Recenzja serwera Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT (NVMe)

Recenzowany tutaj serwer Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT składa się z dwóch dysków Intel 1.2 TB P3600 NVMe i ośmiu dysków SSD SSD800MM o pojemności 400 GB w pozostałych zatokach SAS3; dwa z nich skonfigurowano jako RAID1 dla systemu operacyjnego, a pozostałe sześć jako pamięć masową.

Specyfikacja Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT

• SYS-1027R-WC1NRT    
• SuperServer 1027R-WC1NRT (czarny)
• Płyta główna: Super X9DRW-CTF31
• Procesor/Pamięć podręczna
• CPU    
  • Podwójne gniazdo R (LGA 2011)
  • Procesor Intel Xeon E5-2600 i rodzina E5-2600 v2 (do 130 W TDP)
• Pamięć podręczna: do 30 MB
• Magistrala systemowa: QPI do 8GT/s
• Pamięć systemowa
• Pojemność pamięci: 
  • 16 gniazd DIMM DDR3 240-pinowych
  • Do 1 TB DDR3 ECC LRDIMM
  • Do 512 GB pamięci DDR3 ECC (RDIMM)
  • Do 128 GB pamięci DDR3 ECC i UDIMM bez ECC
• Typ pamięci: 1866/1600/1333/1066/800MHz ECC DDR3 SDRAM 72-bit, 240-pinowe pozłacane moduły DIMM
• Rozmiary modułów DIMM: 64 GB (LRDIMM), 32 GB, 16 GB, 8 GB, 4 GB, 2 GB, 1 GB
• Napięcie pamięci: 1.5 V, 1.35 V
• Wykrywanie błędów:    
  • Koryguje błędy jednobitowe
  • Wykrywa błędy dwubitowe (używając pamięci ECC)
• Urządzenia pokładowe
  • Chipset: Chipset Intel C602J
  • SATA: SATA3 (6 Gb/s) z RAID0, 1
  • SAS: 
    • SAS3 (12 Gb/s) przez LSI 3108
    • Obsługa RAID0, 1, 5, 6, 10, 50, 60
    • 2 GB pamięci podręcznej DDR3
  • IPMI:    
    • Obsługa interfejsu Intelligent Platform Management Interface w wersji 2.0
    • IPMI 2.0 z obsługą wirtualnych mediów przez sieć LAN i KVM-przez-sieć LAN
    • Nuvoton WPCM450 BMC
  • 1x SSD-DM016-PHI (SATADOM)
  • 1x AOM-TFM-3108 (TFM dla SuperCap)
  • 1x AOM-TPM-9655V (TPM)
• Kontrolery sieciowe:    
  • Intel x540 Dual Port 10GBase-T
  • Kolejki urządzeń maszyn wirtualnych zmniejszają obciążenie wejścia/wyjścia
  • Obsługuje 10GBASE-T, 100BASE-TX i 1000BASE-T, wyjście RJ45
  • 1x Realtek RTL8211E PHY (dedykowany IPMI)
• Grafika: G200 (Nuvoton WPCM450 BMC)
• Wejście / Wyjście
  • Serial ATA / NVMe PCIe SSD: 2 porty SATA3 (6 Gb/s) / NVMe PCIe SSD
  • SAS: 8 portów SAS3 (12 Gb/s)
  • LAN:
    • 2 porty RJ45 10GBase-T
    • 1x RJ45 Dedykowany port LAN IPMI
  • USB: łącznie 6 portów USB 2.0 (4 z tyłu, 2 z przodu)
  • VGA: 1x port VGA
  • Port szeregowy / nagłówek: 1x szybki nagłówek UART 16550
• Zarządzanie:
  • Oprogramowanie    
    • SuperDoktor III
    • Oglądaj psa
    • NMI
    • SMCBU i SMM
    • Informacje ogólne
    • Menedżer węzłów Intel
• Konfiguracje zasilania:    
  • Zarządzanie energią ACPI/APM
  • Tryb włączania w celu przywrócenia zasilania prądem zmiennym
• Współczynnik kształtu: 1U do montażu w szafie
• Model: CSE-116AC2-R700WB
• Wymiary
  • Szerokość: 17.2" (437mm)
  • Wysokość: 1.7" (43mm)
  • Głębokość: 23.5" (597 mm)
  • Masa brutto: 46 funta (20.9 kg)
• Przedni panel
  • Przyciski:    
    • Przycisk włączania/wyłączania zasilania
    • Przycisk UID
  • diody LED:    
    • Dioda LED stanu zasilania
    • Dioda LED aktywności dysku twardego
    • 2x diody LED aktywności sieciowej
    • Uniwersalna dioda informacyjna (UID)
• Gniazda rozszerzeń:
  • PCI-Express: 1 gniazdo PCI-E 3.0 x16 o pełnej wysokości i połowie długości (wymagany procesor CPU2)
• Zatoki napędowe:
  • Hot-swap: 10 zatok na dyski 2.5" z możliwością wymiany na gorąco (8 SAS3 i 2 NVMe PCIe SSD/SATA3)
  • Płyta montażowa: SSD SAS/SATA/NVMe PCIe
• Chłodzenie systemu
  • Wentylatory: 5 wentylatorów PWM obracających się w przeciwnych kierunkach, 40 mm x 56 mm
• Zasilanie: 700 W/750 W redundantny zasilacz AC-DC o wysokiej wydajności z magistralą PMBus i I2C
• Napięcie AC:    
  • 700 W: 100 – 140 V, 50-60 Hz, 8.5-6 A
  • 750 W: 180 – 240 V, 60-50 Hz, 5-3.8 A
• Wyjście DC +5V w trybie czuwania: 3A
• Wyjście prądu stałego +12V:    
  • 700 W: 58 A przy 100–140 V
  • 750 W: 62 A przy 180–240 V
• Z dystrybutorem mocy:    
  • +5 V: 25 A
  • +3.3 V: 12 A
  • -12 V: 0.6 A
• Dane środowiskowe:    
  • Temperatura pracy: od 10 ° C do 35 ° C (od 50 ° F do 95 ° F)
  • Temperatura podczas przechowywania: od -40°C do 60°C (od -40°F do 140°F)
  • Wilgotność względna podczas pracy: od 8% do 90% (bez kondensacji)
  • Wilgotność względna w stanie spoczynku: od 5% do 95% (bez kondensacji)

