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Avaliação NetApp AFF A250

by Adam Armstrong
Unidade Netapp AFF-250

A NetApp adicionou à sua linha de arrays de armazenamento totalmente flash o novo storage midrange básico NetApp AFF A250. Uma coisa é ser totalmente flash nessa faixa de preço. Mas a NetApp leva o flash ainda mais longe com NVMe de ponta a ponta, incluindo suporte para NVMe sobre Fibre Channel (NVMe/FC). Embora a NetApp seja bem conhecida por arrays totalmente flash de alto desempenho (confira nossas análises anteriores aqui e aqui) eles prometem 45% mais desempenho e 33% mais eficiência de armazenamento no A250 (em comparação com o A200).

A NetApp adicionou à sua linha de arrays de armazenamento totalmente flash o novo storage midrange básico NetApp AFF A250. Uma coisa é ser totalmente flash nessa faixa de preço. Mas a NetApp leva o flash ainda mais longe com NVMe de ponta a ponta, incluindo suporte para NVMe sobre Fibre Channel (NVMe/FC). Embora a NetApp seja bem conhecida por arrays totalmente flash de alto desempenho (confira nossas análises anteriores aqui e aqui) eles prometem 45% mais desempenho e 33% mais eficiência de armazenamento no A250 (em comparação com o A200).

NetApp AFF A250

Como o NetApp AFF A250 se destaca

O novo NetApp AFF A250 traz muitos dos mesmos benefícios que o restante da linha AFF. Ele acelera aplicativos como IA e ML, minimiza a pegada do data center com maior densidade e simplifica as operações de TI. A grande diferença com o A250 é que ele traz os benefícios acima a um custo menor, ao mesmo tempo em que oferece benefícios como NVMe/FC, que muitas vezes só é encontrado em arrays mais caros. Mesmo com todas as melhorias, as organizações podem esperar um preço semelhante ao A220 oferecido anteriormente.

Do ponto de vista do hardware, o NetApp AFF A250 usa um par de controladores ativo-ativo como a maioria dos outros arrays NetApp AFF ou série A. Embora a empresa não o mencione especificamente, o array utiliza CPUs Skylake-D de 2 núcleos e 64 × 12 bits e 128 GB de RAM. Novamente, a NetApp oferece NVMe de ponta a ponta usando armazenamento NVMe e NVMe sobre Fabrics. A matriz oferece até 35 PB de capacidade efetiva (com base na eficiência de armazenamento 5:1 e no número máximo de SSD instalado).

Olhando para o software, a NetApp está oferecendo ONTAP 9.8P2. Para ONTAP em geral (especificamente 9.7), fizemos um mergulho profundo aqui. 9.8 saiu alguns meses atrás e focou na simplicidade. A noção é que, quanto mais fácil for gerenciar o array, menos tempo levará para gerenciar o armazenamento. A NetApp simplificou o ONTAP System Manager, o NetApp Active IQ e o NetApp Cloud Insights e agora afirma que o armazenamento para aplicativos pode ser provisionado em menos de dez minutos. A integração com a nuvem no 9.8 permite camadas de nuvem, armazenamento em cache de dados na nuvem e backup na nuvem.

Especificações NetApp AFF A250

Expansão máxima 2–24 nós (12 pares HA)
Máximo de SSDs 48
Capacidade efetiva máxima 1.1PB
Especificações por sistema (controlador duplo ativo-ativo)
Fator de forma do controlador 2U
Slots de expansão PCIe 4
Portas de destino FC (32 Gb de seleção automática) Até 16
Portas de 100 GbE (40 GbE de seleção automática) 4
Portas de 25 GbE (10 GbE de seleção automática) Até 16
10Gbase-T (1GbE com ajuste automático de faixa) 4
Portas SAS de 12 Gb/6 Gb 4
Rede de armazenamento suportada NVMe/FC, FC, iSCSI, NFS, pNFS, CIFS/SMB, Amazon S3
Versão do sistema operacional ONTAP 9.8 RC1 ou posterior
Prateleiras e mídia NS224 (2U; 24 drives, 2.5” SFF NVMe); DS224C (2U; 24 drives, 2.5” SFF); DS2246 (2U; 24 unidades, 2.5” SFF)

NetApp AFF A250 Design e Construção

Com o bisel colocado, o NetApp AFF A250 se parece muito com o restante da série A. A moldura é prateada e projetada principalmente para ventilação. A marca NetApp está no lado esquerdo. Esta matriz tem 2U de tamanho.

