O Dell EMC PowerEdge R740xd foi lançado há pouco mais de três anos, quando a empresa atualizou sua linha de servidores PowerEdge de Broadwell para Xeon SP. O R740xd era um derivado do R740, uma versão "extreme disk" com mais opções de armazenamento. Analisamos o Dell EMC PowerEdge R740xd e gostamos bastante. Na verdade, concedemos a ele o prêmio Escolha do Editor e usamos um grupo de oito servidores como base para quase todos os nossos testes corporativos. Avançando para o ano passado, com o lançamento da 2ª geração de CPUs Intel Xeon Scalable , também atualizamos nosso R740xd de laboratório com os novos processadores e explicamos isso em detalhes aqui. Hoje, vamos analisar algumas das opções de armazenamento NVMe que podem ser usadas com este servidor R740xd atualizado.
Como todas as coisas PowerEdge, o R740xd é altamente configurável. No lado NVMe existem várias opções. Em primeiro lugar estão as baias frontais. Dependendo de como o servidor foi configurado na compra, os usuários podem usar todos os compartimentos frontais para SSDs NVMe de 2.5”. Para maximizar a largura de banda, os usuários podem configurar os compartimentos frontais para 12 SSDs NVMe e 12 SSDs SAS. Em grupos de 4, os SSDs NVMe podem ser mapeados para uma das CPUs por meio de placas PCI Extender. Se a capacidade máxima de armazenamento NVMe na frente é mais sua coisa, todos os 24 compartimentos podem ser preenchidos com SSDs NVMe mapeando 12 cada para switches PCIe para permitir que o sistema superprovisione faixas PCIe para mais unidades NVMe enquanto preserva os slots de E/S, permitindo assim baixo latência CPU acesso a doze dispositivos por CPU.
Para esta revisão, estamos essencialmente olhando para uma compilação configurada na primeira opção acima. Carregamos 12 SSDs Micron 9300 NVMe (3.84 TB) nas baias frontais. Isso usa três placas de ponte PCIe em três dos slots traseiros. Embora isso nos proporcione um melhor desempenho de armazenamento, ele eliminará algumas opções, como adicionar GPUs, FPGAs ou até mesmo mais armazenamento na parte traseira. A Dell forneceu o gráfico acima para dar aos leitores uma melhor visualização de como eles o colocaram.
Especificações do servidor Dell EMC PowerEdge R740xd
| Subcontratante | Até dois processadores escalonáveis Intel Xeon de 2ª geração com até 28 núcleos por processador |
| Fator de Forma | Servidor de rack 2U |
| Sistema Operacional | Servidor Ubuntu LTS canônico Hipervisor Citrix Microsoft Windows Server com Hyper-V Red Hat Enterprise Linux Servidor SUSE Linux Enterprise VMware ESXi |
| Dimensões e Peso | Altura 86.8 m (3.4”) Largura 434mm (17.1″) Profundidade 737.5mm (29.0″) Peso 33.1 kg (73.0 lbs.) |
| Memória | |
| Velocidade DIMM | Até 2933MT / s |
| Tipo de memória | RDIMM LRDIMM NVDIMM DCPMM (memória persistente Intel Optane DC) |
| Slots de Módulo de Memória | 24 slots DDR4 DIMM (12 NVDIMM ou 12 DCPMM apenas) Suporta DIMMs ECC DDR4 registrados apenas |
| RAM máxima | RDIMM 1.53 TB LRDIMM 3 TB NVDIMM 192 GB DCPMM 6.14 TB (7.68 TB com LRDIMM) |
| e Autônoma | |
| Incorporado / no servidor | iDRAC9 API iDRAC RESTful com Redfish iDRAC direto Quick Sync 2 BLE / módulo sem fio |
| Consoles | OpenManage Enterprise Central de energia do OpenManage |
| Para fornecer mobilidade com contentor (certificado SOC) | OpenManage Mobile |
| Ferramentas | CLI RACADM da Dell EMC Gerenciador de repositório da Dell EMC Atualização do sistema Dell EMC Utilitário de atualização do servidor Dell EMC Catálogos de atualização da Dell EMC Módulo de serviço iDRAC Administrador do servidor OpenManage Serviços de armazenamento OpenManage |
| Integrações OpenManage | BMC Visão Verdadeira Microsoft System Center Módulos RedHat Ansible VMware vCenter |
| Conexões OpenManage | IBM Tivoli Netcool/OMNIbus Edição IP do IBM Tivoli Network Manager Gerente de Operações da Micro Focus I Nagios Core Nagios XI |
| Portos | |
| Opções de rede | 4 x 1 GbE 2x10GbE + 2x1bGE 4 x 10 GbE 2 x 25 GbE |