Zaprojektuj i zbuduj

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT ma format 1U i z pewnością w pełni wykorzystuje zalety swojej smukłej obudowy dzięki 10 zatokom na dyski SAS/SATA 2.5" z możliwością wymiany podczas pracy. 

Panel sterowania SC116AC2-R700WB dostarcza ważnych informacji o monitorowaniu i sterowaniu systemem. Diody LED sygnalizują włączenie zasilania, aktywność sieciową i aktywność dysku (jest również uniwersalna dioda informacyjna). Znajduje się tam również główny przycisk zasilania oraz przycisk UID.

Tylny panel I/O obudowy 1027R-WC1NRT zawiera port VGA, cztery porty USB 2.0, dwa porty Gigabit Ethernet, jeden dedykowany port IPMI, przycisk UID oraz diodę LED (oba znajdują się obok gniazd PCI-E). Z tyłu obudowy znajduje się również zasilacz o mocy 700 W, składający się z dwóch oddzielnych modułów zasilania, co zapewnia redundancję zasilania. Pozwala to użytkownikom na wymianę uszkodzonego modułu zasilania bez konieczności wyłączania serwera.

Serwer można łatwo otworzyć po odkręceniu jednej śruby z tyłu obudowy, którą następnie całkowicie zsuwa się z obudowy. Wnętrze jest bardzo uporządkowane, a każdy komponent jest szybko dostępny. Po prawej stronie płyty głównej znajduje się zestaw portów SATA, częściowo zasłoniętych przez okablowanie NVMe po tej stronie obudowy.

