NetApp NVMe-oF レビュー (A250)

NetApp AFF A250 は、エントリーレベルのエンドツーエンド NVMe エンタープライズ アレイです。バックエンドに NVMe SSD が組み込まれ、フロントエンドに NVMe over FC ホスト接続が組み込まれた A250 は、エントリー価格帯で驚異的なパフォーマンスを発揮します。これにより、中堅・中小企業はエッジでのワークロードを最大限に活用できるようになります。

NetApp AFF A250 は、エントリーレベルのエンドツーエンド NVMe エンタープライズ アレイです。バックエンドに NVMe SSD が組み込まれ、フロントエンドに NVMe over FC ホスト接続が組み込まれた A250 は、エントリー価格帯で驚異的なパフォーマンスを発揮します。これにより、中堅・中小企業はエッジでのワークロードを最大限に活用できるようになります。

AFF A200 と比較して、パフォーマンスが 45% 向上し、ストレージ効率が最大 33% 向上しています。これは、当社のテストで簡単に実証されました。 AFF A250の最初のレビュー。私たちのベンチマーク結果はこれのみを強調しており、前世代モデルからの大幅な進歩を示しています。私たちが過去にテストした NetApp システムのいくつかは、編集者が選ぶ賞を受賞しているため、これは驚くべきことではありません。

さらに、NetApp は、急速に変化する IT 環境により適合する古いモデルへの置き換えに関して、最も一貫した企業の 1 つです。私たちは常に彼らの新しいシステムをラボに導入することを楽しみにしており、NVMe over Fibre Channel (NVMe-oF) を使用してさらに優れたパフォーマンス プロファイルを期待しています。これについてはこのレビューで取り上げます。

NetApp NVMe-oF – AFF A250 コンポーネント

この新しいパフォーマンス基準を達成するために、ネットアップは、AFF A250 に 24 コア CPU と HA ペアあたり 128GB のメモリ、および同社の NS224 ストレージ シェルフ アーキテクチャを搭載しました。内部ストレージは最大 24 台の NVMe SSD をサポートしますが、ユーザーは 8、12、または 24 ドライブ構成でセットアップできます。

内部 SSD は構成ごとに最大 15.3 TB、またはコントローラーごとに 24 個の外部 30.2 TB SSD に達します。さらに、A250 には、HA およびクラスター相互接続用の 25Gb イーサネット ポート、ホスト接続用の 10 つの 250Gbase-T ポート、および I/O 拡張用の 30.6 つのメザニン スロットが装備されています。 AXNUMX は SAS ドライブもサポートしており、各ドライブあたり最大 XNUMX TB をサポートします。

その機能、潜在的な使用例、利点の詳細については、以前の記事を読むことをお勧めします。 ネットアップ AFF A250 レビュー。

ONTAP 9.9.1

ソフトウェアに目を向けると、ネットアップは現在、ONTAP 250 を搭載した AFF A9.9.1 を提供しています。 AFF A250 の前回のレビューでは、ユーザー エクスペリエンスの簡素化に重点を置いたアップデートであるバージョン 9.8 を紹介しました。最新バージョンでは、システム マネージャー、SAN、データ保護などの機能強化と追加に重点が置かれています。

ハイライトは以下を含む：

• ONTAP は最大 12 ノードもサポートするようになりました。これは、ASA が XNUMX ノード クラスタしか存在できなかった以前のリリースから大きく進歩しています。これは、パフォーマンスと容量の両方のスケールアウトが増加することを意味します。
• 最新バージョンの System Manager を使用すると、ユーザーは新しいボリュームをプロビジョニングするときに物理ストレージ層を手動で選択できます。ただし、バランスの取れた配置ロジックに基づいて ONTAP が自動的に選択できるようにすることもできます。
• その他の更新には、インターフェイスの少しの変更、新機能の追加、以前に削除された欠落している機能の復活など、GUI の刷新が含まれています。たとえば、ユーザーが最初にログインした後に、ダッシュボード上の EMS イベントが表示されるようになりました。

NetApp AFF A250 および NVMe over Fibre Channel (NVMe-oF)

バージョン 9.9.1 には他にもさまざまなアップデートがあります。ただし、(このレビューにおいてとにかく) 私たちにとって最も重要なことは、すべての SAN アレイ (ASA) が NVMe over Fibre Channel (NVMe-oF) を使用できるようになったということです。

