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Revisión del servidor GIGABYTE R281-NO0 NVMe

by Adam Armstrong

El GIGABYTE R281-NO0 es un servidor 2U totalmente NVMe construido alrededor La segunda generación de procesadores escalables Xeon de Intel con un enfoque en las cargas de trabajo basadas en el rendimiento. Con el soporte de Intel Xeon Scalable de segunda generación, viene el soporte de Módulos de memoria persistente Intel Optane DC. Optane PMEM puede generar una huella de memoria mucho mayor ya que, si bien los módulos no tienen un rendimiento tan alto como DRAM, vienen en capacidades mucho más altas. Aprovechar Optane puede ayudar a liberar todo el potencial de los procesadores escalables Intel Xeon de segunda generación en GIGABYTE R2-NO281.

El GIGABYTE R281-NO0 es un servidor 2U totalmente NVMe construido alrededor La segunda generación de procesadores escalables Xeon de Intel con un enfoque en las cargas de trabajo basadas en el rendimiento. Con el soporte de Intel Xeon Scalable de segunda generación, viene el soporte de Módulos de memoria persistente Intel Optane DC. Optane PMEM puede generar una huella de memoria mucho mayor ya que, si bien los módulos no tienen un rendimiento tan alto como DRAM, vienen en capacidades mucho más altas. Aprovechar Optane puede ayudar a liberar todo el potencial de los procesadores escalables Intel Xeon de segunda generación en GIGABYTE R2-NO281.

 

Otros diseños de hardware interesantes del GIGABYTE R281-NO0 incluyen hasta 12 DIMM por socket o 24 en total. Las CPU más nuevas permiten DRAM de hasta 2933 MHz. En total, los usuarios pueden equipar el GIGABYTE R281-NO0 con hasta 3 TB de DRAM. El servidor puede aprovechar varias tarjetas verticales diferentes, lo que le otorga hasta seis ranuras de longitud media y altura completa para dispositivos que pueden aprovechar ranuras PCIe x16 o menos. La compañía se jacta de tener un diseño de ranura adicional muy denso con varias configuraciones para diferentes casos de uso. El servidor tiene un backplane modularizado que puede admitir expansores intercambiables que ofrecen SAS y NVMe U.2 (o una combinación) según las necesidades.

Con el almacenamiento, los usuarios no solo pueden agregar mucho, sino que también pueden agregar mucho almacenamiento NVMe en forma de U.2 y AIC. En la parte frontal del servidor hay 24 bahías para unidades que admiten HDD o SSD de 2.5" y NVMe. La parte posterior del servidor tiene dos bahías de unidades de 2.5” más para unidades de inicio/registro SATA/SAS. Y hay toneladas de lotes de expansión PCIe para varios dispositivos PCIe, incluido más almacenamiento. Esta densidad y rendimiento son ideales para IA y HPC optimizados para densidad de GPU, servidores de múltiples nodos optimizados para HCI y servidores de almacenamiento optimizados para capacidad HDD/SSD.

Para aquellos interesados, tenemos un resumen de video aquí:

Para la administración de energía, el GIGABYTE R281-NO0 tiene dos PSU, lo cual no es raro en absoluto. Sin embargo, también tiene funciones inteligentes de administración de energía para hacer que el servidor sea más eficiente en términos de uso de energía y retener energía en caso de falla. El servidor viene con una función conocida como redundancia en frío que cambia la fuente de alimentación adicional al modo de espera cuando la carga del sistema es inferior al 40 %, lo que ahorra costos de energía. El sistema cuenta con SCMP (Smart Crisis Management/Protection). Con SCMP, si hay un problema con una fuente de alimentación, solo dos nodos servirán para reducir el modo de energía mientras se repara/reemplaza la fuente de alimentación.

