[Review] Đánh giá máy chủ Dell EMC PowerEdge R740xd

Tổng quan về Máy chủ PowerEdge R740

Máy chủ R740xd hỗ trợ một loạt các tùy chọn lưu trữ, trải dài tới 18 đĩa 3,5” hoặc 32 ổ 2,5” cho dung lượng đáng kinh ngạc, hoặc lên đến 24 ổ SSD 2,5”. Bộ xử lý và DRAM cũng được mở rộng, với R740xd hỗ trợ tối đa bộ xử lý Intel Xeon có thể mở rộng với 28 nhân và dung lượng bộ nhớ tối đa 3TB. Có một vài ứng dụng mà máy chủ mới này sẽ không vượt trội, đó chính xác là hướng Dell EMC đã thực hiện khi thiết kế nền tảng mô-đun chưa từng có này.

Máy chủ PowerEdge R740 đại diện cho một nền tảng hiệu năng và lưu trữ tuyệt vời trong kích thước 2U. Máy chủ có thể được cấu hình với tối đa 2 CPU Intel có thể mở rộng và 24 DIMM DDR4 (hoặc 12 NVDIMM), nhưng nơi chúng thực sự tỏa sáng nằm ở cách chúng tiếp cận lưu trữ. Trong khi R740 cung cấp tới 16 khay ổ cứng, xd cung cấp tới 32 khay 2.5, 24 trong số đó có thể là NVMe. R740xd cũng cung cấp một số bố trí lưu trữ độc đáo so với các khoang ổ cứng thông thường, bao gồm các khoang giữa và sau để phù hợp với tất cả các bộ lưu trữ bổ sung trong cùng kích thước 2U. Bố cục cho phép người dùng điều chỉnh nhu cầu lưu trữ của họ với ứng dụng của họ bằng cách có thể kết hợp NVMe, SSD và HDD trong cùng một khung, tạo ra phân tầng lưu trữ trong khung. Dell R740xd cũng hỗ trợ tối đa 192GB NVDIMM. Hơn nữa, R740xd có khả năng khởi động từ ổ RAID SSD M.2 thông qua add-on card, giải phóng không gian dễ tiếp cận hơn để lưu trữ khối lượng công việc. Cả hai phiên bản đều tốt cho SDS, nhà cung cấp dịch vụ và VDI, với tổng dung lượng lưu trữ và NVMe là điểm khác biệt chính. Một điểm mới nữa đối với R740 / R740xd là sự hỗ trợ gia tăng cho GPU hoặc GPU. Cả hai đều có khả năng hỗ trợ lên đến 3 card 300W hoặc 6 card 150W. Trong thế hệ này, Dell EMC đã thiết kế BIOS để tự động đăng ký luồng khí theo yêu cầu của từng card và cung cấp luồng không khí được điều chỉnh riêng thông qua một tính năng gọi là làm mát đa hướng.

Với mỗi lần làm mới bất kỳ dòng máy chủ nào, sẽ có CPU mới, RAM nhiều hơn và các tùy chọn lưu trữ và kết nối mạng tốt hơn. Tuy nhiên, điều làm nên sự khác biệt của nhiều công ty là việc quản lý toàn bộ vòng đời của sản phẩm. Theo lý do, bất kỳ máy chủ nào có cùng thông số kỹ thuật phần cứng sẽ có điểm gần như nhau. Mặc dù vậy, sự khác biệt nhanh chóng trở nên rõ ràng với chất lượng phần cứng, độ rộng của phần mềm hỗ trợ và hệ thống dễ dàng triển khai nhanh chóng trong một môi trường nhất định. Đây là một lĩnh vực quan trọng trong đó Dell EMC tạo ra sự khác biệt so với các sản phẩm khác trên thị trường. Dell EMC cung cấp cho người dùng các công cụ chính như Bộ điều khiển LifeCycle, iDRAC, OpenManage Mobile và các công cụ khác. Chúng tôi đã tận dụng nhiều công cụ này trong môi trường của chính mình, và hết lần này đến lần khác, rất ấn tượng với cách mà nền tảng đơn giản và hoàn thiện hơn phiên bản trước. 

Các máy chủ PowerEdge mới có hỗ trợ lưu trữ được xác định bằng phần mềm (SDS) được tích hợp ngay từ đầu, cho họ sử dụng các trường hợp như cơ sở hạ tầng siêu liên kết. Trong dòng sản phẩm doanh nghiệp của riêng mình, Dell EMC tận dụng R740 với các giải pháp được xây dựng và xác nhận trước như Ready Nodes for ScaleIO or VSAN, cũng như dòng PowerEdge XC. Dell R740xd cho phép các cấu hình tận dụng tất cả các khoang ổ đĩa ngoài cho chính sản phẩm SDS, giữ cách khởi động trên ổ SSD M.2 bên trong.

Dell EMC PowerEdge R740xd mới hiện đã có và có khả năng tùy biến cao. Để viết bài đánh giá này, chúng tôi đã sử dụng Dell R740xd riêng lẻ với cấu hình gần như cao cấp nhất, cũng như cụm 12 máy R740xd với cấu hình khiêm tốn hơn.

