Examen de NetApp NVMe-oF (A250)

Le NetApp AFF A250 est une baie d'entreprise NVMe de bout en bout d'entrée de gamme. Intégrant des SSD NVMe à l'arrière et une connectivité hôte NVMe sur FC à l'avant, l'A250 est un appareil incroyablement performant à un prix d'entrée de gamme. Cela permet aux petites et moyennes entreprises de tirer le meilleur parti de leurs charges de travail à la périphérie.

Le NetApp AFF A250 est une baie d'entreprise NVMe de bout en bout d'entrée de gamme. Intégrant des SSD NVMe à l'arrière et une connectivité hôte NVMe sur FC à l'avant, l'A250 est un appareil incroyablement performant à un prix d'entrée de gamme. Cela permet aux petites et moyennes entreprises de tirer le meilleur parti de leurs charges de travail à la périphérie.

Par rapport à l'AFF A200, il offre une augmentation de 45% des performances avec jusqu'à 33% d'efficacité de stockage en plus, ce qui a été facilement démontré dans notre premier test de l'AFF A250. Nos résultats d'analyse comparative n'ont fait que souligner cela, démontrant une énorme avancée par rapport au modèle de dernière génération. Ce n'est certainement pas surprenant, car plusieurs des systèmes NetApp que nous avons testés dans le passé ont remporté le prix du choix de notre éditeur.

De plus, NetApp est l'une des entreprises les plus cohérentes lorsqu'il s'agit de remplacer ses anciens modèles par des modèles qui correspondent mieux à l'évolution rapide du paysage informatique. Nous sommes toujours impatients d'avoir l'un de leurs nouveaux systèmes dans nos laboratoires et nous nous attendons à un profil de performances encore meilleur en utilisant NVMe sur Fibre Channel (NVMe-oF), que nous examinerons dans cette revue.

NetApp NVMe-oF – Composants AFF A250

Afin d'atteindre cette nouvelle barre de performances, NetApp a équipé l'AFF A250 de processeurs à 24 cœurs et de 128 Go de mémoire par paire HA, ainsi que de l'architecture d'étagère de stockage NS224 de la société. Le stockage interne prend en charge jusqu'à 24 SSD NVMe, bien que les utilisateurs puissent le configurer avec des configurations à 8, 12 ou 24 disques.

Les SSD internes peuvent atteindre jusqu'à 15.3 To pour chaque configuration ou 24 SSD externes de 30.2 To par contrôleur. De plus, l'A250 est équipé de deux ports Ethernet 25 Go pour les interconnexions HA et cluster, de deux ports 10Gbase-T pour la connectivité hôte et de deux emplacements mezzanine pour l'extension des E/S. L'A250 prend également en charge les disques SAS, avec une prise en charge allant jusqu'à 30.6 To pour chaque disque.

Pour un aperçu détaillé de ses capacités, des cas d'utilisation potentiels et des avantages, nous vous encourageons à lire notre précédent NetApp AFF A250 examiner.

ONTAP 9.9.1

En ce qui concerne les logiciels, NetApp propose désormais l'AFF A250 avec ONTAP 9.9.1. Notre examen précédent de l'AFF A250 présentait la version 9.8, une mise à jour axée sur la simplification de l'expérience utilisateur. La dernière version se concentre sur les améliorations et les ajouts au gestionnaire de système, au SAN, à la protection des données et plus encore.

Quelques points saillants :

• ONTAP prend également désormais en charge jusqu'à 12 nœuds, une avancée considérable par rapport aux versions précédentes dans lesquelles une ASA ne pouvait être qu'un cluster à deux nœuds. Cela signifie une plus grande évolutivité pour les performances et la capacité.
• Le gestionnaire de système dans la dernière version permet aux utilisateurs de sélectionner manuellement le niveau de stockage physique lors du provisionnement de nouveaux volumes. Cependant, vous pouvez toujours choisir d'autoriser ONTAP à effectuer automatiquement des sélections basées sur une logique de placement équilibrée.
• D'autres mises à jour comprenaient la refonte de l'interface graphique, qui consiste à modifier un peu l'interface, à ajouter de nouvelles fonctionnalités et à ramener certaines fonctionnalités manquantes qui avaient été précédemment supprimées. Par exemple, les événements EMS sur le tableau de bord sont désormais affichés après la première connexion d'un utilisateur.

