NetApp AFF A300 Testbericht

Im August 2017 haben wir unsere Rezension veröffentlicht NetApp A200 All-Flash-Array. Wir haben die Leistung und den Funktionsumfang wirklich genossen; Letztendlich erhielt es einen von nur fünf Editor's Choice Awards Wir haben es 2017 herausgegeben. Mit großer Aufregung haben wir damals das nächste System von NetApp zum Testen erhalten. Der A300 war im Herbst 2016 gestartetund richtet sich gezielt an mittelgroße Speicherkunden. Dies unterscheidet sich nicht völlig vom Ziel des A200; Der A300 bietet im Vergleich zu seinem kleineren Cousin einfach mehr Leistung und Skalierbarkeit. Der A300 läuft natürlich mit der neuesten Version von ONTAP, unterstützt SSDs bis zu 30 TB und ist genauso einfach einzurichten wie der A200.

Im August 2017 haben wir unsere Rezension veröffentlicht NetApp A200 All-Flash-Array. Wir haben die Leistung und den Funktionsumfang wirklich genossen; Letztendlich erhielt es einen von nur fünf Editor's Choice Awards Wir haben es 2017 herausgegeben. Mit großer Aufregung haben wir damals das nächste System von NetApp zum Testen erhalten. Der A300 war im Herbst 2016 gestartetund richtet sich gezielt an mittelgroße Speicherkunden. Dies unterscheidet sich nicht völlig vom Ziel des A200; Der A300 bietet im Vergleich zu seinem kleineren Cousin einfach mehr Leistung und Skalierbarkeit. Der A300 läuft natürlich mit der neuesten Version von ONTAP, unterstützt SSDs bis zu 30 TB und ist genauso einfach einzurichten wie der A200.

Architektonisch sind die Einheiten etwas unterschiedlich. Während das A200-Gehäuse Laufwerke und Controller in einem 2U-Gehäuse vereint, verfügt das A300 über einen dedizierten Satz Controller in einem 3U-Gehäuse und die Laufwerke werden als Regale hinzugefügt (12 Gbit/s SAS). Der A300 benötigt zum Starten nur 12 SSDs, lässt sich jedoch auf über 140 PB Raw (560 PB effektiv) in der NAS-Konfiguration und 70 PB Raw (280 PB effektiv) als SAN skalieren. NetApp unterstützt 10GbE, 40GbE sowie Fibre Channel bis zu 32Gb und NVMe/FC mit dem 32Gb FC-Adapter.

Unser Testgerät ist mit einem DS224C-Einschub ausgestattet, der mit 24 SSDs mit 960 GB bestückt ist. Die primäre Konnektivität besteht aus acht 32-Gbit-FC-Ports über zwei Dual-Port-Karten in jedem Controller. Zum Zeitpunkt der Überprüfung lief auf dem A2 die ONTAP-Version 300.

NetApp AFF A300-Spezifikationen

Designen und Bauen 

Der NetApp AFF A300 sieht mehr oder weniger wie eine etwas größere Version des A200 aus. Die Lünette ist silbern und dient vor allem der Belüftung. Das NetApp-Branding befindet sich auf der linken Seite. Außerdem befinden sich auf der linken Seite die Status-LED-Leuchten. Auf der Vorderseite sehen wir die Ablagefächer zum Einsetzen von 2.5-Zoll-Laufwerken.

Auf der Rückseite des Geräts befinden sich an beiden Enden redundante Hot-Swap-fähige Netzteile sowie Hot-Swap-fähige Lüfter. Auf der rechten Seite, neben dem Netzteil, befinden sich vier PCIe-Steckplätze, die Verbindungen wie 40GbE und 32Gb FC ermöglichen, unser Modell ist mit vier 32Gb FC-Karten ausgestattet. Auf der linken Seite sind beide Controller (übereinander) gut zu erkennen. Hier befinden sich die SAS-Ports sowie Netzwerk- und Verwaltungsports.