以前に NetApp AFF A250 を検討したとき、12 台の 1.92TB NVMe SSD (3 つの XNUMXTB プールを備えた RAID-DP) を備えた従来の FC SAN モードを使用してシステムをテストしました。したがって、このレビューでは、NVMe-oF モードのシステムを見ていきます。

NVMe-oF は、既存の SAN ワークロードを強化するように設計されており、特に全体的なパフォーマンスとアプリケーションの応答時間に関して、NVMe を真に活用したいと考えているユーザーにとっては、間違いなく最良の選択肢です。

2016 年に発表された NVMe-oF プロトコル仕様は、基本的に、NVMe の高速パフォーマンスをストレージ アレイ コントローラーからイーサネット、ファイバー チャネル、RoCE、または InfiniBand を介してファブリックに拡張します。このプロトコルは、エンドポイント間の共有メモリを使用せずに、PCIe バスの代わりにトランスポート マッピングとしてファブリックを利用します。さらに詳しく見るために、以下について詳しく調べました。 NVMe-oFとは何ですか 去年の夏。

NetApp AFF A250の仕様

NetApp AFF A250 パフォーマンス (NVMe-oF)

当社の A250 構成には、12 台の 1.92TB NVMe SSD と NetApp ONTAP 9.9.1 が含まれています。このアレイは、NetApp によって 3 つの XNUMXTB プールのストレージを備えた RAID-DP になるように構成されています。このレビューのテストは NVMe-oF モードで行われています。接続は、デュアル スイッチ ファイバ チャネル ファブリックを使用して提供されます。 Brocade G620 32Gb スイッチ.

SQLサーバーのパフォーマンス

StorageReview の Microsoft SQL Server OLTP テスト プロトコルは、複雑なアプリケーション環境で見られるアクティビティをシミュレートするオンライン トランザクション処理ベンチマークである、トランザクション処理パフォーマンス評議会のベンチマーク C (TPC-C) の現在のドラフトを採用しています。 TPC-C ベンチマークは、データベース環境におけるストレージ インフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックを測定するのに、合成パフォーマンス ベンチマークよりも近くなります。

各 SQL Server VM は、ブート用の 100 GB ボリュームとデータベースおよびログ ファイル用の 500 GB ボリュームの 16 つの vDisk で構成されています。システム リソースの観点から、各 VM に 64 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。以前にテストした Sysbench ワークロードはストレージ I/O と容量の両方でプラットフォームを飽和させましたが、SQL テストではレイテンシーのパフォーマンスを調べます。

このテストでは、Windows Server 2014 R2012 ゲスト VM 上で実行されている SQL Server 2 を使用し、Dell の Benchmark Factory for Databases を負荷としています。このベンチマークの従来の使用法は、ローカル ストレージまたは共有ストレージ上の大規模な 3,000 スケールのデータベースをテストすることでしたが、このイテレーションでは、1,500 つの XNUMX スケールのデータベースをサーバー全体に均等に分散することに焦点を当てています。

SQL Server テスト構成 (VM ごと)

• Windows Serverの2012 R2
• ストレージ フットプリント: 600GB 割り当て、500GB 使用

• SQL Serverの2014

• • データベースのサイズ: 1,500 スケール
  • 仮想クライアント負荷: 15,000
  • RAMバッファ: 48GB

• テスト時間: 3 時間

• • 2.5時間のプレコンディショニング
  • 30 分のサンプル期間

SQL Server 遅延については、A250 (NVMe-oF) の合計スコアは 3.5VM で 4 ミリ秒、25.4VM で 8 ミリ秒でした。 FCP モードでは、A250 は 22.75 ミリ秒 (8VM) と 8.5 ミリ秒 (4VM) の合計スコアを記録しました。 250VM で 200 ミリ秒を測定した前世代 (A25) と比較すると、A4 の両方のモードで大幅な改善が見られます。

Sysbench MySQL のパフォーマンス

次のストレージ アプリケーション ベンチマークは、SysBench 経由で測定された Percona MySQL OLTP データベースで構成されています。このテストでは、平均 TPS (99 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、平均 XNUMX パーセンタイル レイテンシも測定します。

各 Sysbench VM は 92 つの vDisk で構成されています。447 つはブート用 (~270 GB)、16 つは事前構築済みデータベース (~60 GB)、XNUMX 番目はテスト対象データベース用 (XNUMX GB) です。システム リソースの観点から、各 VM に XNUMX 個の vCPU、XNUMX GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。

Sysbench テスト構成 (VM ごと)

