Recenzja serwera Dell EMC PowerEdge R740xd

Wiosną 2017 roku firma Dell EMC wprowadziła długo oczekiwaną odświeżoną linię serwerów PowerEdge, aktualizując ją do wersji z procesorem Xeon SP firmy Broadwell. Odświeżenie objęło nową rodzinę serwerów R740, obejmującą podstawowy model R740, a także wersję „extreme disk” o nazwie R740xd, którą omówimy w tej recenzji. Ten potężny serwer obsługuje szeroki zakres opcji pamięci masowej, rozszerzając się do osiemnastu dysków 3.5″ lub trzydziestu dwóch dysków 2.5″ dla niesamowitej pojemności, lub do dwudziestu czterech dysków SSD 2.5″ NVMe, jeśli bardziej zależy Ci na szybkim wejściu/wyjściu z pamięci masowej . Moc obliczeniowa i pamięć DRAM również nie pozostają na drugim planie – R740xd obsługuje do dwóch procesorów Intel Xeon Scalable, każdy z 28 rdzeniami i maksymalną pojemnością pamięci 3 TB. Jest niewiele zastosowań, w których ten nowy serwer nie sprawdziłby się znakomicie, co jest właśnie kierunkiem obranym przez firmę Dell EMC podczas projektowania tej coraz bardziej modułowej platformy.

Serwery PowerEdge R740 stanowią doskonały kompromis między wydajnością a pamięcią masową w obudowie 2U. Serwer można skonfigurować z maksymalnie dwoma procesorami Intel Scalable i 24 modułami pamięci DDR4 DIMM (lub 12 modułami NVDIMM), ale ich prawdziwą siłą jest podejście do pamięci masowej. Podczas gdy R740 oferuje do 16 zatok pamięci masowej, xd oferuje do 32 zatok 2.5”, z czego 24 mogą być wyposażone w dyski NVMe. Model R740xd oferuje również kilka unikalnych układów pamięci masowej w porównaniu z typowymi zatokami z przednim załadunkiem, w tym zatoki środkowe i tylne, które pozwalają na umieszczenie całej dodatkowej pamięci masowej w tej samej obudowie 2U. Układ ten umożliwia użytkownikom dostosowanie potrzeb pamięci masowej do aplikacji poprzez możliwość łączenia dysków NVMe, SSD i HDD w tej samej obudowie, co pozwala na warstwowanie pamięci masowej w obudowie. Model R740xd obsługuje również do 192 GB pamięci NVDIMM. Co więcej, R740xd umożliwia rozruch z wewnętrznych dysków SSD M.2 w RAID-zie za pośrednictwem karty rozszerzeń, zwalniając dostępną od przodu przestrzeń na przechowywanie obciążeń. Obie wersje nadają się do systemów SDS, dostawców usług i środowisk VDI, a kluczową różnicą jest całkowita pamięć masowa i dysk NVMe. Nowością w modelach R740/R740xd jest również zwiększona Obsługa układów GPU lub FPGA. Oba modele obsługują do trzech kart o mocy 300 W lub sześciu kart o mocy 150 W. W tej generacji firma Dell EMC zaprojektowała BIOS tak, aby automatycznie rejestrował przepływ powietrza wymagany przez każdą kartę i zapewniał indywidualnie dostosowany przepływ powietrza dzięki funkcji zwanej chłodzeniem wielowektorowym.

Z każdą aktualizacją dowolnej linii serwerów pojawiają się nowe procesory, więcej pamięci RAM oraz lepsze opcje pamięci masowej i sieciowej. Tym, co wyróżnia wiele firm, jest jednak pełne zarządzanie cyklem życia produktu. W granicach rozsądku, każdy serwer o tej samej specyfikacji sprzętowej będzie miał mniej więcej takie same wyniki. Różnica jednak szybko staje się widoczna w jakości sprzętu, szerokim zakresie oprogramowania pomocniczego i łatwości szybkiego wdrożenia systemu w danym środowisku. To kluczowy obszar, w którym Dell EMC wyróżnia się na rynku. Dell EMC oferuje użytkownikom kluczowe narzędzia, takie jak kontroler cyklu życia (LifeCycle Controller), kontroler iDRAC, OpenManage Mobile i inne. Wykorzystaliśmy wiele z tych narzędzi w naszym własnym środowisku i wielokrotnie byliśmy pod wrażeniem tego, jak prosta i dojrzała stała się platforma z biegiem czasu.

Nowe serwery PowerEdge od samego początku obsługują pamięć masową definiowaną programowo (SDS), co umożliwia ich wykorzystanie w takich zastosowaniach jak infrastruktura hiperkonwergentna. W swojej ofercie produktów dla przedsiębiorstw Dell EMC wykorzystuje serwer R740 z predefiniowanymi i sprawdzonymi rozwiązaniami, takimi jak Ready Nodes for ScaleIO lub VSAN, a także linię PowerEdge XC. Serwer R740xd umożliwia konfiguracje wykorzystujące wszystkie zewnętrzne wnęki na dyski dla samego produktu SDS, utrzymując segment rozruchowy na wewnętrznym dysku SSD m.2.

