NetApp NVMe-oF 검토(A250)

NetApp AFF A250은 보급형 엔드 투 엔드 NVMe 엔터프라이즈 어레이입니다. 백엔드에 NVMe SSD가 내장되어 있고 프런트 엔드에 NVMe over FC 호스트 연결이 내장된 A250은 엔트리 가격대에서 놀라운 성능을 발휘합니다. 이를 통해 중소 기업은 엣지에서 워크로드를 최대한 활용할 수 있습니다.

NetApp AFF A250은 보급형 엔드 투 엔드 NVMe 엔터프라이즈 어레이입니다. 백엔드에 NVMe SSD가 내장되어 있고 프런트 엔드에 NVMe over FC 호스트 연결이 내장된 A250은 엔트리 가격대에서 놀라운 성능을 발휘합니다. 이를 통해 중소 기업은 엣지에서 워크로드를 최대한 활용할 수 있습니다.

AFF A200에 비해 45% 향상된 성능과 최대 33% 더 높은 스토리지 효율성을 제공합니다. AFF A250의 첫 리뷰. 우리의 벤치마킹 결과는 이 점만 강조하여 이전 세대 모델보다 크게 향상되었음을 보여줍니다. 우리가 과거에 테스트한 여러 NetApp 시스템이 편집자 선정 상을 받았기 때문에 이것은 확실히 놀라운 일이 아닙니다.

또한 NetApp은 빠르게 변화하는 IT 환경에 더 잘 맞는 이전 모델을 교체할 때 가장 일관된 회사 중 하나입니다. 우리는 항상 그들의 새로운 시스템 중 하나를 우리 연구실에 배치하기를 기대하며 이 검토에서 살펴볼 NVMe-oF(NVMe over Fibre Channel)를 사용하여 훨씬 더 나은 성능 프로필을 기대합니다.

NetApp NVMe-oF – AFF A250 구성 요소

이 새로운 성능 기준에 도달하기 위해 NetApp은 AFF A250에 24코어 CPU와 HA 쌍당 128GB 메모리 및 회사의 NS224 스토리지 쉘프 아키텍처를 장착했습니다. 내부 스토리지는 최대 24개의 NVMe SSD를 지원하지만 사용자는 8개, 12개 또는 24개의 드라이브 구성으로 설정할 수 있습니다.

내부 SSD는 각 구성에 대해 최대 15.3TB 또는 컨트롤러당 24개의 외부 30.2TB SSD에 도달할 수 있습니다. 또한 A250에는 HA 및 클러스터 상호 연결을 위한 25개의 10Gb 이더넷 포트, 호스트 연결을 위한 250개의 30.6Gbase-T 포트 및 I/O 확장을 위한 XNUMX개의 메자닌 슬롯이 장착되어 있습니다. AXNUMX은 각 드라이브에 대해 최대 XNUMXTB를 지원하는 SAS 드라이브도 지원합니다.

기능, 잠재적 사용 사례 및 이점에 대한 자세한 내용은 이전 기사를 읽어 보시기 바랍니다. 넷앱 AFF A250 리뷰.

온탭 9.9.1

소프트웨어 측면에서 NetApp은 현재 ONTAP 250이 포함된 AFF A9.9.1을 제공하고 있습니다. AFF A250에 대한 이전 리뷰에서는 사용자 경험을 단순화하는 데 중점을 둔 업데이트인 버전 9.8을 선보였습니다. 최신 버전은 시스템 관리자, SAN, 데이터 보호 등에 대한 개선 및 추가에 중점을 둡니다.

주요 특징은 다음과 같습니다 :

• 또한 ONTAP은 이제 최대 12개의 노드를 지원하며, 이는 ASA가 XNUMX노드 클러스터만 될 수 있었던 이전 릴리스보다 크게 향상되었습니다. 이는 성능과 용량 모두에서 더 많은 확장성을 의미합니다.
• 최신 버전의 System Manager를 사용하면 사용자가 새 볼륨을 프로비저닝할 때 물리적 스토리지 계층을 수동으로 선택할 수 있습니다. 그러나 여전히 ONTAP이 균형 잡힌 배치 논리에 따라 자동으로 선택하도록 선택할 수 있습니다.
• 다른 업데이트에는 인터페이스를 약간 변경하고 새로운 기능을 추가하고 이전에 제거된 일부 누락된 기능을 다시 가져오는 GUI 개편이 포함되었습니다. 예를 들어 대시보드의 EMS 이벤트는 이제 사용자가 처음 로그인한 후에 표시됩니다.