Kennzahlen

Hinsichtlich der Leistung vergleichen wir den A300 mit dem A200. Auch hier gilt nicht unbedingt, welches Gerät die bessere Leistung erbringt (das leistungsstärkere Array, das A300, wird sich durchsetzen). Dies soll potenziellen Benutzern zeigen, was sie angesichts ihrer Leistungs- und Speicheranforderungen erwarten können. Im Vergleich beider NetApp-Modelle verfügen wir über umfassende Datenreduktionsfunktionen, was die Leistung in der Praxis zeigt. Wie wir in unserem vorherigen A200-Test festgestellt haben, hatten die Datenreduzierungsdienste von NetApp nur minimale Auswirkungen auf die Leistung.

Die Konfiguration unseres NetApp AFF A300 umfasste 8 32-Gb-FC-Ports sowie ein 24-Bay-Festplattenregal. Von den 24 960-GB-SSDs, die in unserem A300 eingesetzt werden, haben wir diese in zwei RAID-DP-Aggregate aufgeteilt, die jeweils aus halbierten SSDs bestehen. Während die Anzahl der Laufwerke mit der des zuvor getesteten A200 identisch ist, wurde das A200 bei der CPU-Auslastung völlig übertroffen. Der A300 und die späteren höheren Modelle im NetApp-Portfolio sind jeweils auf Bereitstellungen ausgerichtet, die immer mehr I/O und Bandbreite erfordern.

Die zum Testen des NetApp AFF A300 in unseren synthetischen Benchmarks verwendete Umgebung besteht aus acht Dell EMC R740xd PowerEdge-Servern, jeweils mit einem Dual-Port-16-Gb-FC-HBA und einer Dual-Switch-FC-Fabric, die auf Brocade G620-Switches läuft.

Analyse der Anwendungsauslastung

Die Anwendungs-Workload-Benchmarks für den NetApp AFF A300 bestehen aus der MySQL OLTP-Leistung über SysBench und der Microsoft SQL Server OLTP-Leistung mit einer simulierten TPC-C-Workload.

Die Tests wurden über FC mit vier 16-Gb-Links und zwei Verbindungen pro Controller durchgeführt.

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 über den A300 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 PowerEdge R730 Virtualisierter SQL-Cluster mit 4 Knoten
  • Acht Intel E5-2690 v3-CPUs für 249 GHz im Cluster (zwei pro Knoten, 2.6 GHz, 12 Kerne, 30 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 Emulex 10GbE Dual-Port-NIC
  • VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

Die Transaktionsleistung des NetApp A300 ergab einen Gesamtwert von 12,628.7 TPS, wobei die einzelnen VMs zwischen 3,155.751 TPS und 3,158.52 TPS lagen. Dies verleiht ihm eine ziemlich ähnliche Leistung wie der A200, der eine Gesamtpunktzahl von 12,583.8 TPS hatte, da beide bis zu einem festgelegten Limit laufen. Ein besseres Verständnis der Leistung und Leistungsverbesserungen ergeben sich aus der Latenz.

Bei der durchschnittlichen Latenz erreichte der A300 einen Gesamtwert von 8 ms, viel schneller als der A200 mit 25 ms. Einzelne VMs lagen im Bereich von 6 ms bis 10 ms.

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 R730-Server; Wir reichen in diesem Test von vier bis acht und skalieren die Server pro 4VM-Gruppe.

Dell PowerEdge R730 Virtualisierter MySQL-Cluster mit 4–5 Knoten

• 8–10 Intel E5-2690 v3-CPUs für 249 GHz im Cluster (zwei pro Knoten, 2.6 GHz, 12 Kerne, 30 MB Cache)
• 1–1.25 TB RAM (256 GB pro Knoten, 16 GB x 16 DDR4, 128 GB pro CPU)
• 4-5 x Emulex 16 GB Dual-Port-FC-HBA
• 4-5 x Emulex 10GbE 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 Sätze von VMs getestet, darunter 8, 16 und 32, und wir haben Sysbench sowohl mit der Datenreduzierung „Ein“ als auch im „Roh“-Format ausgeführt. Bei der Transaktionsleistung konnte der NetApp A300 13,347 TPS für 8VM, 18,125 TPS für 16VM und 22313 TPS für 32VM erreichen, was einer Verbesserung von 5,041 TPS und 9,727 TPS gegenüber dem A200 entspricht.

