戴尔易安信 PowerEdge R640 评测

PowerEdge R640 是一款可扩展的 1U 机架式服务器，专为通过 2 插槽平台进行计算和存储而设计。 R640 被描述为性能、成本和密度之间的平衡，旨在处理来自一系列不同数据中心用例的工作负载——特别是密集的软件定义存储、服务提供商、应用程序层、密集的私有云、虚拟化和高性能计算（高性能计算）。 此外，戴尔将 PowerEdge R640 构建为易于部署的服务器，并且可以使用 Dell EMC VxFlex Ready 节点从 3 个节点无缝扩展到 1000 个以上的节点，用于软件定义的存储。

PowerEdge R640 是一款可扩展的 1U 机架式服务器，专为通过 2 插槽平台进行计算和存储而设计。 R640 被描述为性能、成本和密度之间的平衡，旨在处理来自一系列不同数据中心用例的工作负载——特别是密集的软件定义存储、服务提供商、应用程序层、密集的私有云、虚拟化和高性能计算（高性能计算）。 此外，戴尔将 PowerEdge R640 构建为易于部署的服务器，并且可以使用 Dell EMC VxFlex Ready 节点从 3 个节点无缝扩展到 1000 个以上的节点，用于软件定义的存储。

PowerEdge R640 包含许多相当强大的组件，以及大量的扩展机会。 例如，它可以配备两个 Intel Xeon Processor Scalable Family 处理器，每个处理器最多 28 个内核。 它具有 24 个 DIMM 插槽，最大 3TB RAM 和多达 12 个 NVDIMM，最大 192GB RAM。 它还具有两个交流（或直流）冗余电源单元。 R640 还支持 PCI 第 3 代扩展卡。

戴尔机架式服务器可配备 2.5 英寸或 3.5 英寸 HDD 和 SSD，并支持多达 8 个 NVMe，适合那些寻求最快存储性能的用户。 这是 R630 的 NVMe 数量的两倍，因此它无疑使这个 1U 平台更加通用。 为此，R640 前面板可配置 8 x 2.5 英寸硬盘或 4 x 3.5 英寸硬盘，或前面板 10 x 2.5 英寸硬盘可选支持 2 x 2.5 英寸硬盘后面板。

PowerEdge R640 支持 USB 端口、NIC 端口、VGA 端口、串行连接器和支持可选闪存卡和一个内部双 SD 模块的 IDSDM/vFlash 卡。

为了进行测试，我们为 R640 配置了双英特尔至强铂金 8180 处理器和 384GB (32GB x 12) 2666MT/s RAM。 存储指标是使用 3.2TB NVME（2 x 1.6TB PM1725a NVMe SSD）和 2TB SAS（5 x 400GB PM1635a SAS SSD）获得的。

Dell EMC PowerEdge R640 规格

设计与建造

尽管 Dell PowerEdge R640 机架式服务器采用非常紧凑的构造，但它仍然拥有大量的多功能性以及不同的配置和扩展选项。 正如我们上面提到的，就存储而言，这包括一个 8 x 2.5 英寸驱动器系统、一个 4 x 3.5 英寸驱动器系统和一个 10 x 2.5 英寸驱动器系统。

控制面板位于正面左侧，是系​​统运行状况和系统 ID、状态 LED 和 iDRAC Quick Sync 2（无线）指示灯的所在地。 状态 LED 显示任何出现故障的硬件组件，而可选的无线 Quick Sync 2 指示启用了 Quick Sync 的系统（允许管理员通过移动设备管理系统的功能）。

与所有机架式服务器一样，前面板的大部分空间都被驱动器托架占据。 在我们的 10 驱动器设置中，这意味着最多十个 2.5 英寸热插拔驱动器（尽管用户可以选择使用六个 2.5 英寸热插拔驱动器），或者最多四个 NVMe 设备。

与其他 PowerEdge 服务器一样，R640 提供范围广泛的管理选项。 如需更深入的了解，读者可以查看我们在 戴尔易安信 PowerEdge R740xd 评测 以及我们的调查 Dell EMC 的 OpenManage Mobile 应用程序.

