StorageReview.com

Test porównawczy OLTP w programie SQL Server

Protokół testowania OLTP SQL Server firmy StorageReview wykorzystuje aktualną wersję roboczą testu Benchmark C (TPC-C) opracowanego przez Transaction Processing Performance Council. Jest to test porównawczy przetwarzania transakcji online, który wykorzystuje połączenie transakcji tylko do odczytu i transakcji intensywnie korzystających z aktualizacji, aby symulować działania występujące w złożonych środowiskach aplikacji bazodanowych. Chociaż test TPC-C nie jest w stanie symulować pełnego zakresu używanych aplikacji bazodanowych, jest on znacznie bardziej wiarygodny niż prostsze syntetyczne testy wydajnościowe, jeśli chodzi o ocenę mocnych stron i wąskich gardeł infrastruktury pamięci masowej i serwerów w środowiskach bazodanowych.

TPC-C symuluje środowisko, w którym wielu operatorów terminali realizuje transakcje w oparciu o bazę danych, w tym podstawowe czynności przetwarzania transakcji online (OLTP), takie jak wprowadzanie i dostarczanie zamówień, rejestrowanie płatności, sprawdzanie statusu zamówień oraz monitorowanie stanu zapasów w magazynach. Scenariusz i obciążenie pracą są modelowane na podstawie wymagań i obciążeń dostawcy hurtowego, ale mają na celu szerokie odzwierciedlenie każdej branży, w której konieczne jest zarządzanie, sprzedaż lub dystrybucja produktu lub usługi.

Do modelowania tej działalności biznesowej wykorzystano pięć typów transakcji, a wyniki wyrażono w liczbie zamówień, które można w pełni przetworzyć na minutę. Test porównawczy TPC-C wymaga jednoczesnego wykonywania wielu typów transakcji o różnym stopniu złożoności, przetwarzania transakcji online i odroczonych, integralności transakcji (właściwości ACID), nierównomiernego rozkładu dostępu do danych za pośrednictwem kluczy podstawowych i pomocniczych oraz konfliktów w dostępie do danych i ich aktualizacji.

Dell Benchmark Factory dla baz danych

Dell Benchmark Factory for Databases to narzędzie do testowania wydajności baz danych, przeznaczone do testowania poprawek i innego nowego kodu, przeprowadzania migracji, konsolidacji baz danych, wirtualizacji istniejących baz danych oraz wprowadzania innych zmian w środowiskach sprzętowych lub programowych. Benchmark Factory for Databases oferuje również technologię przechwytywania i odtwarzania obciążeń, która tworzy skrypty obciążeń produkcyjnych Oracle i SQL Server w środowiskach testowych w celu pomiaru wydajności – funkcjonalności, którą wykorzystujemy w ramach naszego protokołu testowego SQL Server OLTP.

Windows Server 2012

Windows Server 2012 oferuje szeroką gamę funkcji serwerowych, w tym funkcje pamięci masowej, sieci, wirtualizacji i automatyzacji. Windows Server 2012 może korzystać z platformy wirtualizacji Hyper-V z maksymalnie 64 procesorami wirtualnymi i 1 TB pamięci na maszynę wirtualną.

SQL Server 2012 SP1

SQL Server 2012 to platforma do lokalnego i publicznego przechowywania informacji w chmurze, oferująca funkcjonalność AlwaysOn o wysokiej dostępności, spójność danych za pośrednictwem modelu semantycznego BI i usług jakości danych (DQU) oraz wyszukiwanie danych za pośrednictwem Power View i PowerPivot. Według Microsoftu, technologie pamięci masowej xVelocity w SQL Server 2012 zapewniają wzrost wydajności zapytań w porównaniu z SQL Server 2008.