R740xd duy nhất chúng tôi đang sử dụng được xây dựng với các mục sau:

• Dual Intel Xeon Platinum 8180 CPUs

• 384GB of DDR4 2667MHz RAM (32GB x 12)

• 4 x 400GB SAS SSDs

• 2 x 1.6TB NVMe SSDs

• Mellanox ConnectX-4 Lx Dual Port 25GbE DA/SFP rNDC

• LCD bezel with Quick Sync 2 and OpenManage capabilities

• iDRAC 9 Enterprise

Thông số kỹ thuật của Máy chủ Dell EMC PowerEdge R740xd:

• Form factor: 2U Rackmount

• Processors: up to 2 Intel Scalable CPUs or up to 28 cores

• Memory: 24x DDR4 RDIMM, LR-DIMM (3TB max)

• NVDIMM support: up to 12 or 192GB

• Drive Bays

  • Front bays:

    • Up to 24 x 2.5” SAS/SSD/NVMe, max 153TB

    • Up to 12 x 3.5” SAS, max 120TB

  • Mid bay:

    • Up to 4 x 3.5” drives, max 40TB

    • Up to 4 x 2.5” SAS/SSD/NVMe, max 25TB

  • Rear bays:

    • Up to 4 x 2.5” max 25TB

    • Up to 2 x 3.5” max 20TB

• Storage Controllers

  • Internal controllers: PERC H730p, H740p, HBA330, Software RAID (SWRAID) S140

  • Boot Optimized Storage Subsystem: HWRAID 2 x M.2 SSDs 120GB, 240 GB

  • External PERC (RAID): H840

  • External HBAs (non-RAID): 12 Gbps SAS HBA

• Ports

  • Network daughter card options: 4 x 1GE or 2 x 10GE + 2 x 1GE or 4 x 10GE or 2 x 25GE

  • Front ports: VGA, 2 x USB 2.0, dedicated IDRAC Direct Micro-USB

  • Rear ports: VGA, Serial, 2 x USB 3.0, dedicated iDRAC network port

• Video card:

  • VGA

  • Up to 8 x Gen3 slots, Up to 4 x16

• GPU Options:

  • Nvidia Tesla P100, K80, K40, Grid M60, M10, P4, Quadro P4000.

  • AMD S7150, S7150X2

• Supported OS

  • Canonical Ubuntu LTS

  • Citrix XenServer

  • Microsoft Windows Server with Hyper-V

  • Red Hat Enterprise Linux

  • SUSE Linux Enterprise Server

  • VMware ESXi

• Power

  • Titanium 750W, Platinum 495W, 750W, 1100W,

  • 1600W, and 2000W

  • 48VDC 1100W, 380HVDC 1100W, 240HVDC 750W

  • Hot plug power supplies with full redundancy

  • Up to 6 hot plug fans with full-redundancy, high-performance fans available

Thiết kế và xây dựng Dell R740xd

Máy chủ PowerEdge mới đã được thiết kế lại không chỉ để trông bóng bẩy, mà còn phản ánh cách người dùng và ứng dụng tương tác với chúng. Mặt trước là khung viền mới có hỗ trợ Quick Sync với khả năng OpenManage không dây. Thiết kế tương tự trên các máy chủ mới cũng được kết hợp trên các dịch vụ lưu trữ Dell EMC mới, bao gồm các hệ thống như mảng Unity 450F all-flash array. Bên dưới khung viền, có 24 bay 2.5” hỗ trợ SATA, SAS, Nearline SAS và NVMe (nếu được định cấu hình để làm như vậy).

Mặt trước cũng có thể được cấu hình để hỗ trợ 12 ổ 3.5”, nếu dung lượng tối đa là mối quan tâm cao hơn hiệu năng. Ở phía bên trái là đèn chỉ báo cho sức khỏe và ID và nút kích hoạt không dây iDRAC Quick Sync 2. Phía bên tay phải là nút nguồn, cổng VGA, cổng micro USB iDRAC Direct và hai cổng USB 2.0.

Trong khi các hãng khác trên thị trường đang tìm cách cắt giảm chi phí và loại bỏ các thành phần có lợi cho việc giảm chi phí, thì Dell EMC đã giữ như một tùy chọn cho R740xd và R740 là khung viền bezel trước của nó. Một số người có thể nói "Ai quan tâm?!" Nhưng màn hình LCD nhỏ và ba nút của nó cực kỳ hữu ích trong môi trường trung tâm dữ liệu. Chẳng hạn, trong trường hợp bạn không thể truy cập iDRAC từ xa, cài đặt mạng quản lý đã thay đổi và bạn không muốn cấp nguồn cho máy chủ để sử dụng thủ công với bàn phím, khung bezel phía trước rất tiện dụng. Trên máy chủ Dell EMC, bạn có thể đi qua giao diện nhỏ cho cài đặt iDRAC và bạn có thể chuyển IP quản lý trở lại DHCP từ tĩnh thông qua bảng điều khiển phía trước. Không có chức năng đó, bạn cần phải khởi động lại để thay đổi nó bằng tay. Trên R740xd, điều này hoàn toàn có thể qua các điều khiển khác nhau.