NetApp AFF A250 및 NVMe over Fibre Channel(NVMe-oF)

버전 9.9.1에는 다양한 기타 업데이트가 있습니다. 그러나 우리에게 가장 중요한 것은(어쨌든 이 리뷰에서) 모든 SAN 어레이(ASA)가 이제 NVMe-oF(파이버 채널을 통한 NVMe)를 사용할 수 있다는 것입니다.

이전에 NetApp AFF A250을 살펴보았을 때 12x 1.92TB NVMe SSD(3개의 XNUMXTB 스토리지 풀이 있는 RAID-DP)와 함께 기존 FC SAN 모드를 사용하여 시스템을 테스트했습니다. 따라서 이 리뷰에서는 NVMe-oF 모드의 시스템을 살펴보겠습니다.

NVMe-oF는 기존 SAN 워크로드를 향상하도록 설계되었으며 특히 전체 성능 및 애플리케이션 응답 시간과 관련하여 NVMe를 진정으로 활용하고자 하는 사람들에게 최고의 선택입니다.

2016년에 출시된 NVMe-oF 프로토콜 사양은 기본적으로 이더넷, 파이버 채널, RoCE 또는 InfiniBand를 통해 스토리지 어레이 컨트롤러에서 패브릭으로 NVMe의 빠른 성능을 확장합니다. 이 프로토콜은 엔드포인트 간에 공유 메모리가 없는 PCIe 버스 대신 전송 매핑으로 패브릭을 활용합니다. 자세한 내용을 보려면 NVMe-oF란? 지난 여름.

NetApp AFF A250 사양

NetApp AFF A250 성능(NVMe-oF)

A250 구성에는 12x 1.92TB NVMe SSD와 NetApp ONTAP 9.9.1이 포함됩니다. 어레이는 3개의 XNUMXTB 스토리지 풀이 있는 RAID-DP에 있도록 NetApp에 ​​의해 구성됩니다. 이 검토를 위한 테스트는 NVMe-oF 모드입니다. XNUMX개에서 이중 스위치 파이버 채널 패브릭을 사용하여 연결이 제공됩니다. Brocade G620 32Gb 스위치.

SQL 서버 성능

StorageReview의 Microsoft SQL Server OLTP 테스트 프로토콜은 복잡한 애플리케이션 환경에서 발견되는 활동을 시뮬레이션하는 온라인 트랜잭션 처리 벤치마크인 TPC-C(Transaction Processing Performance Council의 Benchmark C)의 최신 초안을 사용합니다. TPC-C 벤치마크는 합성 성능 벤치마크보다 데이터베이스 환경에서 스토리지 인프라의 성능 강점과 병목 현상을 측정하는 데 더 가깝습니다.

각 SQL Server VM은 100개의 vDisk(부팅용 500GB 볼륨, 데이터베이스 및 로그 파일용 16GB 볼륨)로 구성됩니다. 시스템 리소스 관점에서 각 VM을 vCPU 64개, DRAM XNUMXGB로 구성하고 LSI Logic SAS SCSI 컨트롤러를 활용했습니다. Sysbench 워크로드가 이전에 스토리지 I/O 및 용량 모두에서 플랫폼을 포화 상태로 테스트한 반면 SQL 테스트는 대기 시간 성능을 찾습니다.

이 테스트는 Windows Server 2014 R2012 게스트 VM에서 실행되는 SQL Server 2를 사용하며 Dell의 Benchmark Factory for Databases에서 강조합니다. 이 벤치마크의 기존 사용은 로컬 또는 공유 스토리지에서 대규모 3,000개 규모의 데이터베이스를 테스트하는 것이었지만, 이 반복에서는 1,500개 규모의 데이터베이스 XNUMX개를 서버 전체에 고르게 분산시키는 데 중점을 둡니다.