NetApp AFF A250 et NVMe sur Fibre Channel (NVMe-oF)

Il existe une gamme d'autres mises à jour avec la version 9.9.1 ; cependant, le plus important pour nous (dans cette revue, en tout cas) est que toutes les baies SAN (ASA) peuvent désormais utiliser NVMe sur Fibre Channel (NVMe-oF).

Lorsque nous avons précédemment examiné le NetApp AFF A250, nous avons testé le système en mode SAN FC traditionnel avec 12 disques SSD NVMe de 1.92 To (RAID-DP avec deux pools de stockage de 3 To). Donc, pour cet examen, nous examinerons le système en mode NVMe-oF.

NVMe-oF est conçu pour améliorer les charges de travail SAN existantes et constitue certainement le meilleur choix pour ceux qui cherchent à tirer pleinement parti de NVMe, en particulier en ce qui concerne les performances globales et les temps de réponse des applications.

Lancée en 2016, la spécification du protocole NVMe-oF étend essentiellement les performances rapides de NVMe des contrôleurs de baie de stockage à la structure via Ethernet, Fibre Channel, RoCE ou InfiniBand. Ce protocole s'appuie sur les structures en tant que mappage de transport au lieu du bus PCIe sans mémoire partagée entre les points de terminaison. Pour un aperçu plus détaillé, nous avons fait une plongée profonde sur qu'est-ce que NVMe-oF l'été dernier.

Spécifications NetApp AFF A250

Performances NetApp AFF A250 (NVMe-oF)

Notre configuration A250 comprend 12 disques SSD NVMe de 1.92 To et NetApp ONTAP 9.9.1. La baie est configurée par NetApp pour être en RAID-DP avec deux pools de stockage de 3 To. Nos tests pour cette revue sont en mode NVMe-oF. La connectivité est assurée à l'aide d'une structure Fibre Channel à double commutateur sur deux Commutateurs Brocade G620 32 Go.

Performances du serveur SQL

Le protocole de test Microsoft SQL Server OLTP de StorageReview utilise la version actuelle du Transaction Processing Performance Council's Benchmark C (TPC-C), une référence de traitement des transactions en ligne qui simule les activités trouvées dans des environnements d'application complexes. Le benchmark TPC-C est plus proche que les benchmarks de performances synthétiques pour évaluer les forces de performance et les goulots d'étranglement de l'infrastructure de stockage dans les environnements de base de données.

Chaque machine virtuelle SQL Server est configurée avec deux vDisks : un volume de 100 Go pour le démarrage et un volume de 500 Go pour la base de données et les fichiers journaux. Du point de vue des ressources système, nous avons configuré chaque machine virtuelle avec 16 vCPU, 64 Go de DRAM et exploité le contrôleur LSI Logic SAS SCSI. Alors que nos charges de travail Sysbench testées précédemment saturaient la plate-forme à la fois en termes d'E/S de stockage et de capacité, le test SQL recherche les performances de latence.

Ce test utilise SQL Server 2014 s'exécutant sur des machines virtuelles invitées Windows Server 2012 R2 et est souligné par Dell Benchmark Factory for Databases. Alors que notre utilisation traditionnelle de cette référence a été de tester de grandes bases de données à l'échelle 3,000 1,500 sur un stockage local ou partagé, dans cette itération, nous nous concentrons sur la répartition uniforme de quatre bases de données à l'échelle XNUMX XNUMX sur nos serveurs.