Nowy serwer Dell EMC PowerEdge R740xd jest już dostępny i oferuje szerokie możliwości konfiguracji. Do tej recenzji wykorzystaliśmy pojedynczy serwer R740xd w konfiguracji zbliżonej do topowej, a także klaster 12 serwerów R740xd w konfiguracji bardziej uproszczonej.

Używany przez nas pojedynczy R740xd jest zbudowany z następujących elementów:

• Dwa procesory Intel Xeon Platinum 8180
• 384 GB pamięci RAM DDR4 2667 MHz (32 GB x 12)
• 4 dyski SSD SAS o pojemności 400 GB
• 2 dyski SSD NVMe o pojemności 1.6 TB
• Mellanox ConnectX-4 Lx Dual Port 25GbE DA/SFP rNDC
• Ramka LCD z funkcjami Quick Sync 2 i OpenManage
• iDRAC 9 Przedsiębiorstwo

Specyfikacja serwera Dell EMC PowerEdge R740xd:

• Współczynnik kształtu: montaż w szafie 2U
• Procesory: do 2 procesorów Intel Scalable lub do 28 rdzeni
• Pamięć: 24x DDR4 RDIMM, LR-DIMM (maks. 3 TB)
• Obsługa pamięci NVDIMM: do 12 lub 192 GB
• wnęki na napędy
  • Zatoki przednie:
    • Do 24 dysków SAS/SSD/NVMe 2.5”, maks. 153 TB
    • Do 12 dysków SAS 3.5”, maks. 120 TB
  • Środek zatoki:
    • Do 4 dysków 3.5”, maks. 40 TB
    • Do 4 dysków SAS/SSD/NVMe 2.5”, maks. 25 TB
  • Zatoki tylne:
    • Do 4 dysków 2.5” maks. 25 TB
    • Do 2 dysków 3.5” maks. 20 TB
• Kontrolerzy magazynu
  • Kontrolery wewnętrzne: PERC H730p, H740p, HBA330, RAID programowy (SWRAID) S140
  • Podsystem pamięci masowej zoptymalizowany pod kątem rozruchu: HWRAID 2 dyski SSD M.2 120 GB, 240 GB
  • Zewnętrzny PERC (RAID): H840
  • Zewnętrzne karty HBA (nie-RAID): 12 Gbps SAS HBA
• porty
  • Opcje kart sieciowych: 4 x 1GE lub 2 x 10GE + 2 x 1GE lub 4 x 10GE lub 2 x 25GE
  • Porty przednie: VGA, 2 x USB 2.0, dedykowany IDRAC Direct Micro-USB
  • Porty tylne: VGA, szeregowy, 2 x USB 3.0, dedykowany port sieciowy iDRAC
• Karta graficzna:
  • VGA
  • Do 8 gniazd Gen3, do 4 gniazd x16
• Opcje GPU:
  • Nvidia Tesla P100, K80, K40, Grid M60, M10, P4, Quadro P4000.
  • AMD S7150, S7150X2
• obsługiwane systemy operacyjne
  • Kanoniczny Ubuntu LTS
  • Serwer Citrix Xen
  • Microsoft Windows Server z Hyper-V
  • Red Hat Enterprise Linux
  • Serwer SUSE Linux Enterprise
  • VMware ESXi
• Zasilanie
  • Tytan 750W, Platyna 495W, 750W, 1100W,
  • 1600 W i 2000 W
  • 48VDC 1100W, 380HVDC 1100W, 240HVDC 750W
  • Zasilacze typu hot-plug z pełną redundancją
  • Dostępnych jest do 6 wentylatorów z możliwością wymiany na gorąco, o pełnej redundancji i wysokiej wydajności

Zaprojektuj i zbuduj

Nowe serwery PowerEdge zostały przeprojektowane nie tylko po to, by wyglądać elegancko (co jest prawdą), ale także po to, by odzwierciedlać sposób interakcji użytkowników i aplikacji z nimi. Z przodu znajduje się nowa ramka, która obsługuje technologię Quick Sync z funkcją bezprzewodowego zarządzania OpenManage. Ta sama konstrukcja nowych serwerów jest również zastosowana w nowych systemach pamięci masowej Dell EMC, w tym w systemach takich jak macierz all-flash Unity 450F. Pod ramką znajdują się 24 2.5-calowe zatoki obsługujące dyski SATA, SAS, Nearline SAS i NVMe (jeśli są odpowiednio skonfigurowane).

Przód można skonfigurować tak, aby obsługiwał również 12 dysków 3.5”, jeśli maksymalna pojemność jest ważniejsza niż wydajność. Po lewej stronie znajdują się kontrolki stanu i identyfikatora oraz przycisk aktywacji sieci bezprzewodowej iDRAC Quick Sync 2. Po prawej stronie znajdują się przycisk zasilania, port VGA, port micro USB iDRAC Direct oraz dwa porty USB 2.0.