SQL Server 테스트 구성(VM당)

• 윈도우 서버 2012 R2
• 스토리지 공간: 600GB 할당, 500GB 사용

• SQL 서버 2014

• • 데이터베이스 크기: 1,500 규모
  • 가상 클라이언트 로드: 15,000
  • RAM 버퍼: 48GB

• 시험 시간: 3시간

• • 2.5시간 전처리
  • 30분 샘플 기간

SQL Server Latency의 경우 A250(NVMe-oF)의 총 점수는 3.5VM의 경우 4ms, 25.4VM의 경우 8ms였습니다. FCP 모드에서 A250은 22.75ms(8VM) 및 8.5ms(4VM)의 총점을 게시했습니다. 250VM에서 200ms를 측정한 마지막 세대(A25)와 비교할 때 A4의 두 모드 모두에서 크게 개선된 것을 볼 수 있습니다.

시스벤치 MySQL 성능

다음 스토리지 애플리케이션 벤치마크는 SysBench를 통해 측정된 Percona MySQL OLTP 데이터베이스로 구성됩니다. 이 테스트는 평균 TPS(Transactions Per Second), 평균 대기 시간 및 평균 99번째 백분위수 대기 시간도 측정합니다.

각 Sysbench VM은 92개의 vDisk로 구성됩니다. 하나는 부팅용(~447GB), 하나는 사전 구축된 데이터베이스(~270GB), 세 번째는 테스트 중인 데이터베이스용(16GB)입니다. 시스템 리소스 관점에서 각 VM을 vCPU 60개, DRAM XNUMXGB로 구성하고 LSI Logic SAS SCSI 컨트롤러를 활용했습니다.

Sysbench 테스트 구성(VM당)

• 센트OS 6.3 64비트
• 페르코나 XtraDB 5.5.30-rel30.1

• 테이블 : 100

• • 크기 : 10,000,000
  • 스레드: 32 데이터베이스
• RAM 버퍼: 24GB

• 시험 시간: 3시간

• • 2시간 동안 32개 스레드 사전 조정
  • 1시간 32 스레드

Sysbench OLTP를 사용하여 8VM A250(NVMe-oF)은 15,916 TPS의 총점을 보았고 16VM은 17,537 TPS를 기록했습니다. FCP 모드에서는 13,135VM과 16,149VM에서 각각 8 TPS와 16 TPS의 집계 점수를 기록했습니다. A200은 8.871VM과 9,035VM에서 각각 8 TPS와 16 TPS를 기록하며 절반의 성능을 보였습니다.

 

Sysbench 평균 대기 시간의 경우 8VM A250(NVMe-oF)의 총 점수는 16.09ms인 반면 16VM은 29.23ms를 기록했습니다. FCP 모드에서 19.49VM 및 31.72VM에 대해 각각 8ms 및 16ms의 집계를 게시했습니다. 다시 한 번, A200이 28.86ms(8VM) 및 56.88ms(16VM)를 기록했기 때문에 이전에 비해 성능이 크게 향상되었습니다.

최악의 시나리오 대기 시간(99번째 백분위수)의 경우 NVMe-oF는 총 대기 시간이 38.1ms(8VM) 및 72.78ms(16VM)인 반면 FCP는 51.61ms(8VM) 및 85.77ms(16VM)를 나타냈습니다. 당연히 이것은 200VM 및 84.93VM에 대해 각각 152.91ms 및 8ms를 게시한 A16에 비해 크게 개선되었습니다.

VDBench 워크로드 분석

스토리지 어레이를 벤치마킹할 때는 애플리케이션 테스트가 가장 좋고 합성 테스트가 두 번째입니다. 실제 워크로드를 완벽하게 표현하는 것은 아니지만 합성 테스트는 경쟁 솔루션 간의 비교를 쉽게 할 수 있는 반복성 요소를 사용하여 스토리지 장치의 기준선을 만드는 데 도움이 됩니다.