Configuration des tests SQL Server (par machine virtuelle)

• Windows Server 2012 R2
• Empreinte de stockage : 600 Go alloués, 500 Go utilisés

• SQL Server 2014

• • Taille de la base de données : échelle 1,500 XNUMX
  • Charge de client virtuel : 15,000 XNUMX
  • Mémoire tampon : 48 Go

• Durée du test : 3 heures

• • 2.5 heures de préconditionnement
  • Période d'échantillonnage de 30 minutes

Pour SQL Server Latency, l'A250 (NVMe-oF) avait un score global de 3.5 ms pour 4 VM et de 25.4 ms pour 8 VM. En mode FCP, l'A250 a affiché un score cumulé de 22.75 ms (8VM) et 8.5 ms (4VM). Vous pouvez voir une énorme amélioration pour les deux modes de l'A250 par rapport à la dernière génération (A200), qui mesurait 25 ms à 4 VM.

Performances Sysbench MySQL

Notre prochaine référence d'application de stockage consiste en une base de données Percona MySQL OLTP mesurée via SysBench. Ce test mesure également le TPS moyen (transactions par seconde), la latence moyenne et la latence moyenne au 99e centile.

Chaque machine virtuelle Sysbench est configurée avec trois vDisks : un pour le démarrage (~92 Go), un avec la base de données prédéfinie (~447 Go) et le troisième pour la base de données testée (270 Go). Du point de vue des ressources système, nous avons configuré chaque machine virtuelle avec 16 vCPU, 60 Go de DRAM et exploité le contrôleur LSI Logic SAS SCSI.

Configuration des tests Sysbench (par machine virtuelle)

• CentOS 6.3 64 bits
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

• Tableaux : 100

• • Taille: 10,000,000
  • Discussions : 32
• Mémoire tampon : 24 Go

• Durée du test : 3 heures

• • 2 heures de préconditionnement 32 fils
  • 1 heure 32 fils

Avec l'OLTP Sysbench, les 8VM A250 (NVMe-oF) ont enregistré un score global de 15,916 16 TPS tandis que les 17,537VM affichaient 13,135 16,149 TPS. En mode FCP, il a affiché un score global de 8 16 TPS et 200 8.871 TPS pour 9,035VM et 8VM, respectivement. L'A16 a vu la moitié des performances, affichant respectivement XNUMX TPS et XNUMX XNUMX TPS pour XNUMXVM et XNUMXVM.

 

Pour la latence moyenne de Sysbench, le 8VM A250 (NVMe-oF) a enregistré un score global de 16.09 ms tandis que le 16VM affichait 29.23 ms. En mode FCP, il a affiché un total de 19.49 ms et 31.72 ms pour 8VM et 16VM, respectivement. Encore une fois, les gains de performances par rapport à la dernière ont été significatifs, puisque l'A200 a affiché 28.86 ms (8VM) et 56.88 ms (16VM).

Pour notre pire scénario de latence (99e centile), NVMe-oF a enregistré une latence agrégée de 38.1 ms (8 VM) et 72.78 ms (16 VM), tandis que FCP affichait 51.61 ms (8 VM) et 85.77 ms (16 VM). Sans surprise, il s'agissait d'une énorme amélioration par rapport à l'A200, qui affichait respectivement 84.93 ms et 152.91 ms pour 8 VM et 16 VM.

Analyse de la charge de travail VDBench

Lorsqu'il s'agit de comparer les baies de stockage, les tests d'application sont les meilleurs et les tests synthétiques viennent en deuxième position. Bien qu'ils ne soient pas une représentation parfaite des charges de travail réelles, les tests synthétiques aident à référencer les périphériques de stockage avec un facteur de répétabilité qui facilite la comparaison de pommes à pommes entre des solutions concurrentes.