| Portas da frente | 1 x USB direto iDRAC dedicado 2 x USB 2.0 1 x USB 3.0 (opcional) 1 x VGA |
| Portas traseiras | 1 porta de rede iDRAC dedicada 1 x serial 2 x USB 3.0 1 x VGA |
| Controladores de estoque | Controladores internos: PERC H330, H730P, H740P, HBA330 Controladores Externos (RAID): H840, 12 Gbps SAS HBA RAID de software: S140 Inicialização interna: Subsistema de armazenamento otimizado para inicialização (BOSS): HWRAID 2 x M.2 SSDs 240 GB, 480 GB Módulo SD Dual Interno |
| Aceleradores | Até três GPUs de 300 W ou seis de 150 W Até três FPGAs de largura dupla ou quatro FPGAs de largura única Opções de GPU e FPGA disponíveis apenas em chassis de unidade de 24 x 2.5”. Até duas GPUs são suportadas em configurações NVMe. |
| Armazenamento | |
| Compartimentos frontais | Até 24 SAS/SSD/NVMe de 2.5”, máximo de 184 TB Até 12 SAS de 3.5”, máximo de 192 TB |
| Baía Média | Até 4 SAS de 3.5”, máximo de 64 TB Até 4 x SAS/SSD de 2.5”, máximo de 30.72 TB |
| Baías Traseiras | Até 4 x SAS/SSD de 2.5”, máximo de 30.72 TB Até 2 SAS de 3.5”, máximo de 32 TB |
| Total | Firmware assinado criptograficamente seguro Bota Secure Erase Raiz de confiança de silício Bloqueio do sistema (requer OpenManage Enterprise) TPM 1.2/2.0, TCM 2.0 opcional |
| Fontes de Alimentação | Platina 495W Platina 750W Titânio 750W 750 W 240 VCC Platina 1100W 1100 W 380 VCC Platina 1600W Platina 2000W Platina 2400W 1100W -48VDC ouro Fontes de alimentação hot plug com opção de redundância total Até 6 ventiladores hot plug com redundância total |
| Caça-níqueis | |
| PCIe | 8 slots Gen3 (4 x 16) |
| placa de vídeo | 1 x VGA |
Configuração para esta revisão
- CPU 2 x Intel escalável Platinum 8280
- DRAM 12 x 32 GB DDR4-2933 MHz
- Armazenamento 12 SSDs Micron 9300 3.84 TB U.2 NVMe
Desempenho
Desempenho do SQL Server
O protocolo de teste OLTP do Microsoft SQL Server da StorageReview emprega o rascunho atual do Benchmark C (TPC-C) do Transaction Processing Performance Council, um benchmark de processamento de transações on-line que simula as atividades encontradas em ambientes de aplicativos complexos. O benchmark TPC-C chega mais perto do que os benchmarks sintéticos de desempenho para medir os pontos fortes de desempenho e os gargalos da infraestrutura de armazenamento em ambientes de banco de dados.
Cada VM do SQL Server é configurada com dois vDisks: volume de 100 GB para inicialização e um volume de 500 GB para o banco de dados e arquivos de log. Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 64 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI. Embora nossas cargas de trabalho Sysbench testadas anteriormente tenham saturado a plataforma tanto em E/S de armazenamento quanto em capacidade, o teste SQL procura desempenho de latência.
Este teste usa o SQL Server 2014 em execução em VMs convidadas do Windows Server 2012 R2 e é enfatizado pelo Benchmark Factory da Dell para bancos de dados. Embora nosso uso tradicional desse benchmark tenha sido testar grandes bancos de dados de escala 3,000 em armazenamento local ou compartilhado, nesta iteração nos concentramos em distribuir quatro bancos de dados de escala 1,500 uniformemente em nossos servidores.
Configuração de teste do SQL Server (por VM)
- Windows Server 2012 R2
- Ocupação de armazenamento: 600 GB alocados, 500 GB usados
- SQL Server 2014
-
- Tamanho do banco de dados: escala 1,500
- Carga de cliente virtual: 15,000
- Memória RAM: 48 GB
- Duração do teste: 3 horas
- 2.5 horas de pré-condicionamento
- período de amostra de 30 minutos
Para nosso benchmark do SQL Server, analisamos apenas a latência média desta vez, para o Intel Xeon Scalable 8280s, o servidor teve uma pontuação agregada de 1 ms e todas as VMs individuais atingiram 1 ms. Isso significa que o Dell EMC PowerEdge R740xd com o NVMe atingiu a melhor pontuação possível para este teste específico. Com o 8180 vimos um agregado de 4ms.