性能

在我们查看本地系统性能的部分中，我们有一个装备精良的 R640，我们正在使用两个不同的闪存存储层对其进行测试。 第一个是 NVMe 闪存，跨四个 1.6TB SSD 提供，第二个是 SAS 闪存，跨四个 400GB SSD 提供。 两者都是三星品牌，但具体部件可能会有所不同，具体取决于构建服务器时选择的组件。 借助内部的 Intel Platinum 8180 CPU，我们有足够的 CPU 周期来处理我们的存储工作负载。 正如我们在介绍部分所述，该服务器配备了双 Intel 8180 Platinum CPU 和 384GB RAM。 对于我们的应用程序基准测试，我们使用 ESXi 6.5。

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，并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

对于 SQL Server，我们查看了单个 VM 以及总分。 交易结果显示总得分为 12,638.2 TPS，单个 VM 的范围从 3,159.5 TPS 到 3,159.6 TPS。

对于 SQL Server 平均延迟，R640 的聚合和单个 VM 延迟均为 4 毫秒。

Sysbench MySQL 性能

我们的第一个本地存储应用程序基准测试包括通过 SysBench 测量的 Percona MySQL OLTP 数据库。 该测试测量平均 TPS（每秒事务数）、平均延迟和平均 99% 延迟。

每个 Sysbench 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
• 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

在我们的 Sysbench 基准测试中，我们测试了具有与上述类似布局的 R640。 对于事务性能，服务器的总平均 TPS 为 13,046，单个 VM 的范围在 3,231.4 TPS 到 3,308 TPS 之间。

对于 Sysbench 平均延迟，R640 的总得分为 9.8 毫秒，单个虚拟机的运行时间为 9.7 毫秒至 9.9 毫秒。

在我们最坏情况下的第 99 个百分位延迟测量中，服务器达到令人印象深刻的总分 19.9 毫秒，单个虚拟机的延迟时间范围为 19.7 毫秒到 20 毫秒。

VDBench 工作负载分析

有了最新最好的服务器，投入最新最好的存储以获得最大的收益是非常诱人的。 然而，并不是每个人都会这样做，一些用户将使用他们现有的存储或成本更低的基于 SAS 的闪存来升级他们的服务器。 对于我们的审查，我们为每个基准测试在服务器中填充了 NVMe 和 SAS 存储。 这不是“哪个更好”的场景，因为从性能的角度来看，NVMe 会胜出。 这更像是“给定存储的预期结果”场景，应该以这种方式来看待。

我们本地性能测试的最后一部分侧重于合成工作负载性能。 在此领域，我们在运行 Ubuntu 16.04.4 的裸机环境中利用了四个 SAS 和四个 NVMe SSD。 工作负载配置为对每个驱动器容量的 25% 施加压力，重点关注持续性能与稳态、最坏情况下的性能。

在对存储阵列进行基准测试时，应用程序测试是最好的，综合测试排在第二位。 虽然不能完美代表实际工作负载，但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线，从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件，包括“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试，以及来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。 所有这些测试都利用通用的 vdBench 工作负载生成器，以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载，包括闪存阵列和单个存储设备。

简介：

• 4K 随机读取：100% 读取，128 个线程，0-120% 重复率
• 4K 随机写入：100% 写入，64 线程，0-120% iorate
• 64K 顺序读取：100% 读取，16 个线程，0-120% 迭代
• 64K 顺序写入：100% 写入，8 个线程，0-120% 迭代
• 综合数据库：SQL 和 Oracle
• VDI 完整克隆和链接克隆跟踪

查看 SAS 驱动器的峰值读取性能，PowerEdge R640 能够保持亚毫秒级延迟，直到接近其峰值性能。 服务器在大约 1K IOPS 时中断了 269ms，并在大约 271K IOPS 时达到峰值，延迟约为 1.1ms。