Việc che đậy phần trên cho thấy các hoạt động bên trong và sự chú ý lớn đến từng chi tiết mà Dell EMC đã đưa vào các máy chủ PowerEdge mới. Nhiều thành phần máy chủ có thể được hoán đổi dễ dàng nếu có nhu cầu và sự sắp xếp được giữ ở mức tối thiểu để cải thiện luồng không khí. Trong hệ thống chúng tôi đã xem xét, bạn có thể thấy ổ đĩa boot chính là 2 ổ SSD M2, hai card RAID, cũng như hai adapter chuyển qua PCIe cho các khe cắm NVMe ở phía trước.

Cấu hình của chúng tôi cũng bao gồm thiết bị khởi động microSD hai khe cắm bên trong để lưu trữ hypanneror. Không rõ ràng (nhưng rất quan trọng) là tất cả các ống dẫn quạt làm mát giúp luồng không khí di chuyển qua hệ thống trên tất cả các phần cứng, giữ các điểm nóng xuống mức tối thiểu và cho phép máy chủ giảm thiểu tiếng ồn của quạt. Trong suốt quá trình thử nghiệm, chúng tôi đã lưu ý (hoặc không lưu ý) bất kỳ tiếng ồn quạt quá mức nào. Dưới tải cực lớn với CPU bão hòa, tiếng ồn của quạt vẫn thấp hơn các hệ thống whitebox khác trong phòng thí nghiệm của chúng tôi. Một mục thú vị khác mà chúng tôi tìm thấy là cách các hệ thống xử lý luồng không khí ở nhiệt độ không khí xung quanh cao hơn. Trong phòng thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi thích sử dụng không khí trong lành cho các máy chủ làm mát, vì vậy các hệ thống trong phòng thí nghiệm của chúng tôi có thể thấy một phạm vi nhiệt độ không khí rất lớn. Trong trường hợp R740xd hoạt động trong môi trường có nhiệt độ không khí xung quanh cao, nó tăng tốc độ quạt nhẹ nhàng, nhưng vẫn giữ tiếng ồn ở mức tối thiểu. Điều này trái ngược hoàn toàn với các máy chủ và phần cứng khác trong phòng thí nghiệm của chúng tôi có thể nghe thấy qua các cánh cửa đóng kín hoặc nhấn chìm các cuộc hội thoại được tổ chức xung quanh chúng.

Trong cả hai cấu hình của chúng tôi, các tùy chọn lưu trữ giữa không được cấu hình trong bản dựng. Chúng tôi đã lấy ra một ví dụ được chụp từ sổ tay kỹ thuật PowerEdge R740xd cho thấy các khoang 3,5" ở bên trong, cũng như các ổ đĩa 2,5". Rất ít, nếu có, các máy chủ chính khác cung cấp mức mật độ cao này trong cấu hình hệ thống. Trong khi có các bản dựng máy chủ duy nhất trôi nổi trên thị trường, nhiều bản được tùy chỉnh cho ứng dụng. Điều này tạo ra một thế giới khác biệt về cách các hệ thống duy nhất được quản lý và triển khai, cũng như ai đang quản lý chúng trong trung tâm dữ liệu.

Lướt qua phía sau R740xd, khách hàng đang tìm kiếm tiềm năng mở rộng tối đa nên lưu ý. Bắt đầu ở góc trên bên trái, có ba khe cắm mở rộng PCIe chiều cao đầy đủ và bên dưới chúng là nút nhận dạng hệ thống, cổng mạng chuyên dụng iDRAC, cổng nối tiếp, cổng VGA và hai cổng USB 3.0. Ở giữa là hai khe cắm PCIe có chiều cao đầy đủ hơn, ngoài khe cắm nửa chiều cao được sử dụng cho thẻ RAID trên bản dựng này. Bên dưới những cái đó là một khe rNDC được đặt với một cổng Mellanox 25Gb cổng kép. Ở phía trên bên phải là hai khe PCIe có chiều cao đầy đủ hơn phía trên nguồn kép. Với hai khe cắm PCIe chiều cao đầy đủ để dự phòng, Dell EMC được hỗ trợ cho bốn ổ SSD NVMe 2,5 ", card RAID kép, ổ SSD kép, Cũng như một card Ethernet 25Gb cổng kép.

Khe rNDC được tận dụng cho giao diện mạng chính trên bo mạch. Điều này có thể được phổ biến trước với một số dịch vụ, từ một dịch vụ 1GbE 4 cổng cho đến các dịch vụ 25Gb cổng kép từ cả Mellanox và Broadcom. Không có tùy chọn nào lấy đi từ một trong các khe PCIe có sẵn của máy chủ, giữ cho chúng hoàn toàn mở cho các mục đích sử dụng khác. Như chúng tôi đã trình bày trong hướng dẫn nâng cấp rNDC của chúng tôi, khoang này rất dễ nâng cấp và khá hữu ích trong việc giữ các thiết bị mạng ra khỏi các khe cắm PCIe chính.

