Análise do Dell EMC PowerEdge R840

ThecDell EMC PowerEdge R840 é um servidor 2U e faz parte da 14ª geração da linha de servidores da empresa. O R840 é um servidor de quatro soquetes que oferece processadores escalonáveis ​​Intel Xeon para até 112 núcleos. Os usuários podem aproveitar até 24 unidades NVMe conectadas diretamente, bem como até duas GPUs de largura dupla ou até 2 FPGAs e até 48 DIMMs para um máximo de 6 TB de memória (12 NVDIMMs podem ser usados ​​para um máximo de 384 GB) . Esse hardware é ótimo para aplicativos que precisam de alto desempenho e para análise de dados e outras cargas de trabalho de computação pesada emergentes.

O Dell EMC PowerEdge R840 é um servidor 2U e faz parte da 14ª geração da linha de servidores da empresa. O R840 é um servidor de quatro soquetes que oferece processadores escalonáveis ​​Intel Xeon para até 112 núcleos. Os usuários podem aproveitar até 24 unidades NVMe conectadas diretamente, bem como até duas GPUs de largura dupla ou até 2 FPGAs e até 48 DIMMs para um máximo de 6 TB de memória (12 NVDIMMs podem ser usados ​​para um máximo de 384 GB) . Esse hardware é ótimo para aplicativos que precisam de alto desempenho e para análise de dados e outras cargas de trabalho de computação pesada emergentes.

O R840, junto com o R940xa, foi projetado com inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML) em mente. O R840 vem equipado com o hardware necessário para lidar com cargas de trabalho de AI e ML. As unidades NVMe conectadas diretamente fornecem a capacidade necessária enquanto reduzem a latência. O próprio servidor pode ser automatizado por meio do uso do Dell EMC OpenManage. O OpenManage automatiza o gerenciamento de tarefas rotineiras e oferece maior eficiência. Com menos tempo gasto em tarefas menores, os administradores podem se concentrar em projetos de maior valor. Os administradores também podem aproveitar os recursos do QuickSync 2 que permitem monitorar o servidor em seu dispositivo móvel.

Assim como todos os servidores PowerEdge, o Dell EMC PowerEdge R840 possui segurança integrada em cada parte da arquitetura. Os servidores utilizam pacotes de firmware assinados criptograficamente e inicialização segura. Os servidores podem ser bloqueados em caso de alteração não autorizada ou maliciosa. E a Dell EMC usa o System Erase, assim como parece, ele limpa os dados de todas as mídias de armazenamento no servidor.

Especificações do Dell EMC PowerEdge R840

Design e Construção

O Dell EMC PowerEdge R840 é um servidor 2U que possui os painéis estilizados que o restante da linha possui. Abaixo da moldura, há 24 baias de 2.5” correndo verticalmente na frente ou há uma opção de 8 baias de 2.5” com uma unidade óptica opcional. O painel de controle esquerdo tem indicadores LED de status, indicador de integridade e ID do sistema e indicador sem fio iDRAC Quick Sync 2 (esse recurso é opcional). O painel de controle direito tem o botão liga/desliga, porta direta do iDRAC, porta VGA, duas portas USB 2.0 e um LED direto do iDRAC. Há também um pequeno painel LCD que exibe informações do sistema, status e mensagens de erro e algumas teclas para navegar.

Olhando para a parte traseira do dispositivo, há quatro slots de placa de expansão PCIe de altura total e dois slots de expansão PCIe de meia altura. Na parte inferior esquerda estão quatro portas NIC, à direita estão duas PSUs hot-swappable e na parte inferior central há uma porta serial, porta VGA, duas portas USB 3.0 e uma porta dedicada iDRAC9 e uma parte inferior de identificação do sistema.

Retirando a tampa e removendo algumas das bandejas protetoras, podemos ver as quatro CPUs, bem como todo o espaço feito para a DRAM. Perto da parte traseira do dispositivo pode-se ver como duas GPUs largas podem ser adicionadas.

Também na parte traseira do dispositivo é onde a placa RAID é adicionada. Embora pareça estar em um local apertado, é bastante fácil chegar e mudar, se necessário. O placa de rede rNDC integrada também é visível na parte inferior, mas permite atualizações fáceis para conectividade de rede sem consumir espaço PCIe tradicional.

Gestão de Sistemas

Para o gerenciamento do Dell EMC PowerEdge R840, o servidor oferece o Integrated Dell Remote Access Controller 9, iDRAC9. Por meio do painel do iDRAC, é possível ver facilmente a integridade do sistema, suas informações, registros e anotações recentes e um console virtual. A tela do painel permite um desligamento e identificação do sistema elegantes. Na parte superior da tela estão as guias principais, incluindo Sistema, Armazenamento, Configuração, Manutenção e Configurações do iDRAC.

