wirtualnymi: jednym do rozruchu (~92 GB), jednym z predefiniowaną bazą danych (~447 GB) i trzecim dla testowanej bazy danych (270 GB). Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 60 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI.
Konfiguracja testów Sysbench (na maszynę wirtualną)
- CentOS 6.3 64-bit
- Zajęta przestrzeń dyskowa: 1 TB, wykorzystane 800 GB
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabele bazy danych: 100
- Rozmiar bazy danych: 10 000 000
- Wątki bazy danych: 32
- Bufor RAM: 24 GB
- Długość testu: 3 godziny
- 2 godziny wstępnego kondycjonowania 32 wątków
- 1 godzina 32 wątki
Nasz test Sysbench mierzy średnią liczbę transakcji na sekundę (TPS), średnie opóźnienie oraz średnie opóźnienie na poziomie 99. percentyla przy obciążeniu szczytowym 32 wątków. Patrząc na średnią liczbę transakcji na sekundę (TPS), ASR-3100 osiągnął imponujące 10 080 TPS, gdy na każdym dysku SSD NVMe znajdowała się jedna maszyna wirtualna MySQL. Głównym ograniczeniem tego testu nie były dyski SSD NVMe, ale same procesory.
Przechodząc do średnich opóźnień w teście Sysbench, ASR-3100 utrzymał średnie opóźnienie na poziomie 25.39 ms podczas imponującego obciążenia.
W najgorszym scenariuszu opóźnienia MySQL (opóźnienie na poziomie 99. percentyla) ASR-3100 nie przekroczył wartości 49.47 ms.
Wydajność serwera SQL
Protokół testowania OLTP dla Microsoft SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) opracowanego przez Transaction Processing Performance Council – internetowego testu porównawczego przetwarzania transakcji, który symuluje działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji. Test TPC-C jest bliższy niż syntetyczne testy wydajnościowe, mierząc mocne strony i wąskie gardła infrastruktury pamięci masowej w środowiskach baz danych.
Każda maszyna wirtualna SQL Server jest skonfigurowana z dwoma dyskami wirtualnymi: woluminem 100 GB na rozruch i woluminem 500 GB na bazę danych i pliki dziennika. Z perspektywy zasobów systemowych, skonfigurowaliśmy każdą maszynę wirtualną z 16 procesorami wirtualnymi, 64 GB pamięci DRAM i wykorzystaliśmy kontroler LSI Logic SAS SCSI. Podczas gdy nasze obciążenia Sysbench testowane wcześniej obciążały platformę zarówno pod względem operacji wejścia/wyjścia, jak i pojemności pamięci masowej, test SQL sprawdza wydajność opóźnień.
W tym teście wykorzystano SQL Server 2014 działający na gościnnych maszynach wirtualnych z systemem Windows Server 2012 R2, który jest testowany przez program Dell Benchmark Factory for Databases. Podczas gdy tradycyjnie testowaliśmy ten test w dużych bazach danych o skali 3,000 w pamięci lokalnej lub współdzielonej, w tej iteracji skupiamy się na równomiernym rozłożeniu czterech baz danych o skali 1,500 na naszych serwerach.
Konfiguracja testowania serwera SQL Server (na maszynę wirtualną)
- Windows Server 2012 R2
- Zajętość pamięci masowej: 600 GB przydzielonych, 500 GB wykorzystanych
- SQL Server 2014
- Rozmiar bazy danych: skala 1,500
- Obciążenie wirtualnego klienta: 15 000
- Bufor RAM: 48 GB
- Długość testu: 3 godziny
- 2.5 godziny przygotowania wstępnego
- 30-minutowy okres próbny
Podczas testu SQL Server, ASR-3100 osiągnął wysoką wydajność, wynoszącą łącznie 12 520,8 TPS. Poszczególne maszyny wirtualne uzyskały wyniki od 3,124.8 TPS do 3,136 TPS. W tym przypadku wykorzystano tylko 4 dyski SSD NVMe, a ponieważ test był wrażliwy na opóźnienia, reakcja innego modelu dysku była inna.
