戴尔易安信PowerEdge R640测评

戴尔易安信PowerEdge R640是一款可扩展的1U架构服务器，设计用于通过双路平台进行计算和存储。R640被描述为性能、成本和密度之间的一种平衡，它用于处理一系列不同数据中心用例带来的工作负载，特别是密集的软件确定存储、服务提供商、应用层、密集的私有云、虚拟化和高性能计算算(HPC)等。此外，戴尔还将PowerEdge R640构建为一个易于部属的服务器，它可以使用戴尔易安信VxFlex就绪节点无缝地从3个节点扩展到1000多个节点，用于软件确定的存储。

戴尔易安信PowerEdge R640是一款可扩展的1U架构服务器，设计用于通过双路平台进行计算和存储。R640被描述为性能、成本和密度之间的一种平衡，它用于处理一系列不同数据中心用例带来的工作负载，特别是密集的软件确定存储、服务提供商、应用层、密集的私有云、虚拟化和高性能计算算(HPC)等。此外，戴尔还将PowerEdge R640构建为一个易于部属的服务器，它可以使用戴尔易安信VxFlex就绪节点无缝地从3个节点扩展到1000多个节点，用于软件确定的存储。

PowerEdge R640 包含许多相当强大的组件，以及大量的扩展机会。例如，它可以配备两个Intel Xeon可扩展处理器，每个处理器最多28核。它具有24个DIMM插槽，最大3TB内存，以及最多12个NVDIMM，最大192GB内存。它还有两个交流（或直流）冗余电源。R640还支持PCI第3代扩展卡。

戴尔机架式服务器 可以配备2.5英寸或3.5英寸硬盘和固态硬盘，并支持 最多8个NVMe，以满足那些希望获得 最快存储性能的 用户的需要。 这一配置是R630 NVMe的两倍，因此R640无疑使这一1U平台更加全能。为此， R640可以在前面板上配置 8个2.5英寸硬盘驱动器或4个3.5英寸硬盘驱动器，或在前面板上配置10个2.5英寸硬盘驱动器，还可在后面板上选配2个2.5英寸硬盘驱动器。 

PowerEdge R640支持USB端口、NIC端口、VGA端口、串行连接器和一个支持选择闪存卡和一个内部双SD模块的IDSDM/vFlash卡。 

本次测试，我们为R640配置了双Intel Xeon白金8180处理器和384GB（12个32GB）2666MT/s RAM。我们使用了3.2TB的NVME（2个1.6TB PM1725a NVME固态硬盘）和2TB的SAS（5个400GB PM1635a SAS固态硬盘）获得存储度量。

戴尔易安信PowerEdge R640规格

设计和构造

尽管戴尔易安信PowerEdge R640机架式服务器采用了非常紧凑的结构，但它 仍然具有多功能性，更有不同的配置和扩展选项。正如我们前面提到的，这包括一个 8 x 2.5英寸的驱动系统、 一个4 x3.5英寸的驱动系统和 一 个10 x 2.5英寸 的驱动系统。

控制面板位于前端的左侧，它是系统运行状态和系统ID、状态指示灯和iDRAC Quick Sync 2（无线）指示灯的所在位置。状态指示灯灯会显示任何出现故障的硬组件，并选择配的无线Quick Sync 2代表这是启用了Quick Sync的系统（允许管理员通过移动设备管理系统的功能）。 

与所有的机械臂服务器一样，驱动器托架占用了大部分前面板空间。在我们的10个驱动器设置中，这可以转换为最多十个2.5英寸热插拔驱动器（尽管用户可选择使用六个2.5英寸热插拔驱动器）或最多四个NVMe设备。

管理

与其他PowerEdge服务器一样，R640提供了多种管理选项。要获得更深入的了解，读者可以看看我们对 戴尔易安信PowerEdge R740xd 的深入解析，以及对 戴尔易安信OpenManage移动应用程序的展望。

性能

在我们测试本地系统性能时，我们使用了一个装备精良的R640，用两个不同的闪存层进行测试。第一个是NVMe闪存，跨四一个1.6TB 固定硬盘提供，第二个是SAS闪存，超过四个400GB 固定硬盘提供。两人都是三星品牌的，不过特定的部分可能会有所有不同，具体取决定于构建服务器时选择的组件。内装Intel白金8180 CPU，我们有足够的CPU周刊来处理存储工作负载。正如我们在介绍部分所描述的，这款服务器配备了双Intel 8180白金CPU和384GB RAM。对于我们的应用程序基准，我们利用ESXi6.5。