Especificaciones de GIGABYTE R281-NO0

Factor de forma 2U
Placa madre MR91-FS0
CPU Procesadores Intel Xeon Scalable e Intel Xeon Scalable de segunda generación
Procesador Intel Xeon Platinum, procesador Intel Xeon Gold, procesador Intel Xeon Silver y procesador Intel Xeon Bronze
Procesador TDP hasta 205W
Zócalo 2x LGA 3647, Zócalo P
chipset Intel C621
Salud Cerebral 24 ranuras DIMM
Admite módulos RDIMM de hasta 64 GB
Admite módulos LRDIMM de hasta 128 GB
Admite la memoria persistente Intel Optane DC (DCPMM)
Módulos de 1.2 V: 2933 (1DPC)/2666/2400/2133 MHz
Storage
Bahías Frontal: 24 bahías SSD NVMe intercambiables en caliente U.2.5 de 2″
​Lado trasero: 2 bahías HDD/SSD intercambiables en caliente SATA/SAS de 2.5″
Tipo de unidad SATA III 6Gb/s
SAS con una tarjeta SAS adicional
RAID Para unidades SATA: Intel SATA RAID 0/1
​Para unidades U.2: Intel Virtual RAID On CPU (VROC) RAID 0, 1, 10, 5
LAN 2 puertos LAN de 1 Gb/s (Intel I350-AM2)
1 LAN de gestión 10/100/1000
Slots de expansión
Tarjeta elevadora CRS2131 1 x ranura PCIe x16 (Gen3 x16 o x8), longitud media de altura completa
1 x ranuras PCIe x8 (Gen3 x0 o x8), longitud media de altura completa
1 x ranuras PCIe x8 (Gen3 x8), longitud media de altura completa
Tarjeta elevadora CRS2132 1 x ranura PCIe x16 (Gen3 x16 o x8), media altura de altura completa, ocupada por CNV3124, 4 x puertos U.2
1 x ranuras PCIe x8 (Gen3 x0 o x8), longitud media de altura completa
1 x ranuras PCIe x8 (Gen3 x8), longitud media de altura completa
Tarjeta elevadora CRS2124 1 x ranuras PCIe x8 (Gen3 x0), perfil bajo de longitud media
1 ranura PCIe x16 (Gen3 x16), perfil bajo de longitud media, ocupada por CNV3124, 4 puertos U.2
2 ranuras intermedias OCP PCIe Gen3 x16
Tipo1, P1, P2, P3, P4, K2, K3
1 ranura intermedia OCP ocupada por CNVO124, 4 tarjetas intermedias U.2
I / O
Interno 2 conectores de fuente de alimentación
4 conectores SlimSAS
2 conectores SATA de 7 pines
2 cabezales de ventilador de CPU
1 x cabezal USB 3.0
1 encabezado TPM
1 conector VROC
1 encabezado del panel frontal.
1 cabezal de placa de plano posterior HDD
1 conector IPMB
1 x Borrar puente CMOS
1 puente de recuperación de BIOS
Frente 2 3.0 x USB
1 x botón de encendido con LED
1 x botón de identificación con LED
1 botón de reinicio x
1 botón NMI
1 LED de estado del sistema
1 LED de actividad del disco duro
2 LED de actividad LAN
Atrás 2 3.0 x USB
1 x VGA
1 COM (tipo RJ45)
2 x RJ45
1x MLAN
1 botón de identificación con LED
Backplane Frontal_CBP20O2: 24 puertos SATA/SAS
Frontal_CEPM480: 8 puertos U.2
Lado trasero_CBP2020: 2 x puertos SATA/SAS
Ancho de banda: SATAIII 6 Gb/s o SAS 12 Gb/s por puerto
Potencia
Suministro 2 fuentes de alimentación redundantes de 1600 W
80 más platino
Entrada de CA 100-127V~/ 12A, 47-63Hz
​200-240V~/ 9.48A, 47-63Hz
Salida DC Máx. 1000W/ 100-127V

  • +12 V/ 82 A
  • +12Vsb/ 2.1A

Máx. 1600W/ 200-240V

  • +12 V/ 132 A
  • ​+12Vsb/ 2.1A
Medio ambiente
Temperatura de funcionamiento 10 ° C a 35 ° C
Humedad de funcionamiento 8-80% (sin condensación)
Temperatura inactiva -40 ° C a 60 ° C
Humedad no operativa 20% -95% (sin condensación)
Físico
Dimensiones (WxHxD)  438 x 87.5 x 730
Ligero  20kg

Diseño y construcción

El GIGABYTE R281-NO0 es un servidor de montaje en rack de 2U. En el frente hay 24 bahías intercambiables en caliente para SSD NVMe U.2. En el lado izquierdo hay luces indicadoras LED y un botón para restablecer, encender, NMI e ID. A la derecha hay dos puertos USB 3.0.