Podczas gdy inni na rynku szukają sposobów na obniżenie kosztów i eliminują komponenty na rzecz redukcji kosztów, Dell EMC pozostawił jeden element jako opcję dla modeli R740xd i R740 – przednią ramkę. Niektórzy mogą mówić: „Kogo to obchodzi?!”. Ale mały wyświetlacz LCD i jego trzy przyciski są niezwykle przydatne w środowisku centrum danych. Na przykład w scenariuszu, w którym nie można uzyskać zdalnego dostępu do kontrolera iDRAC, zmieniły się ustawienia sieci zarządzania i nie chcesz wyłączać i ponownie włączać serwera, aby ręcznie wejść do niego za pomocą karty awaryjnej i klawiatury, przednia ramka okazuje się bardzo przydatna. Na serwerze Dell EMC można przejść przez mały interfejs do ustawień kontrolera iDRAC i przełączyć adres IP zarządzania z powrotem na statyczny na DHCP za pośrednictwem panelu przedniego. Bez tej funkcji w wielu systemach konieczne byłoby ponowne uruchomienie systemu, aby zmienić go ręcznie. W modelu R740xd odbywa się to całkowicie poza pasmem, za pośrednictwem różnych elementów sterujących.

Zdejmując górną pokrywę, można zobaczyć, jak działa wnętrze i jak ogromną dbałość o szczegóły firma Dell EMC włożyła w nowe serwery PowerEdge. Wiele komponentów serwera można łatwo wymienić w razie potrzeby, a minimalizacja bałaganu pozwala na lepszy przepływ powietrza. W testowanym przez nas systemie widać dwugniazdową kartę SSD M.2 Boot, dwie karty RAID oraz dwa adaptery PCIe pass-through do gniazd NVMe z przodu.

Nasz system zawiera również wewnętrzną, dwugniazdową kartę microSD do rozruchu, która służy jako pamięć masowa hypervisora. Nie jest to aż tak oczywiste (ale bardzo ważne) – wszystkie kanały wentylacyjne wentylatorów chłodzących, które zapewniają przepływ powietrza przez system, obejmując cały sprzęt, ograniczając liczbę punktów dostępowych do minimum i pozwalając serwerowi zminimalizować nadmierny hałas wentylatora. Podczas testów zauważyliśmy (lub nie zauważyliśmy) żaden nadmierny hałas wentylatora. Przy ekstremalnym obciążeniu i nasyconych procesorach, hałas wentylatora utrzymywał się znacznie poniżej poziomu hałasu innych systemów typu whitebox w naszym laboratorium. Kolejną interesującą rzeczą, którą odkryliśmy, było to, jak systemy radziły sobie z przepływem powietrza przy wyższych temperaturach otoczenia. W naszym laboratorium lubimy wykorzystywać świeże powietrze do chłodzenia serwerów, dzięki czemu systemy w naszym laboratorium mogą pracować w szerokim zakresie temperatur. W sytuacjach, gdy R740xd działał w środowisku o wysokiej temperaturze otoczenia, płynnie zwiększał prędkość obrotową wentylatora, jednocześnie minimalizując hałas. Stanowi to wyraźny kontrast w porównaniu z innymi serwerami i sprzętem w naszym laboratorium, które można usłyszeć przez zamknięte drzwi lub które zagłuszają rozmowy prowadzone w ich pobliżu.

W obu naszych konfiguracjach opcje pamięci masowej typu mid-bay nie zostały skonfigurowane w systemie. Wykorzystaliśmy przykładowy zrzut ekranu z instrukcji technicznej serwera PowerEdge R740xd, który przedstawia wewnętrzne zatoki 3.5″, a także mocowania dysków 2.5″. Niewiele, jeśli w ogóle, innych popularnych serwerów oferuje tak wysoki poziom gęstości w konfiguracji systemowej. Chociaż na rynku dostępne są unikalne konfiguracje serwerów, wiele z nich jest tworzonych specjalnie pod kątem konkretnych aplikacji. Ma to ogromne znaczenie pod względem sposobu zarządzania i wdrażania unikalnych systemów, a także tego, kto nimi administruje w centrum danych.

Patrząc na tył obudowy R740xd, klienci szukający maksymalnego potencjału rozbudowy powinni zwrócić na to uwagę. Zaczynając od lewego górnego rogu, znajdują się trzy gniazda rozszerzeń PCIe o pełnej wysokości, a pod nimi przycisk identyfikacji systemu, dedykowany port sieciowy iDRAC, port szeregowy, port VGA i dwa porty USB 3.0. Pośrodku znajdują się dwa kolejne gniazda PCIe o pełnej wysokości, a także gniazdo o połowie wysokości przeznaczone na kartę RAID w tym systemie. Poniżej znajduje się gniazdo rNDC, w którym zainstalowano dwuportową kartę sieciową Mellanox 25 Gb/s. W prawym górnym rogu, nad dwoma zasilaczami, znajdują się dwa kolejne gniazda PCIe o pełnej wysokości. Mając do dyspozycji dwa wolne gniazda PCIe o pełnej wysokości, Dell EMC zaimplementował obsługę czterech 2.5-calowych dysków SSD NVMe, dwóch kart RAID, dwóch dysków SSD m2.boot oraz dwuportowej karty sieciowej Ethernet 25 Gb/s.