SQL Server 性能

StorageReview的Microsoft SQL Server OLTP测试协议采用了事务处理能力委员会基准C（TPC-C基准）的当时草案，这是一个在线事务处理基准，用于模拟复合应用程序环境中的活动。在计量数据库环境中存储基础架构的性能优势和瓶颈时，TPC-C基准比合性能基准更适合使用。

每个SQL Server虚拟机都配置了两个虚拟磁盘：用于启动的100GB卷和用于数据库及日志文件的500GB卷。来自系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了16个vCPU 、64GB的DRAM，并利使用LSI Logic SAS SCSI控制器。虽然之前测试过的Sysbench工作加载在存储I/O和容量方面都使用平台和，但SQL测试尝试寻找延迟能力。

本次测试使用在Windows Server 2012 R2 guest虚拟机上运行的SQL Server 2014，并使用戴尔的Benchmark Factory for Databases进行测试。虽然我们对这个基准的传一般使用方法是在本地或共享存储上测试大型3000规模的数据库，但在这个代中，我们将重点放在将四个 1500 规模的数据库平均分布在服务器上。

SQL Server测试配置（每个虚拟机）

• Windows服务器2012 R2的
• 存储空间占用量：分配600GB，使用500GB
• SQL Server 2014 版
  • 数据库大小：1,500规模
  • 虚拟客户端负载：15000
  • 内存容量：48GB
• 测试时间长：3小时

• • 2.5小时预处理器
  • 30分钟采样周期

对于SQL Server，我们研究了单个虚拟机得分以及总分。事务处理结果显示，总体得分为12638.2 TPS，单个虚拟机的得分从3159.5 TPS到3159.6 TPS不等

对于SQL Server平均延迟，R640的整体和单个虚拟机平均延迟为4ms。 

Sysbench MySQL 性能

我们的第一个本地存储应用程序基准测试由一个通过SysBench测试的Percona MySQL OLTP数据库组合而成。这次测试还测试量均衡TPS （每秒传输的事件处理个数）、平均延迟和平均第99%延迟。

每个Sysbench虚拟机配置三个虚拟磁盘：一个用于启动（约92GB），一个带有预构建数据库（约447GB），第三个用于启动测试数据库（270GB）。从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了16个vCPU、60GB的DRAM，并使用LSI Logic SAS SCSI控制器。

Sysbench测试配置每个（虚拟机）

• CentOS 6.3 64位
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

• • 数据库表：100
  • 数据库大小：10,000,000
  • 数据库线程序：32
  • 内存容量：24GB
• 测试时间长：3小时

• • 2小时预告处理32个线程
  • 1小时32线

在Sysbench基准测试中，我们使用与上面类似的布局测试了R640。对于事务处理性能，服务器的总平均TPS为13046，单个虚模拟机得分从3231.4 TPS到3308 TPS不等。

对于Sysbench平均延迟，R640的总分为9.8ms，单个虚拟机得分从9.7ms到9.9ms不等。

在我们最坏情况下的第99百分位延迟测量中，R640服务器达到了令人印象深刻的19.9毫秒的总分，单个虚拟机得分从19.7ms到20ms不等。

VDBench工作负荷分析

有了最新、最好的服务器，投入最新、最好的存储空间来获得最大的收益是非常诱人的。但是，并不是每个人都愿意这样做，并和一些用户将使用其现有库存或成为本更低的基于SAS的闪存来升级其服务器。为了评测，我们在服务器中为每个基填满了NVMe和SAS存储。这不是“哪个更好”的场景，因为从性能角度来看，NVMe将获胜。这更像是“在给定的存储空间中应该等待什么”的场景，并应以这种方式来观看。

我们的本地性能测试的最后一部分集中在合成工作负载上。在这方面，我们在运行 Ubuntu 16.04.4 的裸机环境中利用了四一个SAS和四个NVMe固态硬盘。工作负载配置为每个驱动器25%的含量，重点是持续性能力与稳定，以及·最糟糕情况下的性能力。

