Fujitsu Storage ETERNUS AF250 S2 Testbericht

Anfang des Jahres gab Fujitsu bekannt aktualisiert seine ETERNUS All-Flash (AF)-Reihe, mit der Einführung von AF250 S2 und AF650 S2. Nachdem ich mir zuvor das angesehen habe ETERNUS AF250 und fanden, dass es eine starke Leistung erbringt (gewonnen mit unserem Editor's Choice Award), insbesondere im Vergleich zu seinem Preis. Jetzt werfen wir einen genauen Blick auf die aktualisierte Version, um zu sehen, welche Verbesserungen vorgenommen wurden und wie sie sich auswirken.

Anfang des Jahres gab Fujitsu bekannt aktualisiert seine ETERNUS All-Flash (AF)-Reihe, mit der Einführung von AF250 S2 und AF650 S2. Nachdem ich mir zuvor das angesehen habe ETERNUS AF250 und fanden, dass es eine starke Leistung erbringt (gewonnen mit unserem Editor's Choice Award), insbesondere im Vergleich zu seinem Preis. Jetzt werfen wir einen genauen Blick auf die aktualisierte Version, um zu sehen, welche Verbesserungen vorgenommen wurden und wie sie sich auswirken.

Der neue AF250 S2 ist ebenfalls ein 2U-Gerät, tatsächlich sieht es aus physikalischer Sicht nahezu identisch mit der Nicht-S2-Version aus. Das AF250 S2 ist ein preislich und kapazitätsmäßig auf die Mittelklasse ausgerichtetes Array mit einer maximalen Kapazität von 737 TB (mit Erweiterung). Für die Leistung ist das Array ein Dual-Controller mit bis zu 64 GB RAM mit einer angegebenen Leistung von 760 IOPS und einer Zufallsleistung von 430 IOPS, mit einer Leselatenz von nur 170 μs und einer Schreiblatenz von nur 60 μs. Dies macht es zur idealen Wahl für Teir1-Anwendungen. Interessant ist hier, dass sich die Leistungsansprüche von Modell zu Modell nicht geändert haben. Was also anders ist, ist eine Frage, die geradezu danach schreit, gestellt zu werden. Laut Fujitsu wurden Intel Skylake-CPUs hinzugefügt, die Flash-Software optimiert und sowohl auf der Controller- als auch auf der Betriebssystemseite Verbesserungen vorgenommen.

Der AF250 S2 verfügt über eine automatisierte QoS, die sicherstellt, dass den richtigen Anwendungen die richtige Leistung zugewiesen wird. Und obwohl das Array mit einer Erweiterung ziemlich viel Speicher bietet, bietet es auch flexible Deduplizierung und Komprimierung, die ausgeschaltet werden kann, wenn sie nicht benötigt wird. Das Array bietet Disaster Recovery mit Spiegelung und automatisiertem transparentem Failover.

Für unseren Test ist der Fujitsu ETERNUS AF250 S2 mit einer Rohsystemkapazität von 46 TB konfiguriert und nutzt kostengünstigere SSDs mit 1.92 TB.

Fujitsu Storage ETERNUS AF250 Spezifikationen

Management

Da der S2 das gleiche Management wie der AF250 verwendet, können Sie sich für einen tiefergehenden Einblick in das Management des Array-Readers das ansehen vorherige Bewertung.

Kennzahlen

Analyse der Anwendungsauslastung

Die Anwendungs-Workload-Benchmarks für den Fujitsu Storage ETERNUS AF250 S2 bestehen aus der MySQL OLTP-Leistung über SysBench und der Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TPC-C-Workload. In jedem Szenario hatten wir das Array mit 26 Toshiba PX04SV SAS 3.0 SSDs konfiguriert, die in zwei RAID12-Festplattengruppen mit 10 Laufwerken konfiguriert waren, eine an jeden Controller angeschlossen. Somit blieben zwei SSDs als Ersatz übrig. Anschließend wurden zwei 2-TB-Volumes erstellt, eines pro Festplattengruppe. In unserer Testumgebung führte dies zu einer ausgeglichenen Last für unsere SQL- und Sysbench-Workloads.

SQL Server-Leistung

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, wird beim SQL-Test nach der Latenzleistung gesucht.

Dieser Test verwendet SQL Server 2014, das auf Windows Server 2012 R2-Gast-VMs ausgeführt wird, und wird durch Quests Benchmark Factory für Datenbanken belastet. Während wir diesen Benchmark traditionell zum Testen großer Datenbanken mit einer Größe von 3,000 auf lokalem oder gemeinsam genutztem Speicher verwenden, konzentrieren wir uns in dieser Iteration darauf, vier Datenbanken mit einer Größe von 1,500 gleichmäßig auf dem Fujitsu AF250 zu verteilen (zwei VMs pro Controller).