Desempenho do Sysbench MySQL
Nosso primeiro benchmark de aplicativo de armazenamento local consiste em um banco de dados Percona MySQL OLTP medido via SysBench. Este teste mede o TPS (transações por segundo) médio, a latência média e também a latência média do 99º percentil.
Cada VM do Sysbench é configurada com três vDisks: um para inicialização (~92 GB), um com o banco de dados pré-construído (~447 GB) e o terceiro para o banco de dados em teste (270 GB). Do ponto de vista dos recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 60 GB de DRAM e aproveitamos o controlador LSI Logic SAS SCSI.
Configuração de teste do Sysbench (por VM)
- CentOS 6.3 64 bits
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
-
- Tabelas de banco de dados: 100
- Tamanho do banco de dados: 10,000,000
- Segmentos de banco de dados: 32
- Memória RAM: 24 GB
- Duração do teste: 3 horas
- 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
- 1 hora 32 tópicos
Com o Sysbench OLTP, testamos Intel Xeon Scalable 8280 com 4 SSDs NVMe com 8VMs no R640 (para uma pontuação agregada de 18,897 TPS) e com 8 SSDs NVMe com 8VMs no R740xd (para uma pontuação agregada de 19,656 TPS). Também testamos o Intel Xeon Scalable 8180 com 4 SSDs NVMe e 4 VMs para uma pontuação agregada de 13,046 TPS.
Com latência média, o R640 4 NVMe 8VM atingiu uma latência agregada de 13.55 ms. Para o R740xd 8 NVMe 8VM, ele atingiu uma latência agregada de 13.02 ms. O R640 4 NVMe 4VM teve uma latência agregada de 9.81 ms.
Para nossa latência de pior cenário (99º percentil), o R640 4 NVMe 8VM atingiu uma latência agregada de 25.2 ms. Para o R740xd 8 NVMe 8VM, ele atingiu uma latência agregada de 25.6 ms. E o R640 4 NVMe 4VM teve uma latência agregada de 19.9 ms.
Análise de Carga de Trabalho do VDBench
Quando se trata de matrizes de armazenamento de comparação, o teste de aplicativo é o melhor e o teste sintético vem em segundo lugar. Embora não seja uma representação perfeita das cargas de trabalho reais, os testes sintéticos ajudam a estabelecer a linha de base dos dispositivos de armazenamento com um fator de repetibilidade que facilita a comparação entre soluções concorrentes. Essas cargas de trabalho oferecem uma variedade de perfis de teste diferentes, desde testes de "quatro cantos", testes de tamanho de transferência de banco de dados comuns, bem como capturas de rastreamento de diferentes ambientes VDI. Todos esses testes utilizam o gerador de carga de trabalho vdBench comum, com um mecanismo de script para automatizar e capturar resultados em um grande cluster de teste de computação. Isso nos permite repetir as mesmas cargas de trabalho em uma ampla variedade de dispositivos de armazenamento, incluindo arrays flash e dispositivos de armazenamento individuais.
perfis:
- 4K Random Read: 100% Read, 128 threads, 0-120% iorate
- 4K Random Write: 100% Write, 64 threads, 0-120% iorate
- Leitura sequencial de 64K: 100% de leitura, 16 threads, 0-120% iorado
- Gravação sequencial de 64K: 100% gravação, 8 threads, 0-120% iorado
- Banco de Dados Sintético: SQL e Oracle
- Clone completo de VDI e rastreamentos de clone vinculados
Com leitura aleatória de 4K, o R740xd começou forte com 583,280 IOPS a 97.3 µs e atingiu o pico de 5,718,018 IOPS com uma latência de apenas 231.4 µs.
A gravação aleatória de 4K fez com que o servidor iniciasse em 364,364 IOPS em apenas 19.5µs. A latência permaneceu abaixo de 100µs até quase o pico, que foi de 2,635,495 IOPS a uma latência de 131.5µs antes de cair um pouco.
Em seguida, estão as cargas de trabalho sequenciais, nas quais analisamos 64k. Para leitura de 64K, o R740xd atingiu o pico de 644,539 IOPS ou 40.3 GB/s com uma latência de 552.8 µs.
A gravação sequencial de 64K viu o servidor iniciar em 55,601 IOPS ou 3.5 GB/s com uma latência de 47.4 µs antes de chegar ao pico de 236,987 IOPS ou 14.8 GB/s com uma latência de 499.6 µs antes de cair novamente.
Nosso próximo conjunto de testes são nossas cargas de trabalho SQL: SQL, SQL 90-10 e SQL 80-20. Começando com o SQL, o servidor atingiu um pico de 2,397,926 IOPS com uma latência de 155.8µs.