Laut Sysbench erreichte die durchschnittliche Latenz des A300 19.18 ms, 28.27 ms und 46.04 ms für 8VM, 16VM und 32VM, was wiederum eine dramatische Verbesserung gegenüber dem A200 darstellt.

In unserem Worst-Case-Szenario konnte der A300 eine Latenzzeit von nur 42.97 ms für 8 VM, 68.82 ms für 16 VM und 109.66 ms für 32 VM erreichen, was eine deutliche Verbesserung gegenüber den 200 VM- und 8 VM-Werten des A16 darstellt.

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

Beginnend mit der Spitzenleistung bei zufälligen 4K-Lesevorgängen zeigte der A300 eine viel bessere Leistung mit 450 IOPS, bevor er über 1 ms anstieg und einen Spitzenwert von 635,342 IOPS mit einer Latenz von 6.4 ms erreichte. Verglichen mit der Sub-Millisekunden-Latenz des A200 von bis zu etwa 195 IOPS und einem Spitzenwert von etwa 249 IOPS bei einer Latenz von 14 ms.

Für die maximale 4K-Zufallsschreibleistung erreichte der A300 etwa 140 IOPS bei einer Latenz von weniger als einer Millisekunde und erreichte anschließend einen Spitzenwert von 208,820 IOPS bei einer Latenz von 9.72 ms. Dies war eine deutliche Verbesserung gegenüber dem A200, der eine Latenzleistung von unter einer Millisekunde bis etwa 45 IOPS und einen Spitzenwert von etwa 85 IOPS bei 19.6 ms aufwies.

Bei der Umstellung auf sequentielle Arbeitslasten betrachten wir die Spitzenleistung bei 64K-Lesevorgängen. Hier erreichte der A300 etwa 80 IOPS oder 5 GB/s, bevor er die Latenzleistung von unter einer Millisekunde durchbrach. Der A300 erreichte einen Spitzenwert von etwa 84,766 IOPS oder 5.71 GB/s mit einer Latenz von 3.64 ms, bevor er im Vergleich zum Spitzenwert des A200 von 60 IOPS oder 3.75 GB/s mit einer Latenz von 8.5 ms etwas abfiel.

Mit sequenziellem 64K-Schreibvorgang sahen wir einen weiteren enormen Leistungssprung zwischen den beiden Modellen. Der A300 hatte eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde bis etwa 31 IOPS oder 1.91 GB/s, im Vergleich zum A200 mit 6 oder etwa 500 MB/s. Für Spitzenleistung konnten wir sehen, dass der A300 48,883 IOPS oder 3.1 GB/s bei einer Latenz von 4.8 ms erreichte, während der A200 19.7 IOPS oder 1.22 GB/s bei einer Latenz von 12.85 ms erreichte.

Als nächstes folgen unsere SQL-Workload-Benchmarks. Der A300 schaffte über 430 IOPS, bevor er die Latenzzeit um 1 ms unterbrach. In der Spitze konnte der A300 488,488 IOPS mit einer Latenz von 2.1 ms erreichen, verglichen mit 200 IOPS und einer Latenz von 179 ms beim A5.7.

Für SQL 90-10 erreichte der A300 etwa 330 IOPS mit einer Latenz von unter einer Millisekunde und erreichte einen Spitzenwert von 416,370 IOPS mit einer Latenz von 2.46 ms. Das ist mehr als das Vierfache der Leistung des A200 (90 IOPS) bei weniger als der Hälfte der Latenz (6.5 ms).

Mit dem SQL 80-20 erreichte der A300 erneut etwa 250 IOPS in weniger als 1 ms, bevor er mit 360,642 IOPS und einer Latenz von 2.82 ms seinen Höhepunkt erreichte. Dies bedeutet eine über 150 IOPS höhere Leistung und die Hälfte der Latenz des A200.

