NetApp AFF A300 评测

2017 年 XNUMX 月，我们发布了对 NetApp A200 全闪存阵列. 我们真的很喜欢性能和功能集； 最终它赢得了仅有的五个之一 编辑选择奖 我们在 2017 年放弃了。当时我们非常兴奋地从 NetApp 获得了下一个系统以供审查。 A300是 2016年秋季推出，并坚定地瞄准中端存储客户。 这与 A200 的目标并不完全不同； A300 只是比其较小的表亲增加了更多的性能和可扩展性。 A300 当然运行最新版本的 ONTAP 并支持高达 30TB 的 SSD，并且与 A200 一样易于设置。

2017 年 XNUMX 月，我们发布了对 NetApp A200 全闪存阵列. 我们真的很喜欢性能和功能集； 最终它赢得了仅有的五个之一 编辑选择奖 我们在 2017 年放弃了。当时我们非常兴奋地从 NetApp 获得了下一个系统以供审查。 A300是 2016年秋季推出，并坚定地瞄准中端存储客户。 这与 A200 的目标并不完全不同； A300 只是比其较小的表亲增加了更多的性能和可扩展性。 A300 当然运行最新版本的 ONTAP 并支持高达 30TB 的 SSD，并且与 A200 一样易于设置。

在建筑上，这些单元略有不同。 A200 机箱将驱动器和控制器组合在一个 2U 封装中，而 A300 在 3U 机箱中有一组专用控制器，并且驱动器作为架子添加 (12Gb/s SAS)。 A300 仅需要 12 个 SSD 即可启动，但在 NAS 配置中可扩展到超过 140PB 原始容量（560PB 有效），在 SAN 中可扩展到 70PB 原始容量（280PB 有效）。 NetApp 支持 10GbE、40GbE 以及高达 32Gb 的光纤通道和带有 32Gb FC 适配器的 NVMe/FC。

我们正在审查的设备配置了一个装有 224 个 24GB SSD 的 DS960C 架子。 主要连接是八个 32Gb FC 端口，通过每个控制器中的 2 个双端口卡。 在审查时，A300 正在运行 ONTAP 9.4 版。

NetApp AFF A300 规格

设计与建造 

NetApp AFF A300 看起来或多或少像 A200 的稍高版本。 挡板是银色的，主要用于通风。 NetApp 品牌位于左侧。 左侧还有状态 LED 灯。 在前面，我们看到用于插入 2.5 英寸驱动器的存储架。

该设备的后部两端都有冗余的热插拔 PSU，以及热插拔风扇。 在右侧，PSU 旁边，是四个 PCIe 插槽，允许连接 40GbE 和 32Gb FC，我们的模型装有四个 32Gb FC 卡。 在左侧，很容易看到两个控制器（一个在另一个之上）。 这里是 SAS 端口、网络和管理端口所在的位置。

性能

对于性能，我们将比较 A300 和 A200。 同样，这不一定是哪个性能更好（更强大的阵列 A300 将胜出）。 这是为了向潜在用户展示他们在性能和存储需求下的期望。 与两种 NetApp 模型相比，我们启用了完整的数据缩减功能，展示了真实世界的性能。 正如我们在之前的 A200 评论中指出的那样，NetApp 数据缩减服务对性能的影响微乎其微。

我们的 NetApp AFF A300 配置包括 8 个 32Gb FC 端口和一个 24 盘位磁盘架。 在我们的 A24 中部署的 960 个 300GB SSD 中，我们将其分成两个 RAID-DP 聚合，每个 SSD 分成两半。 虽然驱动器数量与之前评测过的 A200 相同，但 A200 在 CPU 利用率方面完全达到了顶峰。 NetApp 产品组合中的 A300 和后续更高型号均适用于需要越来越多 I/O 和带宽的部署。

在我们的综合基准测试中用于测试 NetApp AFF A300 的环境包括八台 Dell EMC R740xd PowerEdge 服务器，每台服务器都有一个双端口 16Gb FC HBA 和一个在 Brocade G620 交换机上运行的双交换机 FC 结构。

