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Análise do Dell PowerEdge 13G R730xd

by Laboratório StorageReview Enterprise

A Dell anunciou hoje as especificações e informações de disponibilidade para seus novos servidores PowerEdge R13 e R730xd de 730ª geração, que apresentam a nova família de processadores Intel Haswell Xeon E5-2600 v3 (que também foi anunciada hoje). O R730xd é uma solução de servidor de armazenamento 2U construída na plataforma Grantly da Intel, que consiste em processadores Intel Xeon Haswell e um chipset Wellsburg C610 com memória DDR4. Esses processadores incorporam pistas PCIe incorporadas para melhorar o desempenho de E/S. Certos processadores da série E5-2600 também podem executar operações DDR4 a uma taxa de dados de 2,133 MT/s, e o R730xd oferece suporte a três DIMMs por canal a 1,866 MT/s com esses processadores. O R730xd também possui configurações centradas em armazenamento impressionantes; nosso modelo de análise tem uma combinação exclusiva de compartimentos de SSD de 1.8", compartimentos de disco rígido de 3.5" e compartimentos de unidade flexível de 2.5" na parte traseira do chassi.


A Dell anunciou hoje as especificações e informações de disponibilidade para seus novos servidores PowerEdge R13 e R730xd de 730ª geração, que apresentam a nova família de processadores Intel Haswell Xeon E5-2600 v3 (que também foi anunciada hoje). O R730xd é uma solução de servidor de armazenamento 2U construída na plataforma Grantly da Intel, que consiste em processadores Intel Xeon Haswell e um chipset Wellsburg C610 com memória DDR4. Esses processadores incorporam pistas PCIe incorporadas para melhorar o desempenho de E/S. Certos processadores da série E5-2600 também podem executar operações DDR4 a uma taxa de dados de 2,133 MT/s, e o R730xd oferece suporte a três DIMMs por canal a 1,866 MT/s com esses processadores. O R730xd também possui configurações centradas em armazenamento impressionantes; nosso modelo de análise tem uma combinação exclusiva de compartimentos de SSD de 1.8", compartimentos de disco rígido de 3.5" e compartimentos de unidade flexível de 2.5" na parte traseira do chassi.

O PowerEdge R730xd está disponível em três configurações de chassi com vários tamanhos e combinações de unidades de armazenamento junto com uma unidade de expansão traseira opcional:

  • 24 compartimentos SAS, SATA ou SAS nearline de 2.5 polegadas com acesso frontal, além de dois compartimentos traseiros opcionais de 2.5 polegadas. O chassi de 2.5 polegadas pode opcionalmente ser configurado para suportar até quatro drives PCIe Express Flash da Dell nas baias frontais.
  • 12 unidades SAS, SATA ou SAS nearline de 3.5 polegadas com acesso frontal com quatro unidades hot plug internas opcionais de 3.5 polegadas mais duas baias traseiras opcionais de 2.5 polegadas.
  • 18 unidades SATA de 1.8 polegadas com acesso frontal, 8 unidades SAS de 3.5 polegadas, SATA ou SAS nearline mais duas baias traseiras opcionais de 2.5 polegadas.

A Dell nos forneceu o chassi híbrido que combina 18 SSDs SATA de 1.8 polegadas com acesso frontal e 8 unidades de 3.5 polegadas (SAS, SATA ou SAS nearline). Dois compartimentos de unidade adicionais de 2.5 polegadas são acessíveis na parte traseira do servidor. Para esta análise, temos acesso a 5 HDDs certificados de 3.5 polegadas e 5 SSDs de 1.8 polegadas. Os novos controladores de armazenamento PERC9 da Dell mudaram da tecnologia LSI CacheCade usada pelos servidores PowerEdge de 12ª geração para uma solução que aproveita o cache FlashSoft da SanDisk para acelerar as configurações que combinam unidades SSD e HDD.

O Dell PowerEdge R730xd já está sendo vendido com um preço inicial de US$ 2,579.