Compartimentos de unidade NetApp AFF A250

Tirando a moldura, pode-se ver as baias dos drives que correm pela frente.

Controladores NetApp AFF A250

Virando-o para trás, vemos os dois controladores divididos bem no meio e empilhados um sobre o outro. Cada controlador tem uma PSU à esquerda seguida por uma porta de console, uma porta USB 3.0, uma porta Micro USB, uma porta de gerenciamento, duas portas 10Gbase-T e duas portas 25GbE. No lado superior direito estão dois slots de mezanino.

Controlador interno NetApp AFF A250

Abrindo a matriz, temos acesso fácil a qualquer coisa que precise ser trocada. Aqui, alguém teria acesso às CPUs e RAM Skylake-D de 64 núcleos e 12 bits mencionadas, se necessário. O armazenamento pode ser facilmente acessado pela parte frontal do dispositivo.

Netapp AFF-250 dentro

Desempenho NetApp AFF A250

Nossa configuração A250 inclui 12 SSDs NVMe de 1.92 TB e NetApp ONTAP 9.8P2. O array é configurado pela NetApp para estar em RAID-DP com dois pools de armazenamento de 3 TB. Nosso teste para esta revisão está no modo FC SAN tradicional. O desempenho NVMe/FC está fora do escopo desta revisão. Para conectividade, usamos 8 portas FC de 32 Gb para nossa estrutura de armazenamento, divididas igualmente entre os dois controladores.

Unidade Netapp AFF-250

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 reforçado 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 nossa análise de carga de trabalho do aplicativo, estamos executando o NetApp AFF A250 e o A200 com a redução de dados (DR) ativada.

Para SQL Server Latency, o 8VM A250 teve uma pontuação agregada de 22.75ms com VM individual variando entre 19ms e 25ms. O 4VM A250 teve uma pontuação agregada de 8.5 ms com VMs individuais rodando entre 6 ms e 11 ms. Isso em comparação com o A200 executando 4 VM, que viu um agregado de 25ms com VMs individuais variando entre 24ms e 26ms.

No geral, vemos o A250 fazendo grandes progressos no desempenho de 4 VMs, mas o dimensionamento é o que realmente se destaca. O A250 pode lidar essencialmente com mais do que o dobro do trabalho que o A200 quando se trata de SQL.

Desempenho do Sysbench MySQL

Nosso próximo benchmark de aplicativo de armazenamento 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: 100
    • Tamanho: 10,000,000
    • Tópicos: 32 banco de dados
  • Memória RAM: 24 GB
  • Duração do teste: 3 horas
    • 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
    • 1 hora 32 tópicos

Com o Sysbench OLTP, o 8VM A250 obteve uma pontuação agregada de 13,134.55 TPS e o 16VM obteve uma pontuação agregada de 16,149.06 TPS. Compare isso com a pontuação agregada de 200VM do A8 de 8,870.52 TPS e a pontuação agregada de 16VM de 9,035.3 TPS.

Para a latência média do Sysbench, o 8VM A250 teve uma pontuação agregada de 19.49ms e o 16VM atingiu 31.72ms. O A200 foi de 28.86ms para o 8VM e 56.68ms para o 16VM.

Para nossa latência de pior cenário (99º percentil), a 250VM do A8 apresentou uma latência agregada de 51.6ms, e sua 16VM obteve 85.77ms. O A200, por outro lado, atingiu 84.93ms agregados com 8VM e 152.01ms com 16VM.

Semelhante às nossas descobertas no SQL Server, o novo NetApp AFF 250 é capaz de produzir aproximadamente o dobro do desempenho do A200, com um perfil de latência muito melhor.

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
      • Gravação aleatória em 4K: 100% de gravação, 64 threads, 0-120% de atualização
      • 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

Para os testes do VDBench, executaremos os dois arrays com a redução de dados ativada.