이러한 워크로드는 "포 코너" 테스트, 공통 데이터베이스 전송 크기 테스트, 다양한 VDI 환경의 트레이스 캡처에 이르는 다양한 테스트 프로필을 제공합니다. 이러한 모든 테스트는 스크립팅 엔진과 함께 공통 vdBench 워크로드 생성기를 활용하여 대규모 컴퓨팅 테스트 클러스터에서 결과를 자동화하고 캡처합니다. 이를 통해 플래시 어레이 및 개별 스토리지 장치를 포함한 광범위한 스토리지 장치에서 동일한 워크로드를 반복할 수 있습니다.

프로필 :

• 4K 임의 읽기: 100% 읽기, 128 스레드, 0-120% iorate
• 4K 임의 쓰기: 100% 쓰기, 64 스레드, 0-120% iorate
• 64K 순차 읽기: 100% 읽기, 16개 스레드, 0-120% iorate
• 64K 순차 쓰기: 100% 쓰기, 8개 스레드, 0-120% 속도
• 합성 데이터베이스: SQL 및 Oracle
• VDI 전체 클론 및 연결된 클론 추적

무작위 4K 읽기를 통해 NetApp AFF A250 NVMe-oF는 700K가 넘을 때까지 787,910밀리초 미만의 대기 시간을 게시하고 3.58ms의 대기 시간에서 250 IOPS로 정점을 기록하면서 FCP 모드에 비해 상당한 개선을 보였습니다. FCP 모드에서 A500은 594,388K 이상까지 6.9밀리초 미만의 대기 시간을 보였고 XNUMX IOPS와 XNUMXms의 대기 시간에서 정점에 도달했습니다.

무작위 4K 쓰기는 조금 더 가까운 결과를 보였습니다. 여기에서 NVMe-oF를 통한 A250은 183,805ms에서 10.9 IOPS의 최고 성능을 보였고 마지막에 약간의 타격을 입었습니다. FCP 모드에서는 169,543 IOPS와 10.4ms의 대기 시간을 기록했습니다.

순차적 작업, 특히 64K 워크로드로 전환하면서 A250 NVMe-oF는 약 1K IOPS 또는 약 110GB/s까지 6.8ms 미만으로 유지되고 110,100ms의 대기 시간에서 최대 6.9 IOPS 또는 3.25GB/s를 보였습니다. FCP 모드는 114,060 IOPS(7.13GB/s)에서 더 나은 피크 처리량을 보여주었지만 피크 대기 시간은 7.8ms로 ​​훨씬 더 높았습니다.

64K 쓰기에서 A250 NVMe-oF는 약 47K IOPS 또는 약 3.04GB/s, 대기 시간은 5.2ms로 정점을 찍었습니다. FCP 모드는 41K IOPS 또는 약 2.6GB/s로 정점에 도달했으며 대기 시간은 24ms로 훨씬 더 깁니다(성능이 약간 떨어지고 대기 시간이 증가하기 전).

다음으로 SQL 테스트, SQL, SQL 90-10 및 SQL 80-20으로 이동합니다. 여기서 NVMe-oF 모드의 AFF A250은 FCP 모드에 비해 상당한 개선을 보였습니다. SQL에서 A250(NVMe-oF)은 1K를 돌파할 때까지 350ms 미만을 유지했고 416,617ms에서 2.10 IOPS로 정점에 도달했습니다. FCP 모드에서는 348,403 IOPS로 정점에 이르렀고 대기 시간은 2.4ms였으며 약간 떨어졌습니다.

SQL 90-10에서 A250(NVMe-oF)은 350K 표시에 도달할 때까지 388,589밀리초 미만의 대기 시간을 가지며 2.3ms에서 250 IOPS로 정점에 도달했습니다. FCP 모드에서 A270은 약 321,604K IOPS까지 3밀리초 미만의 대기 시간을 가졌고 XNUMXms 미만의 대기 시간으로 XNUMX IOPS에서 정점에 도달했습니다.

SQL 80-20에서 A250(NVMe-oF)은 약 1K IOPS까지 270ms 미만을 유지했으며, 314,616ms에서 2.96 IOPS로 정점을 찍었습니다. FCP 모드에서 A250을 살펴보면 약 1 IOPS까지 200ms 미만에 머물렀고 263,157ms의 대기 시간에서 3.6 IOPS로 정점에 도달했습니다.