Ukrytym klejnotem, który Supermicro dołączyło do tego zestawu, jest moduł SATADOM, czyli zminiaturyzowane urządzenie SATA. Dostępne są w pojemnościach 16, 32 i 64 GB i oferują prędkość odczytu do 530 MB/s (podobnie jak standardowy dysk rozruchowy SSD). Moduły te mogą być wykorzystywane w wielu aplikacjach wbudowanych, takich jak alternatywne dyski rozruchowe, lokalizacja kopii zapasowej oprogramowania do odzyskiwania danych lub wiele innych opcji wymagających unikalnego urządzenia pamięci masowej.

SuperServer ma inteligentną konstrukcję i kompaktowe wymiary. Płyta serwerowa X9DRW-CTF31 ma 16 gniazd DIMM, które mogą obsługiwać do 1024 GB pamięci ECC LRDIMM, do 512 GB pamięci ECC RDIMM lub do 128 GB pamięci ECC/non-ECC UDIMM DDR3-1866/1600/1333/1066/800 SDRAM.

Kontroler SAS LSI 3108, umieszczony na karcie mezzanine, zapewnia osiem portów SAS 3.0 i obsługuje poziomy RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 i 60. Ponadto w chipsecie zintegrowany jest kontroler SATA, który zapewnia dwa porty SATA 3.0 (6 Gb/s) oraz dwa porty SATA 2.0 (3 Gb/s) z obsługą RAID 0, 1, 5 i 10. Widoczny jest również moduł TPM.

Firma Supermicro dołączyła do serwera również swój SuperCap, który zastępuje moduł wentylatora i służy do zasilania awaryjnego adaptera LSI MegaRAID. Dzięki temu serwer jest wygodnie umiejscowiony, co ułatwia chłodzenie i serwisowanie.

Analiza syntetycznego obciążenia przedsiębiorstwa

Podczas testów tego serwera system operacyjny znajdował się na macierzy RAID1 dysków SSD HGST SSD800MM. Pozostałe 6 dysków SSD800MM zostało przetestowanych w macierzy RAID10. Dyski SSD Intel P3600 NVMe zostały przetestowane w konfiguracjach z jednym i dwoma dyskami. W przypadku testów z dwoma dyskami wyniki obu dysków są sumowane w celu uzyskania całkowitej wydajności.

Przed rozpoczęciem każdego z syntetycznych testów porównawczych Fio, nasze laboratorium wstępnie kondycjonuje urządzenie do stanu stabilnego przy dużym obciążeniu 16 wątków i kolejce oczekujących na wykonanie 16 wątków na wątek. Następnie pamięć masowa jest testowana w ustalonych odstępach czasu z wieloma profilami głębokości wątków/kolejek, aby pokazać wydajność przy lekkim i intensywnym użytkowaniu.

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)

Niniejsza analiza syntetyczna obejmuje cztery profile, które są powszechnie stosowane w specyfikacjach producentów i testach porównawczych:

• 4k – 100% odczytu i 100% zapisu
• 8k – 100% odczytu i 100% zapisu
• 8k – 70% odczytu/30% zapisu
• 128k – 100% odczytu i 100% zapisu

Naszym pierwszym testem porównawczym jest test transferu 4k (100% odczytu i 100% zapisu). Dysk Intel P3600 NVMe z jednym dyskiem osiągnął 449 432 IOPS odczytu i 57 218 IOPS zapisu. Jednak w konfiguracji z dwoma dyskami przepustowość została praktycznie podwojona, osiągając imponujące 876 660 IOPS odczytu i 114 359 IOPS zapisu. Dysk LSI RAID 6x SSD800MM w konfiguracji RAID10 (zapis bezpośredni) osiągnął 441 281 IOPS odczytu i 96 665 IOPS zapisu.

W naszych testach średniego opóźnienia dla pliku o tym samym rozmiarze, konfiguracja z dwoma dyskami Intel P3600 NVMe okazała się najlepsza, z czasem zapisu 2.23 ms i zaledwie 0.29 ms odczytu. Przewyższyła ona konfigurację z sześcioma dyskami SSD800MM, choć charakteryzowała się znacznie lepszym średnim opóźnieniem zapisu w porównaniu z pojedynczym dyskiem Intel.