Tính năng quản lý của Dell R740xd

PowerEdge R740xd cung cấp một loạt các tùy chọn quản lý, bao gồm một số tùy chọn truyền thống, cũng như những thứ khác nằm gọn trong lòng bàn tay của bạn. R740xd có thể được triển khai bằng cách tận dụng ứng dụng OpenManage Mobile của Dell EMC hoặc cục bộ như các máy chủ thế hệ trước. Các khả năng của OpenManage Mobile thực sự có thể tạo ra sự khác biệt, đặc biệt là khi bạn đang thiết lập một số máy chủ trong một trung tâm dữ liệu hoặc bạn chỉ muốn hoàn thành nó trên sàn mà không cần quay lại bàn làm việc hoặc mang xe đẩy. Tận dụng các cấu hình được xây dựng sẵn để nhanh chóng triển khai một máy chủ không có gì nhiều hơn một chiếc điện thoại di động tăng tốc đáng kể một quy trình thường yêu cầu một giỏ hàng sự cố trong trung tâm dữ liệu.

Một thiết bị phát WiFi trên bo mạch kết nối người dùng với máy chủ Dell R740xd, được kẹp chặt và rất an toàn. Bạn cần truy cập cục bộ và vật lý vào máy chủ, trước tiên để bật radio không dây từ bảng mặt trước của máy chủ, cũng như để có thể quét thẻ thông tin ở mặt trước của máy chủ. Khi mạng được bật, bạn được cấp quyền truy cập vào mạng LAN riêng, có thể truy cập từ điện thoại hoặc máy trạm di động để giao tiếp với iDRAC qua ứng dụng di động hoặc thông qua trình duyệt web.

Sự pha trộn này trong một hỗn hợp truy cập cầm tay để kiểm tra trạng thái nhanh hoặc bỏ phiếu hệ thống, hoặc chức năng nâng cao hơn và iKVM hoạt động mà không phải lo lắng về việc kết nối bất kỳ dây hoặc xe đẩy nào. Phạm vi rất ngắn (5 đến 10 feet từ máy chủ trong môi trường trung tâm dữ liệu) cũng giúp giảm thiểu khả năng bất kỳ ai nhảy vào hệ thống mà không nhận thấy. Khi công việc của bạn hoàn thành, tắt cục phát wifi sẽ vô hiệu hóa mọi quyền truy cập khác.

Một bổ sung đáng hoan nghênh cũng được tích hợp trong iDRAC là Trình quản lý nhóm, cho phép quản trị viên CNTT quản lý một nhóm máy chủ R740 từ chính iDRAC. Trong môi trường của chúng tôi, chúng tôi có R740xd đầu tiên đóng vai trò là người lãnh đạo nhóm, chỉ cần một lần đăng nhập để quản lý từ xa nhiều máy chủ. Từ một điểm trung tâm, bạn có thể nhận trạng thái máy chủ, cũng như chuyển đổi sức mạnh cho từng máy chủ và nhanh chóng nhảy vào giao diện iDRAC cục bộ của nó mà không cần phải nhập thêm thông tin đăng nhập.

iDRAC đã trở thành trái tim của quản lý Dell trong một thời gian. Gần đây, công ty đã công bố một loạt các cải tiến để cải thiện hơn nữa trải nghiệm người dùng, cũng như chức năng tổng thể của iDRAC. iDRAC9 đã thêm một bộ xử lý mạnh hơn để tăng gấp bốn lần hiệu suất của nó. Bây giờ nó đi kèm với tự động hóa nhiều hơn, tiết kiệm thời gian cho quản trị viên CNTT trong khi giảm lỗi. Tất cả các cài đặt BIOS hiện có thể được điều chỉnh thông qua iDRAC thay vì khởi động vào BIOS. IDRAC mới đã tăng cường các cấu hình lưu trữ như mở rộng dung lượng trực tuyến, di chuyển cấp RAID, xóa ổ đĩa vật lý bằng mật mã, xây dựng lại / hủy xây dựng lại các ổ đĩa vật lý, cho phép thay thế đĩa nóng có thể hoàn nguyên và đổi tên đĩa ảo.

Khi chúng tôi đề cập rằng hiệu suất trong iDRAC đã được cải thiện đáng kể, nó không bị cường điệu hóa trong một chút. Giao diện HTML5 mới nhanh hơn nhiều trong tất cả các lĩnh vực, bao gồm đăng nhập ban đầu và tương tác đầy đủ thông qua iDRAC WebGUI. So với R730 (không phải là một chiếc slouch khi nó ra mắt), đó là ngày và đêm. Theo như một số tính năng mới được sử dụng trực tiếp khi đăng nhập vào iDRAC, thì ban quản lý hiện có chế độ xem từ xa có tên là Chế độ xem kết nối. Điều này có thể cung cấp cho quản trị viên CNTT một cái nhìn về các khía cạnh khác nhau của máy chủ ngay lập tức. Cùng với đó là bảng điều khiển mới để quản lý từ xa với người quản lý Tập đoàn iDRAC. Để có thêm khả năng truy cập được kết nối trực tiếp, hiện có một cổng cho iDRAC trực tiếp ở mặt trước của máy chủ.

