私たちはそれについて話し合ったし、 それであなたをからかった、そして今回、ついに VMware vSAN with Intel Optane Review を提供することになりました。これにより、vSAN の 3 回目の主要なレビューが開始されます。 ハイブリッド vSAN 6.0 の複数部分からなるレビュー 続いて vSAN 6.2 のオールフラッシュのレビュー。このラウンドでは、Dell PowerEdge R730xd クラスターを利用する代わりに、vSAN 2029 を実行する Supermicro の 24U-TN4R2T+ 24U、6.7 ベイ サーバーを使用します。ストレージには、書き込み層に Intel Optane P4800X (375GB) SSD、容量層に Intel P4500 (2TB) SSD を備えたオール NVMe 構成を使用しています。
私たちはそれについて話し合ったし、 それであなたをからかった、そして今回、ついに VMware vSAN with Intel Optane Review を提供することになりました。これにより、vSAN の 3 回目の主要なレビューが開始されます。 ハイブリッド vSAN 6.0 の複数部分からなるレビュー 続いて vSAN 6.2 のオールフラッシュのレビュー。このラウンドでは、Dell PowerEdge R730xd クラスターを利用する代わりに、vSAN 2029 を実行する Supermicro の 24U-TN4R2T+ 24U、6.7 ベイ サーバーを使用します。ストレージには、書き込み層に Intel Optane P4800X (375GB) SSD、容量層に Intel P4500 (2TB) SSD を備えたオール NVMe 構成を使用しています。
vSAN に詳しくない方のために説明すると、vSAN は、ストレージに重点を置いた vSphere 用に最適化された VMware のハイパーコンバージド インフラストラクチャです。言い換えれば、vSAN は、より優れたパフォーマンスを実現しながら、ストレージとストレージ管理をシンプルにすることを目的とした、ソフトウェア デファインド データ センターのビルディング ブロックの一歩です。 vSAN は通常、認定されたハードウェアと VMware ソフトウェアを組み合わせた VMware vSAN ReadyNodes として知られる認定プログラムを通じて販売されます。主要なサーバー ベンダーのほとんどは ReadyNode 構成を提供しており、一部のベンダーはアプライアンスとして vSAN も提供しています。
ReadyNode のアイデアに似ているのが、Intel の Select Solutions です。 Intel Select ソリューションは、Intel が定めた要件に準拠した検証済みのハードウェアおよびソフトウェア スタックです。主要なサーバー ベンダーが市場に提供するソリューションは、インテルが概説したベンチマーク パフォーマンスを再現または上回ることができ、顧客向けの詳細な導入ガイドが必要です。このレビューで使用しているセットアップはこのカテゴリに分類され、具体的には VMware vSAN 用の Intel Select ソリューションです。名前が示すように、このソリューションは VMware 環境向けに特別に設計されています。
VMware vSAN 用の Intel Select ソリューションには、「ベース」と「プラス」の 2 つの構成があります。私たちの構成は、これらの構成の中間に位置します。基本的には、アップグレードされた CPU を備えた基本構成です。書き込み層に Optane SSD を使用することで、当社のシステムはビジネス クリティカルなアプリケーションのレイテンシの要求を満たすように設計されています。
Supermicro 2029U-TN24R4T+ 仕様:
- Supermicro 2029U-TN24R4T+ サーバー (x4)
- CPU: 2 x Intel Xeon Gold 6152 プロセッサー、2.10 GHz、22 コア
- メモリ: 384GB RAM (12 x 32 GB 2,666 MHz DDR4 DIMM)
- vSAN ディスク グループ、ノードあたり 2 個:
- vSAN キャッシュ層: 2 x 375GB Intel Optane SSD DC P4800X シリーズ NVMe SSD
- vSAN 容量層: 4 x 2TB Intel DC P4500 シリーズ NVMe SSD
