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Testbericht zum Dell EMC PowerEdge R740xd NVMe-Server

by Adam Armstrong
Nahaufnahme des Dell EMC R740xd PowerEdge Bay

Der Dell EMC PowerEdge R740xd wurde vor etwas mehr als drei Jahren auf den Markt gebracht, als das Unternehmen seine PowerEdge-Serverreihe von Broadwell auf Xeon SP aktualisierte. Der R740xd war ein Ableger des R740, eine „Extreme-Disk“-Version mit mehr Speicheroptionen. Wir haben den Dell EMC PowerEdge R740xd getestet und es hat mir sehr gut gefallen. Tatsächlich haben wir ihm den Editor's Choice Award verliehen und verwenden eine Achtergruppe als Rückgrat fast aller unserer Unternehmenstests. Schneller Vorlauf zum letzten Jahr und dem Beginn des Skalierbare Intel Xeon-CPU der 2. Generation. Wir ... auch haben unsere Labore R740xd mit den neuen Prozessoren aufgerüstet und es hier ausführlich erklärt. Heute werden wir uns einige weitere NVMe-Speicheroptionen ansehen, die mit diesem aktualisierten R740xd-Server verwendet werden können.

Der Dell EMC PowerEdge R740xd wurde vor etwas mehr als drei Jahren auf den Markt gebracht, als das Unternehmen seine PowerEdge-Serverreihe von Broadwell auf Xeon SP aktualisierte. Der R740xd war ein Ableger des R740, eine „Extreme-Disk“-Version mit mehr Speicheroptionen. Wir haben den Dell EMC PowerEdge R740xd getestet und es hat mir sehr gut gefallen. Tatsächlich haben wir ihm den Editor's Choice Award verliehen und verwenden eine Achtergruppe als Rückgrat fast aller unserer Unternehmenstests. Schneller Vorlauf zum letzten Jahr und dem Beginn des Skalierbare Intel Xeon-CPU der 2. Generation. Wir ... auch haben unsere Labore R740xd mit den neuen Prozessoren aufgerüstet und es hier ausführlich erklärt. Heute werden wir uns einige weitere NVMe-Speicheroptionen ansehen, die mit diesem aktualisierten R740xd-Server verwendet werden können.

Dell EMC R740xd PowerEdge Bay-Vorderansicht

 

Wie alles, was mit PowerEdge zu tun hat, ist auch der R740xd hochgradig konfigurierbar. Auf der NVMe-Seite gibt es mehrere Möglichkeiten. Zuerst sind die vorderen Buchten dran. Abhängig davon, wie der Server beim Kauf konfiguriert wurde, können Benutzer alle vorderen Schächte für 2.5-Zoll-NVMe-SSDs nutzen. Um die Bandbreite zu maximieren, können Benutzer die vorderen Schächte mit 12 NVMe-SSDs und 12 SAS-SSDs konfigurieren. In 4er-Gruppen können die NVMe-SSDs über PCI-Extender-Karten einer der CPUs zugeordnet werden. Wenn Ihnen die maximale NVMe-Speicherkapazität auf der Vorderseite lieber ist, können alle 24 Schächte mit NVMe-SSDs gefüllt werden, die jeweils 12 PCIe-Switches zuordnen, damit das System PCIe-Lanes für mehr NVMe-Laufwerke überdimensionieren und gleichzeitig I/O-Steckplätze beibehalten kann, wodurch niedrige Werte ermöglicht werden Latenz-CPU-Zugriff auf zwölf Geräte pro CPU.

Für diesen Test betrachten wir im Wesentlichen einen Build, der in der ersten Option oben konfiguriert wurde. Wir haben 12 Micron 9300 NVMe (3.84 TB) SSDs in die vorderen Schächte geladen. Dabei kommen drei PCIe-Bridge-Karten in drei der hinteren Steckplätze zum Einsatz. Dadurch erhalten wir zwar eine bessere Speicherleistung, es werden jedoch einige Optionen wie das Hinzufügen von GPUs, FPGAs oder noch mehr Speicher auf der Rückseite wegfallen. Dell hat die obige Grafik bereitgestellt, um den Lesern eine bessere Vorstellung davon zu geben, wie sie sie aufgebaut haben.