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

SQL Server OLTP Benchmark Factory LoadGen-Ausrüstung

• Dell EMC PowerEdge R740xd Virtualisierter SQL-Cluster mit 4 Knoten
  • 8 Intel Xeon Gold 6130 CPU für 269 GHz im Cluster (zwei pro Knoten, 2.1 GHz, 16 Kerne, 22 MB Cache)
  • 1 TB RAM (256 GB pro Knoten, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB pro CPU)
  • 4 x Emulex 16 GB Dual-Port-FC-HBA
  • 4 x Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE Dual-Port-NIC
  • VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

Für unseren Test vergleichen wir die S2-Version mit der älteren Version des Fujitsu Storage ETERNUS AF250.

Für SQL Server konnte der AF250 S2 einen aggregierten Transaktionswert von 12,638.3 erzielen, wobei die einzelnen VMs zwischen 3,159.2 und 3,159.8 TPS lagen. Dies ist eine leichte Verbesserung gegenüber der älteren Version des Arrays mit einem Gesamtwert von 12,622.1 TPS.

Bei der durchschnittlichen SQL Server-Latenz lag der S2 mit insgesamt 4.2 ms deutlich vorn, verglichen mit 9.8 ms bei der älteren Version.

Sysbench-Leistung

. Systembankben Die 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. Lastgenerierungssysteme sind Dell R740xd-Server.

Dell PowerEdge R740xd Virtualisierter MySQL-Cluster mit 4 Knoten

• 8 Intel Xeon Gold 6130 CPU für 269 GHz im Cluster (zwei pro Knoten, 2.1 GHz, 16 Kerne, 22 MB Cache)
• 1 TB RAM (256 GB pro Knoten, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB pro CPU)
• 4 x Emulex 16 GB Dual-Port-FC-HBA
• 4 x Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE Dual-Port-NIC
• VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

Sysbench-Testkonfiguration (pro VM)

• CentOS 6.3 64-Bit
• Speicherbedarf: 1 TB, 800 GB genutzt
• 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

Für Sysbench haben wir mehrere VM-Sets getestet, darunter 4VM, 8VM, 16VM und 24VM. Im Gegensatz zu SQL Server haben wir hier nur die Rohleistung betrachtet. Bei der Transaktionsleistung zeigte der AF250 S2 im Vergleich zum älteren Modell insgesamt eine höhere Leistung, beginnend bei 8,336 TPS für 4 VM, dann sprunghaft auf 12,447 TPS für 8 VM (höher als die 16 VM-Leistung des vorherigen Arrays), 15,595 TPS für 16 VM und 17,237 TPS für 24VM.

Bei der durchschnittlichen Latenz betrug die Latenz des AF250 S2 15.36 ms für 4 VM, 20.57 ms für 8 VM, 32.87 ms für 16 VM und nur 44.59 ms für 24 VM. Auch dies ist in jeder Hinsicht eine Verbesserung gegenüber dem älteren Modell.

In unserem Worst-Case-Szenario-Latenz-Benchmark zeigte der AF250 S2 erneut eine sehr konstante Leistung mit einer 99. Perzentil-Latenz von 28.16 ms für 4 VM, 38.87 ms für 8 VM, 67.19 ms für 16 VM und 93.52 ms für 24 VM.

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. Auf der Array-Seite nutzen wir unseren Cluster aus Dell PowerEdge R740xd-Servern:

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

Bei der 4K-Spitzenleseleistung erreichte der AF250 S2 eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde bis zu fast 200 IOPS. Das Array erreichte einen Spitzenwert von 221,327 IOPS mit einer Latenz von 6.38 ms, bevor es leicht abfiel und die Latenz anstieg. Dies ist eine enorme Leistungsverbesserung im Vergleich zum älteren Modell, das eine Spitzenleistung von 158 IOPS bei einer Latenz von 25.77 ms hatte.

Bei der 4K-Spitzenschreibleistung erreichte die AF250 S2 eine Leistung von weniger als 1 ms, bis sie etwa 170 IOPS erreichte. Der S2 erreichte einen Spitzenwert von 187,167 IOPS, wobei die Latenz auf 10.9 ms anstieg. Das Vorgängermodell hatte einen Spitzenwert von 137 IOPS mit einer Latenz von 14.89 ms.

Bei der Umstellung auf 64 Spitzenlesevorgänge erreichte der AF250 S2 eine Latenzleistung von unter einer Millisekunde, die bis zu etwa 71 IOPS oder etwa 4.4 GB/s betrug, und übertraf damit die Spitzenleistung der Vorgängermodelle von 4.21 GB/s. Der S2 erreichte einen Spitzenwert von 79,495 IOPS oder 4.97 GB/s bei einer Latenz von 6.43 ms.