A guia Sistemas oferece aos usuários várias opções de quais aspectos do sistema eles podem examinar, mas para esta revisão estamos nos concentrando no Resumo, que nos permite obter uma visão geral rápida da maioria das partes do sistema. Somos recebidos com detalhes do hardware, iDRAC, e podemos ver o uso de energia e capacidade.

Com a guia Armazenamento, os usuários recebem novamente várias opções nas quais podem detalhar, incluindo resumo, controladores, discos físicos, discos virtuais e compartimentos. A subguia de resumo nos permite ver uma visão geral dos discos físicos e um resumo dos discos físicos e virtuais e eventos de armazenamento registrados.

Aprofundando um pouco mais, na subguia de discos físicos, vemos o status das unidades na unidade, seus nomes, seu estado, número do slot, capacidade, status de segurança, protocolo de barramento, tipo de mídia (SSDs neste caso), se eles são ou não um hot spare e a resistência de gravação nominal restante.

O iDRAC continua a ser a melhor ferramenta de gerenciamento de servidor integral do mercado, oferecendo visibilidade e opções de execução de itens de ação ao administrador do sistema.

Desempenho

Configuração de teste

• 4 processadores Intel Xeon Platinum 8180M (28 x 2.5 GHz)
• DDR1.5 de 2666 TB e 4 MHz
• 12 SSDs NVMe de uso misto Memblaze PBlaze3.2 de 5 TB
• VMware ESXi 6.7u1 para SQL/Sysbench e Ubuntu 18.04.01 para testes bare-metal VDbench

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 transacional do SQL Server, o R840 nos deu uma pontuação agregada de 12,646.5 TPS com VMs individuais variando de 3,161.5 a 3,161.7 TPS.

Para a latência média do SQL, o servidor teve uma pontuação agregada impressionante de 1 ms, bem como a pontuação para todas as VMs.

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 8VM e 16VM com o R840 atingindo 26,556 TPS e 33,278 TPS, respectivamente. Esses números são incríveis em um único servidor 2U, que vem diretamente de quatro CPUs Intel 8180M e até 12 ou 24 SSDs NVMe em um pacote de 2U.

Para a latência média do Sysbench, o servidor PowerEdge nos deu 9.6ms para 8VM e 15.4ms para 16VM.

Em nosso pior cenário (99º percentil), a latência do R840 teve a forte exibição de 18.4ms para o 8VM e 29.9ms para o 16VM.

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 Dell EMC PowerEdge R840 começou forte com 543,298 IOPS e pouco menos de 100 μs. O R840 atingiu o pico de 5,933,288 IOPS com uma latência de apenas 203 μs.

Para gravação aleatória de 4K, o servidor teve um início mais impressionante com 669,974 IOPS e uma latência de 24.1 μs. O R840 ficou abaixo de 100μs até ultrapassar 4 milhões de IOPS. Ele atingiu um pico de 4,503,998 IOPS com latência de 96.8 μs antes de cair um pouco.

Mudando para o trabalho sequencial, vemos o pico do R840 em 637,963 IOPS ou 39.9 GB/s em uma latência de 60.7 μs em leitura de 64K.

Na gravação sequencial de 64K, o servidor iniciou com latência muito menor com 65.1 μs a 28,502 IOPS ou 1.78 GB/s. O servidor ficou abaixo de 100μs até cerca de 312K IOPS ou 19GB/s, terminando em 296,751 IOPS ou 18.5GB/s com uma latência de 400μs.

O próximo conjunto de testes são nossas cargas de trabalho SQL: SQL, SQL 90-10 e SQL 80-20. Para SQL, o R840 atingiu uma pontuação máxima de 2,780,783 IOPS com uma latência de 135.2 μs.

O SQL 90-10 teve um desempenho máximo de 2,613,286 IOPS com uma latência de 144.5 μs.

O SQL 80-20 teve o R840 iniciado abaixo de 100μs em 248,460 e atingiu o pico em 2,468,464 IOPS com uma latência de 153μs.

Nossas cargas de trabalho Oracle mostraram um desempenho mais forte do R840. Com pouco menos de 100μs, o servidor atingiu o pico de 2,289,946 IOPS com uma latência de 174.5μs.

O Oracle 90-10 teve o pico do servidor em 2,017,515 IOPS com uma latência de 129.3μs, uma diferença de apenas 25μs do início ao fim.