Nasze maksymalne opóźnienie dało bardzo podobne wyniki między jednym dyskiem Intel P3600 NVMe (zapis 47.57 ms, odczyt 14.82 ms) a dwoma dyskami Intel P3600 (zapis 46.19 ms, odczyt 15.94 ms). Dysk LSI RAID 6x SSD800MM skonfigurowany w RAID10 charakteryzował się najlepszą wydajnością zapisu, wynoszącą zaledwie 17.99 ms.

W naszym teście odchylenia standardowego, który pomaga zidentyfikować konfiguracje charakteryzujące się opóźnieniami większymi niż przeciętne, dysk LSI RAID 6x SSD800MM skonfigurowany w RAID10 po raz kolejny uzyskał najlepszą wydajność zapisu, wynoszącą zaledwie 0.792 ms. Konfiguracja z dwoma dyskami Intel P3600 uzyskała najlepsze wyniki odczytu (0.17 ms).

Następnie przebudowaliśmy serwer pod kątem sekwencyjnych transferów 8k, aby zmierzyć wydajność dysków Intel P3600 NVMe (a także technik buforowania Write Through i Write Back dla dysków SSD800MM) przy obciążeniu 16 wątków i głębokości kolejki 16 dla 100% operacji odczytu i 100% operacji zapisu. W tym teście zdecydowanie najlepiej wypadła konfiguracja z dwoma procesorami Intel P3600 NVMe, która osiągnęła imponujące wyniki 726 866 IOPS odczytu i 260 385 IOPS zapisu, znacznie przewyższające pozostałe modele.

Nasz kolejny test składa się z losowych operacji odczytu (70%) i zapisu (30%) z obciążeniem 8 tys. w szerokim zakresie liczby wątków i kolejek. Pod względem przepustowości, konfiguracja z dwoma dyskami NVMe osiągnęła 2 134,867 IOPS (16T16Q), co wciąż było znacznie poniżej 6 dysków SSD800MM w RAID10.

Pod względem średniego opóźnienia, konfiguracja z dwoma dyskami NVMe Intel ponownie wypadła gorzej od dysków SSD800MM, osiągając opóźnienie 16T16Q na poziomie 1.89 ms. Konfiguracja z jednym dyskiem Intel charakteryzowała się mniej więcej dwukrotnie wyższym opóźnieniem przy tym samym QT.

Test maksymalnego opóźnienia pokazał podobną sytuację, gdzie na czele znalazła się konfiguracja z sześcioma dyskami SSD800MM. Należy jednak zauważyć, że konfiguracja z dwoma dyskami Intel dotrzymywała kroku dyskom SSD800MM (czasami osiągając nawet niższe opóźnienia) aż do poziomu 8 wątków/8 kwantów.

Podczas rejestrowania obliczeń odchylenia standardowego dla testu porównawczego 8k 70/30, zarówno konfiguracja z pojedynczym, jak i podwójnym dyskiem Intel P3600 miała trudności z obsługą dużej liczby wątków i głębokości kolejek w porównaniu z dyskiem SSD800MM.

Nasz ostateczny syntetyczny benchmark opiera się na sekwencyjnych transferach 128 KB, ze 100% odczytem i 100% zapisem. W tym przypadku konfiguracja Intel P3600 NVMe 2x osiągnęła znacznie wyższą przepustowość niż konfiguracja 1x, osiągając 2 336 358 KB/s w operacjach zapisu i niesamowite 5 879 600 KB/s w operacjach odczytu. Zmierzyliśmy również dysk LSI RAID 6x SSD800MM zarówno w operacjach zapisu zwrotnego, jak i zapisu zwrotnego. Pierwsza z nich osiągnęła imponujące 6 427 400 KB/s w zapisie (znacznie powyżej wszystkich pozostałych konfiguracji) i 5 865 600 KB/s w odczytach, podczas gdy druga odnotowała 1 662 156 KB/s w zapisie i 2 702 029 KB/s w odczycie.

