QNAP Systems baut sein Angebot weiter aus QuTS-Heldenlinie mit dem QNAP TS-h2490FU NAS. Dieses 2U-Rackmount-NAS ist leistungsorientierter mit einem AMD EPYC-CPU der zweiten Generation und alle NVMe-Flash-Speicher. Da es sich um ein „Helden“-NAS handelt, basiert es auf ZFS und eignet sich zwar für mehr Unternehmensfunktionen, beeinträchtigt jedoch tendenziell die Gesamtleistung. Heute schauen wir uns an, wie sich ein ZFS-basiertes System mit leistungsstärkerem Speicher verhält, nachdem wir kürzlich eine Überprüfung durchgeführt haben QuTS auf SATA-Laufwerken.
QNAP Systems baut sein Angebot weiter aus QuTS-Heldenlinie mit dem QNAP TS-h2490FU NAS. Dieses 2U-Rackmount-NAS ist leistungsorientierter mit einem AMD EPYC-CPU der zweiten Generation und alle NVMe-Flash-Speicher. Da es sich um ein „Helden“-NAS handelt, basiert es auf ZFS und eignet sich zwar für mehr Unternehmensfunktionen, beeinträchtigt jedoch tendenziell die Gesamtleistung. Heute schauen wir uns an, wie sich ein ZFS-basiertes System mit leistungsstärkerem Speicher verhält, nachdem wir kürzlich eine Überprüfung durchgeführt haben QuTS auf SATA-Laufwerken.
Apropos Komponenten: Die Hardware des QNAP TS-h2490FU umfasst einen AMD EPYC 7302P (16-Core) Prozessor, bis zu 256 GB DDR4 ECC-Speicher (je nach Modell) und 24 NVMe SSDs. Das NAS kann mit bis zu vier 25-GbE-Ports konfiguriert werden. Es gibt außerdem fünf PCIe-Erweiterungssteckplätze zum Hinzufügen weiterer Konnektivität, Speicher oder anderem Zubehör. Für diese Hardware gibt QNAP Leistungswerte von 472 IOPS beim Lesen und 205 IOPS beim Schreiben bei sehr geringer Latenz an, die bei NVMe-Speicher üblich ist. Bei sequenzieller Arbeit erreicht das NAS 14 GB/s beim Lesen und 10.5 GB/s beim Schreiben bei deaktivierter Deduplizierung.
Wie bereits erwähnt, ist QuTS hero eine Kombination aus dem App-basierten QTS und einem 128-Bit-ZFS-Dateisystem. QuTS hero richtet sich speziell an den NAS-Geschäftsbereich von QNAP. Das Betriebssystem verfügt über Inline-Deduplizierung, Inline-Komprimierung und Inline-Komprimierung, um die Speicherressourcen besser zu nutzen. Die ZFS-Natur des Betriebssystems ermöglicht eine Selbstheilung, um die Zuverlässigkeit zu steigern und die Datenintegrität aufrechtzuerhalten. Während herkömmliche RAID-Konfigurationen unterstützt werden, unterstützt QuTS hero auch RAIDZ.
QNAP TS-h2490FU Spezifikationen
| CPU | AMD EPYC 7302P 16-Core 3.0 GHz Prozessor (bis zu 3.3 GHz) |
| CPU-Architektur | 64-Bit x86 |
| Verschlüsselungs-Engine | (AES-NI) |
| System Memory | Bis zu 256 GB RDIMM DDR4 ECC |
| Maximaler Speicher | 4 TB (16 x 256 GB) |
| Speicherkartensteckplatz | 16 x Long-DIMM DDR4 |
| Flash-Speicher | 5 GB (Dual-Boot-Betriebssystemschutz) |
| Laufwerksbucht | 24 x 2.5 Zoll U.2 PCIe NVMe |
| Laufwerkskompatibilität | 2.5-Zoll-U.2-NVMe-Gen-3-x4-Solid-State-Laufwerke |
| Hot-Swap-fähig | Ja |
| Unterstützung für SSD-Cache-Beschleunigung | Ja |
| 2.5-Gigabit-Ethernet-Port (2.5G/1G/100M) | 2 (unterstützt auch 10M) |
| 25 Gigabit-Ethernet-Port | 4 x 25GbE SFP28 SmartNIC-Port |
| Jumbo-Rahmen | Ja |
| PCIe-Steckplatz | Steckplatz 1: PCIe Gen4 x4 Steckplatz 2: PCIe Gen4 x8 oder x4 Steckplatz 3: PCIe Gen4 x4 Steckplatz 4: PCIe Gen4 x8Steckplatz 5: PCIe Gen4 x16 oder x8 |
| USB 3.2 Gen 1 Anschluss | 2 |
| Formfaktor | Rackmount |
| LED-Anzeigen | Festplatte, Status, 10 GbE, LAN, Status des Speichererweiterungsports |
| Tasten | Stromversorgung, Reset |