다음 테스트 배치는 Oracle 테스트인 Oracle, Oracle 90-10 및 Oracle 80-20입니다. 이번에도 NVMe-oF는 전반적으로 훨씬 더 나은 성능을 보여주었습니다. Oracle 워크로드에서는 약 230K IOPS까지 329,112밀리초 미만의 대기 시간을 제공했으며 3ms가 약간 넘는 대기 시간에서 250 IOPS로 정점에 도달했습니다. FCP 모드에서 A200은 대략 263,802K IOPS까지 밀리초 미만의 대기 시간을 제공했으며 대기 시간이 4.5ms가 조금 넘는 시간에 XNUMX IOPS에서 정점에 도달했습니다.

Oracle 90-10의 경우 A250은 약 1K IOPS까지 370ms 미만으로 유지되었고 407,087ms의 대기 시간에서 1.43 IOPS로 정점에 도달했습니다. FCP 모드에서는 약 1K IOPS까지 275ms 미만의 성능을 보였고 대기 시간은 333,108ms로 ​​1.8 IOPS에서 최고조에 달했습니다.

Oracle 80-20은 A250(NVMe-oF)이 335,577 IOPS, 지연 시간 1.75ms로 최고치를 보인 반면, FCP 모드에서는 지연 시간 273,948ms로 최고 2.1 IOPS를 보였습니다.

다음으로 VDI 클론 테스트인 Full and Linked로 전환했습니다. VDI 전체 복제(FC) 부팅의 경우 NetApp AFF A250(NVMe-oF)은 대기 시간이 240ms를 초과하지 않고 1K에 이르렀고 263,683ms에서 3.23 IOPS로 정점에 도달한 후 마지막에 성능이 급증했습니다. FCP 모드에서 A250은 대기 시간이 200ms 미만인 1K IOPS에 도달한 다음 229,571ms가 조금 넘는 대기 시간에서 3 IOPS로 정점에 도달한 후 약간 떨어졌습니다.

VDI FC 초기 로그인에서 A250(NVMe-oF)은 60K 표시를 통과한 후 98,897밀리초 미만의 대기 시간 성능을 보였고, 대기 시간은 8.42ms로 최고 250 IOPS였습니다(다시 말하지만 마지막에 성능이 급상승). FCP 모드에서 A55은 1ms를 넘기기 전에 90,270K IOPS에 도달했고 9.3ms의 대기 시간으로 XNUMX IOPS에서 정점에 도달했습니다.

VDI FC Monday Login은 A250이 대략 1K IOPS까지 68ms 미만의 대기 시간을 보였으며 다시 급증하기 전에 대기 시간이 103,184ms 미만인 5 IOPS에서 정점에 도달했습니다. FCP 모드에서 A250은 다시 약 1K IOPS까지 55ms 미만을 유지했고 93,574 IOPS와 5.1ms의 대기 시간에서 정점에 도달했습니다.

이제 연결된 클론으로 이동합니다. VDI LC 부트에서 두 모드는 FCP 모드가 실제로 151,953 IOPS(대기 시간 3.2ms)의 더 높은 IOPS로 정점에 도달하는 매우 유사한 성능을 보여주었습니다. NVMe-oF에서 A250은 146,660 IOPS로 정점을 찍었지만 대기 시간은 3.09ms로 더 좋았습니다.

VDI LC 초기 로그인을 사용하는 A250(NVMe-oF)은 50K IOPS를 넘어설 때까지 지연 시간이 76,386밀리초 미만이었으며 지연 시간 3.05ms에서 260 IOPS로 정점을 찍고 마지막에 성능이 약간 저하되었습니다. FCP에서 A40은 약 67,557K IOPS까지 3.7밀리초 미만의 대기 시간을 가졌고 계속해서 최고 XNUMX IOPS와 XNUMXms의 대기 시간을 가졌습니다.

마지막으로 VDI LC 월요일 로그인을 통해 A250은 대기 시간이 48ms를 초과하기 전에 대략 1K IOPS에 도달했습니다. 지연 시간 75,259ms에서 6.67 IOPS로 정점에 도달한 후 성능이 저하되었습니다. FCP에서 A250은 40ms를 넘기기 전에 거의 1K IOPS에 도달했으며 지연 시간은 68,751ms로 7.3 IOPS로 정점을 찍었습니다.