Especificações do Dell PowerEdge 13G R730xd

  • Fator de forma: montagem em rack 2U
  • Processadores: família de produtos do processador Intel Xeon E5-2600 v3 (Haswell-EP)
  • Interconexão FSB: Intel QuickPath Interconnect (QPI)
  • Memória: 24x DDR4 RDIMM, LR-DIMM
  • Unidades de disco: 3.5”, 2.5”, 1.8” – 12 Gb SAS, 6 Gb SATA
  • RAID: S130, H330, H730, H730P, H810/H830 (ext) *Suporte para 2 controladores RAID internos
  • SSD PCIe: SSD PCIe 4x com tecnologia de backplane de slot comum
  • Slots PCI: Max 7 + 1x PCIe Gen3 / 6 + 1x PCIe Gen3
  • NICs integrados: NDC: 4x 1Gb, 2x 10Gb
  • USB 3.0 (somente portas traseiras e internas)
  • Fontes de alimentação: 495 W CA, 750 W CA, 750 W CA/CC Modo misto, 1100 W CA, 1100 W CC
  • Gerenciamento: LC 3.x, OpenManage, PM3, chave de licença digital, iDRAC QuickSync, iDRAC Direct, Easy Restore
  • Gerenciamento remoto: iDRAC8 (Express/Enterprise)
  • Gerenciamento de sistemas Dell OpenManage:
    • Assistente de TI OpenManage Essentials Dell ManagementConsole
    • Agente OMSA
    • OpenManage Power Center (requer iDRAC8 Enterprise com Lifecycle Controller)
    • Integrações e Conexões do OpenManage
    • iDRAC8 Express com Lifecycle Controller (opção padrão)
  • Eficiência energética: Titânio, Platina+, Platina, Ouro
  • Disponibilidade: unidades hot plug, resfriamento redundante hot plug, PSU redundante hot plug e suporte a IDSDM
  • Suporte atual do sistema operacional
    • Servidor Windows: 2008 R2 SP1, 2012 R2, 2012
    • RHEL: 7.0, 6.5
    • SLES: 12, 11 SP3
    • ESXi: 5.5, 5.1 U2
    • XenServer 6.2 Service Pack 1
    • Ubuntu (suporte de terceiros e qualificação da Canonical)

Construir e projetar

Nossa unidade de análise PowerEdge R730xd utiliza o novo chassi híbrido da Dell com 16 baias SATA SSD de 1.8 polegadas acessíveis pela frente e 8 baias de 3.5 polegadas com acesso frontal com opções de conectividade SAS, SATA e SAS nearline. Para esta análise, foram oferecidos 5 HDDs de 3.5 polegadas e 5 SSDs de 1.8 polegadas. O R730xd usa um painel com seis indicadores de status no canto superior esquerdo que podem ser usados ​​para iniciar a solução de erros do sistema. Um botão de identificação do sistema faz com que o próprio botão e o indicador de status do sistema na parte traseira da unidade pisquem em azul até que um botão de identificação do sistema seja pressionado novamente. A porta USB frontal é USB 2.0, enquanto a traseira é USB 3.0.

O R730xd suporta até dois processadores Intel Xeon E5-2600 v3 com até dezoito núcleos de execução por processador e pode utilizar até 24 DDR4 DIMMS com até 768 GB de memória. Os slots DIMM estão localizados diretamente na placa-mãe. O PowerEdge R730xd oferece suporte a DIMMS registrados e LRDIMMs de carga reduzida (LRDIMMs), que usam um buffer para reduzir o carregamento de memória e fornecer maior densidade. Espera-se que DIMMs certificados de 64 GB estejam disponíveis em um futuro próximo, permitindo uma capacidade máxima de memória de 1.5 TB.

Um módulo dual-SD interno (IDSDM) permite que os clientes implantem a tecnologia Failsafe Virtualization da Dell, que fornece redundância de failover para hipervisores incorporados. Enquanto o PowerEdge R730 oferece suporte à tecnologia de unidade de processamento gráfico (GPU) para infraestrutura de desktop virtual e computação e coprocessamento de alto desempenho, o R730xd não oferece suporte a GPUs.

A parte traseira do servidor fornece acesso a três slots de expansão PCIe 3.0 de baixo perfil à esquerda, bem como dois slots PCIe de altura total no centro e um terceiro slot PCIe de altura total à direita. Este servidor possui duas fontes de alimentação de 750 W no canto inferior direito e um slot para cartão de mídia vFlash no canto superior direito. Dois compartimentos de unidade adicionais de 2.5 polegadas são acessíveis na parte traseira do servidor por meio de um compartimento flexível opcional que pode fornecer conectividade SAS, SATA ou SAS nearline.