Średnie opóźnienie dla serwera SQL Server wynosiło w przypadku serwera ASR-3100 łączne opóźnienie na poziomie 48.3 ms, a dla poszczególnych maszyn wirtualnych wahało się od 39 ms do 57 ms.
Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa
Nasz proces testowania dysków twardych klasy enterprise polega na wstępnym przygotowaniu każdego dysku do pracy w stanie ustalonym przy takim samym obciążeniu, z jakim urządzenie będzie testowane, przy dużym obciążeniu 16 wątków i kolejce oczekujących na wykonanie 16 wątków na wątek. Następnie dysk jest testowany w ustalonych odstępach czasu w wielu profilach głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu. Ponieważ dyski twarde bardzo szybko osiągają swój nominalny poziom wydajności, przedstawiamy na wykresie tylko główne sekcje każdego testu.
Wstępne kondycjonowanie i podstawowe testy stanu stacjonarnego:
- Przepustowość (łączna liczba operacji wejścia/wyjścia na sekundę odczytu i zapisu)
- Średnie opóźnienie (średnie opóźnienie odczytu i zapisu)
- Maksymalne opóźnienie (maksymalne opóźnienie odczytu lub zapisu)
- Odchylenie standardowe opóźnienia (uśrednione odchylenie standardowe odczytu i zapisu)
Nasza analiza obciążenia syntetycznego w przedsiębiorstwie obejmuje cztery profile oparte na rzeczywistych zadaniach. Profile te zostały opracowane, aby ułatwić porównywanie z naszymi poprzednimi testami porównawczymi, a także z powszechnie publikowanymi wartościami, takimi jak maksymalna prędkość odczytu i zapisu 4K oraz 8K 70/30, powszechnie stosowana w dyskach korporacyjnych.
- 4K
- 100% odczytu lub 100% zapisu
- 100% 4 tys.
- 8K 70/30
- 70% czytania, 30% pisania
- 100% 8 tys.
- 128K (sekwencyjnie)
- 100% odczytu lub 100% zapisu
- 100% 128 tys.
W pierwszym z naszych obciążeń korporacyjnych zmierzyliśmy długą próbkę losowej wydajności 4K przy 100% aktywności zapisu i 100% aktywności odczytu. W tym przypadku ASR-3100 osiągnął imponujące wyniki: 2 309 900 IOPS odczytu i 923 371 IOPS zapisu.
Przy średnim opóźnieniu ASR-3100 osiągnął kolejne imponujące wyniki: opóźnienie odczytu wyniosło 1.77 ms, a opóźnienie zapisu 4.43 ms.
Przy maksymalnym opóźnieniu wartości te znacznie wzrosły: odczyt wynosił 128.5 ms, a zapis 39.5 ms.
ASR-3100 zakończył testy 4K kolejnym imponującym zestawem wyników w odchyleniu standardowym: odczyt na poziomie 1.94 ms i zapis na poziomie 2.01 ms.
W naszym kolejnym teście podwoiliśmy rozmiar transferu do 8K. ASR-3100 po raz kolejny zaprezentował imponujące wyniki: 1 487 800 IOPS odczytu i 1 097 500 IOPS zapisu.
Na kolejnych czterech wykresach przedstawimy wyniki oparte na protokole składającym się z 70% operacji odczytu i 30% operacji zapisu, przy rozmiarze transferu 8 KB. W związku z tym obciążenie zmienia się od 2 wątków i głębokości kolejki 2 do 16 wątków i 16 kolejek. W tym przypadku ASR-3100 osiągnął szczytową wydajność na poziomie prawie 1.6 miliona IOPS.
Ponownie, średnie opóźnienie było imponujące. Tym razem w całym teście średnie opóźnienie zaczynało się od zaledwie 0.2 ms i osiągało wartość szczytową zaledwie 2.56 ms.
Maksymalne opóźnienie było początkowo wysokie, ale szybko wzrosło i osiągnęło szczyt na poziomie 87.55 ms.