应用程序工作负载分析

NetApp AFF A300 的应用程序工作负载基准包括通过 SysBench 的 MySQL OLTP 性能和使用模拟 TPC-C 工作负载的 Microsoft SQL Server OLTP 性能。

测试是在 FC 上使用四个 16Gb 链路执行的，每个控制器有两个连接。

SQL Server 性能

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 测试正在寻找延迟性能。

此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2，并由 Quest 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 A1,500 上均匀分布四个 300 规模的数据库（每个控制器两个 VM）。

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

SQL Server OLTP Benchmark Factory LoadGen 设备

• Dell PowerEdge R730 虚拟化 SQL 4 节点集群
  • 集群中 5 个 2690GHz 的 Intel E3-249 v2.6 CPU（每个节点两个，12GHz，30 核，XNUMXMB 缓存）
  • 1TB RAM（每个节点 256GB，16GB x 16 DDR4，每个 CPU 128GB）
  • 4点¯x Emulex 16GB 双端口 FC HBA
  • 4点¯x Emulex 10GbE 双端口网卡
  • VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

查看 NetApp A300 的事务性能，其总得分为 12,628.7 TPS，单个虚拟机的得分从 3,155.751 TPS 到 3,158.52 TPS 不等。 这使其性能与 A200 相当相似，A12,583.8 的总得分为 XNUMX TPS，因为两者都运行到设定的限制。 对性能和性能改进的更好理解来自于延迟。

对于平均延迟，A300 的总得分为 8 毫秒，比 A200 的 25 毫秒快得多。 单个虚拟机的范围从 6 毫秒到 10 毫秒不等。

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。 负载生成系统是 戴尔 R730 服务器; 在本次审查中，我们的范围从四到八个不等，每个 4VM 组扩展服务器。

Dell PowerEdge R730 虚拟化 MySQL 4-5 节点集群

• 8-10 个英特尔 E5-2690 v3 CPU，用于集群中的 249GHz（每个节点两个，2.6GHz，12 核，30MB 缓存）
• 1-1.25TB RAM（每个节点 256GB，16GB x 16 DDR4，每个 CPU 128GB）
• 4-5 倍 Emulex 16GB 双端口 FC HBA
• 4-5 倍 Emulex 10GbE 双端口网卡
• VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

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

对于 Sysbench，我们测试了几组 VM，包括 8、16 和 32，并且我们在数据缩减“开启”和“原始”形式下运行 Sysbench。 对于事务性能，NetApp A300 能够达到 13,347VM 的 8 TPS、18,125VM 的 16 TPS 和 22313VM 的 32 TPS，分别比 A5,041 提高了 9,727 TPS 和 200 TPS。

在 300VM、19.18VM 和 28.27VM 下，A46.04 的 Sysbench 平均延迟分别达到 8ms、16ms 和 32ms，再次显着优于 A200。

对于我们最坏情况下的延迟，A300 42.97VM 的延迟仅为 8ms，68.82VM 的延迟为 16ms，109.66VM 的延迟为 32ms，比 A200 的 8VM 和 16VM 分数有了显着改善。

VDBench 工作负载分析

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。 在阵列端，我们使用 Dell PowerEdge R740xd 服务器集群：

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 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

从峰值随机 4K 读取性能开始，A300 的表现要好得多，达到 450K IOPS，然后超过 1 毫秒，峰值达到 635,342 IOPS，延迟为 6.4 毫秒。 相比之下，A200 的亚毫秒级延迟高达约 195K IOPS，峰值得分约为 249K IOPS，延迟为 14ms。

对于峰值 4K 随机写入性能，A300 在亚毫秒延迟时达到大约 140K IOPS，并在 208,820 IOPS 的峰值下延迟 9.72 毫秒。 这是对 A200 的显着改进，A45 具有亚毫秒级延迟性能，直到大约 85K IOPS，峰值约为 19.6K IOPS，时间为 XNUMXms。

切换到顺序工作负载，我们查看峰值 64K 读取性能，此处 A300 在打破亚毫秒延迟性能之前达到了大约 80K IOPS 或 5GB/s。 A300 的峰值约为 84,766K IOPS 或 5.71GB/s，延迟为 3.64ms，然后与 A200 的峰值 60K IOPS 或 3.75GB/s 和 8.5ms 的延迟相比略有下降。