결론

NetApp AFF A250은 뛰어난 성능과 데이터 통합을 원하는 중간 규모 기업을 위한 엔트리급 기업용 종단 간 NVMe 시스템으로 빛을 발합니다. 시스템 자체는 프런트 엔드에 NVMe SSD를 내장하고 백엔드에 NVMe over FC 호스트 연결을 내장할 수 있습니다. 후자는 이 리뷰에서 수행했습니다. 고객은 확실히 엔트리 가격대에서 강력한 성능을 얻을 수 있으며 이전 모델인 AFF A220에서 크게 업그레이드되었습니다. NetApp은 IT 산업의 현재 요구 사항을 잘 알고 있는 것으로 알려져 있으므로 이는 놀라운 일이 아닙니다. 이를 통해 시스템의 후속 릴리스를 위한 환상적인 시스템 업그레이드를 제공할 수 있습니다.

성능을 위해 애플리케이션 워크로드 분석과 VDBench 워크로드를 모두 실행했습니다. 위에서 설명한 것처럼 NVMe-oF 모드는 기존 SAN FCP(Fibre Channel Protocol) 모드에 비해 상당한 성능 향상을 보여주었습니다.

애플리케이션 워크로드 분석에서 A250(NVMe-oF)의 총 점수는 3.5VM의 경우 4ms, 25.4VM의 경우 8ms였습니다. 이에 비해 FCP 모드의 총 점수는 22.75ms(8VM) 및 8.5ms(4VM)였습니다.

FCP 모드의 250 TPS 및 15,916 TPS에 비해 8VM의 경우 17,537 TPS, 16VM의 경우 13,135 TPS의 총 TPS로 A16,149(NVMe-oF)도 Sysbench와 똑같이 인상적이었습니다. Sysbench 평균 대기 시간은 FCP 모드에서 16.09ms 및 8ms와 비교하여 29.23M에서 16ms 및 19.49VM에서 31.72ms의 집계 점수를 보였습니다. 최악의 시나리오 대기 시간에서 FCP의 250ms(38.1VM) 및 8ms(72.78VM)와 비교하여 A16은 51.61VM에서 8ms, 85.77VM에서 16ms의 총 대기 시간을 기록했습니다.

VDBench를 사용하여 NetApp AFF A250은 성능 프로필에서 상당한 대기 시간 감소로 빛을 발했습니다. NetApp AFF A250(NVMe-oF)의 하이라이트는 788K 읽기에서 4K IOPS, 183K 쓰기에서 4K IOPS, 6.8K 읽기에서 64GB/s, 3.04K 쓰기에서 64GB/s를 포함합니다. SQL 테스트에서 우리는 SQL 417-389에서 90K IOPS, 10K IOPS, SQL 315-80에서 20K IOPS의 피크를 확인했습니다. Oracle 테스트를 통해 Oracle 329-407에서 90K IOPS, 10K IOPS, Oracle 335-80에서 20K IOPS의 최고 성능을 확인했습니다. VDI 클론 테스트에서 부팅 264K IOPS, 초기 로그인 시 99K IOPS, 월요일 로그인 시 103K IOPS의 전체 클론 결과를 확인했습니다. Linked Clone의 경우 부팅 시 147K IOPS, 초기 로그인 시 76K IOPS, 월요일 로그인 시 75K IOPS의 최고치를 확인했습니다.

파이버 채널을 통해 NVMe를 활용하면 거의 모든 워크로드에서 훨씬 더 나은 성능을 얻을 수 있으며 지원 하드웨어가 있는 경우 이를 구현하지 않을 이유가 없습니다. NetApp은 이러한 기능을 활성화하기 위해 프리미엄을 부과하지도 않습니다. 결국 NVMe-oF는 NetApp 고객에게 무료로 제공되는 성능 보너스이므로 NVMe-oF는 ONTAP AFA 사용자에게 엄청난 승리를 안겨줍니다.

NetApp AFF A-시리즈

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