Technische Daten des Dell EMC PowerEdge R740xd-Servers

Prozessor Bis zu zwei skalierbare Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation mit bis zu 28 Kernen pro Prozessor
Formfaktor 2U-Rack-Server
Betriebssystem Kanonischer Ubuntu-Server LTS
Citrix Hypervisor
Microsoft Windows Server mit Hyper-V
Red Hat Enterprise Linux
SUSE Linux Enterprise-Server
VMware ESXi
Abmessungen und Gewicht Höhe 86.8 m (3.4 Zoll)
Breite 434 mm (17.1″)
Tiefe 737.5 mm (29.0 Zoll)
Gewicht 33.1 kg (73.0 lbs.)
Memory
DIMM-Geschwindigkeit Bis zu 2933 MT/s
Speichertyp RDIMM
LRDIMM
NVDIMM
DCPMM (Persistenter Intel Optane DC-Speicher)
Speichermodulsteckplätze 24 DDR4-DIMM-Steckplätze (nur 12 NVDIMM oder 12 DCPMM)
Unterstützt nur registrierte ECC DDR4-DIMMs
Maximale RAM RDIMM 1.53 TB
LRDIMM 3 TB
NVDIMM 192 GB
DCPMM 6.14 TB (7.68 TB mit LRDIMM)
Management
Eingebettet / Am Server iDRAC9
iDRAC RESTful API mit Redfish
iDRAC Direkt
Quick Sync 2 BLE/Wireless-Modul
Konsolen OpenManage Enterprise
OpenManage Power Center
Mobilität OpenManage Mobile
Werkzeuge Dell EMC RACADM-CLI
Dell EMC Repository-Manager
Dell EMC System-Update
Dell EMC Server-Update-Dienstprogramm
Dell EMC Update-Kataloge
iDRAC-Servicemodul
OpenManage Server-Administrator
OpenManage-Speicherdienste
OpenManage-Integrationen BMC Truesight
Microsoft System Center
RedHat Ansible-Module
VMware vCenter
OpenManage-Verbindungen IBM Tivoli Netcool/OMNIbus
IBM Tivoli Network Manager IP Edition
Micro Focus Operations Manager I
Nagios Kern
Nagios XI
Ports
Netzwerkoptionen 4 x 1 GbE
2 x 10 GbE + 2 x 1bGE
4 x 10 GbE
2 x 25 GbE
Frontanschlüsse 1 x dedizierter iDRAC-Direkt-USB
2 x USB 2.0
1 x USB 3.0 (optional)
1 x VGA
Anschlüsse an der Rückseite 1 x dedizierter iDRAC-Netzwerkport
1 x seriell
2 x USB 3.0
1 x VGA
Speichercontroller Interne Controller: PERC H330, H730P, H740P, HBA330
Externe Controller (RAID): H840, 12 Gbit/s SAS HBA
Software-RAID: S140
Interner Boot: Boot Optimized Storage Subsystem (BOSS): HWRAID 2 x M.2 SSDs 240 GB, 480 GB
Internes Dual-SD-Modul
Beschleuniger Bis zu drei 300-W- oder sechs 150-W-GPUs
Bis zu drei FPGAs mit doppelter Breite oder vier FPGAs mit einfacher Breite
GPU- und FPGA-Optionen sind nur für 24 x 2.5-Zoll-Laufwerkgehäuse verfügbar. Bei NVMe-Konfigurationen werden bis zu zwei GPUs unterstützt.
Lagerung
Vordere Buchten Bis zu 24 x 2.5-Zoll-SAS/SSD/NVMe, max. 184 TB
Bis zu 12 x 3.5-Zoll-SAS, max. 192 TB
Mittlere Bucht Bis zu 4 x 3.5-Zoll-SAS, max. 64 TB
Bis zu 4 x 2.5-Zoll-SAS/SSD, max. 30.72 TB
Hintere Buchten Bis zu 4 x 2.5-Zoll-SAS/SSD, max. 30.72 TB
Bis zu 2 x 3.5-Zoll-SAS, max. 32 TB
Sicherheit Kryptographisch signierte Firmware
SICHERES BOOTEN
Secure Erase
Silizium-Wurzel des Vertrauens
Systemsperre (erfordert OpenManage Enterprise) TPM 1.2/2.0, TCM 2.0 optional
Stromversorgungen 495W Platin
750W Platin
750 W Titan
750 W 240 VDC
1100W Platin
1100 W 380 VDC
1600W Platin
2000W Platin
2400W Platin
1100W -48VDC Gold
Hot-Plug-Netzteile mit vollständiger Redundanzoption
Bis zu 6 Hot-Plug-Lüfter mit voller Redundanz
Spielautomaten
PCIe 8 x Gen3-Steckplätze (4 x 16)
Video-Karte 1 x VGA