• CentOS 6.3 64 ビット
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

• テーブル：100

• • サイズ：10,000,000
  • スレッド: 32 データベース
• RAMバッファ: 24GB

• テスト時間: 3 時間

• • 2 スレッドのプリコンディショニングに 32 時間
  • 1時間 32スレッド

Sysbench OLTP では、8VM A250 (NVMe-oF) の合計スコアは 15,916 TPS であり、16VM では 17,537 TPS でした。 FCP モードでは、13,135VM と 16,149VM でそれぞれ 8 TPS と 16 TPS の合計スコアを記録しました。 A200 のパフォーマンスは半分で、8.871VM と 9,035VM でそれぞれ 8 TPS と 16 TPS を記録しました。

 

Sysbench の平均レイテンシでは、8VM A250 (NVMe-oF) の合計スコアは 16.09 ミリ秒でしたが、16VM では 29.23 ミリ秒でした。 FCP モードでは、19.49VM と 31.72VM でそれぞれ 8 ミリ秒と 16 ミリ秒の合計時間を記録しました。繰り返しになりますが、A200 では 28.86 ミリ秒 (8 仮想マシン) と 56.88 ミリ秒 (16 仮想マシン) を記録し、前回と比べてパフォーマンスが大幅に向上しました。

最悪のシナリオのレイテンシ (99 パーセンタイル) では、NVMe-oF の合計レイテンシは 38.1 ミリ秒 (8 仮想マシン) と 72.78 ミリ秒 (16 仮想マシン) でしたが、FCP は 51.61 ミリ秒 (8 仮想マシン) と 85.77 ミリ秒 (16 仮想マシン) でした。当然のことながら、これは、200VM と 84.93 VM でそれぞれ 152.91 ミリ秒と 8 ミリ秒を記録した A16 に比べて大幅な改善でした。

VDBench ワークロード分析

ストレージ アレイのベンチマークに関しては、アプリケーション テストが最適であり、合成テストは 2 番目になります。実際のワークロードを完全に表現しているわけではありませんが、合成テストは、競合ソリューション間での完全な比較を容易にする再現性係数を備えたストレージ デバイスのベースラインを確立するのに役立ちます。

これらのワークロードは、「4 コーナー」テスト、一般的なデータベース転送サイズ テスト、さまざまな VDI 環境からのトレース キャプチャに至るまで、さまざまなテスト プロファイルを提供します。これらのテストはすべて、スクリプト エンジンを備えた共通の vdBench ワークロード ジェネレーターを利用して、大規模なコンピューティング テスト クラスターの結果を自動化して取得します。これにより、フラッシュ アレイや個々のストレージ デバイスを含む幅広いストレージ デバイスにわたって同じワークロードを繰り返すことができます。

プロフィール：

• 4K ランダム読み取り: 100% 読み取り、128 スレッド、0 ～ 120% の読み取り
• 4K ランダム書き込み: 100% 書き込み、64 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 64K シーケンシャル読み取り: 100% 読み取り、16 スレッド、0 ～ 120% の iorate
• 64K シーケンシャル書き込み: 100% 書き込み、8 スレッド、0 ～ 120% iorate
• 合成データベース: SQL および Oracle
• VDI フル クローンおよびリンク クローン トレース

ランダム 4K 読み取りでは、NetApp AFF A250 NVMe-oF は FCP モードと比較して大幅な改善を示し、700K を超えるまでミリ秒未満のレイテンシを記録し、レイテンシ 787,910 ミリ秒で 3.58 IOPS に達しました。 FCP モードでは、A250 は 500K を超えるまでミリ秒未満の遅延を示し、その後 594,388 IOPS および 6.9ms の遅延でピークに達しました。

ランダム 4K 書き込みでは、これに少し近い結果が得られました。ここで、NVMe-oF 経由の A250 は、最後にわずかな打撃を受けるまで、183,805 ミリ秒で 10.9 IOPS のピーク パフォーマンスを示しました。 FCP モードでは、169,543 IOPS と 10.4 ミリ秒の遅延を記録しました。

シーケンシャルな作業、特に 64K ワークロードに切り替えると、A250 NVMe-oF は約 1K IOPS (約 110GB/s) まで 6.8ms 未満にとどまり、レイテンシー 110,100ms で 6.9 IOPS (3.25GB/s) のピークに達することがわかりました。 FCP モードは 114,060 IOPS (7.13GB/秒) という優れたピーク スループットを示しましたが、ピーク遅延は 7.8 ミリ秒とはるかに高かったです。