对于 R640 上的 NVMe 峰值读取，我们看到了亚毫秒级延迟，峰值性能为 2,711,968 IOPS，延迟为 186μs。

对于峰值 SAS 写入性能，R640 始终保持亚毫秒级延迟，峰值性能为 266,641 IOPS，延迟为 807 微秒。

NVMe 驱动器的 4K 写入性能峰值为 1,265,764 IOPS，延迟仅为 191μs。

当我们切换到顺序基准测试 (64K) 时，我们看到了与 PowerEdge R7415 相同类型的性能。 延迟开始时很高（在本例中为 19.8 毫秒），然后随着基准测试的运行逐渐减少。 带有 SAS 驱动器的 R640 完成了 25,606 IOPS 或 1.61GB/s，延迟为 2.49ms。

对于 NVMe 64K 顺序读取，R640 的启动延迟非常低，峰值为 193,493 IOPS 或 12.1GB/s，延迟为 329μs。

同样，对于顺序 64K 写入，配备 SAS 的 R640 以高延迟（8.9 毫秒）开始，然后以 27,394 IOPS 或 1.71GB/s 的速度结束，延迟为 1.16 毫秒。

同样，基于 NVMe 的服务器在顺序写入时开始时要低得多，峰值约为 89K IOPS 或 5.6GB/s，延迟约为 315μs。

切换到我们的 SQL 工作负载后，SAS 驱动器的整体表现更好，始终具有亚毫秒级延迟，峰值为 275,406 IOPS，延迟为 418μs。

对于 NVMe 版本服务器上的 SQL 工作负载，我们看到峰值性能为 930,251 IOPS，延迟仅为 135 微秒。

对于我们使用 SAS 的 SQL 90-10，R640 的峰值性能为 268,036 IOPS，延迟为 448μs。

SQL 90-10 的 NVMe 版本让服务器提供 774,044 IOPS 的峰值性能，延迟为 163μs。

SQL 80-20 中的 SAS 看到服务器峰值为 254,044 IOPS，延迟为 491μs。

对于带有 NVMe 的 SQL 80-20，R640 能够达到 652,259 IOPS 的峰值，延迟为 193μs。

转向 Oracle 工作负载，加载 SAS 的 R640 达到 239,794 IOPS 的峰值，延迟为 533 微秒。

对于 NVMe Oracle，服务器峰值为 570,158 IOPS，延迟为 230μs。

对于 SAS Oracle 90-10，服务器的峰值为 263,745 IOPS，延迟为 327μs。

带有 NVMe 的 Oracle 90-10 峰值达到 615,818 IOPS，延迟仅为 141 微秒。

R80 中配备 SAS 驱动器的 Oracle 20-640 为我们提供了 239,107 IOPS 的峰值性能，延迟为 361μs。

对于带有 NVMe 驱动器的 Oracle 80-20，服务器峰值为 532,046 IOPS，延迟为 163μs。

接下来，我们切换到完整和链接的 VDI 克隆测试。 对于使用 SAS 的 VDI 完整克隆启动，PowerEdge R640 的峰值为 221,147 IOPS，延迟为 575μs，然后略有下降。

在 VDI 完整克隆启动时查看 NVMe R640，服务器峰值为 626,040 IOPS，延迟为 205μs。

对于 SAS VDI Full Clone Initial Login，服务器在大约 105K IOPS 之前有亚毫秒延迟，峰值为 107,280 IOPS，延迟为 1.11ms。

使用 NVMe 的 VDI 完整克隆初始登录的服务器峰值为 246,628 IOPS 和 476μs 的延迟。

对于使用 SAS 驱动器的 VDI 完整克隆星期一登录，R640 的峰值为 79,495 IOPS，延迟为 797μs。

借助 NVMe 驱动器，服务器能够达到 161,771 IOPS 的峰值，VDI 完整克隆星期一登录的延迟为 386 微秒。

切换到 VDI 链接克隆测试后，加载 SAS 的 R650 的启动峰值性能为 125,587 IOPS，延迟为 506 微秒。

对于 NVMe VDI 链接克隆启动测试，服务器峰值为 346,693 IOPS，延迟为 182μs。

使用 SAS 的 VDI 链接克隆初始登录显示服务器峰值为 47,656 IOPS，延迟为 662μs。

对于 NVMe 链接克隆初始登录，R640 的峰值为 87,384 IOPS，延迟为 359μs。

对于 VDI 链接克隆星期一登录，基于 SAS 的 PowerEdge R640 具有亚毫秒延迟，直到大约 59K IOPS 并达到 60,708 IOPS 的峰值，延迟为 1.04 毫秒。