在对现有存储队列进行基准测试时，应用程序测试是最好的，排在第二位的是合成测试。合成测试虽然不能完全代表现实的工作负载，但它确实具有可再生性因素，有助于对存贮设备进行基准测试，从而可以轻松地在不同的解决方案之间进行排除项比较。这些工作负载提供了一个系列列不同的测试配置文件，包括“四个角”测试，经常看到的数据库传输大小测试，以及来自不同VDI环境的痕迹。所有这些测试都使用了常见的vdBench工作负载生成器和脚 本引擎，可以在大型计算测试群中自动执行并捕获结果。这使我们能够在各种存储设备上重新匹配工作负载，包括闪存队列和单个存储设备。

配置文件：

• 4K 随机读取：100％读取，128个线程，0-120％ iorate
• 4K 随机写入：100%写入，64线程，0-120% iorate
• 64K 顺序读取：100%读取，16个线程，0-120% iorate
• 64K 顺序写入：100%写入，8个线程，0-120% iorate
• 合并数据库：SQL和Oracle
• VDI完成整克隆和链接克隆Trace

从SAS驱动器的峰值读取性能来看，PowerEdge R640能够保持亚秒的延迟，直接到近其峰值性能。服务器以近269K IOPS的速度突破了1ms，峰值约为271K IOPS，延迟约为1.1ms。

对于R640上的NVMe急剧读取，我们看到了亚毫秒的延迟，峰值性能为2711968 IOPS，延迟为186μs。

对于峰值SAS写入性能，R640开始最终保持亚秒的延迟，其峰值性能为266641 IOPS，延迟为807μs。

NVMe驱动器的4K读取性能在1265764 IOPS达到峰值，延迟延迟191μs。

当我们切换到顺序基准（64K）时，我们看到的 性能与PowerEdge R7415相同。延迟开始时很高（本例中为19.8ms）， 随着基准测试的运行 而逐渐减少。SAS驱动器版本的R640以25606 IOPS或1.61GB/s的速度完成，延迟为2.49ms。

对于NVMe 64K顺序读取，R640从很低的延迟开始，在193493 IOPS或12.1GB/s，以329μs的延迟达到峰值。

同样，在顺序64K写入的情况下，SAS版本的R640以高延迟（8.9ms）启动，然后以27394 IOPS或1.71GB/s的速度完成，延迟为1.16ms。

同样，基于NVMe的服务器在顺序写入启动时间延迟要低得多，峰值约为89K IOPS或5.6GB/s，延迟约为315μs。

切换到我们的SQL工作负载，SAS驱动器的整体情况更好，全程保持了亚秒级的延迟，峰值为275406 IOPS，延迟时间为418μs。

对于NVMe版本本服务器上的SQL工作负载，我们看到了930251 IOPS的峰值性能，延迟只有135μs。

对于SAS版本R640的SQL 90-10，峰值性能为268036 IOPS，延迟为448μs。

在NVMe版本的SQL 90-10中，服务器的峰值性能为774044 IOPS，延迟为163μs。

SQL 80-20测试中的SAS以254044 IOPS达到峰值，延迟为491μs。

对于NVMe版本的SQL 80-20，R640以652259 IOPS达到峰值，延迟为193μs。

继续看Oracle工作负载，加载SAS的R640达到了239794 IOPS的峰值，延迟为533μs。

对于NVMe Oracle，服务器峰值为570158 IOPS，延迟为230μs。

对于SAS Oracle 90-10，服务器峰值为263745 IOPS，延迟为327μs。

NVMe 版本的 Oracle 90-10 的峰值为 615818 IOPS，只有 141μs 的延迟。 

对于SAS版本R640的ORACLE80-20，峰值性能为239107 IOPS，延迟为361μs。

对于NVMe驱动器版本的Oracle 80-20，服务器的峰值为532046 IOPS，延迟为163μs。

接下来，我们切换到VDI完整克隆和链接克隆测试。针对SAS版本PowerEdge R640的VDI完整克隆启动，服务器峰值为221147 IOPS，延迟为575μs，然后略有下降。

