Advantech ASR-3100PP 是更大的 ASR-3100 系列的一部分，该系列由存储量大的 1U 服务器组成。 每台服务器提供 16 个 2.5 英寸存储托架，采用双堆栈格式，其中 8 个托架位于机箱的传统前部，另外 8 个托架位于靠近机箱前部的托架后面。 ASR-3100PP 变体的独特之处在于它始终是 NVMe，仅在一个机架单元中就提供了巨大的性能配置文件。 为确保客户能够将所有 NVMe 存储用于重要应用程序，研华在主板上包括两个 M.2 2242 SATA 插槽，用于安装操作系统，并带有可选的 RAID1 镜像。 此外，该系统提供 16 个 DIMM 插槽，最高支持 512GB RAM、双 Intel Xeon E5-2600 v3/v4 CPU 插槽、两个 PCIe x8 扩展插槽（一个 FHHL、一个 HHHL）、冗余 1100W 冗余电源和 IPMI 支持。
Advantech ASR-3100PP 是更大的 ASR-3100 系列的一部分，该系列由存储量大的 1U 服务器组成。 每台服务器提供 16 个 2.5 英寸存储托架，采用双堆栈格式，其中 8 个托架位于机箱的传统前部，另外 8 个托架位于靠近机箱前部的托架后面。 ASR-3100PP 变体的独特之处在于它始终是 NVMe，仅在一个机架单元中就提供了巨大的性能配置文件。 为了确保客户能够将所有 NVMe 存储用于重要应用程序，研华在主板上包括两个 M.2 2242 SATA 插槽，用于安装操作系统，并带有可选的 RAID1 镜像。 此外，该系统提供 16 个 DIMM 插槽，最高支持 512GB RAM、双 Intel Xeon E5-2600 v3/v4 CPU 插槽、两个 PCIe x8 扩展插槽（一个 FHHL、一个 HHHL）、冗余 1100W 冗余电源和 IPMI 支持。
将如此多的 NVMe 驱动器整合到一个 1U 机箱中，为 ASR-3100PP 开辟了许多用例。 在本地运行事务数据库等应用程序以获得最佳性能将是一个共同的起点。 该系统还可以很好地满足带宽要求很高的要求，例如媒体和娱乐领域的渲染和编辑要求。 对于运行自己的软件的环境，ASR-3100PP 可以在大型环境中构建出色的缓存或层。 当然，无数软件定义的供应商也可以利用该平台，尽管他们中的大多数在能够利用如此多的存储性能方面有点落后。
对于这个特定型号，美光提供了所有 NVMe SSD（800GB 9100 SSD）和 RAM（在本例中为 32 个 512GB DIMM，总共 3100GB）。 虽然 CPU 和网络在提高任何给定服务器的性能方面大有帮助，但美光的上述贡献确实会对提高 ASR-XNUMXPP 的整体性能产生巨大影响。 第二行和驱动器托架还允许 SATA 驱动器（可选 SAS），适合那些希望以较低价格增加更多容量的人。
研华 ASR-3100PP 规格
- 外形：1U
- CPU：Intel Xeon E5-2600 v3/v4 系列（LGA2011-R3 插槽）
- 芯片组：Intel C612
- 最大内存：512GB DDR4
- 驱动器托架：16 个 2.5” NVMe/SAS 12Gb/s/SATA 6Gbs
- 输入/输出端口：
- 1x的USB 2.0
- 4x的USB 3.0
- 2 个 RJ-45 局域网
- 1x VGA
- 1x 通信
- PCIe 插槽：2 x PCIe Gen3 x8 插槽（支持 1x HHHL 卡和 1x FHHL 卡）
- 电源：
- 80 PLUS 白金1+1冗余电源
- 900W@100~120V
- 1100W@200~240V
- 输入范围：AC 100 ~ 240 V
- 环境
- 工作温度：0 ~ 40° C (32 ~ 104° F)
- 工作湿度：10 ~ 85% @ 40° C
- 振动（5 ~ 500 赫兹）：0.25 Grms
- 外形尺寸（宽x高x深）：806 430点¯x44点¯x（毫米）
设计与建造
Advantech ASR-3100PP 是一款 1U 服务器，采用独特的方式从正面安装 16 个 NVMe 驱动器。 设备正面有八个 2.5 英寸托架。 左侧还有电源、位置和重置按钮，以及驱动器和 LAN 指示灯。 设备的右侧有一个 USB 2.0 端口。 前 8 个隔间的正后方是第二组 8 个隔间。 为了拿到它们，用户需要向前拉两个标签，然后以一定角度向上拉第二个托盘。 这不是最容易进入的东西，但不应该担心第二个托盘意外打开。
移动到设备的后部，从左到右，有两个可拆卸 PSU、一个串行端口和一个 VGA 端口、四个 USB 3.0 端口、两个 RJ-45 LAN 端口和两个 PCIe 插槽（一个是我们的10GbE 网卡）。
再看ASR-3100PP的管理，服务器采用美国Megatrends MEGARAC IPMI管理软件。 从主屏幕上，用户可以轻松查看设备和网络信息、传感器和 PMBus 监控以及事件日志等内容。
