Testbericht zum Supermicro 1023US-TR4 Server

Der Supermicro 1023US-TR4 ist ein 1U-Server, der für Unternehmen entwickelt wurde, die eine High-End-Lösung in Umgebungen suchen, die von hoher Rechenleistung wie Virtualisierung und Cloud Computing profitieren können. Das 1024US-TR4 ist mit einem H11DSU-iN-Motherboard ausgestattet, das über Dual-Socket-Unterstützung verfügt Prozessoren der AMD EPYC-Serie und bis zu 8 TB registriertes ECC DDR4 3200 MHz SDRAM über seine 32 DIMM-Steckplätze.

Der Supermicro 1023US-TR4 ist ein 1U-Server, der für Unternehmen entwickelt wurde, die eine High-End-Lösung in Umgebungen suchen, die von hoher Rechenleistung wie Virtualisierung und Cloud Computing profitieren können. Das 1024US-TR4 ist mit einem H11DSU-iN-Motherboard ausgestattet, das über Dual-Socket-Unterstützung verfügt Prozessoren der AMD EPYC-Serie und bis zu 8 TB registriertes ECC DDR4 3200 MHz SDRAM über seine 32 DIMM-Steckplätze.

Die EPYC 7002-CPUs sind eindeutig eine gute Wahl für diesen Server, da diese leistungsorientierte CPU speziell für Unternehmensanwendungen, virtualisierte und Cloud-Computing-Umgebungen, softwaredefinierte Infrastruktur, Hochleistungsrechnen und Datenanalyseanwendungen entwickelt wurde. Auch die CPUs stellen eine deutliche Verbesserung gegenüber früheren Modellen dar, da sie unserer Meinung nach die Leistungsbenchmarks auf vielen Systemen in unserem Rechenzentrum einfach dominieren.

In Bezug auf den Speicher verfügt der Supermicro 1023US-TR4 über vier 3.5-Zoll-Hot-Swap-Laufwerksschächte, die mit SATA, SAS oder NVMe ausgestattet werden können. Die Kombination aus 3.5-Zoll-Schächten und NVMe ist etwas seltsam, aber Supermicro neigt dazu, interessante/flexible Systemaufbauten zu erstellen. In diesem Fall geht Supermicro davon aus, dass Benutzer möglicherweise eine Mischung aus Hochgeschwindigkeits-Flash und Festplatten kombinieren möchten oder dass sie es einfach in einer 3.5-Zoll-NVMe-SSD-Konfiguration angeboten haben, weil sie dies können. Das ist gut genug für uns. Sie bieten mit dem 1US-TNRP eine dichtere 1124U-NVMe-Plattform, die ein Dutzend 2.5-Zoll-NVMe-Schächte bietet. Beide Systeme sind Teil der A+ Ultra-Familie von Supermicro. Benutzer können je nach PCIe-Riser-Konfiguration auch bis zu zwei M.2-SSDs als Startlaufwerke hinzufügen, entweder in SATA- oder NVMe-Varianten.

Supermicro nutzt vier Gigabit-LAN-Ports über einen Intel i350AM4 an Bord und verfügt über vier Erweiterungskartensteckplätze über PCI-E x16 (zwei FH / 9.5″L) und PCI-E x8 (ein LP- und ein interner proprietärer LP-Steckplatz). Zur Konnektivität gehören außerdem ein RJ45-dedizierter IPMI-LAN-Port, drei USB 3.0-Ports (einer davon vom Typ A) und ein VGA-Port. Darüber hinaus nutzt der 1023US-TR4 1000 W mit PMBus in redundanten Netzteilen, um den Server mit Strom zu versorgen.

Unser Build besteht aus einer AMD EPYC 7742-CPU, 16 x 32 GB DDR4-3200-RAM (insgesamt 512 GB), vier Micron 9200 NVMe SSDs (3.8 TB).

