今年早些时候，戴尔易安信发布了两款采用 AMD EPYC 处理器的新型单路 PowerEdge 服务器——PowerEdge R2 和 PowerEdge R6415。 PowerEdge R7415 是一款 7415U 单路服务器，配备企业级 AMD EPYC 处理器。 作为单插槽服务器，用户可以期望在较低的许可成本和电力成本方面节省成本，从而降低总体拥有成本。 当然，AMD 还表示该 CPU 的价格低于这两款 CPU 同类产品，从而使 R2 能够应对传统双路系统可能不太理想的新工作负载。 R7415 最多可装载 7415 个 NVMe 驱动器，这不仅可以带来巨大的性能提升，而且随着这些驱动器密度的不断增加，可以提供令人难以置信的容量。 这将使服务器成为软件定义存储 (SDS) 或业务分析等用例的理想选择。
今年早些时候，戴尔易安信发布了两款采用 AMD EPYC 处理器的新型单路 PowerEdge 服务器——PowerEdge R2 和 PowerEdge R6415。 PowerEdge R7415 是一款 7415U 单路服务器，配备企业级 AMD EPYC 处理器。 作为单路服务器，用户可以期望在较低的许可成本和电力成本方面节省成本，从而降低总体拥有成本。 当然，AMD 还表示该 CPU 的价格低于这两款 CPU 同类产品，从而使 R2 能够应对传统双路系统可能不太理想的新工作负载。 R7415 最多可装载 7415 个 NVMe 驱动器，这不仅可以带来巨大的性能提升，而且随着这些驱动器密度的不断增加，可以提供令人难以置信的容量。 这将使服务器成为软件定义存储 (SDS) 或业务分析等用例的理想选择。
虽然 AMD EPYC 处理器提供了许多功能，但最重要的功能之一是每个 CPU 的高 PCIe 通道数（每个 CPU 128 个 PCIe 通道）。 这很重要，原因有二。 首先，它提供比单插槽 x3 系统多 86 倍的通道（仅 48 条通道），允许每个 CPU 处理更多的 I/O。 更重要的是，它释放了以前仅在 2 插槽架构中可用的功能和性能，而没有相关的过度配置。 这也允许在单个套接字服务器上进行新的系统配置，更多地关注 I/O 功能。
除了利用 EPYC（霄龙）的高 PCIe 通道数外，PowerEdge R7415 的独特设计还提供多达 12 个直接连接、热插拔的 NVMe 驱动器（最多 24 个驱动器进行一些切换）。 NVME 驱动器带来了性能冲击，新兴的发展见证了它们不断增加的密度。 因此，如果要完全加载 R7415，他们应该会看到性能的大幅提升以及可能非常密集的 2U 服务器。 Dell EMC 继续表示，即使满载 24 个 NVMe 驱动器，服务器仍然有足够的可用通道为 4 个标准后部 PCIe 插槽供电，并带有可选的 2 x 10GE 夹层卡。 此外，PowerEdge R7415 的 2 个 DDR16 DIMM 插槽可装入 4TB 内存。
利用 AMD CPU 并没有改变 PowerEdge 提供的基本价值主张； R7415 具有用户喜欢并期望从 PowerEdge 系列获得的相同功能。 这包括功能丰富的 LifeCycle Controller、iDRAC 和 OpenManage Mobile 产品。 这些支持功能可能会影响客户远离不包含相同深度管理功能的低成本白盒系统。 R7415 还具有内置的安全选项，具有加密可信引导和硅信任根等功能。
Dell EMC PowerEdge R7415 服务器规格
| 外形 | 2U |
| 中央处理器 | AMD EPYC 7551P 2.00GHz/2.55GHz，32C/64T，64M 缓存 (180W) DDR4-2666 |