O R730xd pode ser configurado com quatro interfaces NIC de 10/100/1000 Mbps integradas ou duas interfaces de 10/100/1000 Mbps integradas e dois conectores SFP+ de 100 Mbps/1 Gbps/10 Gbps integrados via Dell Network Daughter Cards (NDC). A Dell planeja disponibilizar um InfiniBand NDC no primeiro trimestre de 1.

Gestão de Sistemas

Os servidores PowerEdge R730xd implementam a plataforma Dell OpenManage, equipada com o Integrated Dell Remote Access Controller 8 (iDRAC8) com Lifecycle Controller. Para implantações de gerenciamento baseado em agente, o OpenManage Server Administration (OMSA) da Dell oferece gerenciamento de sistema individualizado a partir da linha de comando ou de uma GUI da Web. O iDRAC pode fornecer acesso remoto ao sistema, independentemente de haver ou não um sistema operacional instalado. Após o login, o iDRAC exibe uma visão geral do sistema, bem como uma visualização do console virtual por meio de seu iKVM.

O novo recurso iDRAC Direct permite que os administradores usem uma chave USB para implantar configurações de hardware em servidores 13G PowerEdge, incluindo configurações de BIOS, iDRAC, PERC e NIC. A Dell planeja adicionar a capacidade de aplicar atualizações de firmware via iDRAC Direct no futuro. O iDRAC Direct também permite que os administradores acessem a GUI de gerenciamento do iDRAC por meio de um laptop conectado ao servidor por meio de um cabo USB. Um novo recurso iDRAC Quick Sync permite que os administradores com dispositivos móveis com Android toquem no hardware iDRAC Quick Sync opcional no painel frontal de um servidor PowerEdge 13G para visualizar o status e os logs do servidor.

O iDRAC monitora e analisa o consumo de energia para avisar quando o consumo de energia entra nas faixas de Advertência e Crítica. Ele também registra o consumo de energia cumulativo, o consumo de energia de pico e os valores de amperagem de pico, bem como o consumo de energia na última hora, dia e semana.

O sistema de monitoramento e registro de temperatura do iDRAC foi projetado para facilitar a determinação de se alguma sonda está relatando temperaturas nas categorias de temperatura de advertência ou crítica. A faixa de temperatura de advertência denota temperaturas nas quais o sistema foi projetado para operar por até 10% do tempo por 12 meses. A faixa de temperatura crítica denota temperaturas nas quais ele foi projetado para operar por até 1% do tempo por 12 meses (o tempo na faixa crítica também incrementa o tempo registrado na faixa de advertência). A coleta de dados de temperatura começa quando o sistema é ligado pela primeira vez após ser enviado da fábrica e não pode ser redefinido.

Os servidores PowerEdge de 13ª geração da Dell utilizam os novos controladores PERC9 da empresa, que substituíram a tecnologia LSI CacheCade dos controladores PERC8 pela solução DAS Cache da SanDisk. O DAS Cache usa “driver de filtro” para o sistema operacional para acelerar o desempenho armazenando em cache os dados usados ​​com frequência em SSDs.

O SanDisk DAS Cache pode ser aplicado a até quatro caches por servidor e requer que o SSD de destino já esteja configurado com um volume de armazenamento. Para nossos benchmarks do R730xd, vamos incorporar uma configuração que utiliza um DAS Cache no modo write-back para acelerar um volume RAID6 composto de HDDs adicionando o cache SSD RAID10.

O software SanDisk DAS Cache oferece uma interface de monitoramento direta com uma visão geral do status e desempenho do cache.

Histórico de testes e comparáveis

Nós publicamos um inventário do nosso ambiente de laboratório, um visão geral dos recursos de rede do laboratório, e outros detalhes sobre nossos protocolos de teste para que os administradores e responsáveis ​​pela aquisição de equipamentos possam avaliar com justiça as condições em que alcançamos os resultados publicados. Para manter nossa independência, nenhuma de nossas revisões é paga ou gerenciada pelo fabricante do equipamento que estamos testando.