单击服务器运行状况，用户可以深入了解传感器运行状况等内容，以更详细地了解服务器中发生的情况。
系统性能
每 系统平台 VM 配置了三个虚拟磁盘，一个用于启动 (~92GB)，一个用于预构建数据库 (~447GB)，第三个用于测试中的数据库 (270GB)。 从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、60GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。
Sysbench 测试配置（每个虚拟机）
- CentOS 6.3 64 位
- 存储空间：1TB，已使用 800GB
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 数据库表：100
- 数据库大小：10,000,000
- 数据库线程：32
- 内存缓冲区：24GB
- 测试时长：3 小时
- 2 小时预处理 32 个线程
- 1 小时 32 个线程
我们的 Sysbench 测试在 99 个线程的峰值负载下测量平均 TPS（每秒事务数）、平均延迟和平均 32% 延迟。 首先查看平均 TPS，ASR-3100 达到了 10,080 TPS，其中每个 NVMe SSD 上都有一个 MySQL VM。 该测试的主要限制不是 NVMe SSD，而是 CPU 本身达到顶峰。
转到 Sysbench 基准测试的平均延迟，ASR-3100 在令人印象深刻的工作负载期间保持了 25.39 毫秒的平均延迟。
就我们最坏的 MySQL 延迟情况（第 99 个百分位延迟）而言，ASR-3100 不高于 49.47 毫秒。
SQL Server 性能
StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议采用事务处理性能委员会的基准 C (TPC-C) 的最新草案，这是一种模拟复杂应用程序环境中活动的在线事务处理基准。 TPC-C 基准比综合性能基准更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。
每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘：100GB 卷用于启动，500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、64GB DRAM 并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和，但 SQL 测试寻找延迟性能。
此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2，由戴尔的数据库基准工厂进行压力测试。 虽然我们对该基准测试的传统用法是在本地或共享存储上测试 3,000 规模的大型数据库，但在本次迭代中，我们专注于在我们的服务器上均匀分布四个 1,500 规模的数据库。
SQL Server 测试配置（每个虚拟机）
- Windows服务器2012 R2的
- 存储空间：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server的2014的
- 数据库大小：1,500 规模
- 虚拟客户端负载：15,000
- 内存缓冲区：48GB
- 测试时长：3 小时
- 2.5 小时预处理
- 30分钟采样期
在 SQL Server 测试期间，ASR-3100 给出了 12,520.8 TPS 的强大性能。 单个虚拟机的范围从 3,124.8 TPS 到 3,136 TPS。 在这种情况下，仅利用了 4 个 NVMe SSD，并且作为对延迟敏感的测试，不同型号的驱动器会有不同的反应。
在 SQL Server 的平均延迟中，ASR-3100 的总延迟为 48.3 毫秒，单个虚拟机的延迟范围为 39 毫秒至 57 毫秒。
企业综合工作负载分析
我们的企业硬盘驱动器基准测试流程预先将每个驱动器置于稳定状态，工作负载与设备将在 16 个线程的重负载下进行测试，每个线程有 16 个未完成队列。 然后在多个线程/队列深度配置文件中以设定的时间间隔对其进行测试，以显示轻度和重度使用情况下的性能。 由于硬盘驱动器很快就会达到其额定性能水平，因此我们只绘制出每个测试的主要部分。
预处理和初级稳态测试：
- 吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
- 平均延迟（读+写延迟一起平均）
- 最大延迟（峰值读取或写入延迟）
- 延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）
我们的企业综合工作负载分析包括四个基于实际任务的配置文件。 开发这些配置文件是为了更容易与我们过去的基准测试以及广泛发布的值（例如最大 4K 读写速度和 8K 70/30，通常用于企业驱动器）进行比较。
