Recenzja NetApp AFF A250

Firma NetApp rozszerzyła swoją ofertę macierzy all-flash o nowy model NetApp AFF A250 z klasy podstawowej i średniej . W tym przedziale cenowym to jedno. Jednak NetApp idzie o krok dalej, oferując kompleksową obsługę technologii NVMe, w tym NVMe over Fibre Channel (NVMe/FC). Chociaż NetApp jest dobrze znana z wysokowydajnych macierzy all-flash (sprawdź nasze poprzednie recenzje tutaj i tutaj ), obiecuje o 45% wyższą wydajność i 33% większą efektywność pamięci masowej w modelu A250 (w porównaniu z A200 ).

Czym wyróżnia się NetApp AFF A250

Nowy NetApp AFF A250 oferuje wiele korzyści, podobnie jak pozostałe macierze z linii AFF. Przyspiesza działanie aplikacji takich jak AI i ML, minimalizuje zajmowaną powierzchnię w centrum danych dzięki większej gęstości oraz upraszcza operacje IT. Główną różnicą w stosunku do A250 jest to, że oferuje te korzyści przy niższym koszcie, oferując jednocześnie takie korzyści, jak NVMe/FC, które często występują tylko w droższych macierzach. Pomimo wszystkich ulepszeń, organizacje mogą spodziewać się ceny zbliżonej do wcześniej oferowanego modelu A220.

Z punktu widzenia sprzętu, macierz NetApp AFF A250 wykorzystuje parę kontrolerów w konfiguracji aktywny-aktywny, podobnie jak większość innych macierzy NetApp AFF lub serii A. Chociaż firma nie podaje tego wprost, macierz wykorzystuje dwa 64-bitowe, 12-rdzeniowe procesory Skylake-D i 128 GB pamięci RAM. NetApp oferuje kompleksowe rozwiązanie NVMe, wykorzystując zarówno pamięć masową NVMe, jak i technologię NVMe over Fabrics. Macierz oferuje do 35 PB efektywnej pojemności (w oparciu o współczynnik wydajności pamięci masowej 5:1 i maksymalną liczbę zainstalowanych dysków SSD).

Jeśli chodzi o oprogramowanie, NetApp oferuje ONTAP 9.8P2. Przeprowadziliśmy tutaj dogłębną analizę ONTAP w ogólności (a konkretnie wersji 9.7) . Wersja 9.8 ukazała się kilka miesięcy temu i koncentrowała się na prostocie. Założeniem jest, że im łatwiejsze jest zarządzanie macierzą, tym mniej czasu zajmuje zarządzanie pamięcią masową. NetApp uprościł ONTAP System Manager, NetApp Active IQ i NetApp Cloud Insights, deklarując, że teraz pamięć masową dla aplikacji można udostępnić w mniej niż dziesięć minut. Integracja z chmurą w wersji 9.8 umożliwia warstwowanie w chmurze, buforowanie danych w chmurze i tworzenie kopii zapasowych w chmurze.

Specyfikacja NetApp AFF A250

Maksymalna skalowalność	2–24 węzły (12 par HA)
Maksymalna liczba dysków SSD	48
Maksymalna efektywna pojemność	1.1PB
Specyfikacje dla każdego systemu (podwójny kontroler aktywny-aktywny)
Współczynnik kształtu kontrolera	2U
Gniazda rozszerzeń PCIe	4
Porty docelowe FC (automatyczne przełączanie zakresu 32 Gb)	Do 16
Porty 100GbE (automatyczne przełączanie zakresu 40GbE)	4
Porty 25GbE (automatyczne przełączanie zakresu 10GbE)	Do 16
10Gbase-T (automatyczne przełączanie zakresu 1GbE)	4
Porty SAS 12 Gb/6 Gb	4
Obsługiwana sieć pamięci masowej	NVMe/FC, FC, iSCSI, NFS, pNFS, CIFS/SMB, Amazon S3
Wersja systemu operacyjnego	ONTAP 9.8 RC1 lub nowszy
Półki i media	NS224 (2U; 24 dyski, 2.5” SFF NVMe); DS224C (2U; 24 dyski, 2.5” SFF); DS2246 (2U; 24 dyski, 2.5” SFF)

NetApp AFF A250 Zaprojektuj i zbuduj

Z ramką, NetApp AFF A250 wygląda bardzo podobnie do pozostałych obudów z serii A. Ramka jest srebrna i służy głównie do wentylacji. Logo NetApp znajduje się po lewej stronie. Ta macierz ma rozmiar 2U.