Środowisko testowe OLTP programu SQL Server

Rozwiązania pamięci masowej są testowane za pomocą testu porównawczego SQL Server OLTP w laboratorium testowym StorageReview Enterprise, wykorzystując wiele serwerów połączonych szybką siecią. Wykorzystujemy serwery Dell PowerEdge R730 w różnych segmentach środowiska, w tym cztery serwery R730 działające jako hosty ESXi 5.1, jeden R730 z urządzeniem VMware vCenter Appliance oraz jeden R730 jako serwer fizyczny z systemem SQL Server 2012 na bazie systemu Windows Server 2012. Marka Dell PowerEdge jest obecnie naszym pierwszym wyborem przy projektowaniu tej platformy, ponieważ oferuje doskonałą wydajność przy jednoczesnym zachowaniu atrakcyjnego stosunku jakości do ceny. Linia PowerEdge oferuje również doskonałą kompatybilność sprzętową, co jest absolutnie niezbędne, ponieważ w naszej platformie testowej uwzględniamy różne formy technologii pamięci masowej i sieci.

Zastosowaliśmy łącza Mellanox 56 Gb InfiniBand , aby zapewnić najwyższą wydajność i efektywność sieci na każdym hoście ESXi vSphere, co gwarantuje, że podłączone maszyny wirtualne nie będą ograniczone sieciowo. Używamy jednej jednoportowej karty sieciowej Mellanox ConnectX-3 działającej w trybie IPoIB, co zapewnia połączenie 56 Gb/s między każdym serwerem. Eliminuje to wszelkie ograniczenia sieciowe i zmniejsza złożoność środowiska w naszej wielofunkcyjnej infrastrukturze testowej.

Sprzęt do testowania obciążenia fabrycznego serwera SQL Server OLTP pierwszej generacji

  • Serwer Lenovo ThinkServer RD630 Klaster VMware ESXi vSphere 2-węzłowy
    • Cztery procesory Intel E5-2690 w klastrze (dwa na węzeł, 2.9 GHz, 8 rdzeni, pamięć podręczna 20 MB)
    • 256 GB pamięci RAM (128 GB na węzeł, 8 GB x 16 DDR3, 64 GB na procesor)
    • Dysk SSD 120 GB OCZ Deneva 2 SATA x 4 (przez LSI 9207-8i)
    • 2 x adapter Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch dla vMotion i sieci VM)
    • VMware ESXi vSphere 5.1 / Enterprise Plus 4-CPU

Sprzęt do testowania obciążenia fabrycznego serwera SQL Server OLTP drugiej generacji

  • Hosty klientów wirtualnych Dell PowerEdge R730 VMware ESXi vSphere (2)
    • Cztery procesory Intel E5-2690 v3 o taktowaniu 124 GHz w klastrze (dwa na węzeł, 2.6 GHz, 12 rdzeni, pamięć podręczna 30 MB)
    • 512 GB pamięci RAM (256 GB na węzeł, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB na procesor)
    • Rozruch z karty SD (Lexar 16 GB)
    • 2 x adapter Mellanox ConnectX-3 InfiniBand (vSwitch dla vMotion i sieci VM)
    • 2 x Karta HBA FC Emulex 16 GB z dwoma portami
    • 2 x Karta sieciowa dwuportowa Emulex 10GbE
    • VMware ESXi vSphere 6.0 / Enterprise Plus 4-CPU

Wyniki testów porównawczych OLTP programu SQL Server

Podstawowym wskaźnikiem wydajności raportowanym przez TPC-C jest miara „przepustowości biznesowej” (business throughput), oznaczająca liczbę zamówień przetwarzanych na minutę, wyrażoną w transakcjach na minutę (tpmC). Raportowane są również inne wskaźniki, takie jak cena za tpmC i moc w watach na tpmC.

Firma przedstawiona w benchmarku to dostawca hurtowy z wieloma geograficznie rozproszonymi okręgami sprzedaży i powiązanymi magazynami. Wraz z rozwojem symulowanej działalności tworzone są nowe magazyny i okręgi sprzedaży. Każdy magazyn regionalny obejmuje 10 okręgów, a każdy okręg obsługuje 3,000 klientów. Każdy symulowany magazyn ma dziesięć terminali, a wszystkie pięć transakcji jest dostępnych w każdym terminalu. Metryka tpm-C to liczba transakcji „Nowe zamówienia” realizowanych na minutę.

W naszym środowisku testowym Benchmark Factory stosujemy zmodyfikowany schemat testowania TPC-C, z opóźnieniami VU ustawionymi na 1/4 ich pierwotnych wartości, aby zapewnić dodatkowe wejście/wyjście do testowanego nośnika danych. Do testowania różnych klas produktów używamy baz danych o rozmiarach 1,500 i 3,000, co daje odpowiednio 333 GB i 685 GB.