Como o PowerEdge R730xd acaba de ser disponibilizado, nosso objetivo para esta análise é fornecer uma linha de base de resultados corporativos sintéticos para ajudar clientes em potencial a avaliar seu desempenho. Nosso protocolo de benchmarking para o R730xd, portanto, não comparará seu desempenho com outros servidores neste momento. Dependendo da carga de trabalho específica, compararemos os resultados de até três esquemas de armazenamento diferentes para o R730xd:

  • 5 HDDs de 3.5 polegadas configurados como um volume RAID6 para maximizar a capacidade de armazenamento
  • 5 SSDs de 1.8 polegadas como um volume RAID10 (4 + 1 sobressalente) para maximizar o desempenho do armazenamento
  • 5 HDDs de 3.5 polegadas como um volume RAID6 com 5 SSDs de 1.8 polegadas configurados como RAID10 DAS Cache para acelerar o armazenamento em massa do HDD

Análise de Carga de Trabalho Sintética Corporativa

Antes de iniciar cada uma das benchmarks sintéticos fio, nosso laboratório pré-condiciona o dispositivo em estado estacionário sob uma carga pesada de 16 threads com uma fila pendente de 16 por thread. Em seguida, o armazenamento é testado em intervalos definidos com vários perfis de profundidade de encadeamento/fila para mostrar o desempenho sob uso leve e pesado.

Testes de pré-condicionamento e estado estacionário primário:

  • Taxa de transferência (IOPS de leitura+gravação agregada)
  • Latência média (latência de leitura+gravação calculada em conjunto)
  • Latência máxima (latência máxima de leitura ou gravação)
  • Desvio padrão de latência (desvio padrão de leitura + gravação calculado em conjunto)

Esta análise sintética incorpora quatro perfis que são amplamente utilizados em especificações e benchmarks de fabricantes:

  • 4k – 100% de leitura e 100% de gravação
  • 8k – 100% de leitura e 100% de gravação
  • 8k – 70% de leitura/30% de gravação
  • 128k – 100% de leitura e 100% de gravação

Entre as três configurações do R730xd avaliadas durante o benchmark de 4k, o volume SSD RAID10 alcançou o maior throughput em 103,099IOPS para operações de leitura e 25,979IOPS para operações de gravação, embora a configuração do DAS Cache tenha um desempenho quase tão bom.

A configuração DAS Cache híbrida também acompanhou o volume RAID10 totalmente flash em termos de latência média durante o benchmark de 4k.

O R730xd na configuração DAS Cache experimentou apenas uma faixa ligeiramente mais ampla de picos de latência do que o volume RAID10. Para comparação, as latências RAID6 somente de HDD aumentaram acima de um segundo para operações de leitura de 4k e chegaram a dois segundos para operações de gravação.

Os resultados do desvio padrão ajudam a identificar as configurações que apresentam um intervalo de latências maior que a média. O armazenamento HDD em conjunto com a tecnologia DAS Cache é capaz de manter o desvio padrão dentro de 2.6 ms do volume RAID10 somente SSD para operações de leitura. Os resultados do desvio padrão para operações de gravação estão mais distantes do volume SSD, mas ainda são muito melhores do que o volume RAID6 all-HDD por conta própria.

Depois de recondicionar o servidor para transferências sequenciais de 8k, medimos a taxa de transferência do PowerEdge R730xd com uma carga de 16 threads e uma profundidade de fila de 16 para operações 100% de leitura e 100% de gravação usando apenas as configurações totalmente flash e totalmente HDD. O volume RAID10 SSD alcançou maior taxa de transferência de leitura em 102,673IOPS, enquanto o volume RAID6 HDD teve melhor desempenho para operações de gravação em 102,426IOPS.

Os próximos resultados são derivados de um protocolo composto por operações aleatórias de 70% de leitura e 30% de operações de gravação com uma carga de trabalho de 8k em uma variedade de contagens de threads e filas. Em termos de taxa de transferência, o volume SSD RAID10 assumiu a posição superior com a configuração SanDisk DAS Cache ficando apenas um pouco atrás.