| Abmessungen (HxBxT) | 3.48 × 18.94 × 20.09 Zoll |
| Gewicht (netto) | 33.51 kg |
| Gewicht (Brutto) | 48.19 kg |
| Betriebstemperatur | 0 – 35 °C (32 °F – 95 °F) |
| Relative Luftfeuchtigkeit | 5–95 % relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend, Feuchtkugel: 27 °C (80.6 °F) |
| Netzteil | 1100-W-Netzteil (x2), 200–240 VAC, |
| Max Leistung: | 1100 W bei 200–240 VAC 850 W bei 100–240 VAC |
| Stromverbrauch: Betriebsmodus, typisch | 277.64 W |
| Ventilator | 4 x 60 mm, 12 VDC |
| Geräuschpegel | 53.5 db (A) |
| Systemwarnung | Summer |
QNAP TS-h2490FU Designen und Bauen
Das QNAP TS-h2490FU ist ein 2U-Rackmount-NAS. Auf der Vorderseite des Geräts befinden sich 24 2.5-Zoll-Laufwerksschächte. Oben in jedem Schacht befinden sich LED-Anzeigeleuchten. Auf der rechten Seite befinden sich der Netzschalter sowie Anzeige-LEDs für 10-Gigabit-Ethernet, Systemstatus, 2.5-Gigabit-Ethernet und die Erweiterungseinheit, falls verwendet.
Die Rückseite der Geräte wird größtenteils von der Belüftung eingenommen. Je nach Setup befinden sich auf der linken Seite vier 25GbE SFP28-Ethernet-Ports. Unten links befinden sich zwei USB 3.2 Gen1 Typ-A-Anschlüsse, ein Power-Button und ein Reset-Button. Unten sehen wir einen Com-Port, zwei 2.5-GbE-Ethernet-Ports, drei PCIe-Erweiterungssteckplätze und rechts zwei Netzteile.
Wenn wir das NAS öffnen, sehen wir die AMD EPYC-CPU im hinteren Bereich. Wir können auch auf mehr PCIe-Steckplätze zugreifen.
Schnittstelle
Das ZFS-basierte Betriebssystem QuTS hero wurde speziell für die NAS-Lösungen von QNAP entwickelt und zeichnet sich durch die Kombination des App-basierten QTS mit einem 128-Bit-ZFS-Dateisystem aus. Dadurch kann QNAP eine flexible Speicherverwaltung sowie Inline-Deduplizierung, Inline-Komprimierung und Inline-Komprimierung anbieten. Dies trägt zu einer effektiveren Nutzung der Speicherressourcen bei und fördert gleichzeitig die Selbstheilung, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Datenintegrität aufrechtzuerhalten.
QuTS hero unterstützt beispielsweise nahezu unbegrenzte Snapshots (bis zu 65,535 Snapshots für iSCSI LUN) und freigegebene Ordner. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz der Copy-on-Write-Technologie Snapshots extrem schnell und beeinträchtigt die laufende Datenübertragung nicht.
QNAP TS-h2490FU Kennzahlen
Wir haben das QNAP TS-h2490FU mit einer RAID50-Konfiguration getestet und das System mit 24x bestückt WDC Ultrastar DC SN640 NVMe SSDs (960 GB). Im Netzwerkbereich haben wir letztendlich 10GbE über die vier SFP+-Ports auf der Rückseite genutzt. Wir konnten die Netzwerkkarten nicht dazu bringen, eine 25-GbE-Verbindung zu unserem aufzubauen Dell Z9100-Switch und Fanout-Kabel, während bei der Verlegung über 10-GbE-Kabel eine Aushandlung und Verbindung möglich war. In der Praxis kann dies zwar sequenzielle Spitzenarbeitslasten begrenzen, hat jedoch keine Auswirkungen auf gemischte Arbeitslasten, die weit unter diesem Schwellenwert liegen.
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.
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
Bei der durchschnittlichen SQL Server-Latenz betrug die Gesamtlatenz des QNAP TS-h2490FU 96.5 µs bei 2 VMs und 272 µs bei 4 VMs.
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 sahen wir einen Gesamtwert von 3,174 TPS für 4VMs.
Mit der durchschnittlichen Sysbench-Latenz verzeichnete das QNAP TS-h2490FU einen Gesamtwert von 40.31 µs für 4 VMs.