64K 書き込みでは、A250 NVMe-oF のピークは約 47K IOPS、つまり約 3.04GB/s、遅延は 5.2ms でした。 FCP モードのピークは 41K IOPS、つまり約 2.6GB/秒で、遅延は 24 ミリ秒とはるかに高くなりました (パフォーマンスが少し低下して遅延が増加する前)。

次に、SQL テスト、SQL、SQL 90-10、および SQL 80-20 に進みます。そこでは、NVMe-oF モードの AFF A250 が FCP モードに比べて大幅な改善を示しました。 SQL では、A250 (NVMe-oF) は 1K を突破するまで 350ms 未満にとどまり、416,617ms で 2.10 IOPS のピークに達しました。 FCP モードでは、348,403 ミリ秒の遅延で 2.4 IOPS に達し、その後わずかに低下しました。

SQL 90-10 では、A250 (NVMe-oF) の遅延は 350K マークに近づくまでミリ秒未満で、ピークは 388,589 ミリ秒で 2.3 IOPS でした。 FCP モードでは、A250 の遅延は約 270 IOPS までミリ秒未満でしたが、その後 321,604 IOPS でピークに達し、遅延は 3 ミリ秒未満でした。

SQL 80-20 では、A250 (NVMe-oF) は約 1K IOPS まで 270ms 未満に留まり、314,616ms で 2.96 IOPS に達しました。 FCP モードの A250 を見ると、約 1K IOPS までは 200ms 未満に留まり、その後 263,157ms の遅延で 3.6 IOPS のピークに達しました。

次のテスト バッチは、Oracle テスト、Oracle、Oracle 90-10、および Oracle 80-20 です。繰り返しますが、NVMe-oF は全体的にはるかに優れたパフォーマンスを示しました。 Oracle ワークロードでは、約 230 IOPS まではミリ秒未満のレイテンシーが得られ、その後 329,112 ミリ秒をわずかに超えるレイテンシーで 3 IOPS のピークに達しました。 FCP モードでは、A250 は約 200 IOPS までミリ秒未満の遅延を実現し、その後 263,802 ミリ秒をわずかに超える遅延で 4.5 IOPS のピークに達しました。

Oracle 90-10 の場合、A250 は約 1 IOPS まで 370 ミリ秒未満に留まり、その後 407,087 ミリ秒のレイテンシーで 1.43 IOPS のピークに達しました。 FCP モードでは、約 1 IOPS までは 275 ミリ秒未満で実行され、その後 333,108 ミリ秒のレイテンシーで 1.8 IOPS でピークに達しました。

Oracle 80-20 では、A250 (NVMe-oF) のピークは 335,577 IOPS、遅延は 1.75 ミリ秒でしたが、FCP モードではピークが 273,948 IOPS、遅延が 2.1 ミリ秒でした。

次に、VDI クローン テスト (完全およびリンク) に切り替えました。 VDI フル クローン (FC) ブートの場合、NetApp AFF A250 (NVMe-oF) は、遅延が 240 ミリ秒を超えることなく 1K に到達し、263,683 ミリ秒で 3.23 IOPS でピークに達し、最後にパフォーマンスが急上昇しました。 FCP モードでは、A250 は 200ms 未満のレイテンシで 1K IOPS に到達し、229,571ms をわずかに超えるレイテンシで 3 IOPS に達し、その後少し低下しました。

VDI FC 初期ログインでは、A250 (NVMe-oF) は、60K マークを超えた後の遅延パフォーマンスがミリ秒未満で、遅延 98,897 ミリ秒で 8.42 IOPS に達しました (やはり、最後にパフォーマンスが急上昇しました)。 FCP モードでは、A250 は 55 ミリ秒を超える前に 1 IOPS に達し、その後 90,270 ミリ秒のレイテンシで 9.3 IOPS のピークに達しました。

VDI FC Monday Login では、A250 は約 1 IOPS までレイテンシーが 68 ミリ秒未満で、ピークに達すると 103,184 ミリ秒未満のレイテンシーで 5 IOPS に達し、その後再びスパイクに達しました。 FCP モードでは、A250 は再び約 1 IOPS になるまで 55 ミリ秒未満に留まり、その後 93,574 IOPS および 5.1 ミリ秒の遅延でピークに達しました。

次に、リンク クローンに進みます。 VDI LC ブートでは、両方のモードは非常に似たパフォーマンスを示し、FCP モードは実際には 151,953 IOPS (遅延 3.2 ミリ秒) というより高い IOPS でピークに達しました。 NVMe-oF では、A250 は 146,660 IOPS でピークに達しましたが、遅延は 3.09 ミリ秒と改善されました。