Wenn wir uns unsere Oracle-Workloads ansehen, sehen wir, dass der A300 etwa 240 IOPS mit einer Latenz von weniger als einer Millisekunde erreicht und das Array einen Spitzenwert von 340,391 IOPS mit einer Latenz von 3.6 ms erreicht. Auch dies ist ein deutlicher Anstieg gegenüber dem A200-Modell, das einen Spitzenwert von 125 IOPS mit einer Latenz von 10.2 ms erreichte.

Beim Oracle 90-10 war es ähnlich: Der A300 hatte eine Latenz von unter einer Millisekunde bis über 375 IOPS und erreichte einen Spitzenwert von 417,869 IOPS mit einer Latenz von 1.53 ms. Zur Veranschaulichung: Der A200 durchbrach 1 ms bei etwa 100 IOPS und erreichte einen Spitzenwert von 155 IOPS mit einer Latenz von 4.2 ms.

Bei Oracle 80-20 sahen wir eine Latenz von unter einer Millisekunde bis etwa 285 IOPS und eine Spitzenleistung von 362,499 IOPS und eine Latenz von 1.62 ms. Auch dies zeigte mehr als die doppelte Leistung und weniger als die Hälfte der Latenz des A200.

Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest, vollständig und verknüpft. Beim VDI-Full-Clone-Boot blieb der A300 bis zu etwa 1 IOPS unter 225 ms und erreichte einen Spitzenwert von 300,128 IOPS mit einer Latenz von 3.46 ms. Dies war ein enormer Leistungssprung gegenüber dem Spitzenwert des A200 von 122 IOPS und einer Latenz von 8.6 ms.

Mit dem VDI Full Clone Initial Login erreichte der A300 75 IOPS, bevor er 1 ms überschritt, und erreichte anschließend einen Spitzenwert von 123,984 IOPS mit einer Latenz von 7.26 ms. Die Latenzleistung im Submillisekundenbereich des A300 war besser als die Spitzenleistung des A200, 48 IOPS bei einer Latenz von 18.6 ms.

VDI FC Monday Login zeigte eine weitere enorme Leistungssteigerung, wobei der A300 etwa 80 IOPS unter 1 ms erreichte und einen Spitzenwert von 131,628 IOPS oder 2.2 GB/s mit einer Latenz von 3.89 ms erreichte. Dies wird mit der Spitzenleistung des A200 von 49 IOPS mit 10.4 ms Latenz verglichen.

Durch die Umstellung auf den VDI Linked Clone (LC) erreichte der A300 eine Latenzleistung von unter einer Millisekunde über 175 IOPS und erreichte beim Boot-Test einen Spitzenwert von 215,621 IOPS mit einer Latenz von 2.28 ms. Zum Vergleich: Der A200 erreichte einen Spitzenwert von 95 IOPS mit einer Latenz von 5.13 ms.

Ein großer Leistungsunterschied besteht darin, dass beim VDI LC Initial Login der A300-Spitzenwert bei 95,296 IOPS mit einer Latenz von 2.68 ms lag, verglichen mit dem A200-Spitzenwert von 37 IOPS bei 6.95 ms.

Abschließend werfen wir einen Blick auf VDI LC Monday Login, wo der A300 eine Latenz von unter einer Millisekunde bis zu 60 IOPS aufwies und einen Spitzenwert von 94,722 IOPS oder 2.3 GB/s mit einer Latenz von 5.4 ms erreichte. Der A200 hatte eine Latenz von weniger als einer Millisekunde bis zu 17 IOPS und erreichte einen Spitzenwert von etwa 37 IOPS und einer Latenz von 13.3 ms.