Für die Latenz unseres Worst-Case-Szenarios (99. Perzentil) erreichte der QNAP TS-h2490FU einen Gesamtwert von 480.35 µs für 4 VMs.
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, 128 Threads, 0-120 % Iorate
- 64K sequentielles Lesen: 100 % Lesen, 32 Threads, 0-120 % Leserate
- 64K Sequentielles Schreiben: 100 % Schreiben, 16 Threads, 0-120 % Iorate
- Synthetische Datenbank: SQL und Oracle
- VDI-Vollklon- und Linked-Clone-Traces
Beim zufälligen 4K-Lesen erreichte der QNAP TS-h2490FU einen Spitzenwert von 121 IOPS; Allerdings erlitt die Latenz am Ende des Tests einen großen Einbruch und erreichte etwa 32,233 µs.
Beim zufälligen 4K-Schreiben begann der Server mit 18 IOPS bei 407 μs und blieb bei dieser Latenz bis kurz nach der 10-IOPS-Marke, wo sie allmählich über 35,000 μs erreichte und mit 20,913 IOPS ihren Höhepunkt erreichte.
Bei 32K hatte das TS-h2490FU einen Spitzen-IOPS von 117,108 (oder 3.7 GB/s) bei 8,395 µs.
Beim zufälligen 32K-Schreiben zeigte das TS-h2490FU am Ende des Tests eine ziemliche Instabilität und erreichte einen Spitzenwert von 37,292 IOPS (oder 1.2 GB/s) mit einer Latenz von 13,519 µs.
Als nächstes folgen sequentielle Arbeitslasten. Beim sequentiellen Lesen von 64 KB zeigte das TS-h2490FU einen Spitzenwert von knapp 70,450 IOPS (oder 4.4 GB/s) bei 12,307 μs.
Beim sequentiellen 64K-Schreibvorgang begann der QNAP-Server mit 5,802 IOPS (362 MB/s) bei einer Latenz von 218.6 μs und erreichte dann seinen Höhepunkt bei etwa 62,991 IOPS oder 3.94 GB/s bei einer Latenz von 13,440 μs, bevor er einen leichten Leistungseinbruch hinnehmen musste.
Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL erreichte das TS-h2490FU einen Spitzenwert von 58,363 IOPS mit einer Latenz von nur 17,382 μs.
Für SQL 90-10 startete der QNAP-Server bei etwa 4,800 IOPS mit einer Latenz von 611 μs und erreichte einen Spitzenwert von 46,836 IOPS mit einer Latenz von 21,828 μs.
In SQL 80-20 erreichte das TS-h2490FU einen Spitzenwert von 41,981 IOPS mit einer Latenz von 24,321 µs.
Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Beginnend mit Oracle erreichte der TS-h2490FU einen Spitzenwert von 43,916 IOPS mit einer Latenz von 28,761 μs, bevor er am Ende einen kleinen Leistungseinbruch hinnehmen musste.
Mit Blick auf Oracle 90-10 startete der QNAP-Server bei 4,809 IOPS mit einer Latenz von 586 μs und erreichte einen Spitzenwert von 47,872 IOPS mit einer Latenz von 13,518 μs.
Mit Oracle 80-20 begann der TS-h2490FU bei 4,902 IOPS und einer Latenz von 536.3 µs, während er seinen Höhepunkt bei 46,709 IOPS und einer Latenz von 13,856 µs erreichte.
Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest (vollständig und verknüpft). Betrachtet man zunächst den VDI Full Clone (FC) Boot, so begann der QNAP TS-h2490FU mit 5,199 IOPS und einer Latenz von 758.2 μs, während er mit 50,938 IOPS bei einer Latenz von 21,304 μs seinen Höhepunkt erreichte.
Betrachtet man die VDI FC-Erstanmeldung, startete der QNAP-Server mit 2,801 IOPS und einer Latenz von 5,150 μs und erreichte einen Spitzenwert von 26,920 IOPS bei 33,837 μs.
Beim VDI FC Monday Login startete der Server mit 3,303 IOPS und einer Latenz von 802 μs, während er bei 33,872 μs einen Spitzenwert von 15,050 IOPS erreichte.
Beim VDI Linked Clone (LC) Boot begann das TS-h2490FU bei 5,195 IOPS mit einer Latenz von 1,487 μs und erreichte seinen Höhepunkt bei 48,645 IOPS bei 10,520 μs.
Beim ersten VDI LC-Login begann das TS-h2490FU bei 3,403 IOPS mit einer Latenz von 794.7 μs und erreichte seinen Höhepunkt bei 33,750 IOPS bei 7,556 μs.