Bei sequenziellen Spitzenschreibvorgängen von 64 KB blieb die AF250 S2 mit einer Latenzleistung von unter einer Millisekunde tatsächlich hinter dem Vorgängermodell zurück, bis sie knapp 20 IOPR oder 1.1 GB/s erreichte und einen Spitzenwert von 26,201 IOPS oder 1.64 GB/s mit einer Latenz von 9.6 ms erreichte. Im Gegensatz dazu erreichte das ursprünglich getestete Modell eine Spitzenleistung von 27,623 bei einer Latenz von 8.5 ms und einer Bandbreite von 1.77 GB/s.

In unserem SQL-Workload erreichte der AF250 S2 fast 217 IOPS, bevor er die 1-ms-Marke überschritt, und erreichte mit einer Latenz von 238 ms einen Spitzenwert von etwa 2.26 IOPS, bevor er etwas an Leistung einbüßte und die Latenz anstieg. Das Vorgängermodell erreichte einen Spitzenwert von 156,638 IOPS bei einer Latenz von 6.48 ms.

Im SQL 90-10-Benchmark blieb der AF250 S2 bis zu etwa 1 IOPS unter 206 ms und erreichte mit einer Latenz von 222 ms einen Spitzenwert von knapp über 2.41 IOPS, bevor er etwas abfiel. Das Vorgängermodell erreichte einen Spitzenwert von 186,021 IOPS bei einer Latenz von 5.5 ms.

Der SQL 80-20-Benchmark zeigte, dass das ältere Modell den S2 erneut übertrifft. Hier hatte der AF250 S2 eine Latenz von insgesamt einer Millisekunde bis etwa 201 IOPS und erreichte einen Spitzenwert von etwa 218 IOPS und einer Latenz von 2.5 ms. Das Vorgängermodell hatte zwar keine so hohe Spitzenleistung (176,789 IOPS), aber durchweg eine Leistung im Millisekundenbereich.

Mit Oracle Workload blieb die AF250 S2 unter 1 ms, bis sie knapp 200 IOPS erreichte, mit einer Spitzenleistung von etwa 212 IOPS bei einer Latenz von 3.3 ms im Vergleich zu 172,811 IOPS des älteren Modells mit einer Latenz von 6.05 ms.

Der Oracle 90-10 zeigte den AF250 S2 mit einer Latenzleistung von unter einer Millisekunde bis etwa 206 IOPS und erreichte einen Spitzenwert von fast 225 mit einer Latenz von 2.1 ms. Das Vorgängermodell erreichte einen Spitzenwert von 181,813 IOPS bei einer Latenz von 3.5 ms.

Der AF250 S2 schaffte es im Oracle 200-1-Benchmark knapp unter 80 IOPS unter 20 ms. Das Array erreichte einen Spitzenwert von etwa 214 IOPS mit einer Latenz von 2.3 ms, verglichen mit dem Spitzenwert des früheren Arrays von 174,519 IOPS mit einer Latenz von 3.68 ms.

Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Beim VDI-Full-Clone-Boot hatte der AF250 S2 eine Leistung von weniger als 1 ms, bis er etwa 190 IOPS erreichte und bei einer Latenz von 210 ms seinen Höhepunkt bei etwa 3 IOPS erreichte. Das Vorgängermodell erreichte einen Spitzenwert von 152,469 IOPS mit einer Latenz von 6.84 ms.

Bei der ersten VDI Full Clone-Anmeldung erreichte der AF250 S2 knapp über 100 IOPS, bevor er 1 ms durchbrach. Das Array erreichte einen Spitzenwert von 123,835 IOPS mit einer Latenz von 7.24 ms im Vergleich zu 113,865 IOPS der älteren Version mit einer Latenz von 7.8 ms.

Beim VDI Full Clone Monday-Login lief der AF250 S2 mit einer Latenz von unter einer Millisekunde bis etwa 108 IOPS und erreichte einen Spitzenwert von 135,978 IOPS mit einer Latenz von 3.76 ms. Das Vorgängermodell erreichte eine Höchstleistung von 118,884 IOPS bei einer Latenz von 4.3 ms.

Beim Übergang zu VDI Linked Clone zeigte der Boot-Test eine Latenzleistung von unter einer Millisekunde, bis der AF250 S2 über 150 IOPS und einen Spitzenwert von 186,477 IOPS mit einer Latenz von 2.74 ms erreichte. Das Vorgängermodell erreichte 144,317 IOPS mit einer Latenz von 3.2 ms.