Konfiguration für diese Rezension

  • CPU 2 x Intel Scalable Platinum 8280
  • DRAM 12 x 32 GB DDR4-2933 MHz
  • Speicher 12 x Micron 9300 3.84 TB U.2 NVMe SSDs

Kennzahlen

SQL Server-Leistung

Das Microsoft SQL Server OLTP-Testprotokoll von StorageReview verwendet den aktuellen Entwurf des Benchmark C (TPC-C) des Transaction Processing Performance Council, einen Online-Transaktionsverarbeitungs-Benchmark, der die Aktivitäten in komplexen Anwendungsumgebungen simuliert. Der TPC-C-Benchmark kommt der Messung der Leistungsstärken und Engpässe der Speicherinfrastruktur in Datenbankumgebungen näher als synthetische Leistungsbenchmarks.

Jede SQL Server-VM ist mit zwei vDisks konfiguriert: einem 100-GB-Volume für den Start und einem 500-GB-Volume für die Datenbank und Protokolldateien. Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs und 64 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt. Während unsere zuvor getesteten Sysbench-Workloads die Plattform sowohl in Bezug auf Speicher-I/O als auch in Bezug auf die Kapazität ausgelastet haben, prüft der SQL-Test die Latenzleistung.

Dieser Test verwendet SQL Server 2014, das auf Windows Server 2012 R2-Gast-VMs ausgeführt wird, und wird durch Dells Benchmark Factory für Datenbanken belastet. Während wir diesen Benchmark traditionell dazu nutzen, große Datenbanken mit einer Größe von 3,000 auf lokalem oder gemeinsam genutztem Speicher zu testen, konzentrieren wir uns in dieser Iteration darauf, vier Datenbanken mit einer Größe von 1,500 gleichmäßig auf unseren Servern zu verteilen.

SQL Server-Testkonfiguration (pro VM)

  • Windows Server 2012 R2
  • Speicherbedarf: 600 GB zugewiesen, 500 GB genutzt
  • SQL Server 2014
    • Datenbankgröße: Maßstab 1,500
    • Virtuelle Client-Auslastung: 15,000
    • RAM-Puffer: 48 GB
  • Testdauer: 3 Stunden
    • 2.5 Stunden Vorkonditionierung
    • 30-minütiger Probezeitraum

Für unseren SQL Server-Benchmark haben wir dieses Mal nur die durchschnittliche Latenz betrachtet, für die Intel Xeon Scalable 8280s hatte der Server einen Gesamtwert von 1 ms und einzelne VMs erreichten alle 1 ms. Das bedeutet, dass der Dell EMC PowerEdge R740xd mit NVMe in diesem speziellen Test die bestmögliche Punktzahl erzielte. Beim 8180 sahen wir eine Gesamtzeit von 4 ms.

PowerEdge R740xd NVMe SQL durchschnittliche Latenz

Sysbench MySQL-Leistung

Unser erster Benchmark für lokale Speicheranwendungen besteht aus einer Percona MySQL OLTP-Datenbank, die über SysBench gemessen wird. Dieser Test misst die durchschnittliche TPS (Transaktionen pro Sekunde), die durchschnittliche Latenz und auch die durchschnittliche 99. Perzentil-Latenz.

Jede Sysbench-VM ist mit drei vDisks konfiguriert: eine für den Start (~92 GB), eine mit der vorgefertigten Datenbank (~447 GB) und die dritte für die zu testende Datenbank (270 GB). Aus Sicht der Systemressourcen haben wir jede VM mit 16 vCPUs und 60 GB DRAM konfiguriert und den LSI Logic SAS SCSI-Controller genutzt.

Sysbench-Testkonfiguration (pro VM)

  • CentOS 6.3 64-Bit
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • Datenbanktabellen: 100
    • Datenbankgröße: 10,000,000
    • Datenbankthreads: 32
    • RAM-Puffer: 24 GB
  • Testdauer: 3 Stunden
    • 2 Stunden Vorkonditionierung von 32 Threads
    • 1 Stunde 32 Threads

Mit dem Sysbench OLTP haben wir Intel Wir haben auch den Intel Xeon Scalable 8280 mit 4 NVMe SSDs und 8 VMs getestet und einen Gesamtwert von 640 TPS erzielt.