- 4K
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 4K
- 8K 70/30
- 70% 读取，30% 写入
- 100% 8K
- 128K（连续）
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 128K
在我们的第一个企业工作负载中，我们测量了具有 4% 写入和 100% 读取活动的随机 100K 性能的长样本。 在这里，ASR-3100 达到了令人印象深刻的 2,309,900 IOPS 读取和 923,371 IOPS 写入。
ASR-3100 的平均延迟达到了另一轮令人印象深刻的数字，读取延迟为 1.77 毫秒，写入延迟为 4.43 毫秒。
在最大延迟情况下，数字爬升至 128.5 毫秒读取和 39.5 毫秒写入。
ASR-3100 在 4K 基准测试中取得了另一组令人印象深刻的标准差数据，读取时间为 1.94 毫秒，写入时间为 2.01 毫秒。
在我们的下一个基准测试中，我们将传输大小加倍至 8K。 ASR-3100 再次带来了令人印象深刻的数字，读取 IOPS 为 1,487,800，写入 IOPS 为 1,097,500。
在我们接下来的四个图表中，我们将显示基于一个协议的结果，该协议由 70% 的读取操作和 30% 的写入操作组成，传输大小为 8K。 因此，工作负载从 2 个线程和 2 个队列深度变化到 16 个线程和 16 个队列。 在这里，ASR-3100 的峰值接近 1.6 万 IOPS。
同样，平均延迟令人印象深刻。 这次在整个基准测试中，平均延迟开始时低至 0.2 毫秒，峰值仅为 2.56 毫秒。
最大延迟开始时很强劲，然后迅速增加并达到 87.55 毫秒的峰值。
再一次，ASR-3100 表现出色，标准偏差延迟从 0.24 毫秒到仅 1.34 毫秒不等。
最终的综合基准测试使用更大的 128K 传输大小以及 100% 读取和 100% 写入操作。 在这里，Advantech ASR-3100 确实有些天方夜谭。 对于读取，服务器达到 37.265GB/s，对于写入，它达到 9.583GB/s。
结语
研华已经想出如何将 2.5 个 1 英寸 NVMe SSD 塞进 8U 外形尺寸并用它生产出性能极高的服务器。 该服务器的一个独特之处在于它有 8 个用于热插拔 NVMe SSD 的前置托架，第二组 45 个托架就在第一个托架后面，可以通过将部分向上翻转大约 5 度角来访问角度。 除此之外，这款占地面积小的服务器配备双英特尔至强 E2600-3 v4/v512 CPU、高达 800GB 的内存、IPMI 支持和两个用于进一步扩展的 PCIe 插槽。 对于我们的特定构建，美光提供了 9100 个 512GB 4 NVMe 驱动器和 16GB DDR32 内存（XNUMX x XNUMXGB DIMM）。
在性能方面，ASR-3100PP 具有强大的 SysBench 和 SQL Server 数据。 对于 SysBench，服务器的 TPS 得分为 10,080，平均延迟为 25.38 毫秒，最坏情况延迟为 49.47 毫秒。 Sysbench 非常占用 CPU，因此用户可以使用更少的驱动器达到类似的性能数字，尽管是更高容量的型号。 SQL Server 的总成绩也很出色，达到了 12,520.8 TPS 和 48.3 毫秒的平均延迟。 我们的 SQL Server 测试（虽然不受 CPU 限制）可能会使用不同的 SSD 型号产生不同或更好的结果。 从存储的角度来看，ASR-3100PP 与驱动器无关，因此天空确实是客户最终如何配置它的限制。
切换到合成材料后，ASR-3100PP 令人难以置信的潜力真正展现出来。 在我们的 4K 基准测试中，服务器的吞吐量超过 2.3 万次 IOPS 读取和 923K IOPS 写入，平均延迟为 1.77 毫秒读取和 4.43 毫秒写入，每个驱动器的有效队列深度为 256。 在 100% 读/写 8K 吞吐量下，服务器达到近 1.5 万次 IOPS 读取和超过 1 万次 IOPS 写入。 凭借 8K 70% 读取/30% 写入，该服务器的吞吐量达到另一个令人印象深刻的峰值，超过 1.5 万次 IOPS。 在我们的大块 128K 基准测试中，服务器具有令人难以置信的 37.3GB/s 读取速度和 9.6GB/s 写入速度。 对于可以利用此服务器的用例，结果简直令人难以置信。
优点
- 16U 外形尺寸的 1 个 NVMe 驱动器
- 低起价
- 创纪录的合成性能
缺点
- PCIe 扩展仅限于 16 条通道（或约 12-13GB/s 输出）
底线
研华 ASR-3100PP 是企业购买者的理想服务器，他们可以适当地利用该服务器提供的最大性能，同时受益于密集的占用空间。