Ces charges de travail offrent une gamme de profils de test différents allant des tests « aux quatre coins », des tests de taille de transfert de base de données communs, ainsi que des captures de traces à partir de différents environnements VDI. Tous ces tests exploitent le générateur de charge de travail vdBench commun, avec un moteur de script pour automatiser et capturer les résultats sur un grand cluster de test de calcul. Cela nous permet de répéter les mêmes charges de travail sur une large gamme de périphériques de stockage, y compris les baies flash et les périphériques de stockage individuels.

Profils:

• Lecture aléatoire 4K : 100 % de lecture, 128 threads, 0-120 % d'iorate
• Écriture aléatoire 4K : 100 % d'écriture, 64 threads, 0-120 % de vitesse
• Lecture séquentielle 64K : 100 % de lecture, 16 threads, 0-120 % d'iorate
• Écriture séquentielle 64K : 100 % d'écriture, 8 threads, 0-120 % d'iorate
• Base de données synthétique : SQL et Oracle
• Traces de clone complet et de clone lié VDI

Avec une lecture 4K aléatoire, le NetApp AFF A250 NVMe-oF a montré une amélioration significative par rapport au mode FCP, affichant une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à plus de 700K, culminant à 787,910 3.58 IOPS à une latence de 250 ms. En mode FCP, l'A500 a montré une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à plus de 594,388K et a culminé à 6.9 XNUMX IOPS et une latence de XNUMX ​​ms.

L'écriture aléatoire 4K a vu des résultats un peu plus proches. Ici, l'A250 via NVMe-oF avait une performance maximale de 183,805 10.9 IOPS à 169,543 ms avant de prendre un léger coup à la toute fin. En mode FCP, il a enregistré 10.4 XNUMX IOPS et une latence de XNUMX ms.

En passant au travail séquentiel, en particulier nos charges de travail de 64 250, nous avons vu l'A1 NVMe-oF rester sous 110 ms jusqu'à environ 6.8 110,100 IOPS ou environ 6.9 Go/s et avons vu un pic de 3.25 114,060 IOPS ou 7.13 Go/s avec une latence de 7.8 ms. Bien que le mode FCP ait montré un meilleur débit de pointe à XNUMX XNUMX IOPS (XNUMX Go/s), il avait une latence de pointe beaucoup plus élevée de XNUMX ms.

En écritures 64K, l'A250 NVMe-oF a culminé à environ 47K IOPS ou environ 3.04 Go/s avec une latence de 5.2 ms. Le mode FCP a culminé à 41 2.6 IOPS ou environ 24 Go/s avec une latence beaucoup plus élevée de XNUMX ms (avant que les performances ne chutent un peu et que la latence n'augmente).

Ensuite, nous passons à nos tests SQL, SQL, SQL 90-10 et SQL 80-20, où l'AFF A250 en mode NVMe-oF a montré des améliorations significatives par rapport au mode FCP. En SQL, l'A250 (NVMe-oF) est resté sous 1 ms jusqu'à ce qu'il atteigne 350K et a culminé à 416,617 2.10 IOPS à 348,403 ms. En mode FCP, il a culminé à 2.4 XNUMX IOPS avec une latence de XNUMX ms avant une légère baisse.

Dans SQL 90-10, l'A250 (NVMe-oF) avait une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à ce qu'il s'approche de la barre des 350K, culminant à 388,589 2.3 IOPS à 250 ms. En mode FCP, l'A270 avait une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à environ 321,604 3 IOPS et a culminé à XNUMX XNUMX IOPS avec une latence d'un peu moins de XNUMX ms.

Dans SQL 80-20, l'A250 (NVMe-oF) est resté sous 1 ms jusqu'à environ 270 314,616 IOPS, culminant à 2.96 250 IOPS à 1 ms. En regardant l'A200 en mode FCP, il est resté inférieur à 263,157 ms jusqu'à environ 3.6 XNUMX IOPS et a culminé à XNUMX XNUMX IOPS avec une latence de XNUMX ms.