Com o Oracle 80-20, o R840 começou abaixo de 100μs e atingiu o pico de 1,952,348 IOPS com uma latência de 133.4μs.

Em seguida, mudamos para nosso teste de clone VDI, Full and Linked. Para inicialização VDI Full Clone (FC), o R840 atingiu o pico de 1,880,908 IOPS com uma latência de 189.4 μs.

O login inicial do VDI FC viu o servidor começar abaixo de 100 μs e chegar ao pico de 854,707 IOPS com uma latência de 301.1 μs.

Para VDI FC Monday Login, o servidor começou com pouco mais de 100 μs e atingiu o pico de 645,932 IOPS com uma latência de 227 μs.

Mudando para os testes VDI Linked Clone (LC), o R840 atingiu um pico de 865,365 IOPS com uma latência de 179.2 μs.

Para VDI LC Initial Login, o servidor teve uma pontuação máxima de 384,397 IOPS com uma latência de 213.6 μs.

E, finalmente, para o VDI LC Monday Login, o R840 teve uma pontuação máxima de 487,261 IOPS com uma latência de 295.1 μs.

Conclusão

O Dell EMC PowerEdge R840 é um servidor 2U voltado para aplicativos que precisam de alto desempenho ou para usuários com cargas de trabalho com uso intensivo de dados. Na extremidade superior, o servidor pode ser equipado com quatro CPUs escalonáveis ​​Intel Xeon para até 112 núcleos, até 6 TB de RAM, até 24 SSDs NVMe conectados diretamente e até duas GPUs ou FPGAs de largura dupla. Todo esse hardware poderoso é ideal para aqueles que precisam executar a nova geração de cargas de trabalho emergentes de IA e/ou ML. O R840 vem com Dell EMC OpenManage para automatizar tarefas de rotina, economizando tempo e energia dos administradores e eles podem monitorar o servidor à distância com o QuickSync 2. O gerenciamento do sistema é feito via iDRAC, que continua a ser a melhor plataforma de gerenciamento de servidores existente.

De uma perspectiva de desempenho, o servidor entregou o potencial de seu hardware. Com nossas cargas de trabalho de análise de aplicativos, o Dell EMC PowerEdge R840 mostrou um forte desempenho do servidor SQL com uma pontuação transacional agregada de 12,646. TPS com uma latência média agregada de apenas 1ms. Para Sysbench, o servidor continuou a impressionar com pontuações transacionais de 26,556 TPS para 8VM e 33,278 TPS para 16VM. Para latências, o R840 obteve médias de 9.6ms e 15.4ms e cenários de pior caso de 18.4ms e 29.9ms para 8VM e 16VM, respectivamente.

Olhando para nossas cargas de trabalho VDBench, o PowerEdge R840 novamente impressionou na maioria das categorias. Os destaques de desempenho máximo incluem 6 milhões de IOPS na leitura de 4K, 4.5 milhões de IOPS na gravação de 4K, 18.5 GB/s na gravação de 64K e 39.9 GB/s na leitura de 64K. Para cargas de trabalho SQL, o servidor continuou em seus vários milhões de IOPS com pontuações máximas de 2.8 milhões de IOPS, 2.6 milhões de IOPS no SQL 90-10 e 2.5 milhões de IOPS no SQL 80-20. As cargas de trabalho da Oracle também tiveram desempenhos de pico impressionantes de 2.3 milhões de IOPS, 2 milhões de IOPS para 90-10 e 2 milhões de IOPS para 80-20. O R840 também teve um desempenho máximo de 1.9 milhão de IOPS na inicialização VDI FC. Embora esses números de pico sejam altos, a latência também precisa ser levada em consideração. A maior latência de pico em qualquer um dos nossos testes foi de apenas 400 μs. O desempenho de pico mais baixo foi de 60.7μs.

Muitas vezes ouvimos os fornecedores falarem sobre o desempenho de vários milhões de IOPS com menos de milissegundos; esses números geralmente vêm de condições de teste ideais e não do que os usuários normais podem esperar do uso real. É uma delícia ver um desempenho tão grande em nossos testes, não apenas desempenho de pico extremamente alto, mas também latências extremamente baixas. Depois de várias semanas trabalhando com o servidor Dell EMC PowerEdge R840, ficou claro que ele fornece a melhor combinação de desempenho, engenharia sólida e gerenciamento de sistema abrangente na categoria de servidor 2U e uma escolha do editor StorageReview.

Dell EMC Power Edge R840

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