VDI LC 初期ログインでは、A250 (NVMe-oF) は 50 IOPS を超えるまでミリ秒未満の遅延を実現し、遅延が 76,386 ミリ秒で 3.05 IOPS に達し、最後にパフォーマンスがわずかに低下しました。 FCP では、A260 のレイテンシは約 40 IOPS までミリ秒未満でしたが、ピークに達すると 67,557 IOPS、レイテンシは 3.7 ミリ秒になりました。

最後に、VDI LC Monday Login を使用すると、A250 は遅延が 48 ミリ秒を超える前に約 1 IOPS に到達しました。レイテンシー 75,259 ミリ秒で 6.67 IOPS に達し、その後パフォーマンスが低下しました。 FCP では、A250 は 40 ミリ秒を超える前に 1 IOPS にほぼ到達し、レイテンシー 68,751 ミリ秒でピークに達した 7.3 IOPS に達しました。

まとめ

NetApp AFF A250 は、優れたパフォーマンスとデータの統合を求める中堅企業向けのエントリーエンタープライズ、エンドツーエンドの NVMe システムとして最適です。システム自体は、フロントエンドに NVMe SSD を組み込み、バックエンドに NVMe over FC ホスト接続を組み込むことができます。このレビューでは後者を組み込みました。お客様は、エントリー価格帯で強力なパフォーマンスを実現し、以前のモデルである AFF A220 からの大幅なアップグレードを確実に手に入れることができます。 NetApp は IT 業界の現在のニーズを意識していることが知られているため、これは驚くべきことではありません。これにより、システムの後続リリースに素晴らしいシステム アップグレードを提供できるようになります。

パフォーマンスのために、アプリケーション ワークロード分析と VDBench ワークロードの両方を実行しました。上で示したように、NVMe-oF モードは、従来の SAN FCP (ファイバー チャネル プロトコル) モードに比べて大幅なパフォーマンスの向上を示しました。

アプリケーション ワークロード分析では、A250 (NVMe-oF) の合計スコアは 3.5VM で 4 ミリ秒、25.4VM で 8 ミリ秒でした。比較すると、FCP モードの合計スコアは 22.75 ミリ秒 (8VM) と 8.5 ミリ秒 (4VM) でした。

Sysbench を使用した A250 (NVMe-oF) も同様に優れており、合計 TPS は、FCP モードの 15,916 TPS と 8 TPS と比較して、17,537VM で 16 TPS、13,135VM で 16,149 TPS でした。 Sysbench の平均レイテンシーの合計スコアは、FCP モードの 16.09 ミリ秒と 8 ミリ秒と比較して、29.23M で 16 ミリ秒、19.49VM で 31.72 ミリ秒でした。最悪のシナリオのレイテンシでは、FCP の 250ms (38.1VM) および 8ms (72.78VM) と比較して、A16 の総レイテンシは 51.61VM で 8ms、85.77VM で 16ms に達しました。

VDBench を使用すると、NetApp AFF A250 のパフォーマンス プロファイルでレイテンシが大幅に低下し、輝きを放ちました。 NetApp AFF A250 (NVMe-oF) のハイライトには、788K 読み取りで 4K IOPS、183K 書き込みで 4K IOPS、6.8K 読み取りで 64GB/秒、3.04K 書き込みで 64GB/秒が含まれます。 SQL テストでは、SQL 417 ～ 389 で 90K IOPS、SQL 10 ～ 315 で 80K IOPS、SQL 20 ～ 329 で 407K IOPS のピークが見られました。 Oracle テストでは、ピーク パフォーマンスが 90K IOPS、Oracle 10-335 で 80K IOPS、Oracle 20-264 で 99K IOPS であることがわかりました。 VDI クローン テストでは、フル クローンの結果が 103K IOPS ブート、初回ログインで 147K IOPS、月曜日のログインで 76K IOPS でした。リンク クローンでは、ブート時に 75 IOPS、初期ログインで XNUMX IOPS、月曜日のログインで XNUMX IOPS のピークが見られました。

NVMe over Fibre Channel を活用すると、ほぼすべてのワークロードでパフォーマンスが大幅に向上します。サポートするハードウェアがある場合は、それを実装しない理由はありません。 NetApp では、これらの機能を有効にするためにプレミアム料金を請求することもありません。結局のところ、NVMe-oF は NetApp の顧客にとって無料のパフォーマンス ボーナスであり、ONTAP AFA ユーザーにとって NVMe-oF は大きなメリットとなります。

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