| 内存 | 16 个 DDR4 2666MT/秒 RDIMM |
| 驱动器托架 | |
| 面前 | 最多 24 个 2.5” SATA/SAS/NVMe 或最多 12 个 3.5” SAS/SATA HDD |
| 后 | 最多 2 个 3.5” SAS/SATA 硬盘 |
| 存储控制器 | |
| 内置 | 内部控制器：PERC H330、H730p、 h740p,HBA330 引导优化存储系统：HW RAID 2 x M.2 + 内部 USB + 内部双 SD 模块 外部 PERC（RAID）：H840 12Gbps PERC9 或 10 系列，迷你 PERC x8 插槽 |
| 端口 | |
| 面前 | 视频、2 个 USB 2.0、专用 iDRAC Direct Micro-USB |
| 后 | LOM：2 x 1GE 嵌入式 + 可选 2 x 1GE 或 2 x 10GE LOM 夹层卡 |
| 其他 | 视频、串行 2 x USB 3.0、专用 iDRAC 网络端口； 可选热插拔 2 x 3.5” SAS/SATA 驱动器托架（混合驱动器托架支持 2.5” 驱动器） |
| 立管选项 | 多达 4 个 Gen3 插槽 – 2 个 16 FHFL PCIe 插槽和 2 个薄型插槽（1 x8、1 x16） |
| 支持的操作系统 | 微软视窗服务器 2016 |
| 红帽企业Linux 7.4 | |
| VMware vSphere 2016 U1 (ESXi 6.5 U1) | |
| Microsoft Windows Server 2012 R2 | |
| 电力 | Titanium 750W、Platinum 495W、750W、1600W 和 1100W 240HVDC 750W，具有完全冗余选项的热插拔电源 |
设计与建造
如前所述，Dell EMC PowerEdge R7415 是一款 2U 服务器。 设备正面是最多可容纳 24 个 NVMe SSD 的驱动器托架（对于具有不同需求的用户，有配置选项，例如 3.5 英寸驱动器）。 设备左侧有用于显示系统运行状况和系统 ID 的 LED 灯以及 iDRAC Quick Sync 2 指示灯。 设备右侧有电源按钮、USB 端口、iDRAC Direct 端口和 VGA 端口。
服务器后部有常见的疑点，例如右侧的可拆卸 PSU，底部中间的夹层卡（2 x 2GE 或 1 x 2GE）提供 10 个可选的 LAN 端口，左侧有两个嵌入式 1GE LAN 端口，然后是通过两个 USB 3.0 端口、一个 iDRAC9 专用网络端口、一个 VGA 端口、一个串行端口、一个 CMA 电源端口和一个系统 ID 按钮。 全高 PCIe 扩展卡（例如两个 3.5 英寸驱动器）和两个半高 PCIe 扩展卡也有空白点。
服务器很容易打开，大致在设备中间显示单个 AMD EPYC CPU。 16 个 DIMM 插槽围绕 CPU（每侧 8 个）。 它还提供对 PSU 的轻松访问、可选的薄型提升板、可选的迷你 PERC 卡，以及在后背板上添加两个 3.5 英寸驱动器的可选功能。
我们对 PowerEdge 服务器并不陌生； 然而，这是我们一段时间以来看到的第一个内部没有简单、免工具访问的产品。 这并不是说它仍然不容易访问。 只是比平时多了几秒钟，而且看起来有点奇怪，就像是向后退了一小步。
与其他 PowerEdge 服务器一样，R7415 提供范围广泛的管理选项。 如需更深入的了解，读者可以查看我们对 戴尔易安信 PowerEdge R740xd 评测 以及我们的调查 Dell EMC 的 OpenManage Mobile 应用程序.