I po raz kolejny ASR-3100 finiszował mocno, ze standardowym odchyleniem opóźnienia wynoszącym od 0.24 ms do zaledwie 1.34 ms.
Ostateczny syntetyczny benchmark wykorzystuje znacznie większe rozmiary transferu 128 KB, z 100% odczytem i 100% zapisem. W tym przypadku Advantech ASR-3100 naprawdę popisał się swoimi możliwościami. W przypadku odczytu serwer osiągnął 37.265 GB/s, a w przypadku zapisu 9.583 GB/s.
Wniosek
Firma Advantech odkryła sposób na umieszczenie szesnastu 2.5-calowych dysków SSD NVMe w obudowie 1U i stworzenie dzięki temu serwera o niezwykle wysokiej wydajności. Unikalną cechą tego serwera jest osiem przednich zatok na dyski SSD NVMe z funkcją hot-swap, a tuż za nimi znajduje się drugi zestaw ośmiu zatok, do których dostęp można uzyskać, odchylając sekcję pod kątem około 45 stopni. Oprócz tego, ten niewielki serwer posiada dwa procesory Intel Xeon E5-2600 v3/v4, do 512 GB pamięci RAM, obsługuje IPMI oraz dwa gniazda PCIe umożliwiające dalszą rozbudowę. Do naszego konkretnego systemu firma Micron dostarczyła szesnaście dysków 9100 NVMe o pojemności 800 GB i 512 GB pamięci RAM DDR4 (16 modułów DIMM po 32 GB).
Patrząc na wydajność, ASR-3100PP uzyskał wysokie wyniki w testach SysBench i SQL Server. W SysBench serwer uzyskał wynik TPS na poziomie 10 080, przy średnim opóźnieniu 25.38 ms i 49.47 ms w najgorszym scenariuszu. Sysbench jest bardzo wymagający pod względem mocy obliczeniowej procesora, więc użytkownicy mogliby osiągnąć podobne wyniki wydajności przy mniejszej liczbie dysków, aczkolwiek o większej pojemności. SQL Server również uzyskał wysokie wyniki, uzyskując łączne wyniki 12 520,8 TPS i średnim opóźnieniu 48.3 ms. Nasz test SQL Server (choć nie ograniczony przez procesor) może dać różne lub lepsze wyniki przy użyciu różnych modeli dysków SSD. Z perspektywy pamięci masowej, ASR-3100PP jest niezależny od dysku, więc klient tak naprawdę nie ma ograniczeń co do sposobu jego konfiguracji.
Przechodząc na system syntetyczny, niesamowity potencjał ASR-3100PP naprawdę się ujawnił. W naszych testach 4K serwer osiągnął przepustowość ponad 2.3 miliona IOPS odczytu i 923K IOPS zapisu, ze średnim opóźnieniem wynoszącym 1.77 ms odczytu i 4.43 ms zapisu, przy efektywnej głębokości kolejki 256 na dysk. W 100% odczytu/zapisu 8K serwer osiągnął prawie 1.5 miliona IOPS odczytu i ponad 1 milion IOPS zapisu. Przy 8K 70% odczytu/30% zapisu serwer osiągnął kolejny imponujący wynik przepustowości, przekraczając 1.5 miliona IOPS. A w naszym teście 128K dużych bloków serwer osiągnął niesamowite 37.3 GB/s odczytu i 9.6 GB/s zapisu. W przypadkach użycia, które mogą wykorzystać zalety tego serwera, wyniki są po prostu niesamowite.
ZALETY
- 16 dysków NVMe w obudowie 1U
- Niska cena wywoławcza
- Rekordowa wydajność syntetyczna
Wady
- Możliwość rozbudowy PCIe ograniczona do zaledwie 16 linii (lub ~12-13 GB/s na wyjściu)
Bottom Line
Advantech ASR-3100PP to idealny serwer dla klientów korporacyjnych, którzy mogą w pełni wykorzystać maksymalną wydajność tego serwera, korzystając jednocześnie z jego kompaktowej konstrukcji.
Amazon