Gniazdo rNDC jest wykorzystywane do podłączenia głównego interfejsu sieciowego. Można je wstępnie wyposażyć w szereg rozwiązań, od czteroportowej karty sieciowej 1 GbE po dwuportowe karty 25 Gb od Mellanox i Broadcom. Żadna z opcji nie zastępuje jednego z dostępnych gniazd PCIe serwera, dzięki czemu pozostają one całkowicie otwarte do innych zastosowań. Jak pokazaliśmy w naszym poradniku modernizacji rNDC, ta zatoka jest łatwa w modernizacji i bardzo pomocna w odseparowaniu urządzeń sieciowych od głównych gniazd PCIe.

Zarząd

Serwer PowerEdge R740xd oferuje szeroki wachlarz opcji zarządzania, zarówno tradycyjnych, jak i mieszczących się w dłoni. Serwer R740xd można wdrożyć za pomocą aplikacji Dell EMC OpenManage Mobile lub lokalnie, jak w przypadku serwerów poprzedniej generacji. Możliwości aplikacji OpenManage Mobile mogą mieć ogromne znaczenie, zwłaszcza gdy konfigurujesz kilka serwerów w jednym centrum danych lub po prostu chcesz dokończyć konfigurację na miejscu, bez konieczności ciągłego chodzenia do biurka czy zabierania ze sobą wózka awaryjnego. Wykorzystanie predefiniowanych profili do szybkiego wdrożenia serwera przy użyciu jedynie telefonu komórkowego znacznie przyspiesza proces, który często wymaga użycia wózka awaryjnego w centrum danych.

Wbudowane radio Wi-Fi łączy użytkowników z serwerem R740xd, który jest zabezpieczony i bardzo bezpieczny. Wymagany jest lokalny i fizyczny dostęp do serwera, aby najpierw włączyć radio bezprzewodowe z panelu przedniego serwera, a także aby móc zeskanować etykietę informacyjną z przodu serwera. Po włączeniu sieci uzyskujesz dostęp do prywatnej sieci LAN, dostępnej z telefonu lub mobilnej stacji roboczej, co pozwala na połączenie z kontrolerem iDRAC za pośrednictwem aplikacji mobilnej lub przeglądarki internetowej.

Łączy to w sobie połączenie dostępu ręcznego do szybkiego sprawdzania statusu lub odpytywania systemu, a także bardziej zaawansowanych funkcji i pracy z iKVM bez konieczności podłączania przewodów lub kart awaryjnych. Bardzo krótki zasięg (5 do 10 metrów od serwera w środowisku centrum danych) pomaga również zminimalizować ryzyko niezauważonego dostępu do systemu. Po zakończeniu pracy wyłączenie łączności bezprzewodowej uniemożliwia dalszy dostęp.

Miłym dodatkiem wbudowanym w iDRAC jest również Group Manager, który umożliwia administratorom IT zarządzanie grupą serwerów R740 z poziomu samego iDRAC. W naszym środowisku pierwszy serwer R740xd pełni rolę lidera grupy, wymagając tylko jednego logowania do zdalnego zarządzania wieloma serwerami. Z centralnego punktu można sprawdzić status serwera, a także włączyć lub wyłączyć każdy serwer i szybko przejść do lokalnego interfejsu iDRAC bez konieczności wpisywania dodatkowych danych logowania.

iDRAC jest sercem zarządzania Dell od jakiegoś czasu. Niedawno firma ogłosiła szereg udoskonaleń, które mają na celu jeszcze większą poprawę komfortu użytkowania i ogólnej funkcjonalności iDRAC. iDRAC9 został wyposażony w mocniejszy procesor, który czterokrotnie zwiększa wydajność. Oferuje teraz większą automatyzację, oszczędzając czas administratorów IT i jednocześnie redukując liczbę błędów. Wszystkie ustawienia BIOS-u można teraz dostosować za pośrednictwem iDRAC zamiast uruchamiania BIOS-u. Nowy iDRAC oferuje ulepszone konfiguracje pamięci masowej, takie jak rozszerzanie pojemności online, migracja poziomów RAID, kryptograficzne wymazywanie dysków fizycznych, odbudowywanie/anulowanie odbudowy dysków fizycznych, włączanie odwracalnego hot-spare i zmiana nazw dysków wirtualnych.

Wspominając o znaczącej poprawie wydajności iDRAC, nie można tego ani trochę przesadzić. Nowy interfejs HTML5 jest znacznie szybszy we wszystkich obszarach, w tym przy pierwszym logowaniu i pełnej interakcji za pośrednictwem interfejsu WebGUI iDRAC. W porównaniu z modelem R730 (który nie był gorszy od poprzednika, gdy się pojawił), jest to strzał w dziesiątkę. Jeśli chodzi o niektóre nowe funkcje dostępne bezpośrednio po zalogowaniu się do iDRAC, zarządzanie oferuje teraz zdalny widok o nazwie Connection View. Pozwala on administratorom IT na natychmiastowy wgląd w różne aspekty serwera. Dodatkowo dostępny jest nowy panel do zdalnego zarządzania za pomocą menedżera grupy iDRAC. Aby zapewnić jeszcze lepszy dostęp do połączenia bezpośredniego, port iDRAC znajduje się teraz bezpośrednio z przodu serwera.