性能
我们团队评测的 Dell PowerEdge R7415 配备了 SAS 和 NVMe 闪存。 在 CPU 方面，该系统包括 2GHz AMD EPYC 32 核/64 线程 7551P CPU 和 256GB DDR4。 在我们的性能测试中，我们使用在 JBOD 中配置的 VDBench 综合测试对 NVMe 和 SAS SSD 进行了测试，在我们的 SQL Server 和 Sysbench 测试中仅关注 NVMe 性能。 工作负载均匀分布在所有驱动器上。
SQL Server 性能
StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议采用事务处理性能委员会的基准 C (TPC-C) 的最新草案，这是一种模拟复杂应用程序环境中活动的在线事务处理基准。 TPC-C 基准比综合性能基准更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。
每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘：100GB 卷用于启动，500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、64GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和，但 SQL 测试寻找延迟性能。
此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2，并由戴尔的数据库基准工厂进行压力测试。 虽然我们对该基准的传统用法是在本地或共享存储上测试 3,000 规模的大型数据库，但在本次迭代中，我们专注于在我们的服务器上均匀分布四个 1,500 规模的数据库。
SQL Server 测试配置（每个虚拟机）
- Windows服务器2012 R2的
- 存储空间：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server的2014的
- 数据库大小：1,500 规模
- 虚拟客户端负载：15,000
- 内存缓冲区：48GB
- 测试时长：3 小时
- 2.5 小时预处理
- 30分钟采样期
对于 SQL Server，我们查看了单个 VM 以及总分。 交易结果显示总得分为 12,618.1 TPS，单个虚拟机的得分从 3,152.9 TPS 到 3,155.8 TPS 不等。
对于平均延迟，R7415 的总分为 11.75 毫秒，单个虚拟机的运行时间在 10 毫秒到 14 毫秒之间。
Sysbench MySQL 性能
我们的第一个本地存储应用程序基准测试包括通过 SysBench 测量的 Percona MySQL OLTP 数据库。 该测试测量平均 TPS（每秒事务数）、平均延迟和平均 99% 延迟。
每个 Sysbench VM 配置了三个虚拟磁盘：一个用于启动 (~92GB)，一个用于预构建数据库 (~447GB)，第三个用于测试中的数据库 (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 DRAM 并利用了 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：32
- 内存缓冲区：24GB
- 测试时长：3 小时
- 2 小时预处理 32 个线程
- 1 小时 32 个线程
在我们的 Sysbench 基准测试中，我们测试了具有与上述类似布局的 R7415。 对于事务性能，服务器的总平均 TPS 为 7,567.3，单个 VM 的范围从 1,817.6 TPS 到 1,967.1 TPS。
对于平均延迟，R7415 的总延迟为 16.9 毫秒，单个虚拟机的延迟为 16.3 毫秒至 17.6 毫秒。
在我们最坏情况下的第 99 个百分位数延迟测量中，服务器达到 45.4 毫秒的总分，单个虚拟机的延迟时间范围为 42.7 毫秒到 48.1 毫秒。
VDBench 工作负载分析
有了最新最好的服务器，投入最新最好的存储以获得最大的收益是非常诱人的。 然而，并不是每个人都会这样做，一些用户将使用他们现有的存储或成本更低的基于 SAS 的闪存来升级他们的服务器。 对于我们的审查，我们为每个基准测试在服务器中填充了 NVMe 和 SAS 存储。 这不是“哪个更好”的场景，因为从性能的角度来看，NVMe 会胜出。 这更像是“给定存储的预期结果”场景，应该以这种方式来看待。
我们本地性能测试的最后一部分侧重于合成工作负载性能。 在此领域，我们在运行 Ubuntu 16.04.4 的裸机环境中利用了四个 SAS 和四个 NVMe SSD。 工作负载配置为对每个驱动器容量的 25% 施加压力，重点关注持续性能与稳态、最坏情况下的性能。