Im Linked-Clone-VDI-Profil, das die Leistung bei der ersten Anmeldung misst, erreichte der AF250 S2 zusammen mit dem älteren Modell einen Durchbruch von über 1 ms bei etwa 60 IOPS. Dort erreichte der S2 mit 77,278 IOPS gegenüber 79,496 IOPS und einer Latenz von 3.3 ms gegenüber 3.2 ms einen niedrigeren Spitzenwert als das Original.

In unserem letzten Profil zur VDI Linked Clone Monday Login-Leistung zeigten beide AF250-Arrays eine Kopf-an-Kopf-Latenzleistung von unter einer Millisekunde bei etwa 55 IOPS. Mit 2 IOPS und einer Latenz von 82,460 ms konnte der S6.19 die ältere Version knapp übertreffen, im Vergleich zu 80,703 IOPS und einer Latenz von 6.27 ms.

Schlussfolgerung

Fujitsu hat mit der neuen Version AF250 S250 einige Änderungen unter der Haube an seinem ETERNUS AF2-Array vorgenommen. Es ist immer noch im gleichen 2U-Formfaktor und mit der gleichen Anzahl an Gesamtlaufwerken erhältlich (48 mit Erweiterung auf insgesamt 737 TB unter Nutzung der 15+ TB-Laufwerke). Das Design und die Verwaltung sind ebenfalls gleich, Fujitsu hat jedoch eine neue Skylake-CPU eingebaut, seine Flash-Speichersoftware optimiert und den Controller auf der Betriebssystemseite verbessert.

Als wir uns die Leistung unserer Anwendungs-Workload-Analyse ansahen, stellten wir beim S2 einen großen Leistungssprung fest. In unseren SQL-Server-Benchmarks hatte das neue Array mit 12,628.3 bis 12,622.1 TPS eine etwas bessere Transaktionsleistung, aber mit 4.2 ms bis 9.8 ms fast die Hälfte der Latenz. In unserem Sysbench sahen wir auch allgemeine Verbesserungen, wobei das Array das ältere Modell übertraf und TPS-Werte von bis zu 17,237 für 24 VM und 8,336 für 4 VM aufwies. Die durchschnittliche Latenz betrug beim S2 15.36 ms für 4 VM, 20.57 ms für 8 VM, 32.87 ms für 16 VM und nur 44.59 ms für 24 VM. Und in unserem Worst-Case-Szenario haben wir gesehen, dass die S2-Latenz 4 VM hat, 38.87 ms für 8 VM, 67.19 ms für 16 VM und 93.52 ms für 24 VM.

Bei den VDBench-Tests des Rohspeichers im RAID1-Wide-Striping konnten wir größtenteils deutliche Leistungsverbesserungen beim AF250 S2 gegenüber der älteren Version des Arrays feststellen. In mehreren Fällen hatte die neue Version eine bessere Latenzleistung von unter einer Millisekunde als die Spitzenleistung der älteren Version. In unserem 4K-Lesetest konnten wir eine Leistungssteigerung von über 63 IOPS mit einer Spitzenleistung von 221,327 IOPS feststellen. Beim 4K-Schreiben sahen wir eine Spitzenverbesserung von 50 IOPS zwischen den Arrays, wobei der S2 187 IOPS erreichte. Beim sequentiellen Lesen von 64 KB erreichte der AF250 S2 einen Spitzenwert von 4.97 GB/s. Bei den SQL-Workloads erreichte der AF250 S2 238 IOPS, 222 IOPS für 90–10 und 218 IOPS für 80–20. Oracle zeigte starke Zahlen mit 212 IOPS, 225 IOPS für 90-10 und 214 IOPS für 80-20. Bei unseren VDI-Klon-Benchmarks Boot, Erstanmeldung und Montag-Anmeldung konnte der AF250 S2 210 IOPS, 124 IOPS und 136 IOPS für den vollständigen Klon und 186 IOPS, 77 IOPS und 82 IOPS für den verknüpften Klon erreichen. Es gab eine Handvoll Tests, bei denen der S2 dem Vorgängermodell überlegen war, z. B. beim 64-KByte-Schreiben und beim VDI LC Initial Login, und beim SQL 80-20 war die Latenz viel besser als beim älteren Modell, obwohl es insgesamt eine geringere Leistung aufwies.

Mit nur ein paar kleinen Optimierungen unter der Haube konnte Fujitsu die Leistung seines ETERNUS AF250 All-Flash-Speicher-Arrays deutlich steigern. Der AF250 S2 ist zwar nicht rekordverdächtig, bietet aber ausreichend Leistung für kleine und mittlere Unternehmen.

Fujitsu Storage ETERNUS AS250 S2 Produktseite

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