Do kontrolera iDRAC wprowadzono dodatkowe funkcje, które pozwalają użytkownikom lepiej dostosować każdy serwer do konkretnej aplikacji. Ustawienia na poziomie BIOS-u można teraz konfigurować bezpośrednio z poziomu kontrolera iDRAC, bez konieczności logowania się do konsoli. Ułatwia to zmianę kilku kluczowych ustawień przed pierwszym wdrożeniem – wszystko za pomocą przeglądarki internetowej lub aplikacji na telefonie komórkowym. W przypadku wdrażania wielu serwerów jednocześnie użytkownicy mogą również utworzyć plik profilu serwera, aby szybko wdrożyć go na wielu serwerach.

Zarządzanie zainstalowanym sprzętem również podążyło interesującą ścieżką w tym serwerze najnowszej generacji. Dell ułatwił użytkownikom zarządzanie kartami rozszerzeń PCIe, dzięki czemu serwer wykrywa typ karty i automatycznie dostosowuje prędkość wentylatora, aby zapewnić odpowiednie chłodzenie. Przepływ powietrza można dodatkowo dostosować, konfigurując prędkość wentylatora LFM dla każdego zainstalowanego urządzenia, a także dostosowując główny offset na poziomie serwera. Wiele modyfikacji chłodzenia nie ma na celu „lepszego” chłodzenia zainstalowanego sprzętu niż w serwerach poprzedniej generacji; chodzi raczej o *idealne* chłodzenie sprzętu przy minimalnym wymaganym przepływie powietrza. W wielu serwerach można ustawić wentylatory na pełną prędkość i nie martwić się o przegrzanie sprzętu. Jednak odbywa się to kosztem nadmiernego zużycia energii i hałasu.

Zminimalizowany przepływ powietrza w znacznym stopniu przyczynia się do zmniejszenia zużycia energii poprzez marnowanie energii na niepotrzebnie wysokie obroty wentylatorów. Ostatecznie sprawia to, że korzystanie z centrum danych staje się przyjemniejsze, bez ogłuszającego szumu wentylatorów.

Wydajność

Porównując R740xd z systemami poprzedniej generacji, potencjał obliczeniowy i pamięci masowej gwałtownie wzrósł. Dzięki aktualizacji Intel Broadwell, najmocniejszy procesor oferowany w serii R730 (E5-2699v4) oferuje 96.8 GHz w konfiguracji dwuprocesorowej. Jednak dzięki linii Intel Scalable w PowerEdge R740xd, najmocniejszy procesor (Platinum 8180) podnosi tę wartość do 139.66 GHz. Na pierwszy rzut oka to wzrost o 44%, ale to nawet nie początek poprawy taktowania przy większej liczbie rdzeni ani poprawy taktowania pamięci DRAM. Po stronie pamięci masowej, dyski SSD NVMe również zyskały na znaczeniu w konfiguracjach R740xd, a oferta obejmuje obecnie maksymalnie 24 dyski SSD NVMe, podczas gdy w R730xd było ich cztery.

Przyglądając się ulepszeniom wprowadzonym w najnowszej generacji serwera Dell EMC PowerEdge, w dalszej części recenzji poruszymy zarówno wydajność lokalną, jak i wydajność klastrową w grupie ośmiu serwerów wykorzystujących pamięć masową z macierzy Dell EMC Unity 450F All-Flash. Niniejsza recenzja ma na celu pomóc zainteresowanym kupującym przekonać się, jak dobrze te serwery działają w konfiguracji pojedynczej instancji, a także jak współdziałają w wysoce zwirtualizowanym środowisku w ekosystemie Dell EMC. Wszystkie te systemy łączą karty sieciowe Mellanox ConnectX-4 25 Gb rNDC oraz przełączniki Dell EMC Networking Z9100 100G.

W sekcji poświęconej wydajności systemu lokalnego, mamy dobrze wyposażony serwer R740xd, który testujemy z dwoma różnymi konfiguracjami NVMe. Jedna z nich korzysta z dwóch dysków SSD Samsung PM1725a NVMe o pojemności 1.6 TB, a druga z czterech dysków SSD Toshiba PX04P NVMe o pojemności 1.6 TB . Dzięki procesorom Intel Platinum 8180 mieliśmy mnóstwo cykli procesora do wykorzystania przy obciążeniach pamięci masowej, co dało nam szansę na zademonstrowanie różnicy po przejściu z dwóch na cztery dyski SSD NVMe w ramach tego samego obciążenia aplikacji. Dodatkowo, testujemy pamięć masową do granic możliwości w środowisku ESXi 6.5, przeprowadzając test vdbench z wieloma zadaniami, z wieloma obciążeniami symulującymi podstawowe testy „czterech narożników” aż do śladów VDI.