 

Al voltear el dispositivo hacia atrás, vemos dos bahías SSD/HDD de 2.5″ en la esquina superior izquierda. Debajo de las bahías hay dos fuentes de alimentación. En la parte inferior hay un puerto VGA, dos puertos USB 3.0, dos puertos LAN GbE, un puerto serie y un puerto LAN de administración de servidor 10/100/1000. Sobre los puertos hay seis ranuras PCIe.

 

La parte superior se abre fácilmente dando acceso a los usuarios a las dos CPU Intel (cubiertas por disipadores de calor en la foto). Aquí también se pueden ver todas las ranuras DIMM. Este servidor está cargado con NVMe, como lo ven todos los cables de acceso directo que van de regreso a las placas hijas desde el backplane frontal. Los cables en sí están bien dispuestos y no parecen afectar el flujo de aire de adelante hacia atrás.

Configuración de GIGABYTE R281-NO0

CPU 2 procesadores Intel 8280
RAM 384 GB de 2933 MHz
Storage 12 micras 9300 NVMe 3.84 TB

Performance

Rendimiento de SQL Server

El protocolo de prueba OLTP de Microsoft SQL Server de StorageReview emplea el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark de procesamiento de transacciones en línea que simula las actividades que se encuentran en entornos de aplicaciones complejos. El punto de referencia TPC-C se acerca más que los puntos de referencia de rendimiento sintéticos para medir las fortalezas de rendimiento y los cuellos de botella de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos.

Cada máquina virtual con SQL Server está configurada con dos discos virtuales: un volumen de 100 GB para el arranque y un volumen de 500 GB para la base de datos y los archivos de registro. Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 64 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI. Si bien nuestras cargas de trabajo de Sysbench probadas anteriormente saturaron la plataforma tanto en E/S de almacenamiento como en capacidad, la prueba de SQL busca el rendimiento de la latencia.

Esta prueba utiliza SQL Server 2014 ejecutándose en máquinas virtuales invitadas de Windows Server 2012 R2 y está destacada por Dell's Benchmark Factory for Databases. Si bien nuestro uso tradicional de este punto de referencia ha sido probar grandes bases de datos de escala 3,000 en almacenamiento local o compartido, en esta iteración nos enfocamos en distribuir cuatro bases de datos de escala 1,500 de manera uniforme en nuestros servidores.

Configuración de prueba de SQL Server (por VM)

  • Windows Server 2012 R2
  • Huella de almacenamiento: 600 GB asignados, 500 GB utilizados
  • SQL Server 2014
    • Tamaño de la base de datos: escala 1,500
    • Carga de clientes virtuales: 15,000
    • Búfer RAM: 48GB
  • Duración de la prueba: 3 horas
    • 2.5 horas de preacondicionamiento
    • Período de muestra de 30 minutos

Para nuestro punto de referencia de SQL Server transaccional, el R281-NO0 registró una puntuación total de 12,645 3,161.1 TPS, con máquinas virtuales individuales que van desde 3,161,5 TPS a XNUMX TPS.

Con la latencia promedio de SQL Server, el servidor obtuvo una puntuación agregada, así como una puntuación de máquina virtual individual de 1 ms.

Rendimiento Sysbench MySQL

Nuestro primer punto de referencia de la aplicación de almacenamiento local consiste en una base de datos OLTP MySQL de Percona medida a través de SysBench. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y también la latencia promedio del percentil 99.

Cada máquina virtual de Sysbench está configurada con tres discos virtuales: uno para arranque (~92 GB), uno con la base de datos preconstruida (~447 GB) y el tercero para la base de datos bajo prueba (270 GB). Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 60 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI.

Configuración de prueba de Sysbench (por VM)

  • CentOS 6.3 de 64 bits
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • Tablas de base de datos: 100
    • Tamaño de la base de datos: 10,000,000
    • Subprocesos de la base de datos: 32
    • Búfer RAM: 24GB
  • Duración de la prueba: 3 horas
    • 2 horas preacondicionamiento 32 hilos
    • 1 hora 32 hilos

Con Sysbench OLTP, GIGABYTE obtuvo una puntuación total de 19,154.9 TPS.