Supermicro 1023US-TR4 Spezifikationen

Supermicro 1023US-TR4 Design und Bau

Der 1023US-TR4 ist ein 1U-Server, der für dichte Anwendungen konzipiert ist. Wie die meisten Supermicro-Server verwendet auch er ein werkzeugloses Schienensystem-Design. Das Gehäuse lässt sich ohne großen Aufwand im Server-Rack montieren, da an jedem Ende der Außenschiene eine Halterung mit Vierkantstiften angebracht ist, die einfach in die Montagelöcher des Server-Racks einrasten.

An der Vorderseite des Servers befindet sich rechts ein Bedienfeld mit einer Ein-/Aus- und Reset-Taste sowie sechs LEDs: Stromversorgung, Festplatte, 2x NIC, Informationsstatus und UID-Anzeigen. Zu den Anschlüssen auf der Vorderseite gehören zwei USB 2.0-Anschlüsse. Die vier Hot-Swap-fähigen 3.5-Zoll-Schächte nehmen den Rest der Serverfläche ein und bieten Unterstützung für SATA-, NVME- und SAS-Laufwerke. Darüber hinaus steht für diejenigen, die es benötigen, eine Option für ein optisches Laufwerk zur Verfügung, die neben dem Service-Tag oben links hinzugefügt wird.

Auf der Rückseite des Servers befinden sich die redundanten Netzteile, die vier RJ45-LAN-Anschlüsse, zwei USB 3.0-Anschlüsse, ein dedizierter LAN-Anschluss für IMPI für Verwaltungs- und Überwachungsfunktionen, die COM- und VGA-Anschlüsse sowie zwei PCI-Steckplätze (ein PCIe Low Profile). Steckplatz und zwei PCIe-Steckplätze voller Höhe und voller Breite).

Das Servergehäuse verfügt über eine abnehmbare obere Abdeckung für den Zugriff auf die internen Komponenten. Drücken Sie einfach die beiden Entriegelungsknöpfe und schieben Sie die Abdeckung zur Rückseite des Servers ab. Vorne und in der Mitte sehen Sie die 32 DIMMs rund um die beiden CPUs der EPYC 7200-Serie, die sich hinter den 8 internen Lüftern befinden, die die Wärme aus dem System abführen. Auf der Rückseite des Motherboards befinden sich die redundanten 1000-W-Netzteile auf Titan-Niveau. Insgesamt ist der 1023US-TR4 gut gestaltet und bietet viel Platz für die Luftzirkulation, um das System kühl und am Laufen zu halten.

Supermicro hat uns auch ein Systemblockdiagramm zur Verfügung gestellt. Hier können wir deutlich alle Komponenten sehen und wie sie in jede CPU eingebunden sind.

Supermicro 1023US-TR4 Kennzahlen

Supermicro 1023U-TR4-Konfiguration:

• 1 x AMD EPYC 7742 CPU
• 512GB DDR4-3200-RAM
• VDbench-Leistungsspeicher: 4 x 3.84 TB Micron 9200 (Gen3)
• SQL Server- und Sysbench-Speicher: 4 x 3.84 TB Micron 9200 (Gen3)
• Laufwerkseinrichtung:
  • Vdbench: SSDs insgesamt getestet
  • SQL Server: Einzelne Datenspeicher pro SSD, VMs gleichmäßig über alle vier Datenspeicher verteilt
  • Sysbench: Einzelne Datenspeicher pro SSD, VMs gleichmäßig über alle vier Datenspeicher verteilt
• CentOS 8 (2004)
• ESXi 6.7u3

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 Latenz des Supermicro 1023US-TR4 insgesamt und insgesamt 1 ms.

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 18,353 TPS für 8VMs und 28,232 TPS für 16VMs.

Mit der durchschnittlichen Latenz von Sysbench sahen wir Gesamtwerte von 13.96 ms für 8 VMs und 18.2 ms für 16 VMs.