- ネットワーキング：
- Intel イーサネット コンバージド ネットワーク アダプター X710 10/40 GbE (vSAN 用の専用リンク、vMotion/VM トラフィック/独自の VLAN への管理分割)。
- 性能
- 4KB ランダム、キュー深さ 16、R/W: 最大 550/500K IOPS
- 4KB ランダム、キュー深さ 16、混合 70/30 R/W: 最大 500K IOPS
- DWPD: 30
- 性能
- シーケンシャル読み取り: 3200MB/秒
- 順次書き込み：1050MB / s
- ランダム 4K 読み取り: 490,000 IOPS
- ランダム 4K 書き込み: 38,000 IOPS
- DWPD 0.75 ランダム。 4.62 シーケンシャル
アプリケーションのワークロード分析
最初のベンチマークは次のもので構成されます。 SysBench による MySQL OLTP のパフォーマンス と Microsoft SQL Server OLTP のパフォーマンス シミュレートされた TPC-C ワークロードを使用します。
各 SQL Server VM は 100 つの vDisk で構成されており、500 つはブート用に 16 GB、もう 64 つはデータベースとログ ファイル用に 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。これらのテストは、中程度ではあるが圧倒的ではないコンピューティング負荷とストレージ負荷を持つクラスター上で、遅延の影響を受けやすいアプリケーションがどのように実行されるかを監視するように設計されています。
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
ハイパーコンバージド プラットフォームでの SQL Server TPC-C テストでは、ハイブリッド モード、オールフラッシュ (AF) モード、およびオールフラッシュ データ削減 (AF DR) におけるクラスター全体のワークロード バランスを調べます。当然のことながら、Optane の AF モードは、個々の VM が 12,605 TPS ～ 3,148.56 TPS の範囲で、合計スコアが 3,152.66 TPS となり、パフォーマンスがわずかに向上しました。これは全体として、合計スコアが 12,472 TPS だった vSAN の非 Optane バージョンよりもわずかに優れています。 DR をオンにすると、Optane は合計スコア 12,604 TPS (DR オフの場合よりわずか 3,148.7 TPS 低い) に達し、個々の VM の範囲は 3,153.5 TPS ～ 11,969 TPS でした。これは、DR の合計スコア XNUMX TPS の非 Optane バージョンを大きく上回るものでした。ここで注目に値するのは、ゴールド CPU が制限要因である可能性が高く、プラチナ CPU を使用するとさらに利点があるということです。
SQL Server TPC-C テストの場合、最も注目する変数は平均待機時間です。トランザクション パフォーマンスの小さなギャップでは、全体像がわかりません。平均遅延テストでは、AF Optane の合計スコアはわずか 16.5 ミリ秒で、個々の VM の範囲は 14 ミリ秒から 21 ミリ秒でした。 Optane バージョンで DR を使用すると、個々の VM のレイテンシが 17 ミリ秒から 13 ミリ秒になり、合計で 21 ミリ秒に跳ね上がるだけでした。これは、非 Optane vSAN よりも大幅に改善されており、合計スコアは DR なしで 52.5 ミリ秒、DR オンで 261 ミリ秒です。
システムベンチのパフォーマンス
各 Sysbench VM は 92 つの vDisk で構成されています。447 つはブート用 (約 400 GB)、もう 16 つは事前構築済みデータベース用 (約 64 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
- ストレージ占有面積: 1TB、800GB 使用
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- データベーステーブル: 100
- データベースのサイズ: 10,000,000
- データベーススレッド: 32
- RAMバッファ: 24GB
- テスト時間: 12 時間