Com leitura aleatória de 4K, o NetApp AFF A250 mostrou uma melhoria bastante drástica em relação ao A200 com latência abaixo de milissegundos até mais de 500K e atingindo o pico de 594,388 IOPS e uma latência de 6.9ms. Isso é mais do que o dobro do desempenho do A200 com menos da metade da latência.

A gravação aleatória em 4K novamente viu o A250 ultrapassar seu antecessor com um desempenho máximo de 169,543 IOPS e uma latência de 10.4 ms. Novamente, mais que o dobro do desempenho máximo e aproximadamente metade da latência do A200.

Mudando para o trabalho sequencial, especificamente nossas cargas de trabalho de 64K, na leitura vimos o A250 ficar abaixo de 1ms até cerca de 100K IOPS ou cerca de 7GB/s e vimos um pico de 114,060 IOPS ou 7.13GB/s com uma latência de 7.8ms. O desempenho máximo no A250 foi muito acima do A200, embora a latência de ponta não estivesse muito distante.

A gravação de 64K teve o pico do A250 em cerca de 41K IOPS ou cerca de 2.6 GB/s com uma latência de cerca de 24ms antes que o desempenho caísse um pouco e a latência aumentasse. Aqui, o A250 teve números de pico mais altos, embora tivesse quase o dobro da latência.

Passando para nossos testes SQL, SQL, SQL 90-10 e SQL 80-20. No SQL, o NetApp AFF A250 permaneceu abaixo de 1ms até quebrar 300K e atingiu o pico de 348,403 IOPS com uma latência de 2.4ms antes de uma ligeira queda. Ele mostrou uma melhora acentuada no desempenho de ponta e na latência em relação ao A200.

No SQL 90-10, o A250 teve latência abaixo de milissegundos até cerca de 270K IOPS e atingiu o pico de 321,604 IOPS com uma latência de 2.7ms. Mais uma vez, dobre o desempenho com menos da metade da latência do modelo anterior.

No SQL 80-20, o A250 permaneceu abaixo de 1ms até cerca de 200K IOPS e atingiu o pico de 263,157 IOPS com uma latência de 3.6ms. Tornou-se quase um padrão para o A250 dobrar o desempenho e meia latência; o departamento de marketing não poderia escrever isso melhor.

O próximo lote de testes são nossos testes Oracle: Oracle, Oracle 90-10 e Oracle 80-20. Na Oracle, o A250 nos deu latência abaixo de milissegundos até mais de 200 IOPS e atingiu o pico de 263,802 IOPS com uma latência de 4.5 ms. Isso é mais de 100 IOPS a mais do que o A200, com latência mais de 5ms menor.

Para Oracle 90-10, o A250 iniciou e permaneceu abaixo de 1ms até cerca de 275K IOPS. A partir daí, atingiu o pico de 333,108 IOPS com 1.8 ms de latência. O mesmo recorde impressionante de dobrar o desempenho e menos da metade da latência.

O Oracle 80-20 viu o A250 ter uma longa sequência abaixo de 1ms, até cerca de 220K IOPS e, em seguida, atingir o pico de 273,948 IOPS com uma latência de 2.1ms. Isso coloca o desempenho máximo em 143K IOPS no A200 e a latência em 2/5 no A200.

Em seguida, mudamos para nosso teste de clone VDI, Full and Linked. Para inicialização VDI Full Clone (FC), o NetApp AFF A250 chegou a 200K IOPS com menos de 1ms de latência, cerca de 4 vezes mais do que o A200. O A250 atingiu um pico de 229,571 IOPS com uma latência de pouco mais de 3 ms antes de cair um pouco. Isso o coloca 100K acima do A200 com menos da metade da latência.

No VDI FC Initial Login, o A250 teve desempenho de latência abaixo de milissegundos até cerca de 55 IOPS e atingiu o pico de 90,270 IOPS com uma latência de 9.3 ms. Isso é exatamente metade da latência do A200 e cerca de 42K IOPS a mais em desempenho.

O VDI FC Monday Login viu o A250 ter desempenho com latência abaixo de 1ms até cerca de 55K IOPS novamente e atingiu o pico de 93,574 IOPS e uma latência de 5.1ms. Embora não seja o dobro do desempenho do A200, ele tem 44K IOPS a mais e 5.3ms a menos em latência.