Für die Latenz unseres Worst-Case-Szenarios (99. Perzentil) erzielte der SR665 Gesamtwerte von 26.97 ms für 8 VMs und 34.21 ms für 16 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 verzeichnete der Supermicro 1023US-TR4 durchgehend eine Latenz von deutlich weniger als einer Millisekunde, beginnend bei 283,023 IOPS bei 105.5 μs, während der Spitzenwert bei 2,910,410 IOPS mit einer Latenz von 173.7 μs lag.

Beim zufälligen 4K-Schreiben begann der Server mit 184,711 IOPS bei 42.1 μs, wodurch die Latenz im Laufe des Tests abnahm, bis es gegen Ende des Tests zu einem enormen Anstieg kam, der bei etwa 120 ms lag. Der Spitzen-IOPS betrug 1,640,785.

Als nächstes folgen sequentielle Arbeitslasten. Beim sequentiellen Lesen von 64 KB zeigte der 1023US-TR4 durchgehend eine Latenz von unter einer Millisekunde mit einem Spitzenwert von knapp 200 IOPS (oder 12.5 GB/s) bei 638 μs.

Beim sequentiellen 64K-Schreibvorgang begann der Supermicro-Server mit 19,493 IOPS (1.95 GB/s) bei einer Latenz von 90.6 μs und erreichte dann einen Spitzenwert von etwa 135,781 IOPS oder 8.49 GB/s bei einer Latenz von 388.4 μs, bevor er einen Leistungseinbruch hinnehmen musste.

Unsere nächste Testreihe sind unsere SQL-Workloads: SQL, SQL 90-10 und SQL 80-20. Beginnend mit SQL erreichte der 1023US-TR4 einen Spitzenwert von 829,585 IOPS mit einer Latenz von nur 153.3 μs.

Für SQL 90-10 startete der Supermicro-Server mit etwa 80 IOPS mit einer Latenz von 113 μs und erreichte einen Spitzenwert von 808,015 IOPS mit einer Latenz von 156.2 μs.

In SQL 80-20 erreichte der 1023US-TR4 einen Spitzenwert von 744,673 IOPS mit einer Latenz von 170.3 μs.

Als nächstes folgen unsere Oracle-Workloads: Oracle, Oracle 90-10 und Oracle 80-20. Beginnend mit Oracle startete der 1023US-TR4 mit einer Latenz von 108.3 μs und erreichte einen Spitzenwert von 754,003 IOPS mit einer Latenz von 170.8 μs.

Betrachtet man Oracle 90-10, so startete der Supermicro-Server bei 64,070 IOPS mit einer Latenz von 111 μs und erreichte einen Spitzenwert von 643,549 IOPS mit einer Latenz von 135.7 μs.

Mit Oracle 80-20 begann der 1023US-TR4 bei 60,321 IOPS und einer Latenz von 107.2 μs, während er seinen Höhepunkt bei 615,507 IOPS und einer Latenz von 141.6 μs erreichte.

Als nächstes wechselten wir zu unserem VDI-Klontest „Full and Linked“. Für den VDI Full Clone (FC) Boot begann der Supermicro 1023US-TR4 bei 67,898 IOPS und einer Latenz von 126 μs, während er bei 671,954 IOPS bei einer Latenz von 190.3 μs seinen Höhepunkt erreichte.

Bei der VDI FC-Erstanmeldung startete der Supermicro-Server mit 36,184 IOPS und einer Latenz von 111.1 μs und erreichte einen Spitzenwert von 351,701 IOPS bei 314.2 μs.

Beim VDI FC Monday Login startete der Server mit 25,762 IOPS und einer Latenz von 122.3 μs, während er bei 256,180 μs einen Spitzenwert von 230.9 IOPS erreichte.

Beim VDI Linked Clone (LC) Boot begann der 1023US-TR4 bei 33,299 IOPS mit einer Latenz von 142.4 μs und erreichte seinen Höhepunkt bei 326,439 IOPS bei 184.4 μs.