Wydajność Sysbench MySQL

Nasz pierwszy test porównawczy aplikacji z pamięcią lokalną opiera się na bazie danych Percona MySQL OLTP, mierzonej za pomocą SysBench. Ten test mierzy również średnią liczbę transakcji na sekundę (TSP), średnie opóźnienie oraz średnie opóźnienie na poziomie 99. percentyla.

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
• 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

Porównaliśmy wydajność dwóch przebiegów Sysbench na serwerze PowerEdge R740xd: jeden z 4 maszynami wirtualnymi hostowanymi na dwóch dyskach SSD NVMe i drugi z 4 maszynami wirtualnymi z dedykowanym dyskiem SSD NVMe dla każdej maszyny wirtualnej. W obu tych testach obciążenie procesora nie osiągnęło punktu krytycznego 100%. Zaobserwowaliśmy podział wykorzystania procesora na około 60% i 80% w obu testach porównawczych, co oznacza, że ​​nadal istniało pole do rozwoju dzięki dodatkowym maszynom wirtualnym i większej pamięci DRAM. W pierwszym teście z dwoma dyskami SSD NVMe hostującymi maszyny wirtualne Sysbench, łączna wartość TPS wyniosła 11 027, a w drugim teście z czterema dyskami SSD NVMe, łączna wartość TPS wzrosła do 13 224. Kontrastuje to z wynikiem 10 683 TPS uzyskanym przez serwer PowerEdge R630, który testowaliśmy około rok temu również z procesorami E5-2699v4 i czterema dyskami SSD NVMe.

Patrząc na średnie opóźnienie w naszym obciążeniu Sysbench, wynik dla 2 dysków SSD NVMe wyniósł 11.61 ms, natomiast dla 4 dysków SSD NVMe — 9.69 ms.

W najgorszym przypadku pomiaru opóźnienia 99. percentyla 2 dysków SSD NVMe osiągnęło opóźnienie 24.5 ms, podczas gdy 4 dyski SSD NVMe uzyskały bardzo stabilny wynik 20.7 ms.

Wydajność serwera SQL

Protokół testowania OLTP dla Microsoft SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Transaction Processing Performance Council Benchmark C (TPC-C), 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 i został on obciążony programem 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

Podobnie jak w przypadku naszego benchmarku Sysbench, testowaliśmy konfiguracje z 2 dyskami SSD NVMe oraz 4 dyskami SSD NVMe. Przy 4 maszynach wirtualnych rozłożonych na 2 dyskach, łączna wartość TPS w Benchmark Factory wyniosła 12 631, natomiast przy 4 dyskach SSD NVMe – 12 625. Choć może to wydawać się nieco nieintuicyjne, w naszej konkretnej konfiguracji benchmarku, poniższe pomiary opóźnień pokazują prawdziwy obraz sytuacji.

W przypadku dwóch dysków SSD NVMe średnie opóźnienie wyniosło 6.5 ms w przypadku czterech obciążeń SQL Server, natomiast w przypadku czterech dysków SSD NVMe wartość ta spadła do zaledwie 4 ms. W obu testach serwer wykorzystywał zaledwie 20 i 22% mocy obliczeniowej procesora. Serwer PowerEdge R740xd z dwoma procesorami Intel 8180 ma ogromny potencjał obliczeniowy i pamięci masowej, co pozwala mu bez problemu obsługiwać tego typu obciążenia baz danych.

Analiza obciążenia VDBench

Ostatnia sekcja testów wydajności lokalnej koncentruje się na wydajności obciążenia syntetycznego. W tym obszarze wykorzystaliśmy cztery dyski SSD NVMe w VMware ESXi 6.5 i równomiernie rozmieściliśmy 16 roboczych maszyn wirtualnych, z których każda miała zamontowane dwa dyski wirtualne MDK o pojemności 125 GB, aby zmierzyć rozmiar pamięci masowej wynoszący 4 TB. Ten typ testu jest przydatny do pokazania, jak wyglądają rzeczywiste metryki pamięci masowej z uwzględnieniem narzutu związanego ze środowiskiem zwirtualizowanym.

W przypadku testów porównawczych macierzy pamięci masowej, testy aplikacji są najlepsze, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż nie odzwierciedlają one idealnie rzeczywistych obciążeń, testy syntetyczne pomagają w ustaleniu punktu odniesienia dla urządzeń pamięci masowej, zapewniając powtarzalność, która ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań. Obciążenia te oferują szereg różnych profili testowych, od testów „czterech kątów”, przez testy rozmiaru transferu baz danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI. Wszystkie te testy wykorzystują generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala to nam powtarzać te same obciążenia dla szerokiej gamy urządzeń pamięci masowej, w tym macierzy flash i pojedynczych urządzeń pamięci masowej. Po stronie macierzy wykorzystujemy klaster serwerów Dell PowerEdge R730:

Profile:

• Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
• Losowy zapis 4K: 100% zapisu, 64 wątki, 0-120% ioracji
• 64K Sekwencyjny odczyt: 100% odczytu, 16 wątków, 0-120% ioratu
• 64K Sekwencyjny zapis: 100% zapisu, 8 wątków, 0-120% ioratu
• Syntetyczna baza danych: SQL i Oracle
• Ślady pełnego klonu VDI i klonów powiązanych

Analizując szczytową wydajność odczytu, Dell EMC PowerEdge R740xd oferował opóźnienie poniżej milisekundy przy odczycie 4K, do nieco ponad 800 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), zaczynając od 0.21 ms. W szczytowym momencie R740xd osiągnął 978 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy opóźnieniu 3.8 ms.