Các tính năng bổ sung đã được đưa vào iDRAC cho phép người dùng tùy chỉnh tốt hơn từng máy chủ cho ứng dụng đã cho. Các tùy chỉnh mức BIOS hiện có thể được đặt thông qua chính iDRAC mà không yêu cầu đăng nhập bảng điều khiển. Điều này giúp dễ dàng thay đổi một vài cài đặt chính trước khi triển khai ban đầu, tất cả thông qua trình duyệt web đơn giản hoặc ứng dụng trên điện thoại di động của bạn. Để triển khai một số máy chủ cùng một lúc, người dùng cũng có thể xây dựng tệp hồ sơ máy chủ để nhanh chóng triển khai trên nhiều máy chủ.

Quản lý phần cứng được cài đặt cũng có một con đường thú vị với máy chủ thế hệ mới nhất này. Dell giúp người dùng dễ dàng quản lý thẻ bổ trợ PCIe hơn, nơi máy chủ phát hiện loại thẻ và sẽ tự động điều chỉnh tốc độ quạt để làm mát phù hợp. Luồng khí có thể được điều chỉnh thêm với cài đặt tốc độ quạt tùy chỉnh trên mỗi thiết bị được cài đặt, cũng như điều chỉnh bù chính ở cấp máy chủ. Nhiều tinh chỉnh làm mát không được thực hiện để làm mát phần cứng được cài đặt "tốt hơn" so với các máy chủ thế hệ trước; thay vào đó, đây là phần cứng làm mát * hoàn hảo * với lượng luồng khí yêu cầu ít nhất. Trong nhiều máy chủ, bạn có thể đặt quạt ở tốc độ tối đa và không lo lắng về thiết bị quá nóng. Nhưng đây là chi phí của năng lượng dư thừa và tiếng ồn. 

Luồng khí tối thiểu đi một chặng đường dài hướng tới việc giảm tiêu thụ năng lượng thông qua quạt quay năng lượng lãng phí cao không cần thiết. Vào cuối ngày, điều này làm cho trung tâm dữ liệu trở nên thú vị hơn mà không có người hâm mộ ù ù ở mức độ điếc tai.

Hiệu suất Dell R740xd

Khi so sánh R740xd với các hệ thống thế hệ trước, khả năng tính toán và lưu trữ đã tăng vọt. Với các bản cập nhật Intel Broadwell, CPU thông số hàng đầu được cung cấp trong dòng R730 (E5-2699v4) cung cấp 96,8GHz trong cấu hình bộ xử lý kép. Tuy nhiên, với dòng Intel có thể mở rộng bên trong PowerEdge R740xd, CPU cao cấp nhất (Platinum 8180) đẩy con số đó lên 139,66GHz. Theo mệnh giá, đó là một bước nhảy 44%, nhưng nó thậm chí không bắt đầu xem xét các cải tiến về tốc độ xung nhịp ở các số lõi cao hơn hoặc các cải tiến tốc độ đồng hồ DRAM. Về mặt lưu trữ, SSD NVMe cũng đã đảm nhận vai trò lớn hơn bên trong các cấu hình R740xd, với các dịch vụ hiện đang đứng đầu với 24 SSD SSD, trong đó bốn ổ từng là đỉnh trên R730xd. 

Khi chúng tôi xem xét các cải tiến được thực hiện trên máy chủ Dell EMC PowerEdge thế hệ mới nhất, chúng tôi sẽ đề cập đến cả hiệu suất cục bộ, cũng như hiệu suất phân cụm trên một nhóm tám máy chủ tận dụng lưu trữ từ mảng Dell EMC Unity 450F All-Flash sau đó ôn tập. Bố cục đánh giá này nhằm giúp người mua quan tâm thấy cách các máy chủ này hoạt động được trang bị tốt trong các trường hợp đơn lẻ, cũng như cách họ tương tác trong môi trường ảo hóa cao trong hệ sinh thái Dell EMC. Kết hợp tất cả các hệ thống này là các máy ảo Mellanox ConnectX-4 25Gb rNDC, cũng như các bộ chuyển mạch Dell EMC Networks Z9100 100G.

Trong phần của chúng tôi xem xét hiệu năng hệ thống cục bộ, chúng tôi có R740xd được trang bị tốt mà chúng tôi đang thử nghiệm với hai combo NVMe khác nhau. Một là với hai ổ SSD NVMe Samsung 1.6TB PM1725a, trong khi chiếc thứ hai sử dụng bốn ổ SSD NVMe Toshiba 1.6TB PX04P. Với CPU Intel Platinum 8180 bên trong, chúng tôi có rất nhiều chu kỳ CPU để giải quyết khối lượng công việc lưu trữ của chúng tôi, cho chúng tôi cơ hội thể hiện sự khác biệt khi chuyển từ hai đến bốn ổ SSD NVMe trong cùng một khối lượng công việc của ứng dụng. Ngoài ra, chúng tôi cũng đẩy lưu trữ đến bờ vực trong môi trường ESXi 6.5 bằng thử nghiệm vdbench nhiều công nhân, với nhiều khối lượng công việc nhằm mô phỏng thử nghiệm bốn góc cơ bản lên đến dấu vết VDI.