Con la latencia de Sysbench, el servidor tuvo un promedio de 13.37 ms.

En nuestra latencia del peor de los casos (percentil 99), el servidor vio 24.53 ms para la latencia agregada.

Análisis de carga de trabajo de VDBench

Cuando se trata de comparar matrices de almacenamiento, las pruebas de aplicaciones son las mejores y las pruebas sintéticas ocupan el segundo lugar. Si bien no es una representación perfecta de las cargas de trabajo reales, las pruebas sintéticas ayudan a los dispositivos de almacenamiento de referencia con un factor de repetibilidad que facilita la comparación de manzanas con manzanas entre las soluciones de la competencia. Estas cargas de trabajo ofrecen una gama de diferentes perfiles de prueba que van desde pruebas de "cuatro esquinas", pruebas comunes de tamaño de transferencia de bases de datos, así como capturas de seguimiento de diferentes entornos VDI. Todas estas pruebas aprovechan el generador de cargas de trabajo vdBench común, con un motor de secuencias de comandos para automatizar y capturar resultados en un gran clúster de pruebas informáticas. Esto nos permite repetir las mismas cargas de trabajo en una amplia gama de dispositivos de almacenamiento, incluidos arreglos flash y dispositivos de almacenamiento individuales.

perfiles:

  • Lectura aleatoria 4K: 100 % de lectura, 128 subprocesos, 0-120 % de iorate
  • Escritura aleatoria 4K: 100 % de escritura, 64 subprocesos, 0-120 % de iorate
  • Lectura secuencial de 64 K: 100 % de lectura, 16 subprocesos, 0-120 % de iorate
  • Escritura secuencial de 64 K: 100 % de escritura, 8 subprocesos, 0-120 % de iorate
  • Base de datos sintética: SQL y Oracle
  • Trazas de clones vinculados y clones completos de VDI

Con lectura 4K aleatoria, el GIGABYTE R281-NO0 comenzó con 539,443 114.8 IOPS a 5,326,746 μs y llegó a un máximo de 238 XNUMX XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX μs.

 

La escritura aleatoria de 4k mostró un rendimiento inferior a 100 µs hasta aproximadamente 3.25 millones de IOPS y una puntuación máxima de 3,390,371 262.1 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX µs.

 

Para las cargas de trabajo secuenciales, analizamos 64k. Para una lectura de 64 640, vimos un rendimiento máximo de alrededor de 4 550 IOPS o XNUMX GB/s con una latencia de aproximadamente XNUMX µs antes de caer un poco.

 

La escritura de 64 100 vio un rendimiento inferior a 175 µs hasta aproximadamente 1.15 259,779 IOPS o 1.62 GB/s y llegó a un máximo de 581.9 XNUMX IOPS o XNUMX GB/s con una latencia de XNUMX µs antes de caer un poco.

 

Nuestro próximo conjunto de pruebas son nuestras cargas de trabajo de SQL: SQL, SQL 90-10 y SQL 80-20. A partir de SQL, GIGABYTE tuvo un rendimiento máximo de 2,345,547 159.4 XNUMX IPS con una latencia de XNUMX µs.

 

Con SQL 90-10 vimos el pico del servidor en 2,411,654 IOPS con una latencia de 156.1µs.

 

Nuestra prueba SQL 80-20 tuvo el pico del servidor en 2,249,683 166.1 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX µs.

Lo siguiente son nuestras cargas de trabajo de Oracle: Oracle, Oracle 90-10 y Oracle 80-20. Comenzando con Oracle, el GIGABYTE R281-NO0 alcanzó un máximo de 2,240,831 165.3 XNUMX IOPS a XNUMX µs de latencia.

 

Oracle 90-10 obtuvo un rendimiento máximo de 1,883,800 136.2 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX µs.

En Oracle 80-20, el servidor alcanzó un máximo de 1,842,053 139.3 XNUMX IOPS a XNUMX µs de latencia.