- 6 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
- 1時間 16スレッド
- 1時間 8スレッド
- 1時間 4スレッド
- 1時間 2スレッド
Sysbench OLTP を使用して、それぞれの 8VM 構成を調べます。 Optane AF の合計スコアは 10,699 TPS で、Optane 以外のバージョンの 4,273 TPS の 8,668 倍を超えています。 DR をオンにすると、Optane は 3,625 TPS に達しましたが、Optane を使用しない場合は DR が XNUMX TPS でした。
Sysbench の平均遅延については、Optane ベースの vSAN が本当に優れており、DR をオンにした場合の合計スコアは 23.95 ミリ秒と 29.62 ミリ秒でした。これは、Optane 以外の DR オン時の 60.05 ミリ秒および 71.05 ミリ秒と比較されます。どちらの場合も、Optane の遅延は半分以下でした。
平均 99 パーセンタイル レイテンシーでは、Optane ベースの vSAN が、非 Optane の 42.9 ミリ秒、DR オンの場合の 55.63 ミリ秒と比較して、DR オンの合計スコアが 126.02 ミリ秒と 212.42 ミリ秒で劇的に高速であることが再び示されました。
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、総合テストは 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% の書き込み
- 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
VDBench テストでは、vSAN の Optane Supermicro バージョンのみを調べ、DR がオンになっているか (以降、DR と呼びます) またはオフになっているか (以降、Raw と呼びます) を調べます。ピーク 4K ランダム読み取りの最初のテストでは、Raw は約 440K IOPS まではミリ秒未満のレイテンシーで、521,599 ミリ秒のレイテンシーで 4.65 IOPS でピークに達しました。 DR は超過する 1 ミリ秒未満で開始され、レイテンシ 406,322 ミリ秒で 7.32 IOPS に達しました。
4K ランダム書き込みでは、Raw は 1ms ラインに達しましたが、約 150K IOPS まではそのラインを下回り、レイテンシ 202,081ms で 8.4 IOPS でピークに達しました。 DR は、ミリ秒未満のレイテンシーで約 114 IOPS に到達し、183,947 ミリ秒のレイテンシーで 1.43 IOPS に達し、その後、パフォーマンスが急激に低下し、レイテンシーが急増しました。
次に、64K の順次ワークロードを見ていきます。読み取りの場合、Raw は約 54K IOPS または 3.5GB/s まではミリ秒未満のレイテンシ パフォーマンスを示し、レイテンシ 85,319 ミリ秒で 5.33 IOPS または 4.69GB/s でピークに達しました。 DR は 1 ミリ秒を超えて始まり、レイテンシ 73,583 ミリ秒で 4.6 IOPS または 4.23GB/秒に達しました。
64K 書き込みの場合、Raw は 12ms を切る前に約 1K IOPS に達しただけで、その後 40,869ms のレイテンシで 2.55 IOPS または 5.58GB/s でピークに達しました。 DR は全体を通してミリ秒未満のレイテンシー パフォーマンスを示しましたが、ピーク時のレイテンシーは 7,303 μs でわずか 456 IOPS または 623MB/s でした。
SQL ワークロードに移ると、Raw のレイテンシは約 330 IOPS まではミリ秒未満でしたが、レイテンシ 385,159 ミリ秒で 2.34 IOPS に達しました。 DR はほぼ常に 1 ミリ秒を超え、ピーク時は 321,504 IOPS、レイテンシー 3.02 ミリ秒を示しました。
SQL 90-10 の場合、Raw は 300ms を切る前に約 1K IOPS に達し、レイテンシ 363,550 で 2.52 IOPS に達しました。 DR のピークは 299,132 IOPS、遅延は 3.26 ミリ秒でした。
SQL 80-20 テストでは、Raw は 277 ミリ秒未満で 1 IOPS を超え、レイテンシ 332,949 ミリ秒でピーク 2.79 IOPS を達成しました。 DR のピークは 285,010 IOPS、遅延は 3.42 ミリ秒でした。