在对存储阵列进行基准测试时，应用程序测试是最好的，综合测试排在第二位。 虽然不能完美代表实际工作负载，但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线，从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件，包括“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试，以及来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。 所有这些测试都利用通用的 vdBench 工作负载生成器，以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载，包括闪存阵列和单个存储设备。
简介：
- 4K 随机读取：100% 读取，128 个线程，0-120% 重复率
- 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% 迭代
- 64K 顺序写入：100% 写入，8 个线程，0-120% 迭代
- 综合数据库：SQL 和 Oracle
- VDI 完整克隆和链接克隆跟踪
查看 SAS 驱动器的峰值读取性能，PowerEdge R7415 开始时为 19,686 IOPS，延迟为 132μs，一直低于 1ms，直到达到大约 180K IOPS，峰值为 196,299 IOPS，延迟为 2.11ms。
对于峰值读取 NVMe 性能，R7415 始终保持在 1 毫秒以下，峰值为 2,358,609 IOP，延迟为 212 微秒。
对于峰值 SAS 写入性能，R7415 从 18,519 IOPS 开始到 179,249 IOPS 峰值，延迟为 816μs，全程亚毫秒。
峰值 NVMe 写入性能显示服务器达到 1,252,375 IOPS，延迟为 179μs。
当我们切换到顺序基准测试 (64K) 时，我们看到 SAS 驱动器的性能有点奇怪。 对于 64K 读取，性能以 18.7 毫秒的高延迟开始，并随着性能的提高而下降，最终达到 27,865 IOPS 或 1.74GB/s，延迟为 2.3 毫秒。
NVMe 64K 读取使服务器达到 193,835 IOPS 或 12.1GB/s，最高延迟为 329μs。
使用 SAS 的 64K 写入表现出相似的性能，从 8.1 毫秒的延迟开始，峰值为 1.95GB/s 或 31,221 IOPS，延迟为 1 毫秒。
NVMe 的 64K 写入性能实际上让服务器运行大约 50 微秒，直到大约 35K IOPS，峰值为 88,180 IOPS 或 5.51GB/s，延迟为 355 微秒。
切换到我们的 SQL 工作负载后，SAS 驱动器的整体表现更好，始终具有亚毫秒级延迟，峰值约为 193K IOPS，延迟为 481μs。
对于 R7415 中 NVMe 的 SQL 结果，我们看到了 973,568 IOPS 的峰值性能，延迟仅为 130μs。
对于 SQL 90-10，R7415 中的 SAS 驱动器始终具有亚毫秒级延迟，这次峰值为 183,606 IOPS，延迟为 528μs。
NVMe SQL 90-10 的峰值为 802,921 IOPS，延迟为 157μs。
使用 SAS SQL 80-20，服务器始终具有亚毫秒级延迟，峰值性能为 174,882 IOPS，延迟为 557μs。
对于带有 NVMe 驱动器的 R80 上的 SQL 20-7415，我们看到了 671,888 IOPS 的峰值性能，延迟仅为 188 微秒。
转向 Oracle 工作负载，加载 SAS 的 R7415 能够达到 170,844 IOPS，同时将延迟保持在 1 毫秒以下（峰值延迟为 671 微秒）。
R7415 的 Oracle NVMe 版本在 586,026 微秒的延迟下达到 226 IOPS 的峰值。
对于 SAS 驱动器的 Oracle 90-10 性能，服务器峰值为 182,345 IOPS，延迟为 439μs。
Oracle 90-10 基准测试的 NVMe 版本的服务器峰值为 645,168 IOPS，延迟仅为 135μs。
对于 Oracle 80-20，带有 SAS 的 R7415 峰值达到 171,694 IOPS，延迟为 458μs。
在 NVMe Oracle 80-20 基准测试中，R7415 的峰值为 553,829 IOPS，延迟为 157μs。
接下来我们切换到我们的 VDI 克隆测试，完整和链接。 对于使用 SAS 的 VDI 完整克隆引导，PowerEdge R7415 始终具有亚毫秒级延迟，峰值得分约为 181K IOPS，延迟约为 610μs。
使用加载 NVMe 的 R7415，VDI 完整克隆启动测试为我们提供了 636,481 IOPS 的峰值性能，延迟为 203μs。
对于使用 SAS 的 VDI 完整克隆初始登录，服务器始终具有亚毫秒级延迟——但仅此而已。 它以 107,633μs 达到 991 IOPS 的峰值。
使用 NVMe 的 VDI 完整克隆初始登录使 R7415 达到 248,517 IOPS 的峰值性能，延迟为 475μs。
使用 VDI 完整克隆星期一登录 SAS，服务器达到 82,754 IOPS 的峰值和 712 微秒的延迟。
借助 NVMe 完整克隆星期一登录，服务器达到了 162,859 IOPS 的峰值性能，延迟为 386μs。
切换到 VDI 链接克隆后，SAS 的启动测试显示 PowerEdge R7415 的峰值性能为 129,826 IOPS，延迟为 482μs。