 

A continuación, cambiamos a nuestra prueba de clonación de VDI, completa y vinculada. Para VDI Full Clone (FC) Boot, GIGABYTE alcanzó un máximo de 1,853,086 198 XNUMX IOPS y una latencia de XNUMX µs.

En cuanto al inicio de sesión inicial de VDI FC, el servidor se inició con 83,797 86.7 IOPS a 808,427 μs y pasó a 305.9 XNUMX IOPS con una latencia de XNUMX μs antes de dejar algunos.

 

VDI FC Monday Login vio que el servidor alcanzó un máximo de 693,431 207.6 IOPS con una latencia de XNUMX µs.

 

Para VDI Linked Clone (LC) Boot, GIGABYTE Sever alcanzó un máximo de 802,660 IOPS a 194 µs de latencia.

En cuanto al inicio de sesión inicial de VDI LC, el servidor vio un pico de 409,901 195.2 IOPS con una latencia de XNUMX µs.

Finalmente, VDI LC Monday Login tuvo el servidor con un rendimiento máximo de 488,516 273 IOPS con una latencia de XNUMX µs.

Conclusión

El 2U GIGABYTE R281-NO0 es un servidor NVMe creado para el rendimiento. El servidor aprovecha dos CPU escalables Intel Xeon de segunda generación y admite hasta 12 DIMM por socket. Según la elección de la CPU, admite velocidades de DRAM de hasta 2933 MHz e Intel Optane PMEM. El usuario puede tener hasta 3 TB de DRAM o una huella de memoria más grande con Optane. La configuración de almacenamiento es altamente configurable, con la compilación que revisamos compatible con 24 SSD NVMe 2.5. Y una función de energía interesante es la redundancia en frío que cambia la PSU adicional al modo de espera con la carga del sistema por debajo del 40 %, lo que ahorra costos de energía.

Para las pruebas de rendimiento, ejecutamos nuestras cargas de trabajo de análisis de aplicaciones, así como nuestro análisis de carga de trabajo de VDBench. Para las cargas de trabajo de análisis de aplicaciones, comenzamos con SQL Server. Aquí vimos un puntaje transaccional agregado de 12,645 TPS con una latencia promedio de 1 ms. Pasando a Sysbench, el servidor GIGABYTE nos dio un puntaje total de 19,154 TPS, una latencia promedio de 13.37ms y el peor de los casos de solo 24.53ms.

En nuestro análisis de carga de trabajo de VDBench, el servidor obtuvo algunos números sólidos e impresionantes. Los aspectos más destacados incluyen 5.3 millones de IOPS para lectura de 4K, 3.4 millones de IOPS para escritura de 4K, 4 GB/s para lectura de 64 K y 64 GB/s para escritura de 1.62 K. Para nuestras cargas de trabajo de SQL, el servidor alcanzó 2.3 millones de IOPS, 2.4 millones de IOPS para 90-10 y 2.3 millones de IOPS para 80-20. Con Oracle vimos 2.2 millones de IOPS, 1.9 millones de IOPS para Oracle 90-10 y 1.8 millones de IOPS para 80-20. Para nuestras pruebas de VDI Clone, vimos 1.9 millones de IOPS para el arranque, 808 693 IOPS para el inicio de sesión inicial y 803 410 IOPS para el inicio de sesión de lunes para el clon completo. Para Linked Clone vimos 489 XNUMX IOPS para el arranque, XNUMX XNUMX IOPS para el inicio de sesión inicial y XNUMX XNUMX IOPS para el inicio de sesión del lunes.

El GIGABYTE R281-NO0 es un servidor potente, capaz de admitir una amplia gama de tecnologías flash. Al estar construido alrededor del hardware Intel Scalable 2nd Generation, también se beneficia de las CPU más nuevas que admiten Optane PMEM. El servidor ofrece mucha capacidad de configuración en el extremo del almacenamiento y algunos beneficios de energía ingeniosos. Estamos más enamorados de las 24 bahías SSD NVMe, por supuesto; cualquier persona con una necesidad de almacenamiento de alto rendimiento también lo estará. Este servidor de GIGABYTE está bien diseñado para ser un fantástico servidor de gran capacidad de almacenamiento para una variedad de casos de uso.

GIGABYTE R281-NO0

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