Po zdjęciu ramki widać zatoki napędów umieszczone z przodu.

Odwracając go do tyłu, widzimy dwa kontrolery rozdzielone dokładnie na środku i ułożone jeden na drugim. Każdy kontroler ma zasilacz po lewej stronie, a następnie port konsoli, port USB 3.0, port Micro USB, port zarządzania, dwa porty 10Gbase-T i dwa porty 25GbE. W prawym górnym rogu znajdują się dwa gniazda Mezzanine.

Otwierając macierz, uzyskujemy łatwy dostęp do wszystkiego, co wymaga wymiany. W razie potrzeby można skorzystać z 64-bitowych, 12-rdzeniowych procesorów Skylake-D i pamięci RAM. Dostęp do pamięci masowej jest łatwy przez przedni panel urządzenia.

Wydajność NetApp AFF A250

Nasza konfiguracja A250 obejmuje 12 dysków SSD NVMe o pojemności 1.92 TB i oprogramowanie NetApp ONTAP 9.8P2. Macierz została skonfigurowana przez NetApp w trybie RAID-DP z dwiema pulami pamięci masowej po 3 TB każda. Testy w ramach tej recenzji przeprowadzono w tradycyjnym trybie SAN FC. Wydajność NVMe/FC wykracza poza zakres tej recenzji. Do łączności wykorzystaliśmy 8 portów FC 32 Gb/s w naszej macierzy pamięci masowej, rozdzielonych równomiernie między oba kontrolery.

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 i został on poddany testowi 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

Na potrzeby analizy obciążenia aplikacji uruchomiliśmy NetApp AFF A250 i A200 z włączoną funkcją redukcji danych (DR).

W przypadku opóźnienia serwera SQL Server, 8VM A250 uzyskało łączny wynik 22.75 ms, przy czym pojedyncze maszyny wirtualne działały w przedziale od 19 ms do 25 ms. 4VM A250 uzyskało łączny wynik 8.5 ms, przy czym pojedyncze maszyny wirtualne działały w przedziale od 6 ms do 11 ms. Dla porównania, A200 z 4VM osiągnął łączny wynik 25 ms, przy czym pojedyncze maszyny wirtualne działały w przedziale od 24 ms do 26 ms.

Ogólnie rzecz biorąc, widzimy, że A250 robi ogromne postępy w wydajności 4VM, ale to skalowalność naprawdę się wyróżnia. A250 może obsłużyć ponad dwukrotnie więcej zadań niż A200, jeśli chodzi o SQL.

Wydajność Sysbench MySQL

Nasz kolejny test porównawczy aplikacji pamięci masowej składa się z bazy 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

• Stoły: 100
  • Rozmiar: 10,000,000
  • Wątki: 32 Baza danych
• Bufor RAM: 24 GB

• Długość testu: 3 godziny
  • 2 godziny wstępnego kondycjonowania 32 wątków
  • 1 godzina 32 wątki

W teście Sysbench OLTP, 8VM A250 uzyskał łączny wynik 13 134,55 TPS, a 16VM – 16 149,06 TPS. Dla porównania, łączny wynik 8VM A200 wyniósł 8 870,52 TPS, a 16VM – 9 035,3 TPS.

W przypadku średniego opóźnienia w Sysbench, 8VM A250 uzyskało łączny wynik 19.49 ms, a 16VM 31.72 ms. A200 uzyskało 28.86 ms dla 8VM i 56.68 ms dla 16VM.

W naszym najgorszym scenariuszu opóźnienia (99. percentyl) łączne opóźnienie procesora A250 z 8VM wyniosło 51.6 ms, a z 16VM – 85.77 ms. Z kolei procesor A200 osiągnął łączne opóźnienie 84.93 ms z 8VM i 152.01 ms z 16VM.