Nowsze platformy SAN i hiperkonwergentne obsługują jednocześnie 4 maszyny wirtualne, aby pokazać, jak dobrze wiele obciążeń działa jednocześnie na każdej z nich. Ta metodologia testowania pomaga wyjaśnić różnice w wydajności między nowszymi systemami hiperkonwergentnymi a tradycyjnymi macierzami pamięci masowej SAN.

Wyniki wydajności hiperkonwergentnego/wirtualizowanego SQL w sieci SAN (łącznie 4 maszyny wirtualne)

Urządzenie 15 tys. wirtualnych użytkowników TPS Średni czas reakcji 15 tys. wirtualnych użytkowników (ms)
X-IO ISE 860
(4) Dell R730, X-IO ISE 860 AFA
(2) woluminy 10 TB
12,565  13
DotHill Ultra48 Hybrid
(4) Dell R730, hybryda DotHill Ultra48
(2) pule RAID1 z 14 dyskami, 40 dyskami twardymi 1.8 TB, 8 dyskami SSD 400 GB
12,480  65.5
VMware VSAN (ESXi 6.0)
(4) Dell R730xd, 80 dysków twardych 1.2 TB, 16 dysków SSD 800 GB
12,437  74

Wyniki wydajności wirtualizacji SQL dla lokalnej pamięci flash (łącznie 4 maszyny wirtualne)

Urządzenie 15 tys. wirtualnych użytkowników TPS Średni czas reakcji 15 tys. wirtualnych użytkowników (ms)
Dysk SSD Intel DC P3700
3.2TB
12,629.366  7.0
HGST Ultrastar SN100 AIC
3.2TB
12,599.87  7.0
SanDisk PX600
3.2TB
12,628.64  7.0
Huawei ES3000v2
3.2TB
12,629.37  7.0
Samsung XS1715
3.2TB
12,628.641  7.0
Memblaze PBlaze4
3.2TB
12,628.447  7.5
Memblaze PBlaze4
6.4TB
12,628.24  7.5

Wyniki wydajności akceleratora aplikacji PCIe / RAID wielodyskowego/dyskowego (skala 3,000)