Le prochain lot de tests est nos tests Oracle : Oracle, Oracle 90-10 et Oracle 80-20. Encore une fois, NVMe-oF a montré de bien meilleures performances tout au long. Dans la charge de travail Oracle, cela nous a donné une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à environ 230 329,112 IOPS, et a culminé à 3 250 IOPS avec une latence d'un peu plus de 200 ms. En mode FCP, l'A263,802 nous a donné une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à environ 4.5 XNUMX IOPS, et a culminé à XNUMX XNUMX IOPS avec une latence d'un peu plus de XNUMX ms.

Pour Oracle 90-10, l'A250 est resté sous 1 ms jusqu'à environ 370 407,087 IOPS, et a culminé à 1.43 1 IOPS avec une latence de 275 ms. En mode FCP, il a fonctionné sous 333,108 ms jusqu'à environ 1.8 XNUMX IOPS et a culminé à XNUMX XNUMX IOPS avec XNUMX ms de latence.

Oracle 80-20 a vu le pic A250 (NVMe-oF) à 335,577 1.75 IOPS avec 273,948 ms de latence, tandis que le mode FCP a montré un pic de 2.1 XNUMX IOPS avec XNUMX ms de latence.

Ensuite, nous sommes passés à notre test de clone VDI, Full et Linked. Pour le démarrage VDI Full Clone (FC), le NetApp AFF A250 (NVMe-oF) a atteint 240K sans dépasser 1 ms de latence tout en culminant à 263,683 3.23 IOPS à 250 ms avant de prendre un pic de performances à la toute fin. En mode FCP, l'A200 a atteint 1 229,571 IOPS avec moins de 3 ms de latence, puis a culminé à XNUMX XNUMX IOPS avec une latence d'un peu plus de XNUMX ms avant de chuter un peu.

Dans VDI FC Initial Login, l'A250 (NVMe-oF) avait des performances de latence inférieures à la milliseconde après avoir franchi la barre des 60K, culminant à 98,897 8.42 IOPS avec une latence de 250 ms (encore une fois, avec un pic de performances à la fin). En mode FCP, l'A55 a atteint 1 90,270 IOPS avant de dépasser 9.3 ms et a culminé à XNUMX XNUMX IOPS avec une latence de XNUMX ms.

VDI FC Monday Login a vu l'A250 avoir une latence inférieure à 1 ms jusqu'à environ 68 103,184 IOPS, culminant à 5 250 IOPS avec une latence d'un peu moins de 1 ms avant d'atteindre à nouveau un pic. En mode FCP, l'A55 est resté sous 93,574 ms jusqu'à environ 5.1 XNUMX IOPS et a culminé à XNUMX XNUMX IOPS et une latence de XNUMX ms.

Passons maintenant au clone lié. Dans VDI LC Boot, les deux modes ont montré des performances très similaires avec le mode FCP culminant avec un IOPS plus élevé de 151,953 3.2 IOPS (250 ms de latence). En NVMe-oF, l'A146,660 a culminé à 3.09 XNUMX IOPS, mais avec une meilleure latence de XNUMX ms.

Avec VDI ​​LC Initial Login, l'A250 (NVMe-oF) avait une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à ce qu'il dépasse 50 76,386 IOPS, culminant à 3.05 260 IOPS à 40 ms de latence avant de subir une légère baisse de performances à la fin. Dans FCP, l'A67,557 avait une latence inférieure à la milliseconde jusqu'à environ 3.7 XNUMX IOPS et a atteint un pic de XNUMX XNUMX IOPS et une latence de XNUMX ms.

Enfin, avec VDI ​​LC Monday Login, l'A250 a atteint environ 48 1 IOPS avant de dépasser 75,259 ms de latence. Il a culminé à 6.67 250 IOPS à 40 ms de latence avant de baisser ses performances. Dans FCP, l'A1 a presque atteint 68,751 7.3 IOPS avant de dépasser XNUMX ms, culminant à XNUMX XNUMX IOPS avec une latence de XNUMX ms.