Podobnie jak w przypadku SQL Server, nowy NetApp AFF 250 jest w stanie osiągnąć wydajność mniej więcej dwukrotnie większą niż A200, przy znacznie lepszym profilu opóźnień.

Analiza obciążenia VDBench

W przypadku testów porównawczych macierzy pamięci masowej, testy aplikacyjne sprawdzają się najlepiej, a testy syntetyczne plasują się na drugim miejscu. Chociaż testy syntetyczne nie odzwierciedlają idealnie rzeczywistych obciążeń, pomagają w ustaleniu punktu odniesienia dla urządzeń pamięci masowej, zapewniając powtarzalność, która ułatwia porównywanie konkurencyjnych rozwiązań.

Te obciążenia oferują szereg zróżnicowanych profili testowych, od testów „czterech narożników”, przez testy rozmiaru transferu wspólnej bazy danych, po przechwytywanie śladów z różnych środowisk VDI. Wszystkie te testy wykorzystują wspólny generator obciążeń vdBench z silnikiem skryptowym do automatyzacji i przechwytywania wyników w dużym klastrze obliczeniowym. Pozwala to nam powtarzać te same obciążenia w szerokiej gamie urządzeń pamięci masowej, w tym w macierzach flash i indywidualnych urządzeniach pamięci masowej.

Profile:

• • • Losowy odczyt 4K: 100% odczytu, 128 wątków, 0-120% ioratu
    • 4K losowy zapis: 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

W testach VDBench uruchomimy obie macierze z włączoną redukcją danych.

W przypadku losowego odczytu 4 KB, NetApp AFF A250 wykazał dość znaczną poprawę w porównaniu z A200, z opóźnieniem poniżej milisekundy do ponad 500 KB, osiągając szczyt na poziomie 594 388 IOPS i opóźnieniem 6.9 ms. To ponad dwukrotnie większa wydajność niż w przypadku A200, przy opóźnieniu mniejszym niż połowa.

W losowym zapisie 4K A250 ponownie prześcignął swojego poprzednika, osiągając szczytową wydajność 169 543 IOPS i opóźnienie 10.4 ms. Ponownie, to ponad dwukrotnie wyższa szczytowa wydajność i mniej więcej o połowę niższe opóźnienie niż w przypadku A200.

Przechodząc do pracy sekwencyjnej, a konkretnie do naszych obciążeń 64 tys., w odczycie zauważyliśmy, że A250 utrzymywał się poniżej 1 ms do około 100 tys. IOPS, czyli około 7 GB/s, a szczytowy wynik wyniósł 114 060 IOPS, czyli 7.13 GB/s, przy opóźnieniu 7.8 ms. Wydajność szczytowa A250 była o niebo lepsza niż A200, choć maksymalne opóźnienia nie różniły się znacząco.

Podczas zapisu 64 KB A250 osiągnął szczytową wartość około 41 000 IOPS, czyli około 2.6 GB/s, z opóźnieniem około 24 ms, po czym wydajność nieznacznie spadła, a opóźnienie wzrosło. W tym przypadku A250 osiągnął wyższe wartości szczytowe, mimo że miał prawie dwukrotnie większe opóźnienie.

Przechodzimy do naszych testów SQL: SQL, SQL 90-10 i SQL 80-20. W SQL, NetApp AFF A250 utrzymywał się poniżej 1 ms, aż przekroczył 300 tys., a następnie osiągnął szczyt 348 403 IOPS z opóźnieniem 2.4 ms, po czym nastąpił niewielki spadek. Wykazał znaczną poprawę zarówno pod względem wydajności, jak i opóźnienia w porównaniu z A200.

W SQL 90-10, A250 miał opóźnienie poniżej milisekundy do około 270 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), a następnie osiągnął szczyt na poziomie 321 604 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) z opóźnieniem 2.7 ms. Ponownie, oznacza to dwukrotnie wyższą wydajność przy opóźnieniu mniejszym niż połowa poprzedniego modelu.

W SQL 80-20, A250 utrzymywał się poniżej 1 ms do około 200 tys. IOPS, a następnie osiągnął szczyt na poziomie 263 157 IOPS przy opóźnieniu 3.6 ms. Podwojenie wydajności i zmniejszenie opóźnień w A250 stało się niemal standardem; dział marketingu nie potrafiłby tego lepiej opisać.