Para SQL 90-10, o R740xd atingiu um pico de 2,283,529 IOPS com uma latência de 152.4 µs.
Com o SQL 80-20, o servidor Dell atingiu o pico de 2,038,981 IOPS com uma latência de 160.4 µs.
A seguir estão nossas cargas de trabalho Oracle: Oracle, Oracle 90-10 e Oracle 80-20. Começando com o Oracle, o servidor começou abaixo de 100µs e chegou ao pico de 1,955,923 IOPS com uma latência de 163.5µs.
O Oracle 90-10 registrou um pico de 1,918,464 IOPS com uma latência de 130.2 µs.
O próximo é o Oracle 80-20, onde o R740xd mais uma vez começou com latência abaixo de 100µs e atingiu o pico de 1,755,168 IOPS com uma latência de 133.7µs.
Em seguida, mudamos para nosso teste de clone VDI, Full and Linked. Para inicialização VDI Full Clone (FC), o Dell EMC PowerEdge R740xd atingiu o pico de 1,839,481 IOPS com uma latência de 193.9 µs.
O VDI FC Initial Login viu o servidor iniciar abaixo de 100µs e chegar ao pico de 547,765 IOPS com uma latência de 235.5µs.
Para VDI FC Monday Login, o R740xd atingiu um pico de 493,984 IOPS com uma latência de 197.7 µs.
Ao mudar para a inicialização VDI Linked Clone (LC), o servidor Dell atingiu um pico de 820,857 IOPS com uma latência de 185.6 µs.
O login inicial do VDI LC registrou um pico de 316,762 IOPS com uma latência de 196.1 µs.
Por fim, com VDI LC Monday Login teve o pico R740xd em 313,815 IOPS com 274.1 µs de latência.
Conclusão
Por vários anos, o Dell EMC PowerEdge R740xd tem sido a espinha dorsal de vários de nossos benchmarks. Um dos maiores benefícios da linha PowerEdge é a configurabilidade. Nesta análise, analisamos a configuração meio NVMe oferecida pelo R740xd, equipada com 12 baias SATA/SAS e 12 baias NVMe.
Em nossa análise de carga de trabalho de aplicativos, testamos o Intel Xeon Scalable 8280 e 8180. Para o 8280, testamos SSDs 8 e 4 NVMe com 8VMs e 4VMs e com o 8180 testamos 4 SSDs NVMe e 4VMs. No SQL Server, apenas analisamos a latência e foi de 1 ms para o 8280, a melhor pontuação que qualquer servidor pode obter neste teste. Para Sysbench para o 8280 8 NVMe 8VM, vimos 18,897 TPS, latência média de 13.56 ms e latência de pior caso de 25.2 ms. O 8280 8 NVMe 4VM vimos 19,656 TPS, 13.02 ms de latência média e 25.6 ms de latência no pior caso. E o 8180 nós tinha 13,046 TPS, 9.81 ms de latência média e 19.9 ms de latência no pior caso.
Passar para o VDbench, o R740xd com NVMe foi incrivelmente impressionante. Os destaques incluem 5.7 milhões de IOPS para leitura em 4K, 2.6 milhões de IOPS para gravação em 4K, 40.3 GB/s para leitura em 64K e 14.8 GB/s para gravação em 64K. Com o SQL, vimos 2.4 milhões de IOPS, 2.3 milhões de IOPS para SQL 90-10 e 2 milhões de IOPS para SQL 80-20. Para Oracle, vimos picos de 1.96 milhão de IOPS, 1.9 milhão de IOPS para Oracle 90-10 e 1.76 milhão de IOPS para Oracle 80-20. Em nosso clone VDI, vimos 1.8 milhão de IOPS na inicialização do VDI FC e, em seguida, vimos o desempenho cair abaixo da marca de um milhão de IOPS com o login inicial do VDI FC de 548 mil IOPS, o login do VDI FC na segunda-feira de 494 mil IOPS, a inicialização do VDI LC de 821 mil IOPS, VDI Login inicial de LC de 317 IOPS e login de segunda-feira de LC VDI de 314 IOPS.
O altamente flexível Dell EMC PowerEdge R740xd com 12 baias NVMe apresentou resultados impressionantes. Vimos IOPS na casa dos milhões na maioria dos nossos VDBench, bem como largura de banda de 40.3 GB/s. Para atingir esse nível de desempenho, houve o sacrifício de alguns slots de expansão PCIe, mas se o alto desempenho de armazenamento é o que é necessário em um servidor, o Dell EMC PowerEdge R740xd se encaixa nessa conta.
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