对于NVMe版本R640的VDI整克隆启动，服务器峰值值为626040 IOPS，延迟为205μs。

对于SAS VDI完成整克隆初始登录，服务器有亚每秒级的延迟一直到大约105K IOPS，峰值为107280 IOPS，延迟为1.11ms。

NVMe版本的VDI整克隆初登录的服务器峰值为246628 IOPS，延迟为476μs。

对于SAS驱动器版本R640的VDI完整克隆周一登录，峰值为79495 IOPS，延迟为797μs。

对于NVMe驱动器版本的VDI完整克隆周一登录，服务器以161771 IOPS达到峰值，延迟为386μs。

切换到VDI链接克隆测试，加载SAS的R640达到125587 IOPS的启动峰值性能，延迟为506μs。

对于NVMe版本的VDI链接克隆启动测试，服务器的峰值为346693 IOPS，延迟为182μs。

对于SAS版本的VDI连接克隆初始登录，服务器峰值值为47656 IOPS，延迟为662μs。

对于NVMe链接克隆初始登录，R640的峰值为87384 IOPS，延迟为359μs。

对于VDI链接克隆的周一登录，基于SAS的PowerEdge R640具有亚每秒级的延迟，直达大约59K IOPS，峰值为60708 IOPS，延迟为1.04ms。 

最后，NVMe版本的VDI链接克隆周一登录时，服务器峰值为120850 IOPS，延迟为521μs。

摘要

作为最初的第14代PowerEdge服务器之一，戴尔易安信PowerEdge R640是一款双路1U服务器，旨在在很小的空间内平衡功率、密度和成本。该服务器可以设置两个Intel Xeon可扩展CPU，每个处理器最多可支持28个内核，并具有24个可填充最多3TB RAM的DIMM插槽，或12个可填充NVDIMM的插槽。在存储方面，用户可以为R640配备8个2.5英寸机架或4个3.5英寸机架（也可以为12个 2.5英寸机架配置，10个前置机架和2个后置机架）。与所有PowerEdge服务器一样，R640也将提供多种管理选项和工具，其中包括iDRAC和OpenManage。该服务器可以处理戴尔易安信指向SDS、服务提供商、应用程序层、密集私有云、虚拟化和HPC的多种不同用例。

在我们的应用程序性能基础测试中，我们利用了VMware测试PowerEdge R640的性能，从而了解了各个虚拟机的性能以及总体性能。在我们的SQL Server事务中处理测试中，我们看到了12638.2 TPS的总分和4ms的综合延缓。对于Sysbench，R640的综合事务性能达到了13046 TPS，平均延缓为9.8ms。对于最糟糕的情况下的延缓，综合延缓延迟仅为19.9ms。

在裸机VDBench工作负载中，我们同时运行了SAS和NVMe存储。如上所述，这并不是为了看哪一个“更好”，因为显然NVMe会有更高的性能。然而，这向潜在用户展示了针对不同类型存储介质，他们能得到怎样的预期效果。我们不会细讲上面的每一个结果，而是重点看看每一种驱动器的某些亮点。对于SAS驱动器，我们看到R640达到了271K IOPS读取和约267K IOPS写入的随机性能峰值，并显示了 1.61GB/s读取和1.171GB/s的峰值顺序速度。在我们的其余测试中，基于SAS的R640能够保持亚毫秒级的延迟性能，但VDI完整克隆初始登录和VDI链接克隆Monday登录除外，在这两种情况下，服务器都超过1毫秒。NVMe驱动器的随机读取和随机写入的数据分别高达270万IOPS和126万IOPS，顺序读取和顺序写入的数据分别达到12.1GB/s和5.6GB/s。在我们的SQL工作负载中，NVMe驱动器也能够达到近100万IOPS，在我们的Oracle工作负载中，NVMe驱动器能够达到50万IOPS。NVMe版本的R640在整个过程中保持了亚毫秒级的延迟。 

和它的前辈一样，1U PowerEdge系列也有很多可供选择的功能， 包括多种选项和多种多样的底盘定制。这次，R640带来了如此多的配置选项，很容易理解为什么它是戴尔易安信的SDS上市策略的关键所在，这其中计算比板载容量更为关键。R640非常适合主流HCI用例，例如 vSAN/VxRail和XC系列（Nutanix）；以及更大的HCI/CI可扩展解决方案，例如VxRack SDDC。当然，R640可以在传统的戴尔易安信以外的其他经典环境中正常工作，如可能依赖OpenStack和Redfish等软件工具的超大型数据中心。无论如何，R640是PowerEdge系列的一个很好的补充，并且肯定会在各种各样的用例中找到自己的位置。 

戴尔易安信 PowerEdge R640