PowerEdge R740xd NVMe-Sysbench-TPS

Bei der durchschnittlichen Latenz erreichte der R640 4 NVMe 8VM eine Gesamtlatenz von 13.55 ms. Beim R740xd 8 NVMe 8VM wurde eine Gesamtlatenz von 13.02 ms erreicht. Der R640 4 NVMe 4VM hatte eine Gesamtlatenz von 9.81 ms.

PowerEdge R740xd NVMe Sysbench Durchschnittliche Latenz

Für unser Worst-Case-Szenario-Latenz (99. Perzentil) erreichte der R640 4 NVMe 8VM eine Gesamtlatenz von 25.2 ms. Beim R740xd 8 NVMe 8VM wurde eine Gesamtlatenz von 25.6 ms erreicht. Und der R640 4 NVMe 4VM hatte eine Gesamtlatenz von 19.9 ms.

PowerEdge R740xd NVMe Sysbench 99

VDBench-Workload-Analyse

Wenn es um das Benchmarking von Speicher-Arrays geht, sind Anwendungstests am besten und synthetische Tests stehen an zweiter Stelle. Obwohl sie keine perfekte Darstellung der tatsächlichen Arbeitslasten darstellen, helfen synthetische Tests dabei, Speichergeräte mit einem Wiederholbarkeitsfaktor zu vergleichen, der es einfach macht, Konkurrenzlösungen direkt miteinander zu vergleichen. Diese Workloads bieten eine Reihe unterschiedlicher Testprofile, die von „Vier-Ecken“-Tests über allgemeine Tests der Datenbankübertragungsgröße bis hin zu Trace-Erfassungen aus verschiedenen VDI-Umgebungen reichen. Alle diese Tests nutzen den gemeinsamen vdBench-Workload-Generator mit einer Skript-Engine, um Ergebnisse über einen großen Computing-Testcluster zu automatisieren und zu erfassen. Dadurch können wir dieselben Arbeitslasten auf einer Vielzahl von Speichergeräten wiederholen, einschließlich Flash-Arrays und einzelnen Speichergeräten.

Profile:

  • 4K Random Read: 100 % Read, 128 Threads, 0-120 % Iorate
  • 4K Random Write: 100 % Schreiben, 64 Threads, 0-120 % Iorate
  • 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 16 Threads, 0-120 % Leserate
  • 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 8 Threads, 0-120 % Iorate
  • Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
  • VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces

Beim zufälligen 4K-Lesen startete der R740xd stark mit 583,280 IOPS bei 97.3 µs und erreichte mit 5,718,018 IOPS bei einer Latenz von nur 231.4 µs seinen Höhepunkt.

PowerEdge R740xd NVMe 4k gelesen

Beim zufälligen 4K-Schreiben startete der Server mit 364,364 IOPS in nur 19.5 µs. Die Latenz blieb unter 100 µs, bis sie sich dem Höhepunkt näherte, der 2,635,495 IOPS bei einer Latenz von 131.5 µs betrug, bevor sie etwas abfiel.

Als nächstes geht es um sequentielle Workloads, bei denen wir uns 64 KB angesehen haben. Bei 64K-Lesevorgängen erreichte der R740xd einen Spitzenwert von 644,539 IOPS oder 40.3 GB/s bei einer Latenz von 552.8 µs.

PowerEdge R740xd NVMe 64k gelesen

Beim sequentiellen 64K-Schreibvorgang startete der Server mit 55,601 IOPS oder 3.5 GB/s bei einer Latenz von 47.4 µs, bevor er mit 236,987 IOPS oder 14.8 GB/s bei einer Latenz von 499.6 µs seinen Höhepunkt erreichte, bevor er wieder etwas abfiel.

PowerEdge R740xd NVMe SQL

Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL erreichte der Server einen Spitzenwert von 2,397,926 IOPS bei einer Latenz von 155.8 µs.

Für SQL 90-10 erreichte der R740xd einen Spitzenwert von 2,283,529 IOPS bei einer Latenz von 152.4 µs.

Mit SQL 80-20 erreichte der Dell-Server einen Spitzenwert von 2,038,981 IOPS mit einer Latenz von 160.4 µs.

Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Beginnend mit Oracle startete der Server mit weniger als 100 µs und erreichte anschließend einen Spitzenwert von 1,955,923 IOPS bei einer Latenz von 163.5 µs.