Schließlich startete VDI LC Monday Login den TS-h2490FU mit 3,100 IOPS und einer Latenz von 777.6 μs, während er mit 30,957 IOPS bei 16,468 μs seinen Höhepunkt erreichte, bevor er ganz am Ende einen Leistungseinbruch hinnehmen musste.
Schlussfolgerung
Der QNAP TS-h2490FU ist die neueste Ergänzung der QuTS Hero-Reihe des Unternehmens. Mit einem 2U-Formfaktor gibt QNAP an, dass es eher auf Leistung ausgelegt ist, was durch seinen AMD EPYC 7302P-Prozessor (16 Kerne) und den kompletten NVMe-Flash-Speicher hervorgehoben wird. Darüber hinaus verwendet dieses NAS der Enterprise-Klasse das neuere ZFS-basierte Betriebssystem (das Benutzern Inline-Deduplizierung, Inline-Komprimierung und Inline-Komprimierung bietet) und verfügt über bis zu großzügige 256 GB RAM, 24 NVMe-SSD-Schächte und integriertes 25-GbE-SFP28 und 2.5-GbE-RJ45-Konnektivität. Benutzer können außerdem die fünf PCIe-Erweiterungssteckplätze nutzen, um die Funktionen des TS-h2490FU weiter zu erweitern, einschließlich zusätzlicher Konnektivität, Speicher und anderem Zubehör.
Für die Leistung führten wir unsere Enterprise Synthetic Workload Analysis durch und testeten das TS-h2490FU in einer RAID50-Konfiguration, wobei wir das System mit 24 x 960 GB WD Ultrastar DC SN640 NVMe SSDs bestückten. Zuerst haben wir unsere Anwendungs-Workload-Analyse durchgeführt, bei der wir eine Gesamtlatenz von 96.5 µs bei 2 VMs und 272 µs bei 4 VMs für die durchschnittliche SQL Server-Latenz festgestellt haben. Mit Sysbench konnten wir feststellen, dass die aggregierten Transaktionswerte für 4VMs 3,174 TPS ergaben, während die durchschnittliche Latenz und die aggregierten Werte für Worst-Case-Szenarien 40.31 µs bzw. 480.34 µs betrugen.
Beim Blick auf unsere VDBench-Workload-Analyse zeigte das TS-h2490FU Spitzenwerte, darunter 121 IOPS beim 4K-Lesen, 18 IOPS beim 4K-Schreiben, 117,108 beim 32-Lesen, 86,918 IOPS bei 37,292 IOPS beim Schreiben während unserer Zufallstests, während die sequentielle Leistung 4.4 GB/s erreichte. s für 64K-Lesen und 3.94 GB/s für 64K-sequentielles Schreiben.
Bei unseren SQL-Workloads verzeichnete der QNAP-Server Spitzenwerte von 58,363 IOPS, 46,836 IOPS für 90–10 und 41,98 IOPS für 80–20. Bei Oracle sahen wir Spitzenwerte von 43,916 IOPS, 47,872 IOPS bei 90-10 und 46,709 IOPS bei 80-20. Als nächstes gingen wir zu unserem VDI-Klontest über, der mit dem vollständigen Klonen begann. Dabei verzeichnete der QNAP-Server Spitzenwerte von 50,938 IOPS beim Booten, 26,920 IOPS beim ersten Login und 33,872 IOPS beim Montag-Login. Für Linked Clone sahen wir 48,645 IOPS beim Booten, 33,750 IOPS beim ersten Login und 30,957 IOPS beim Montag-Login.
Insgesamt war die Leistung für eine 24-NVMe-Speicherkonfiguration zeitweise etwas ungleichmäßig, da das TS-h2490FU bei unseren Tests offenbar etwas Schwierigkeiten hatte, höhere Werte zu erreichen. Mit der Auswahl an 24 NVMe-SSDs hatten wir höhere zufällige Übertragungszahlen und gemischte Arbeitslasten erwartet, aber in diesem Bereich haben wir in der Vergangenheit Einschränkungen durch ZFS-basierte Plattformen gesehen. Trotzdem ist es schön, ein QNAP-System zu sehen, das einen reinen NVMe-Build unterstützt, und es ist sicherlich eine gute Richtung für das Unternehmen (wir bei StorageReview bevorzugen definitiv NVMe als primäres System). Darüber hinaus ermöglicht QNAP mit ZFS und QuTS Hero die Bereitstellung von mehr Datenintegrität und mehr Funktionen im Enterprise-Stil, einschließlich fortschrittlicher blockbasierter Datenreduzierungstechnologien und effizienter Snapshots.
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