Hiệu suất MySQL Sysbench

Điểm chuẩn ứng dụng lưu trữ cục bộ đầu tiên của chúng tôi bao gồm cơ sở dữ liệu Percona MySQL OLTP được đo thông qua SysBench. Thử nghiệm này đo TPS trung bình (Giao dịch mỗi giây), độ trễ trung bình và độ trễ phần trăm trung bình 99 là tốt.

Mỗi VM Sysbench được cấu hình với ba vDisks: một cho boot (~ 92GB), một với cơ sở dữ liệu được xây dựng trước (~ 447GB) và thứ ba cho cơ sở dữ liệu được thử nghiệm (270GB). Từ góc độ tài nguyên hệ thống, chúng tôi đã cấu hình mỗi VM với 16 vCPU, 60GB DRAM và sử dụng bộ điều khiển SCI LSI Logic SAS.

Cấu hình thử nghiệm Sysbench (mỗi VM)

• CentOS 6.3 64-bit

• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

  • Database Tables: 100

  • Database Size: 10,000,000

  • Database Threads: 32

  • RAM Buffer: 24GB

• Test Length: 3 hours

  • 2 hours preconditioning 32 threads

  • 1 hour 32 threads

Chúng tôi đã so sánh hiệu suất của hai Sysbench chạy trên PowerEdge R740xd, một với 4VM được lưu trữ trên hai SSD NVMe và một với 4VM với SSD NVMe chuyên dụng cho mỗi VM. Trong cả hai thử nghiệm này, tải CPU không được đưa đến điểm phá vỡ 100%. Chúng tôi đã thấy sự phân chia khoảng 60% và 80% sử dụng CPU cho hai điểm chuẩn, có nghĩa là vẫn còn chỗ để phát triển với các máy ảo bổ sung và nhiều DRAM hơn. Lần đầu tiên với hai ổ SSD NVMe lưu trữ máy ảo Sysbench, tổng số TPS lên tới 11.027 và trong thử nghiệm thứ hai với bốn ổ SSD NVMe, tổng số TPS tăng lên 13.224. Điều này trái ngược với phép đo 10.683TPS từ PowerEdge R630 mà chúng tôi đã điểm chuẩn khoảng một năm trước với CPU E5-2699v4 và bốn SSD NVMe. 

Nhìn vào độ trễ trung bình trong khối lượng công việc Sysbench của chúng tôi, kết quả 2 ổ SSD NVMe đạt 11,61ms, trong khi kết quả 4 ổ SSD NVMe đạt 9,69ms.

Trong phép đo độ trễ phân vị thứ 99 trong trường hợp xấu nhất của chúng tôi, 2 ổ SSD NVMe đo được 24,5ms, trong khi 4 ổ SSD NVMe có tốc độ 20,7ms rất ổn định. 

Hiệu suất SQL Server

Giao thức thử nghiệm OLTP Microsoft SQL Server của chúng tôi sử dụng dự thảo hiện tại của Transaction Processing Performance Council’s Benchmark C (TPC-C), một điểm chuẩn xử lý giao dịch trực tuyến mô phỏng các hoạt động được tìm thấy trong môi trường ứng dụng phức tạp. Điểm chuẩn TPC-C đến gần hơn so với điểm chuẩn hiệu suất tổng hợp để đo lường sức mạnh hiệu suất và các tắc nghẽn của cơ sở hạ tầng lưu trữ trong môi trường cơ sở dữ liệu.

Mỗi máy chủ SQL Server được cấu hình với hai vDisks: 100GB volume để khởi động và 500GB cho cơ sở dữ liệu và tệp nhật ký. Từ góc độ tài nguyên hệ thống, chúng tôi đã cấu hình mỗi VM với 16 vCPU, 64GB DRAM và sử dụng bộ điều khiển SCI LSI Logic SAS. Trong khi khối lượng công việc Sysbench của chúng tôi đã kiểm tra trước đó đã bão hòa nền tảng trong cả I / O lưu trữ và dung lượng, thử nghiệm SQL tìm kiếm hiệu suất trễ.

Thử nghiệm này sử dụng SQL Server 2014 chạy trên máy khách Windows Server 2012 R2 và được nhấn mạnh bởi Nhà máy chuẩn của Dell cho Cơ sở dữ liệu. Mặc dù cách sử dụng truyền thống của điểm chuẩn này là để kiểm tra cơ sở dữ liệu lớn 3.000 quy mô trên bộ lưu trữ cục bộ hoặc chia sẻ, nhưng trong lần lặp này, chúng tôi tập trung vào việc trải đều bốn cơ sở dữ liệu 1.500 quy mô trên các máy chủ của chúng tôi.