Conclusion

Le NetApp AFF A250 brille comme un système NVMe d'entrée de gamme de bout en bout pour les entreprises de taille moyenne qui cherchent à obtenir des performances et une consolidation de leurs données exceptionnelles. Le système lui-même peut être intégré avec des SSD NVMe sur le front-end et une connectivité hôte NVMe over FC sur le back-end, ce que nous avons fait pour cette revue. Les clients obtiendront certainement une puissance performante à un prix d'entrée et une énorme mise à niveau par rapport à leur modèle précédent, l'AFF A220. Ce n'est pas surprenant, car NetApp est connu pour être conscient des besoins actuels de l'industrie informatique. Cela leur permet d'offrir des mises à niveau système fantastiques pour les versions ultérieures de leurs systèmes.

Pour les performances, nous avons exécuté à la fois nos charges de travail Application Workload Analysis et VDBench. Comme démontré ci-dessus, le mode NVMe-oF a montré des gains de performances significatifs par rapport au mode traditionnel SAN FCP (Fibre Channel Protocol).

Dans notre analyse de la charge de travail des applications, l'A250 (NVMe-oF) avait un score global de 3.5 ms pour 4 VM et de 25.4 ms pour 8 VM. En comparaison, le mode FCP avait un score global de 22.75 ms (8VM) et 8.5 ms (4VM).

Avec Sysbench, l'A250 (NVMe-oF) était tout aussi impressionnant, avec un TPS cumulé de 15,916 8 TPS pour 17,537VM et 16 13,135 TPS pour 16,149VM par rapport aux 16.09 8 TPS et 29.23 16 TPS du mode FCP, respectivement. La latence moyenne de Sysbench a enregistré des scores cumulés de 19.49 ms en 31.72M et 250 ms en 38.1VM, contre 8 ms et 72.78 ms en mode FCP. Dans le pire des cas de latence, nous avons vu l'A16 atteindre des latences cumulées de 51.61 ms en 8VM et 85.77 ms en 16VM par rapport aux XNUMX ms (XNUMXVM) et XNUMX ms (XNUMXVM) du FCP.

Avec VDBench, le NetApp AFF A250 a brillé avec des baisses significatives de latence dans nos profils de performances. Les points forts du NetApp AFF A250 (NVMe-oF) incluent 788 4 IOPS en lecture 183K, 4 6.8 IOPS en écriture 64K, 3.04 Go/s en lecture 64K et 417 Go/s en écriture 389K. Lors de nos tests SQL, nous avons constaté des pics de 90 10 IOPS, 315 80 IOPS dans SQL 20-329 et 407 90 IOPS dans SQL 10-335. Avec nos tests Oracle, nous avons constaté des performances maximales de 80 20 IOPS, 264 99 IOPS dans Oracle 103-147 et 76 75 IOPS dans Oracle XNUMX-XNUMX. Lors de nos tests de clonage VDI, nous avons vu les résultats du clonage complet de XNUMX XNUMX IOPS au démarrage, XNUMX XNUMX IOPS lors de la connexion initiale et XNUMX XNUMX IOPS lors de la connexion du lundi. Pour Linked Clone, nous avons vu des pics de XNUMX XNUMX IOPS au démarrage, XNUMX XNUMX IOPS lors de la connexion initiale et XNUMX XNUMX IOPS lors de la connexion du lundi.

L'utilisation de NVMe sur Fibre Channel produit de bien meilleures performances dans pratiquement toutes les charges de travail que vous pourriez avoir, ce qui, si vous disposez du matériel de support, il n'y a aucune raison de ne pas l'implémenter. NetApp ne facture même pas de prime pour activer ces fonctionnalités. En fin de compte, NVMe-oF est un bonus de performance gratuit pour les clients NetApp, faisant de NVMe-oF une victoire massive pour les utilisateurs ONTAP AFA.

Série A NetApp AFF

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