Kolejna partia testów to nasze testy Oracle: Oracle, Oracle 90-10 i Oracle 80-20. W Oracle A250 zapewnił nam opóźnienie poniżej milisekundy, aż do przekroczenia 200 tys. IOPS, a następnie osiągnął szczyt na poziomie 263 802 IOPS przy opóźnieniu 4.5 ms. To o ponad 100 tys. IOPS więcej niż w przypadku A200, przy opóźnieniu niższym o ponad 5 ms.

W przypadku Oracle 90-10, A250 wystartował i utrzymywał się poniżej 1 ms do około 275 tys. IOPS. Od tego momentu osiągnął szczyt na poziomie 333 108 IOPS z opóźnieniem 1.8 ms. Ten sam imponujący wynik to dwukrotnie wyższa wydajność i mniej niż o połowę mniejsze opóźnienie.

Oracle 80-20 zaobserwował, że A250 miał długą serię poniżej 1 ms, aż do około 220 tys. IOPS, a następnie szczyt na poziomie 273 948 IOPS z opóźnieniem 2.1 ms. To daje szczytową wydajność na poziomie 143 tys. IOPS w porównaniu z A200 i opóźnienie na poziomie 2/5 w porównaniu z A200.

Następnie przeszliśmy do testu klonowania VDI, pełnego i połączonego. W przypadku rozruchu VDI Full Clone (FC), NetApp AFF A250 osiągnął 200 tys. IOPS przy opóźnieniu poniżej 1 ms, czyli około 4 razy więcej niż A200. A250 osiągnął szczytową wartość 229 571 IOPS przy opóźnieniu nieco ponad 3 ms, po czym nieznacznie spadł. To daje mu przewagę 100 tys. IOPS nad A200 przy opóźnieniu mniejszym niż połowa.

Podczas początkowego logowania VDI FC, A250 osiągał opóźnienie poniżej milisekundy do około 55 tys. IOPS, a następnie osiągnął szczyt na poziomie 90 270 IOPS z opóźnieniem 9.3 ms. To dokładnie połowa opóźnienia A200 i wydajność wyższa o około 42 tys. IOPS.

Podczas poniedziałkowego logowania VDI FC, A250 osiągnął wydajność z opóźnieniem poniżej 1 ms, aż do około 55 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), a następnie osiągnął szczyt na poziomie 93 574 IOPS i opóźnieniu 5.1 ms. Choć wydajność nie jest dwukrotnie wyższa niż A200, to jest ona o 44 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę wyższa, a opóźnienie niższe o 5.3 ms.

Teraz przechodzimy do klonu połączonego. W VDI LC Boot, A250 utrzymywał się poniżej 1 ms, aż przekroczył 100 tys. IOPS i osiągnął szczyt na poziomie 151 953 IOPS z opóźnieniem 3.2 ms.

Po pierwszym zalogowaniu do VDI LC, A250 miał opóźnienie poniżej milisekundy, aż przekroczył 40 tys. IOPS i osiągnął szczytową wartość 67 557 IOPS z opóźnieniem 3.7 ms. Nie jest to dwukrotność wydajności ani o połowę mniejsze opóźnienie, ale i tak imponujące.

Wreszcie, dzięki poniedziałkowemu logowaniu VDI LC, A250 niemal osiągnął 40 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy opóźnieniu poniżej 1 ms i osiągnął szczyt na poziomie 68 751 operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przy opóźnieniu 7.3 ms. To kolejny imponujący skok wydajności i spadek opóźnień.

Wniosek

NetApp stale rozszerza i rozwija swoją linię all-flash, aby nadążać za zmieniającymi się czasami i potrzebami. W tym celu firma wprowadziła na rynek macierz pamięci masowej NetApp AFF A250, zmodernizowaną macierz klasy podstawowej i średniej. Podobnie jak większość macierzy z linii AFF, A250 oferuje kompleksową obsługę technologii NVMe, w tym łączność hosta NVMe over FC (NVMe/FC). A250 oferuje wszystkie zalety linii AFF w cenach podstawowych, a także oferuje o 45% wyższą wydajność i o 33% wyższą efektywność pamięci masowej. Nowa macierz wykorzystuje platformę NetApp ONTAP 9.8 i wszystkie nowe korzyści wynikające z oprogramowania.