Nas cargas de trabalho mais pesadas, a configuração RAID10 atingiu 5.06ms de latência média com a configuração DAS Cache em 5.35ms.

A latência mais alta medida para o volume RAID730 do R10xd durante o benchmark 8k 70/30 foi de 417.55ms com 16 threads e uma profundidade de fila de 8. A configuração do SanDisk DAS Cache apresentou sua pior latência com 16 threads e uma fila de 16, em 507.62ms .

Embora a configuração do DAS Cache também geralmente espelhasse a configuração RAID10 ao traçar cálculos de desvio padrão para o benchmark 8k 70/30, a configuração em cache teve mais dificuldades com contagens de threads altas e profundidades de fila do que o volume RAID10.

Nosso benchmark sintético final é baseado em transferências sequenciais de 128k com operações 100% de leitura e 100% de gravação. A configuração RAID10 totalmente flash alcançou uma taxa de transferência de 1,631,539 KB/s para operações de leitura e 1,886,618 KB/s para operações de gravação. A configuração RAID6 totalmente HDD foi capaz de atingir 220,481 KB/s para operações de leitura e 978,370 KB/s para operações de gravação.

Conclusão

Como durante o lançamento dos antecessores PowerEdge de décima segunda geração da Dell no ano passado, a disponibilidade do novo PowerEdge R730xd marca uma forte aposta pelo título de servidor de armazenamento 2U convencional de melhor desempenho sem o uso de armazenamento PCIe. Apreciamos os designs de vários chassis do R730xd que podem acomodar praticamente qualquer necessidade e muito mais, graças à engenharia criativa em todas as três configurações. A Dell conseguiu unidades em todos os lugares nas três configurações principais, atingindo novos marcos de densidade no processo. Eles também atingem muitos casos de uso principais, incluindo aqueles com ênfase na capacidade (configuração de 3.5 polegadas), desempenho (configuração de 2.5 polegadas) e capacidade e desempenho com o chassi que analisamos.

O chassi híbrido é o argumento mais convincente para a plataforma 13G PowerEdge, combinando armazenamento denso com a capacidade de utilizar uma combinação de SSDs e HDDs para acelerar o desempenho por meio do novo software DAS Cache. A mudança para o software de aceleração apoiado pela SanDisk dá à Dell uma grande vantagem sobre sua tecnologia de cache de geração anterior. Com apenas 5 dos SSDs de 1.8″ preenchidos, vimos um desempenho semelhante ao do SSD, mesmo ao acelerar os discos rígidos de 3.5″. Com a flexibilidade de dimensionar nossa configuração com outros 13 SSDs, as opções são bastante amplas quando se trata de usar alguns SSDs para armazenamento em cache e alguns em volumes flash para necessidades de aplicativos de alto desempenho. Se o armazenamento frontal não for suficiente, a Dell suporta seis slots PCIe que podem ser usados ​​para armazenamento flash interno ou interconexões adicionais.

Por fim, o R730xd centrado em armazenamento oferece novos graus de flexibilidade para aqueles que desejam manter o armazenamento o mais próximo possível da camada de computação. O chassi também tem muito potencial em situações de SDS, algo que a Dell provavelmente tinha em mente enquanto continua inovando geração após geração com as principais soluções de servidor de armazenamento.

Vantagens

  • Uma variedade de opções para layout de chassi e composição de armazenamento, incluindo armazenamento híbrido com o novo software DAS Cache desenvolvido pela SanDisk
  • Os melhores processadores Intel Xeon E5-2600 v3 e memória DDR4 da categoria
  • SanDisk DAS Cache permite que todos os volumes de HDD atinjam quase a paridade com volumes totalmente flash em vários aspectos durante benchmarks sintéticos

Desvantagens

  •  Seleção limitada de SSDs de 1.8" versus modelos de 2.5" mais comuns

ponto de partida

O R730xd representa a mais recente iteração da comprovada família de servidores PowerEdge da Dell, trazendo novas opções de chassi e maior desempenho do que nunca. A oportunidade de implementar armazenamento híbrido denso é uma dimensão particularmente atraente para esta nova oferta, mostrando a força da Dell na engenharia de uma solução completa de servidor de armazenamento.

Update: O chassi R730xd foi usado em nossa análise do início do VSAN aqui.

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