Urządzenie 30 tys. wirtualnych użytkowników średnio na sekundę Średni czas reakcji 30 tys. wirtualnych użytkowników (ms)
Fusion ioDrive2 Duo 2.4 TB
eMLC PCIe
6322.78 3
Huawei ES3000 2.4 TB
MLC PCIe
6321.67 3
Fusion SX300 3.2 TB
MLC PCIe
6321.1 3
Fusion ioDrive2 Duo 1.2 TB
SLC PCIe
6320.93 3
Huawei ES3000 1.2 TB
MLC PCIe
6320.76 3
Memblaze PBBlaze3L 2.4 TB
MLC PCIe x 1
6320.7 3
Fusion PX600 2.6 TB
MLC PCIe
6320.5 3
Fusion ioDrive2 1.2 TB
eMLC PCIe
6319.61 4
Hitachi SSD800MM 400GB
eMLC SAS x 4, przestrzenie dyskowe systemu Windows, kopia lustrzana
6316.21 7
Infortrend ESDS S16F-R2651
Sandisk Optimus Eco 400 GB x 16, RAID10 (1) Pool
6316.08 7
Memblaze PBBlaze3L 1.2 TB
MLC PCIe x 1
6315.3 7
Virident FlashMAX II 2.2 TB
MLC PCIe, tryb HP
6314.71 8
Fusion ioScale 3.2 TB
MLC PCIe
6314.26 8
Samsung XS1715 NVMe 1.6 TB
MLC PCIe
6311.9 10
Samsung 845DC PRO 400GB
MLC SATA x 4
6309.4 12
OCZ ZD-XL 1.6TB (Głośność błysku)
MLC PCIe
6309.12 12
Napęd LSI Nytro WarpDrive 800GB
MLC PCIe
6306.10 15
Intel P3700 NVMe 800 GB
MLC PCIe
6303.72 15
Sandisk Optimus Eco 400GB
MLC SAS x 4, przestrzenie dyskowe Windows, lustro
6300.18 19
Micron P420m 1.4 TB
MLC PCIe
6299.99 19
Hitachi SSD800MM 400GB
MLC SAS x 8, RAID10, 10GbE x 2 iSCSI od Supermicro S2012 R2 FileServer
6298.17 21
OCZ Talos 2 400GB
MLC SAS x 4, przestrzenie dyskowe Windows, lustro
6297.17 21
Samsung SM843T 480GB
MLC SATA x 4
6290.4 26
Sandisk CloudSpeed ​​1000E
MLC SATA x 4, miejsca do magazynowania w systemie Windows, kopia lustrzana
6270.32 42
Dysk SSD Intel S3500 480 GB
MLC SATA x 4, miejsca do magazynowania w systemie Windows, kopia lustrzana
6265.92 46
Samsung PM853T 960GB
MLC SATA x 4
6262.6 48
Dysk SSD Samsung 845DC EVO 480GB
TLC SATA x 4
6244.8 62.0
Micron P400m 400 GB
MLC SATA x 4, miejsca do magazynowania w systemie Windows, kopia lustrzana
6231.87 72
Mikron M500 960 GB
MLC SATA x 8, RAID50, 10GbE x 2 iSCSI od Supermicro S2012 R2 FileServer
6222.76 79
X-IO ISE 710
FC Hybrid
6153.12 133
Dell EqualLogic PS6210XS
iSCSI hybrydowy
6135.52 146
Dell EqualLogic PS6110XS
iSCSI hybrydowy
5794.10 434
Dysk twardy Seagate Turbo SSHD 600 GB SAS
Sprzęt LSI 9286-8e x 16, RAID10
4689.80 1,523
WD Xe 900GB 10K SAS
Sprzęt LSI 9286-8e x 16, RAID10
3729.85 3,303
Dysk SSD Samsung 840 Pro 512 GB
MLC SATA x 4, miejsca do magazynowania w systemie Windows, kopia lustrzana
2616.08 6,725

Indywidualne wyniki wydajności dysków SSD SAS/SATA (skala 3,000)

Urządzenie 30 tys. wirtualnych użytkowników średnio na sekundę Średni czas reakcji 30 tys. wirtualnych użytkowników (ms)
Toshiby HK3R2 960GB
MLC SATA x 1
6309.7 12
SanDisk CloudSpeed ​​Eco 960GB
cMLC SATA x 1
6307.0 14
OCZ Intrepid 3600 400GB
MLC SATA x 1
6281.2 32
Hitachi SSD800MM 800GB
eMLC SAS x 1
6277.76 36
Intel® S3700 800GB
eMLC SATA x 1
6219.12 82
Toshiba PX02SM 800GB
eMLC SAS x 1
6193.63 102
Toshiba PX03SN 800GB
eMLC SAS x 1
6181.64 111
Samsung SSD 840 EVO 1TB
MLC SATA x 1
2560.33 6,974
Mikron M500 960GB
MLC SATA x 1
107.13 275,318
Toshiby HG6 512GB
MLC SATA x 1
96.1 307,558

Wyniki wydajności rozwiązania buforującego (skala 1,500)

Urządzenie 15 tys. wirtualnych użytkowników średnio na sekundę Średni czas reakcji 15 tys. wirtualnych użytkowników (ms)
Dysk twardy Seagate Turbo SSHD 600 GB SAS
Sprzęt LSI 9286-8e x 16, RAID10
3049.46 176
Seagate Savvio 10k.7 600GB SAS
Sprzęt LSI 9286-8e x 16, RAID10
3027.22 212
Seagate Enterprise Capacity SAS 1.2TB
Sprzęt LSI 9286-8e x 16, RAID10
3001.5 255
WD Se 4TB SATA
Sprzęt LSI 9286-8e x 16, RAID10
2948.79 347
Dysk twardy WD RE4 4TB SAS
Sprzęt LSI 9286-8e x 16, RAID10
2629.40 964
WD Xe 900GB 10K SAS
Sprzęt LSI 9286-8e x 16, RAID10
2187.89 2,114