Schlussfolgerung

NetApp hat letztes Jahr das beeindruckende A200-All-Flash-Array herausgebracht, das einen unserer Auszeichnungen erhalten hat Editor's Choice-Auszeichnungen. Die Veröffentlichung des leistungsstärkeren NetApp AFF A300 stellt keinen Ersatz für den A200 dar, sondern ist ein leistungsstärkeres AFA für Benutzer, die zusätzliche Kapazität und Leistung benötigen. Der A300 ist ein 3U-Formfaktor für die Konfiguration mit zwei Aktiv-Aktiv-Controllern und Festplatten-Shelfs. Der A300 bietet deutlich mehr Kapazität als sein kleinerer Cousin: 140 PB roh (560 PB effektiv) im NAS und 70 PB roh (280 PB effektiv) als SAN. Der A300 unterstützt Netzwerke mit bis zu 40 GbE und FC 32 Gb.

Für die Anwendungsanalyse haben wir SQL Server und Sysbench sowohl auf dem A200 als auch auf dem A300 mit aktivierter Datenreduktion (DR) ausgeführt. Bei der Transaktionsleistung bei SQL konnten wir feststellen, dass der A300 einen Gesamtwert von 12,628.7 TPS erreichte, eine Steigerung gegenüber den 200 TPS des A12,583.8. Bei der durchschnittlichen SQL Server-Latenz konnten wir einen größeren Anstieg feststellen, wobei der A300 eine Gesamtlatenz von 8 ms aufwies, verglichen mit 200 ms beim A25. Mit Sysbench haben wir Sätze von 8, 16 und 32 VMs getestet, wobei der A300 TPS von 13,347, 18,125, 22,313 und eine durchschnittliche Latenz von 19.18 ms, 28.27 ms und 46.04 ms sowie eine Latenz im schlimmsten Fall von 42.97 ms, 68.82 ms verzeichnete. bzw. 109.66 ms.

Für die synthetische Leistung haben wir den A300 mit VDBench im Vergleich zum A200 als Referenzpunkt getestet. Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass es beim Vergleich des A300 mit dem A200 weniger darum geht, welches Modell besser ist (das A300 ist leistungsstärker und wird das A200 in allen Tests in der Leistung übertreffen), als vielmehr darum, was Benutzer erwarten können und wofür sie sich entscheiden sollten ihre gegebenen Bedürfnisse. Der A300 konnte einige beeindruckende Zahlen vorweisen. Zu den Highlights gehören zufällige 4K-Spitzenleistungen von 635 IOPS beim Lesen und fast 209 IOPS beim Schreiben. Bei sequenziellen 64-KByte-Daten erreichte das Array 5.71 GB/s beim Lesen und 3.1 GB/s beim Schreiben. Bei unseren SQL-Benchmarks konnte der A300 nahezu 490 IOPS, 416 IOPS für SQL 90-10 und 361 IOPS für SQL 80-20 erreichen. Die Oracle-Ergebnisse liegen bei etwa 340 IOPS, 418 IOPS für Oracle 90-10 und 362 IOPS für Oracle80-20.

In unseren Testberichten vergleichen wir selten Geräte miteinander, aber in diesem Fall ist der Vergleich zwischen A200 und A300 schon allein deshalb angebracht, um zu bestätigen, was NetApp über den Leistungssprung zwischen den beiden Systemen behauptet. Während sich der A200 (und später der A220) hervorragend für kleinere Betriebe oder vielleicht sogar einige ROBO-Szenarien eignet, macht der A300 einen großen Sprung nach vorne in Bezug auf die Gesamtleistungsfähigkeit und eignet sich für größere Unternehmen mit vielen gemischten Arbeitslasten oder vielleicht sogar für andere wie ein regionaler Managed Services Provider. Letztendlich ist der A300 dem A200 ziemlich ähnlich, nur hinsichtlich der Skalierbarkeit, der Flexibilität der E/A-Ports und der Gesamtleistung. Der NetApp A300 macht dort weiter, wo der A200 aufhört, was ihn zu einem weiteren Favoriten in unserem Labor und letztendlich zu einer weiteren großartigen Ausführung für das ONTAP-Speicherportfolio von NetApp macht.

NetApp All-Flash-Arrays

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