Cấu hình kiểm tra máy chủ SQL (mỗi VM)

• Windows Server 2012 R2

• Storage Footprint: 600GB allocated, 500GB used

• SQL Server 2014

  • Database Size: 1,500 scale

  • Virtual Client Load: 15,000

  • RAM Buffer: 48GB

• Test Length: 3 hours

  • 2.5 hours preconditioning

  • 30 minutes sample period

Tương tự như cách chúng tôi chạy điểm chuẩn Sysbench của chúng tôi, chúng tôi đã thử nghiệm cấu hình với 2 ổ SSD NVMe cũng như 4 ổ SSD NVMe. Với 4VM trải rộng trên 2 ổ đĩa, chúng tôi đã thấy TPS tổng hợp trong Nhà máy đo điểm chuẩn là 12.631, trong khi với 4 ổ SSD NVMe, con số này đo được 12.625. Mặc dù điều này hơi phản trực giác, nhưng với cấu hình cụ thể của chúng tôi về điểm chuẩn, độ trễ được đo dưới đây cho thấy câu chuyện thực sự.

Với 2 SSD NVMe, chúng tôi đã thấy độ trễ trung bình là 6,5ms trên bốn khối lượng công việc SQL Server của chúng tôi, trong khi với 4 SSD NVMe, con số đó giảm xuống chỉ còn 4ms. Trong cả hai thử nghiệm, máy chủ chỉ sử dụng 20 và 22% CPU trong quy trình. PowerEdge R740xd với CPU Intel 8180 kép có tiềm năng tính toán và lưu trữ khổng lồ để ném vào các loại khối lượng công việc cơ sở dữ liệu này mà không bị đổ mồ hôi.

Phân tích khối lượng công việc của VDBench

Phần cuối cùng của chúng tôi về thử nghiệm hiệu suất cục bộ tập trung vào hiệu suất khối lượng công việc tổng hợp. Trong lĩnh vực này, chúng tôi đã tận dụng bốn ổ SSD NVMe trong VMware ESXi 6.5 và trải đều 16 máy ảo công nhân, mỗi máy có hai vmdks 125GB được gắn để đo dung lượng lưu trữ là 4TB. Loại thử nghiệm này rất hữu ích để hiển thị các số liệu lưu trữ trong thế giới thực trông như thế nào với chi phí liên kết với môi trường ảo hóa.

Khi nói đến mảng lưu trữ điểm chuẩn, kiểm thử ứng dụng là tốt nhất và kiểm thử tổng hợp đứng ở vị trí thứ hai. Mặc dù không phải là một đại diện hoàn hảo cho khối lượng công việc thực tế, các thử nghiệm tổng hợp giúp các thiết bị lưu trữ cơ bản có hệ số lặp lại giúp dễ dàng thực hiện so sánh táo giữa các giải pháp cạnh tranh. Các khối lượng công việc này cung cấp một loạt các cấu hình thử nghiệm khác nhau, từ các thử nghiệm "bốn góc", các thử nghiệm kích thước chuyển cơ sở dữ liệu chung, cũng như các dấu vết bắt giữ từ các môi trường VDI khác nhau. Tất cả các thử nghiệm này tận dụng bộ tạo khối lượng công việc vdBench phổ biến, với một công cụ kịch bản để tự động hóa và thu được kết quả qua một cụm thử nghiệm tính toán lớn. Điều này cho phép chúng tôi lặp lại cùng một khối lượng công việc trên một loạt các thiết bị lưu trữ, bao gồm mảng flash và các thiết bị lưu trữ riêng lẻ. Về phía mảng,

Profile:

• 4K Random Read: 100% Read, 128 threads, 0-120% iorate

• 4K Random Write: 100% Write, 64 threads, 0-120% iorate

• 64K Sequential Read: 100% Read, 16 threads, 0-120% iorate

• 64K Sequential Write: 100% Write, 8 threads, 0-120% iorate

• Synthetic Database: SQL and Oracle

• VDI Full Clone and Linked Clone Traces

Nhìn vào hiệu suất đọc cao nhất, Dell EMC PowerEdge R740xd cung cấp hiệu suất đọc 4K độ trễ dưới một phần nghìn giây lên đến hơn 800K IOPS, bắt đầu từ 0,21ms. Ở thời kỳ đỉnh cao, R740xd đo được 980k IOPS ở độ trễ 3,8ms.

Nhìn vào hiệu suất ghi tối đa 4K, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,12ms và ở dưới 1ms cho đến khi đạt khoảng 730K IOPS. Ở thời kỳ đỉnh cao, R740xd đạt hơn 834K IOPS ở tốc độ 2,4ms

Chuyển sang đọc đỉnh 64K, R740xd bắt đầu ở độ trễ 0,27ms và ở dưới 1ms cho đến khi đạt khoảng 150K IOPS. Nó đạt đỉnh chỉ hơn 170K IOPS với độ trễ 3ms. R740xd kết thúc với băng thông 10,644GB / s.   