次は Oracle ワークロードです。 Raw の遅延は約 262 IOPS まではミリ秒未満で、ピークに達したときは 323,706 IOPS、遅延は 3.27 ミリ秒でした。 DR は、レイテンシ 211,993 ミリ秒で 2.07 IOPS でピークに達し、その後再びパフォーマンスが低下し、レイテンシが急増しました。
Oracle 90-10 の場合、Raw のレイテンシ パフォーマンスは約 315 IOPS までミリ秒未満で、レイテンシ 354,590 ミリ秒で 1.67 IOPS に達しました。 DR のピークは 279,356 IOPS、遅延は 2.24 ミリ秒でした。
Oracle 80-20 テストでは、Raw は約 1 IOPS まで 273 ミリ秒未満で実行され、レイテンシー 322,616 ミリ秒で 1.85 IOPS でピークに達しました。 DR は 263,425 IOPS、レイテンシ 2.36 ミリ秒でピークに達することができました。
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 ブートの場合、Raw は約 240 IOPS まではミリ秒未満の遅延パフォーマンスを示し、その後 293,335 IOPS および 3.3 ミリ秒の遅延でピークに達しました。 DR は 181,527 IOPS でピークに達し、遅延は 5.31 ミリ秒で、その後低下しました。
VDI FC の初期ログインでは、Raw は 1 ミリ秒近くで開始され、すぐに 153,513 ミリ秒の遅延で 5.6 IOPS のピークに達し、その後わずかに低下しました。 DR は、以前に約 68 IOPS と 5.3 ミリ秒の遅延でピークに達しましたが、その後、パフォーマンスが低下し、遅延が急増しました。
VDI FC Monday Login を使用すると、Raw の遅延は約 58 IOPS までミリ秒未満でしたが、その後 152,660 ミリ秒の遅延で 3.14 IOPS に達しました。 DR のピーク レイテンシー (1.64 ミリ秒) は優れていましたが、パフォーマンスのピークは 64,201 IOPS にとどまりました。
VDI LC ブートの場合、Raw は約 170 IOPS まではミリ秒未満の遅延で実行され、209,676 ミリ秒の遅延で 2.21 IOPS に達しました。 DR を使用すると、ピークは 119,036 IOPS、遅延は 3.99 ミリ秒になりました。
VDI LC の初期ログインに移ると、Raw は 1 IOPS まで 29 ミリ秒未満に留まり、レイテンシ 92,951 ミリ秒で 2.62 IOPS に達しました。 DR の場合、ピークは 64K IOPS 弱で、レイテンシは約 2.3 ミリ秒になり、その後低下しました。
最後に、VDI LC Monday Login を見ると、Raw は約 35 IOPS まで到達し、その後 1 ミリ秒を割り、レイテンシ 101,997 ミリ秒で 4.65 IOPS に達しました。 DR を使用すると、パフォーマンスが低下する前のピークは 47 ミリ秒の遅延で約 1.82 IOPS でした。
まとめ
VMware のハイパーコンバージド ストレージ ソリューションにはさまざまな形があります。この特定のイテレーションでは、コンピューティングに 2029 台の Supermicro 24U-TN4R4800T+ サーバーを使用します。ストレージについては、このバージョンの vSAN は、Intel Optane P4500X SSD の形式の Intel Optane と、Intel PXNUMX SSD の形式の NVME ストレージの両方を利用します。この特定のビルドは、インテルの新しいセレクト ソリューション、特に VMware vSAN 用のインテル セレクト ソリューションの一部です。これは、必要なパフォーマンス メトリックを達成するために VMware と Intel の両方によって認定された vSAN ReadyNode と考えることができます。