W celu sprawdzenia wydajności przeprowadziliśmy analizę obciążenia aplikacji (Application Workload Analysis) oraz VDBench. Dla porównania, przyjrzeliśmy się poprzedniemu modelowi, NetApp AFF A200. W analizie obciążenia aplikacji (Application Workload Analysis) włączyliśmy odzyskiwanie po awarii (DR) zarówno w modelu A250, jak i A200. Biorąc to pod uwagę, model A250 miał łączne średnie opóźnienia w programie SQL Server wynoszące 22.75 ms dla 8 maszyn wirtualnych i 8.5 ms dla 4 maszyn wirtualnych. Model A200 miał 25 ms dla 4 maszyn wirtualnych, co stanowi prawie trzykrotność opóźnienia w porównaniu z modelem A250 na maszynach wirtualnych.

W Sysbench A250 wypadł równie imponująco, osiągając łączny wynik TPS wynoszący 13 135 dla 8VM i 16 149 TPS dla 16VM, w porównaniu do odpowiednio 8,871 TPS i 9,035 TPS dla A200. Średnie opóźnienie w Sysbench wyniosło 19.5 ms dla 8VM i 32 ms dla 16VM, w porównaniu do odpowiednio 29 ms i 57 ms dla A200. W najgorszym przypadku A250 osiągnął łączny wynik opóźnienia wynoszący 52 ms dla 8VM i 86 ms dla 16VM, w porównaniu do 85 ms i 152 ms dla A200.

W przypadku VDBench, najważniejsze wyniki to 594 tys. IOPS przy odczycie 4K, 170 tys. IOPS przy zapisie 4K, 7.13 GB/s przy odczycie 64K i 2.6 GB/s przy zapisie 64K. W naszych testach SQL zaobserwowaliśmy szczytowe wartości IOPS na poziomie 348 tys. IOPS, 322 tys. IOPS w SQL 90-10 i 263 tys. IOPS w SQL 80-20. W naszych testach Oracle zaobserwowaliśmy szczytowe wartości IOPS na poziomie 264 tys. IOPS, 333 tys. IOPS w Oracle 90-10 i 274 tys. IOPS w Oracle 80-20. W naszych testach klonowania VDI zaobserwowaliśmy wyniki pełnego klonowania na poziomie 230 tys. IOPS przy rozruchu, 90 tys. IOPS przy pierwszym logowaniu i 94 tys. IOPS przy logowaniu w poniedziałek. W przypadku klonu Linked Clone zaobserwowaliśmy szczyty 152 tys. IOPS podczas rozruchu, 68 tys. IOPS podczas pierwszego logowania i 69 tys. IOPS podczas logowania w poniedziałek. W dwóch trzecich naszych testów zaobserwowaliśmy niemal lub ponad dwukrotnie wyższą wydajność przy o połowę mniejszym opóźnieniu.

Jak na macierz klasy podstawowej/średniej, NetApp AFF A250 robi niesamowite wrażenie. A250 zastępuje A200, któremu przyznaliśmy nagrodę Editor's Choice w 2017 roku i który do dziś wykorzystujemy w laboratorium. W kilku przypadkach A250 był w stanie podwoić wydajność, jednocześnie zmniejszając opóźnienia o połowę. W niemal każdym przypadku A250 będzie doskonałą macierzą pamięci masowej do zamierzonych zastosowań na brzegu sieci lub w małej firmie. Organizacje, które mogą nie być dziś gotowe na NCMe/FC, mogą być pewne, że w pudełku znajduje się jeszcze więcej wydajności, gdyby zaszła taka potrzeba. Podsumowując, A250 to kolejna fantastyczna oferta NetApp, która zdobyła kolejną nagrodę Editor's Choice. A250 to po prostu najlepsze w swojej klasie rozwiązanie.

Macierze All-Flash firmy NetApp