Patrząc na szczytową wydajność zapisu 4K, R740xd rozpoczął od opóźnienia 0.12 ms i utrzymywał je poniżej 1 ms, aż do osiągnięcia około 730 tys. IOPS. W szczytowym momencie R740xd osiągnął ponad 834 tys. IOPS przy 2.4 ms.

Po przełączeniu na szczytowy odczyt 64 KB, R740xd rozpoczął od opóźnienia 0.27 ms i utrzymywał je poniżej 1 ms, aż do osiągnięcia około 150 000 IOPS. Osiągnął on szczyt nieco ponad 170 000 IOPS z opóźnieniem 3 ms. R740xd zakończył test z przepustowością 10.644 GB/s.

W przypadku sekwencyjnego zapisu szczytowego 64 KB, R740xd rozpoczął od 0.14 ms i utrzymywał się poniżej 1 ms, aż do osiągnięcia nieco ponad 65 000 IOPS. R740xd osiągnął szczyt na poziomie 93 000 IOPS z opóźnieniem 2.7 ms. R740xd osiągnął również przepustowość szczytową na poziomie 5.83 GB/s.

W naszym obciążeniu SQL, R740xd początkowo miał opóźnienie 0.21 ms i utrzymywał je poniżej 1 ms, aż do momentu osiągnięcia wartości od 700 tys. do 750 tys. IOPS. Osiągnął szczyt na poziomie 760 tys. IOPS i zaledwie 1.29 ms.

W teście porównawczym SQL 90-10, R740xd rozpoczął z opóźnieniem 0.2 ms i utrzymywał je poniżej 1 ms aż do osiągnięcia wartości nieco poniżej 600 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). R740xd osiągnął szczyt ponad 634 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 1.57 ms.

W teście SQL 80-20 R740xd rozpoczął od opóźnienia 0.2 ms i utrzymywał je poniżej 1 ms, aż do przekroczenia 481 tys. IOPS. R740xd osiągnął szczyt na poziomie prawie 538 tys. IOPS z opóźnieniem 1.7 ms.

W przypadku obciążenia Oracle, R740xd rozpoczął z opóźnieniem 0.2 ms i utrzymywał je poniżej 1 ms aż do przekroczenia 400 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). R740xd osiągnął szczyt na poziomie 470 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 2.5 ms.

W teście Oracle 90-10, R740xd rozpoczął od opóźnienia 0.2 ms i utrzymał je poniżej 1 ms w całym teście. Osiągnął szczyt 636 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 0.98 ms.

W przypadku Oracle 80-20, R740xd rozpoczął od opóźnienia 0.2 ms i utrzymywał je poniżej 1 ms, aż do momentu, gdy wartość ta spadła poniżej 529 tys. IOPS. Osiągnęła szczyt na poziomie 533 tys. IOPS z opóźnieniem 1.14 ms.

Po przełączeniu na VDI Full Clone, test rozruchu wykazał, że R740xd rozpoczynał z opóźnieniem 0.21 ms i utrzymywał je poniżej 1 ms do około 490 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). R740xd osiągnął szczyt na poziomie 539 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 1.9 ms.

Początkowe logowanie do VDI Full Clone rozpoczęło się od opóźnienia 0.17 ms i utrzymywało się poniżej 1 ms do około 175 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). R740xd osiągnął szczyt na poziomie 218 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 4.1 ms.

Logowanie do VDI Full Clone Monday rozpoczęło się od opóźnienia 0.2 ms, utrzymując się poniżej 1 ms aż do przekroczenia 180 tys. IOPS. Osiągnęło szczyt na poziomie 215 tys. IOPS z czasem 2.36 ms.

Przechodząc do VDI Linked Clone, test rozruchu wykazał, że wydajność utrzymywała się poniżej 1 ms do około 350 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), a później osiągnęła szczyt na poziomie 376 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy średnim opóźnieniu wynoszącym 1.36 ms.

W profilu Linked Clone VDI mierzącym wydajność początkowego logowania zaobserwowaliśmy opóźnienie rzędu kilku milisekund do około 130 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), gdzie w szczytowym momencie wzrosło ono do 154 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z czasem 1.64 ms.

W naszym ostatnim profilu omawiającym wydajność logowania poniedziałkowego VDI Linked Clone widzieliśmy, że przejście bariery 1 ms miało miejsce przy około 109 tys. IOPS, podczas gdy obciążenie nadal rosło, aż do osiągnięcia szczytu na poziomie 151 tys. IOPS i średniego opóźnienia 3.36 ms.