Agora passamos para o clone vinculado. No VDI LC Boot, o A250 ficou abaixo de 1ms até passar de 100K IOPS e atingiu o pico de 151,953 IOPS e uma latência de 3.2ms.

Com o VDI LC Initial Login, o A250 teve latência abaixo de milissegundos até ultrapassar 40 IOPS e atingiu o pico de 67,557 IOPS e uma latência de 3.7 ms. Não é o dobro do desempenho ou metade da latência, mas impressionante mesmo assim.

Finalmente, com o VDI LC Monday Login, o A250 quase chegou a 40K IOPS abaixo de 1ms para latência e atingiu o pico de 68,751 IOPS com uma latência de 7.3ms. Outro salto impressionante no desempenho e queda na latência.

Conclusão

A NetApp continua expandindo e desenvolvendo sua linha totalmente flash para acompanhar os novos tempos e as necessidades. Para isso, a empresa lançou o NetApp AFF A250, uma matriz de armazenamento de entrada intermediária atualizada. Como a maioria do restante da linha AFF, o A250 vem com NVMe de ponta a ponta, que inclui suporte para NVMe sobre FC (NVMe/FC) conectividade de host. O A250 traz todos os benefícios de ponta da linha AFF a preços básicos com algumas botas sobre o A200, 45% a mais de desempenho e 33% a mais de eficiência de armazenamento. A nova matriz aproveita NetApp ONTAP 9.8 e todos os novos benefícios que acompanham o software.

Para desempenho, executamos nossas cargas de trabalho de análise de carga de trabalho de aplicativo e VDBench. Para fins de comparação, analisamos o modelo anterior, o NetApp AFF A200. Em nossa análise de carga de trabalho do aplicativo, ativamos o DR com o A250 e o A200. Sendo assim, o A250 apresentou latências médias agregadas em SQL Server de 22.75ms para 8VM e 8.5ms para 4VM. O A200 teve 25ms para 4VM, quase o triplo da latência em relação ao A250 em VMs.

Com o Sysbench, o A250 foi igualmente impressionante com um TPS agregado de 13,135 para 8VM e 16,149 TPS para 16VM em comparação com os 200 TPS e 8,871 TPS do A9,035, respectivamente. A latência média do Sysbench registrou pontuações agregadas de 19.5ms em 8VM e 32ms em 16VM em comparação com 200ms e 29ms do A57, respectivamente. No pior cenário de latência, vimos o A250 atingir latências agregadas de 52ms em 8VM e 86ms em 16VM em comparação com os 200ms e 85ms do A152.

Com o VDBench, os destaques incluem 594K IOPS na leitura de 4K, 170K IOPS na gravação de 4K, 7.13GB/s na leitura de 64K e 2.6GB/s na gravação de 64K. Em nossos testes SQL, vimos picos de 348K IOPS, 322K IOPS no SQL 90-10 e 263K IOPS no SQL 80-20. Com nossos testes Oracle, vimos desempenhos máximos de 264 IOPS, 333 IOPS no Oracle 90-10 e 274 IOPS no Oracle 80-20. Em nossos testes de clone de VDI, vimos resultados de clone completo de 230 IOPS de inicialização, 90 IOPS no login inicial e 94 IOPS no login de segunda-feira. Para Linked Clone, vimos picos de 152 IOPS na inicialização, 68 IOPS no login inicial e 69 IOPS no login na segunda-feira. Nos dois terços de nossos testes aqui, vimos quase ou mais que o dobro do desempenho com metade da latência.

Para um array intermediário de entrada, o NetApp AFF A250 é incrivelmente impressionante. O A250 substitui o A200, ao qual concedemos o prêmio Editor's Choice em 2017 e ainda utilizamos no laboratório até hoje. O A250, em vários casos, conseguiu dobrar o desempenho enquanto reduzia a latência pela metade. Em quase todos os casos, o A250 atuará como uma excelente matriz de armazenamento para os casos de uso pretendidos na borda ou em uma pequena empresa. As organizações que podem não estar prontas para o NCMe/FC hoje podem ter certeza de que há ainda mais desempenho disponível na caixa, caso precise ser chamado. No geral, o A250 é outra oferta fantástica da NetApp, ganhando outro Prêmio Escolha do Editor. O A250 é simplesmente a melhor solução da categoria.

Escolha do Editor 2021

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