最后，NVMe 版本的 VDI Linked Clone Monday Login 的服务器峰值为 120,850 IOPS，延迟为 521μs。

总结

Dell EMC PowerEdge R14 作为最初的第 640 代 PowerEdge 服务器之一推出，是一款双插槽 1U 服务器，旨在在很小的空间内平衡功率、密度和成本。 该服务器可以设置两个英特尔至强可扩展 CPU，每个处理器最多 28 个内核，并具有 24 个 DIMM 插槽，最多可填充 3TB RAM 或 12 个可填充 NVDIMM。 对于存储，用户可以为 R640 配备 2.5 个 3.5 英寸托架或 12 个 2.5 英寸托架（它也可以配置为 10 个 2 英寸托架，前 640 个，后 XNUMX 个）。 与所有 PowerEdge 服务器一样，RXNUMX 带有多个管理选项和工具，包括 iDRAC 和 OpenManage。 该服务器可以处理多种不同的用例，戴尔易安信针对 SDS、服务提供商、应用程序层、密集私有云、虚拟化和 HPC。

在我们的应用程序性能基准测试中，我们查看了利用 VMware 的 PowerEdge R640 的性能，以查看单个 VM 性能以及总体性能。 在我们的 SQL Server 事务测试中，我们看到总得分为 12,638.2 TPS，总延迟仅为 4 毫秒。 对于 Sysbench，我们看到了 13,046 TPS 的聚合事务性能和 9.8 毫秒的平均延迟，而对于最坏情况下的延迟，我们看到的聚合延迟仅为 19.9 毫秒。

在我们的裸机 VDBench 工作负载中，我们同时运行 SAS 和 NVMe 存储。 如上所述，这并不是要看哪个“更好”，因为显然 NVMe 将具有更高的性能。 但是，这向潜在用户展示了他们对不同类型的存储介质的期望。 我们不会查看上面的每个结果，而是只看一下每种驱动器类型的一些亮点。 对于 SAS 驱动器，我们看到 R640 的随机性能峰值得分为 271K IOPS 读取和约 267K IOPS 写入，显示峰值连续速度为 1.61GB/s 读取和 1.171GB/s 写入。 在我们的其余测试中，基于 SAS 的 R640 能够保持亚毫秒级的延迟性能，但 VDI 完整克隆初始登录和 VDI 链接克隆星期一登录除外，在这两种情况下，服务器的延迟都刚刚超过 1 毫秒。 NVMe 驱动器显示高达 2.7 万次随机读取 IOPS 和 1.26 万次随机写入 IOPS，序列号达到 12.1GB/s 读取和 5.6GB/s 写入。 NVMe 驱动器还能够在我们的 SQL 工作负载中达到近 1 万次 IOPS，在我们的 Oracle 工作负载中达到 640 万次 IOPS。 RXNUMX 的 NVMe 版本始终具有亚毫秒级延迟。

与其前身一样，1U PowerEdge 系列提供了很多功能，包括多种选项和令人难以置信的机箱定制级别。 这一次，R640 带来了如此多的配置选项，很容易理解为什么它是 Dell EMC SDS 上市战略的关键，其中计算比板载容量更重要。 R640 非常适合 vSAN/VxRail 和 XC 系列 (Nutanix) 等主流 HCI 用例，以及 VxRack SDDC 等更大的 HCI/CI 可扩展解决方案。 当然，除了可能依赖 OpenStack 和 Redfish 等软件工具的传统 Dell EMC 类超大规模数据中心之外，R640 还可以在其他经典环境中正常工作。 无论如何，R640 是 PowerEdge 系列的重要补充，并且肯定会找到适合各种用例的方式。

戴尔易安信 PowerEdge R640

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