R7415 的 NVMe 版本在 VDI 链接克隆引导上具有 357,173 IOPS 的峰值性能和 178μs 的延迟。
对于 SAS VDI 链接克隆初始登录，服务器能够以 49,760 微秒的延迟达到 639 IOPS。
借助 NVMe 的 VDI 链接克隆初始登录，R7415 的峰值性能为 88,746 IOPS，延迟为 357μs。
SAS 的 VDI 链接克隆星期一登录的峰值性能为 61,513 IOPS，延迟为 974μs。
最后，使用 NVMe 驱动器的 VDI 链接克隆星期一登录使服务器达到 121,351 IOPS，延迟为 522μs。
结语
Dell EMC PowerEdge R7415 是一款单路服务器，采用 AMD 全新 EPYC 系列的 CPU。 借助新处理器，戴尔易安信和 AMD 声称用户将看到性能提升，同时通过插槽许可和电源需求降低 TCO。 R7415 带有足够的空间来添加设备以提高性能。 例如，用户可以添加 16 个 DDR4 DIMM，最多可容纳 2TB 内存，并可以添加多达 24 个 NVMe SSD——所有这些都在 2U 的小空间内。 PowerEdge R7415 具有使 PowerEdge 服务器对潜在买家具有吸引力的所有功能，例如 LifeCycle Controller、iDRAC 和 OpenManage Mobile，以及公司新的内置安全功能，例如加密可信启动和硅信任根。 PowerEdge R7415 主要设计用于 SDS 和业务分析，当然也可以用于其他用例。
在我们的应用程序性能基准测试中，我们使用 7415 个虚拟机查看了 PowerEdge R4 的性能，以查看单个性能和总体性能。 在我们的 SQL Server 事务测试中，我们看到总得分为 12,618.1 TPS，而单个虚拟机的得分从 3,152.9 TPS 到 3,155.8 TPS。 对于同一测试的平均延迟，服务器的总得分为 11.75 毫秒，而单个虚拟机的运行时间为 10 毫秒至 14 毫秒。 对于 Sysbench，我们看到总得分为 7,567.3 TPS，平均延迟为 16.9 毫秒，最坏情况下的延迟为 45.4 毫秒。
我们的应用程序性能基准测试的主要发现：
- SQL Server 事务测试：总分超过 12,000 TPS，平均延迟为 11.75 毫秒，而单个虚拟机超过 3,150 TPS，延迟低于 15 毫秒。
- Sysbench 测试：综合得分超过 7,500 TPS，平均延迟为 16.9 毫秒。
在我们的 VDBench 工作负载中，我们同时运行 SAS 和 NVMe 存储。 如上所述，这并不是要看哪个“更好”，因为显然 NVMe 将具有更高的性能。 但是，这向潜在用户展示了他们对不同类型的存储介质的期望。 我们不会查看上面的每个结果，而是只看一下每种驱动器类型的一些亮点。 对于 NVMe，每次测试都有亚毫秒级延迟性能，我们看到 4K 读取性能高达 2.36 万 IOPS，4K 写入性能达到 1.25 万 IOPS。 NVMe 的 64K 顺序性能为 12.1GB/s 读取和 5.51GB/s 写入。 装有 NVMe 驱动器的 R7415 在我们的 SQL 基准测试中也能够达到近 1 万次 IOPS。 SAS 读数没有那么显着，但仍然很强劲。 R7415 上的 SAS 设置在 1K 和 4K 测试中的延迟仅超过 64 毫秒。 使用 SAS 驱动器，服务器能够在 200K 读取时达到近 4K IOPS，在 180K 写入时达到 4K IOPS。 凭借顺序性能，SAS 驱动器达到 1.74GB/s 的读取速度和 1.95GB/s 的写入速度。 在我们的 Oracle 和 SQL 工作负载期间，基于 SAS 的 R7415 的性能接近 200K IOPS，延迟为亚毫秒级。
我们的 VDBench 工作负载的主要发现：
- 全NVMe存储：各项测试亚毫秒级延迟性能，4K读取性能高达2.36万IOPS，4K写入性能达到1.25万IOPS； 此外，R7415 还能够在我们的 SQL 基准测试中达到近 1 万次 IOPS。
- SAS 设置：1K 和 4K 测试的延迟超过 64 毫秒，同时在 200K 读取时达到近 4K IOPS，在 180K 写入时达到近 4K IOPS； 使用 Oracle 和 SQL 工作负载，实现了近 200K IOPS，延迟为亚毫秒级。
R7415 显然是一个功能强大的系统，可以为注重价值的买家以合理的价格配置高性能存储和 RAM，而不会减少选择。 这并不是微不足道的，因为许多针对更注重价值的买家的系统减少了可用的选项。 凭借对 24 个 NVMe 托架和 2TB RAM 的支持，R7415 可用于非常特定的工作负载，这些工作负载计算密集度较低，因此在配备双处理器时会看到负面的 TCO 影响。 PowerEdge EPYC 系统在软件定义的情况下也是一个有趣的选择，在这种情况下，最终用户可以节省基于 CPU 插槽的许可证。 对于像 VMware vSAN 这样的东西尤其如此，在远程办公室中，工作负载不那么繁重，但组织仍然希望 vSAN 提供的易管理性和 PowerEdge 带来的质量——只是在更实惠的配置中。