Wniosek

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT to serwer pamięci masowej klasy enterprise wyposażony w 10 wymiennych wnęk na dyski 2.5" z możliwością wymiany podczas pracy, w smukłej obudowie 1U do montażu w szafie rack. Serwer składa się z dwóch głównych podsystemów: obudowy SC116AC2-R700WB 1U oraz dwuprocesorowej płyty serwerowej X9DRW-CTF31. SuperServer 1027R-WC1NRT oferuje ogromną elastyczność dzięki obsłudze zarówno dysków SAS3 12 Gb/s, jak i NVMe, z których pierwszy wykorzystuje interfejs PCIe w obudowie 2.5". Dyski NVMe wyróżniają się tym, że umożliwiają serwisowanie od przodu, zapewniając jednocześnie wydajność porównywalną z kartą PCIe, która jest znacznie szybsza niż dyski SAS/SATA o tym samym formacie. Większość serwerów obsługuje tylko kilka zatok kompatybilnych z NVMe (dwie w przypadku tego Supermicro SuperServer), ze względu na dodatkowy sprzęt potrzebny wewnątrz obudowy do obsługi połączeń z przodu. Jednak efekt końcowy tych napędów jest oszałamiający, a dyski SSD Intel NVMe naprawdę błyszczą w tym systemie. 

Aby przetestować jego wydajność, wyposażyliśmy SuperServer w optymalną konfigurację, aby wykorzystać wszystkie 10 zatok, oferując najlepsze dostępne opcje dla każdej z nich. Przetestowaliśmy dyski Intel P3600 NVMe o pojemności 1.2 TB indywidualnie oraz jako dwa dyski łącznie, a także sześć dysków SSD HGST Ultrastar SSD800MM o pojemności 400 GB (zarówno z operacjami zapisu bezpośredniego, jak i zapisu zwrotnego) podłączonych do karty kontrolera LSI RAID dla konfiguracji RAID1 i RAID10. Zgodnie z oczekiwaniami, połączenie dwóch dysków Intel NVMe pozwoliło SuperServerowi osiągnąć ogromną przepustowość i niskie opóźnienia. Było to najbardziej widoczne w naszych testach transferu danych 4k, 8k i 128k ze 100% odczytem i 100% zapisem, gdzie konsekwentnie oferował dwukrotnie większą przepustowość odczytu niż inne konfiguracje. 

W rezultacie Supermicro oferuje gęstą platformę, która dzięki dwóm gniazdom na dyski NVMe może zapewnić ogromną przepustowość. Pozostałe zatoki SAS3 również nie są słabe, zwłaszcza w połączeniu z wiodącymi w swojej klasie dyskami SSD, takimi jak używane przez nas dyski HGST. Łącznie 10 zatok oferuje wiele opcji, jeśli chodzi o segmentację danych w aplikacjach wrażliwych na opóźnienia, lub wykorzystanie kombinacji pamięci flash i dysków twardych lub niedrogich dysków SSD w konfiguracji warstwowej. Główną wadą platformy jest to, że ma tylko dwie zatoki NVMe, chociaż Supermicro oferuje większe systemy 2U, które obsługują cztery szybkie dyski. Mimo to, biorąc pod uwagę, że branża jest raczej uboga w opcje obsługi NVMe, posiadanie dwóch dysków w systemie 1U to dobry punkt wyjścia dla rozwijającej się technologii, podczas gdy Supermicro ocenia adopcję i kolejne obszary innowacji.

ZALETY

• Zgodność z NVMe
• Oferuje mnóstwo elastyczności
• Kompaktowy format 1U
• Dodatkowe komponenty, takie jak SATADOM i SuperCap, dodają „ukrytą” wartość

Wady

• Ograniczone do 2 zatok NVMe

Podsumowanie

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT to zaawansowany system pamięci masowej oferujący przedsiębiorstwom znaczną wszechstronność dzięki kompatybilności z dyskami SAS3 12 Gb/s i NVMe. Ten pierwszy umożliwia znaczny wzrost wydajności w przypadku dużych obciążeń aplikacji.

Supermicro SuperServer 1027R-WC1NRT

Omów tę recenzję