Wniosek

Nowy serwer Dell EMC PowerEdge R740xd to wersja R740 z „ekstremalnymi dyskami”. W obudowie 2U mieści do 32 dysków 2.5”, w tym do 24 dysków NVMe. Ten serwer pozwala w pełni wykorzystać potencjał wydajnej pamięci masowej, wykorzystując maksymalnie dwa procesory Intel Scalable i do 3 TB pamięci. Dell EMC nie poprzestał na ulepszeniach sprzętowych. Nowy serwer oferuje wbudowaną obsługę technologii SDS, co czyni go idealnym rozwiązaniem w zastosowaniach wymagających wykorzystania technologii HCI. Serwer jest modułowy i wysoce konfigurowalny, aby sprostać niemal wszystkim potrzebom klientów.

W naszych testach wydajności aplikacji przetestowaliśmy jeden serwer Dell EMC PowerEdge R740xd z 4 maszynami wirtualnymi hostowanymi na dwóch dyskach SSD NVMe oraz drugi serwer z 4 maszynami wirtualnymi, z dedykowanym dyskiem SSD NVMe dla każdej maszyny wirtualnej. W przypadku Sysbench, test z 4 dyskami NVMe uzyskał wynik 13 224 TPS, średnie opóźnienie 10 ms i opóźnienie w najgorszym scenariuszu 21 ms, podczas gdy test z 2 dyskami NVMe uzyskał 11 028 TPS, średnie opóźnienie 12 ms i opóźnienie w najgorszym scenariuszu 24 ms. W naszym teście SQL Server, test z 4 dyskami NVMe osiągnął łączny wynik TPS wynoszący 12 625 TPS i łączne opóźnienie 4 ms. Test z 2 dyskami NVMe dał łączny wynik TPS wynoszący 12 631,8 TPS i łączne opóźnienie 6.5 ms.

W naszej analizie obciążenia VDBench, serwer R740xd naprawdę błyszczał w zwirtualizowanym środowisku ESXi 6.5. W naszym losowym teście syntetycznym 4K uzyskaliśmy wydajność poniżej milisekundy przy odczycie do 800 000 IOPS i zapisie do 730 000 IOPS. W sekwencyjnym odczycie 64K, serwer R740xd osiągnął opóźnienie poniżej milisekundy do 150 000 IOPS i przepustowość 10.644 GB/s. W przypadku zapisu 64K, serwer osiągnął wydajność poniżej milisekundy do 65 000 IOPS i przepustowość 5.83 GB/s. W naszym obciążeniu SQL ponownie zaobserwowaliśmy wysoką wydajność poniżej milisekundy (do 700 000 IOPS, 600 000 IOPS i 481 000 IOPS dla obciążenia 90-10, odpowiednio 80-20), ale najbardziej imponujące było to, że wydajność osiągnęła maksimum z opóźnieniem od 1.29 ms do 1.7 ms, a wydajność w każdym z nich znacznie przekroczyła 500 000 IOPS. Obciążenie Oracle również wykazało wysoką wydajność poniżej milisekundy, ponieważ obciążenie 90-10 wykonało cały test w czasie poniżej 1 ms, osiągając szczyt na poziomie 636 000 IOPS. Serwer R740xd osiągnął szczytowe wartości IOPS: 539 000, 218 000 i 215 000 w pełnym klonie (z maksymalnym opóźnieniem 1.9 ms, 4.1 ms i 2.36 ms). W naszych testach porównawczych z połączonym klonem serwer osiągnął szczytowe wartości IOPS: 376 000, 154 000 i 151 000 (z maksymalnym opóźnieniem 1.36 ms, 1.64 ms i 3.36 ms).

Firma Dell EMC jest wyraźnie podekscytowana premierą nowej linii serwerów, a w szczególności modelu R740xd, będącego sercem linii PowerEdge. Zarejestrowaliśmy wiele tygodni z nowymi systemami, a trzynaście serwerów R740xd stanowi rdzeń naszego laboratorium testowego. Z naszych prac wynika, że ​​serwery zrobiły wrażenie pod każdym względem, od łatwości zarządzania za pośrednictwem iDrac i OpenManage Mobile po wydajność dzięki zatokom NVMe. Biorąc pod uwagę dodatkową elastyczność, jaką oferuje wersja xd serwera R740, nic dziwnego, że Dell EMC wykorzystuje go jako kluczowy element kilku swoich rozwiązań SDS, w tym na przykład węzłów vSAN Ready, ScaleIO Ready, Storage Spaces Direct Ready, VxRail i XC740xd (Nutanix). Ogólnie rzecz biorąc, PowerEdge R740xd to najbardziej kompleksowa oferta serwerów, jaką widzieliśmy do tej pory pod względem jakości wykonania, konstrukcji systemu, elastyczności pamięci masowej, wydajności i łatwości zarządzania – co czyni go niekwestionowanym liderem w branży i naszym pierwszym wyborem redakcji w kategorii serwerów.

Strona produktu Dell EMC PowerEdge R740xd

Omów tę recenzję

Zapisz się do newslettera StorageReview