パフォーマンスについては、アプリケーション ワークロード分析で、vSAN の Optane バージョンと、以前にテストした Dell/東芝 機器上のオールフラッシュ バージョンの vSAN を比較しました。 SQL Server の場合、Optane 構成のスコアはデータ削減 (DR) のオンとオフでほぼ同じで、合計スコアは DR なしで 12,605 TPS、DR ありで 12,604 TPS でした。これは、DR がオンのオールフラッシュ、非 Optane バージョン (11,969 TPS) をかなり大きく上回っています。レイテンシを見ると、Optane バージョンでは劇的な改善が見られ、DR なしの場合は合計スコアがわずか 16.5 ミリ秒、DR がオンの場合はわずか 17 ミリ秒で、vSAN 6.2 上の SAS オールフラッシュ バージョンのレイテンシの半分以下でした。 Sysbench を使用すると、Optane バージョンの vSAN はオールフラッシュ バージョンの 10,699 倍以上の TPS を実現し、合計スコアは未加工で 8,668 TPS、DR オンで 24 TPS でした。この傾向はレイテンシと最悪のシナリオのレイテンシでも続き、どちらの場合も半分未満で、合計スコアは平均の DR で 30 ミリ秒と 60 ミリ秒、最悪のケースの DR で 71 ミリ秒と XNUMX ミリ秒でした。
VDBench の場合、Optane vSAN には、4K IOPS の 522K 読み取り、4K IOPS の 202K 書き込み、64GB/秒の 5.33K 読み取り、64GB/秒の 2.55K 書き込みなど、Raw パフォーマンスに関していくつかのハイライトがありました。 DR をオンにすると、vSAN は 406K 読み取りで 4K IOPS、書き込み 184K IOPS (その後急激に低下)、4.6K で読み取り 64GB/s、456K で書き込みは 64MB/s に達しましたが、遅延は 1ms 未満でした。 vSAN は引き続き、SQL で 385 IOPS、364-90 年に 10 IOPS、333-80 年で 20 IOPS に達し、DR では 322 IOPS、299-90 年に 10 IOPS、285-80 年に 20 IOPS に達する高いパフォーマンスを示しました。 Oracle では、Raw は 324K IOPS、355 ～ 90 年で 10K IOPS、323 ～ 80 年で 20K IOPS とかなり強力なパフォーマンスを示しました。 Oracle の DR も好調で、ピークは 212 IOPS (低下前)、279-90 年には 10 IOPS、263-80 年には 20 IOPS でした。
Optane SSD の組み込みは、vSAN の書き込みパフォーマンスに明らかに大きな影響を与えます。これは、ドライブがわずか 375 GB であり、vSAN が書き込み層ドライブとして 600 GB の容量をサポートしていることを考慮してもです。したがって、より大きなドライブを搭載することで、書き込みパフォーマンスをもう少し向上させることができる可能性があります。また、Plus オプションのように、より高速な相互接続が認定され、より積極的な RAM および CPU 構成が使用されるため、これらの Intel 構成にはかなりのプラスの可能性があります。 Intel は現在、読み取り層用に、より高速でより優れたドライブを提供しています。 P4510 は P4500 に比べて大幅に改善されました。重要なのは、このデータを Optane ができる最善のものとして捉えるのではなく、必要に応じてさらに多くのことを提供できるミッドレンジ サーバー構成のベースラインを設定することです。また、vSAN は、市場に投入される新しいストレージおよびサーバー テクノロジの恩恵を継続的に受けられる有利な立場にあることを考慮することも重要です。これは、従来のアプライアンス ベンダーが達成するのがはるかに困難なことです。
ただし、vSAN が成熟するにつれて、VMware が賢明にも Intel Optane SSD などの新興テクノロジーの最前線に立つことができたということは明らかです。これにより、HCI 市場におけるパフォーマンスの点で vSAN に大きな優位性が与えられます。多くの HCI ソリューションは、中程度のパフォーマンス プロファイルを持つ ROBO ユースケースのニーズを満足して満たしていますが、vSAN は、次世代のデータセンターの基盤を築くと同時に、エッジでも同様に満足できるソリューションを作成するための最良のパートナーを探し続けています。 SDDCの世界のように見えます。 Optane ベースの vSAN クラスタは後者に非常に適しており、すべてのアプリケーション ワークロードに対して可能な限り最高の書き込みレイテンシを提供します。
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