Betrachtet man die erste Anmeldung bei VDI LC, so begann der 1023US-TR4 bei 14,380 IOPS mit einer Latenz von 131.2 μs und erreichte dann mit 136,416 IOPS bei 209 μs seinen Höhepunkt.

Schließlich startete VDI LC Monday Login den 1023US-TR4 mit 19,283 IOPS und 138 μs Latenz, während er bei 197,662 IOPS bei 296.7 μs seinen Höhepunkt erreichte.

Fazit

Der Supermicro SuperStorage 1023US-TR4 wurde für Unternehmen entwickelt, die eine Lösung für ihre Virtualisierungs- und Cloud-Computing-Anforderungen benötigen. Was die Hardware betrifft, unterstützt der 1U-Formfaktor des Servers Dual-Socket-Prozessoren der AMD EPYC 7001/7002-Serie, 8 TB Registered ECC DDR4 3200 MHz SDRAM über seine 32 DIMM-Steckplätze und kann über seine vier 3.5-Zoll-Schächte mit vier NVMe/SAS/SATA-Laufwerken ausgestattet werden . Benutzer haben außerdem die Möglichkeit, bis zu zwei M.2-SSDs hinzuzufügen. Für die Vernetzung nutzt der 1023US-TR4 vier Gigabit-LAN-Ports onboard und verfügt über vier Erweiterungssteckplätze für mehr Karten und damit mehr Flexibilität. Es wäre schön gewesen, 10G an Bord zu sehen, sodass Hochgeschwindigkeits-Ethernet jedoch keinen PCIe-Steckplatz belegt.

Für unsere Anwendungs-Workload-Analyse haben wir eine Gesamtlatenz von 1 ms für die durchschnittliche SQL Server-Latenz festgestellt. Mit Sysbench sahen wir transaktionale Gesamtwerte von 18,353 TPS für 8 VMs und 28,232 TPS für 16 VMs. Die durchschnittliche Latenz von Sysbench ergab einen Gesamtwert von 13.96 ms für 8 VMs und 18.2 ms für 16 VMs. Im Worst-Case-Szenario von Sysbench waren es 26.97 ms für 8 VMs und 34.21 ms für 16 VMs.

Mit unserer VDBench-Workload-Analyse wurde der Server mit vier Micron 9200 NVMe 3.84 TB SSDs bestückt, Laufwerken mit gemischter Leistung, die speziell für Rechenzentrums-Workloads entwickelt wurden. Hier erzielte der Supermicro 1023US-TR4 großartige Ergebnisse mit Spitzenwerten, darunter 2,910,410 IOPS für 4K-Lesen, 1,640,785 IOPS für 4K-Schreiben, 12.5 GB/s für 64 K sequentielles Lesen und 8.49 GB/s für 64 K sequentielles Schreiben.

Bei unseren SQL-Workloads verzeichnete der Server Spitzenwerte von 829,585 IOPS, 808,015 IOPS für 90–10 und 744,673 IOPS IOPS für 80–20. Bei Oracle sahen wir Spitzenwerte von 754,003 IOPS, 643,549 IOPS bei 90-10 und 615,507 IOPS bei 80-20. Der Server setzte diese großartige Leistung fort, als wir zu unserem VDI-Klontest übergingen. Für Full Clone verzeichnete der Supermicro-Server Spitzenwerte von 671,954 IOPS beim Booten, 351,701 IOPS beim ersten Login und 256,180 IOPS beim Montag-Login. Für Linked Clone sahen wir 326,439 IOPS beim Booten, 136,416 IOPS beim ersten Login und 197,662 IOPS beim Montag-Login.

Insgesamt ist der Supermicro 1023US-TR4 ein 1U-Server, der in seinem kleineren Formfaktor viel Leistung und Flexibilität bietet. Wer eine dichtere Lösung sucht, sollte sich vielleicht Modelle wie das 1124US-TNRP ansehen, das 12 Hot-Swap-fähige 2.5-Zoll-Schächte im gleichen 1U-Formfaktor bietet.

Supermicro 1023US-TR4 Produktseite

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