Đối với ghi đỉnh tuần tự 64K, R740xd bắt đầu ở mức 0,14ms và duy trì dưới 1ms cho đến khi nó đạt chỉ hơn 65K IOPS. R740xd đạt đỉnh ở mức 93K IOPS với độ trễ 2,7ms. R740xd cũng có băng thông 5,83GB / giây ở mức cực đại.

Trong khối lượng công việc SQL của chúng tôi, R740xd bắt đầu độ trễ ở mức 0,21ms và duy trì dưới 1ms cho đến khi nó đạt mức từ 700K đến 750K IOPS. Nó đạt đỉnh ở mức 760K IOPS và chỉ 1,29ms.

Trong điểm chuẩn SQL 90-10, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,2ms và ở dưới 1ms cho đến khi chỉ dưới 600K IOPS. R740xd đạt đỉnh 634K IOPS với độ trễ 1,57ms.

SQL 80-20 đã thấy R740xd bắt đầu với độ trễ 0,2ms và ở dưới 1ms cho đến khi nó di chuyển trên 480K IOPS. R740xd đạt đỉnh gần 538K IOPS với độ trễ 1.7ms.

Với khối lượng công việc của Oracle, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,2ms và ở dưới 1ms cho đến khi chỉ còn hơn 400K IOPS. R740xd đạt đỉnh ở mức 470K IOPS với độ trễ 2,5ms.

Với Oracle 90-10, R740xd khởi đầu với độ trễ 0,2ms và ở dưới 1ms toàn bộ điểm chuẩn. Nó đạt đỉnh 636K IOPS với độ trễ 0,98ms.

Với Oracle 80-20, R740xd khởi động ở độ trễ 0,2ms và ở dưới 1ms cho đến khi nó chỉ dưới 529K IOPS. Nó đạt đỉnh ở mức 533K IOPS với độ trễ là 1,14ms.

Chuyển sang VDI Full Clone, thử nghiệm khởi động cho thấy R740xd bắt đầu với độ trễ 0,21ms và duy trì dưới 1ms cho đến khoảng 490K IOPS. R740xd đạt đỉnh 539K IOPS với độ trễ 1,9ms.

Đăng nhập ban đầu VDI Full Clone bắt đầu ở độ trễ 0,17ms và duy trì dưới 1ms cho đến khoảng 175K IOPS. R740xd đạt đỉnh 218K IOPS với độ trễ 4,1ms.

Đăng nhập VDI Full Clone thứ hai bắt đầu ở độ trễ 0,2ms, ở mức dưới 1ms cho đến hơn 180K IOPS. Nó đạt đỉnh ở mức 215K IOPS với 2,36ms.

Chuyển sang Bản sao được liên kết với VDI, thử nghiệm khởi động cho thấy hiệu suất ở mức dưới 1ms lên tới khoảng 350 nghìn IOPS, và sau đó đứng đầu ở mức cao nhất là 376K IOPS với độ trễ trung bình là 1,36ms.

Trong cấu hình VDI Clone được liên kết đo hiệu suất Đăng nhập ban đầu, chúng tôi đã thấy độ trễ của sub-ms lên đến khoảng 130k IOPS, trong đó nó tăng thêm lên 154K IOPS ở mức cao nhất là 1.64ms.

Trong hồ sơ cuối cùng của chúng tôi về hiệu suất Đăng nhập Thứ hai được liên kết của VDI, chúng tôi thấy quá trình chuyển đổi rào cản 1ms xảy ra ở khoảng 109K IOPS, trong đó khối lượng công việc tiếp tục tăng lên đến đỉnh điểm ở mức 151K IOPS và độ trễ trung bình 3,36ms.

Phần kết luận

Dell EMC PowerEdge R740xd là phiên bản “extreme disk” của R740. Trong kích thước 2U, nó có thể chứa tới 32 ổ 2,5 trong đó có tới 24 ổ NVMe. Máy chủ này có thể giúp phát huy tiềm năng của tất cả lưu trữ hiệu suất cao đó bằng cách tận dụng tối đa hai bộ xử lý Intel có thể mở rộng và bộ nhớ lên đến 3TB.

Với tất cả sự linh hoạt bổ sung mà hương vị xd của R740 mang lại, không có gì ngạc nhiên khi Dell EMC đang sử dụng nó như là một lynchpin trong một số dịch vụ SDS của họ, bao gồm vSAN Ready Nodes, ScaleIO Ready Nodes, Storage Spaces Direct Ready Nodes, VxRail and the XC740xd (Nutanix). Tổng cộng, PowerEdge R740xd là máy chủ hoàn chỉnh nhất mà chúng tôi đã thấy cho đến nay về chất lượng xây dựng cũng như thiết kế hệ thống.

Dell EMC đã không dừng lại với những cải tiến về phần cứng. Máy chủ mới hỗ trợ SDS tích hợp, làm cho nó lý tưởng cho các trường hợp sử dụng cần tận dụng HCI. Máy chủ này là mô-đun và cấu hình cao để đáp ứng gần như