Oracle 90-10 verzeichnete einen Spitzenwert von 1,918,464 IOPS bei einer Latenz von 130.2 µs.

Als nächstes folgt Oracle 80-20, wo der R740xd erneut mit einer Latenz von unter 100 µs startete und mit 1,755,168 IOPS bei einer Latenz von 133.7 µs seinen Höhepunkt erreichte.

Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI Full Clone (FC) Boot erreichte der Dell EMC PowerEdge R740xd einen Spitzenwert von 1,839,481 IOPS bei einer Latenz von 193.9 µs.

Bei der ersten VDI FC-Anmeldung startete der Server mit weniger als 100 µs und erreichte anschließend einen Spitzenwert von 547,765 IOPS mit einer Latenz von 235.5 µs.

Beim VDI FC Monday Login erreichte der R740xd einen Spitzenwert von 493,984 IOPS bei einer Latenz von 197.7 µs.

Bei der Umstellung auf VDI Linked Clone (LC) Boot erreichte der Dell-Server einen Spitzenwert von 820,857 IOPS mit einer Latenz von 185.6 µs.

VDI LC Initial Login verzeichnete einen Spitzenwert von 316,762 IOPS mit einer Latenz von 196.1 µs.

Schließlich erreichte der R740xd mit VDI LC Monday Login einen Spitzenwert von 313,815 IOPS mit einer Latenz von 274.1 µs.

Schlussfolgerung

Seit mehreren Jahren ist der Dell EMC PowerEdge R740xd das Rückgrat mehrerer unserer Benchmarks. Einer der größten Vorteile der PowerEdge-Reihe ist die Konfigurierbarkeit. In diesem Test betrachten wir die halbe NVMe-Konfiguration des R740xd, ausgestattet mit 12 SATA/SAS-Schächten und 12 NVMe-Schächten.

Dell EMC R740xd PowerEdge-Backend

In unserer Anwendungs-Workload-Analyse haben wir sowohl den Intel In SQL Server haben wir uns nur die Latenz angesehen und sie betrug für den 8280 durchweg 8180 ms, die beste Punktzahl, die ein Server in diesem Test erreichen kann. Beim Sysbench für den 8280 8 NVMe 4VM sahen wir 8 TPS, 4 ms durchschnittliche Latenz und 8180 ms Worst-Case-Latenz. Beim 4 4 NVMe 1VM sahen wir 8280 TPS, 8280 ms durchschnittliche Latenz und 8 ms Worst-Case-Latenz. Und beim 8 erreichten wir 18,897 TPS, eine durchschnittliche Latenz von 13.56 ms und eine Latenz im schlimmsten Fall von 25.2 ms.

Beim VDbench war der R740xd mit NVMe unglaublich beeindruckend. Zu den Highlights zählen 5.7 Millionen IOPS für 4K-Lesen, 2.6 Millionen IOPS für 4K-Schreiben, 40.3 GB/s für 64K-Lesen und 14.8 GB/s für 64K-Schreiben. Mit SQL sahen wir 2.4 Millionen IOPS, 2.3 Millionen IOPS für SQL 90-10 und 2 Millionen IOPS für SQL 80-20. Für Oracle sahen wir Spitzenwerte von 1.96 Millionen IOPS, 1.9 Millionen IOPS für Oracle 90-10 und 1.76 Millionen IOPS für Oracle 80-20. In unserem VDI-Klon sahen wir 1.8 Millionen IOPS beim VDI FC-Start, und dann sank die Leistung unter die Millionen-IOPS-Marke, wobei der VDI FC-Erst-Login 548 IOPS betrug, der VDI FC-Montag-Login 494 IOPS erreichte, der VDI-LC-Start 821 IOPS erreichte und VDI Erster LC-Login mit 317 IOPS und VDI-LC-Montag-Login mit 314 IOPS.

Der hochflexible Dell EMC PowerEdge R740xd mit 12 NVMe-Schächten erzielte sehr beeindruckende Ergebnisse. Wir haben in den meisten unserer VDBench-Modelle IOPS im Millionenbereich und eine Bandbreite von 40.3 GB/s gesehen. Um dieses Leistungsniveau zu erreichen, mussten einige PCIe-Erweiterungssteckplätze geopfert werden. Wenn jedoch in einem Server eine hohe Speicherleistung erforderlich ist, ist der Dell EMC PowerEdge R740xd genau das Richtige für Sie.

Dell EMC PowerEdge

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