通过 64K 顺序写入，我们看到两个模型之间的性能又一次巨大飞跃。 A300 具有亚毫秒延迟，直到大约 31K IOPS 或 1.91GB/s，而 A200 为 6K 或大约 500MB/s。 对于峰值性能，我们看到 A300 在 48,883 毫秒的延迟下达到 3.1 IOPS 或 4.8GB/s，而 A200 在 19.7 毫秒的延迟下达到 1.22K IOPS 或 12.85GB/s。

接下来是我们的 SQL 工作负载基准测试。 A300 在延迟突破 430 毫秒之前使其超过 1K IOPS。 在其巅峰时期，A300 能够以 488,488 毫秒的延迟达到 2.1 IOPS，而 A200 的 179K IOPS 和 5.7 毫秒延迟。

对于 SQL 90-10，A300 达到了 330K IOPS 左右，延迟为亚毫秒级，峰值为 416,370 IOPS，延迟为 2.46ms。 这是 A200 (90K IOPS) 性能的四倍多，延迟不到一半 (6.5ms)。

SQL 80-20 看到 A300 在不到 250 毫秒的时间内再次达到大约 1K IOPS，然后以 360,642 毫秒的延迟达到 2.82 IOPS 的峰值。 这使其具有超过 150K IOPS 的更高性能和 A200 一半的延迟。

继续我们的 Oracle 工作负载，我们看到 A300 达到约 240K IOPS，延迟为亚毫秒，而阵列峰值为 340,391 IOPS，延迟为 3.6 毫秒。 这再次超越了峰值为 200K IOPS 且延迟为 125 毫秒的 A10.2 模型。

对于 Oracle 90-10，情况大致相同：A300 具有亚毫秒延迟，直到超过 375K IOPS，峰值为 417,869 IOPS，延迟为 1.53 毫秒。 从角度来看，A200 在大约 1K IOPS 时突破 100ms，在 155K IOPS 时达到峰值，延迟为 4.2ms。

对于 Oracle 80-20，我们看到了亚毫秒级的延迟，直到大约 285K IOPS 和 362,499 IOPS 的峰值性能以及 1.62 毫秒的延迟。 这再次显示出 A200 的两倍以上的性能和不到一半的延迟。

接下来我们切换到我们的 VDI 克隆测试，完整和链接。 对于 VDI 完整克隆启动，A300 保持在 1 毫秒以下，直到大约 225K IOPS 并达到 300,128 IOPS 的峰值，延迟为 3.46 毫秒。 与 A200 的 122K IOPS 峰值和 8.6 毫秒的延迟相比，这是一个巨大的性能飞跃。

通过 VDI 完整克隆初始登录，A300 在超过 75 毫秒之前达到了 1K IOPS，并继续以 123,984 毫秒的延迟达到 7.26 IOPS 的峰值。 A300 的亚毫秒延迟性能优于 A200 的峰值性能，48K IOPS，延迟为 18.6ms。

VDI FC Monday Login 显示了另一个巨大的性能提升，A300 在 80 毫秒内达到大约 1K IOPS，峰值为 131,628 IOPS 或 2.2GB/s，延迟为 3.89ms。 这与 A200 的 49K IOPS 峰值性能和 10.4 毫秒的延迟相比。

切换到 VDI 链接克隆 (LC)，A300 的延迟性能超过 175K IOPS，达到 215,621 IOPS 的峰值，启动测试的延迟为 2.28 毫秒。 相比之下，A200 的峰值为 95.k IOPS，延迟为 5.13 毫秒。

在性能上存在很大差异，VDI LC 初始登录的 A300 峰值为 95,296 IOPS，延迟为 2.68 毫秒，而 A200 的峰值为 37K IOPS，延迟为 6.95 毫秒。

最后，我们查看 VDI LC Monday Login，其中 A300 在 60K IOPS 之前具有亚毫秒延迟，峰值为 94,722 IOPS 或 2.3GB/s，延迟为 5.4ms。 A200 在达到 17K IOPS 之前具有亚毫秒级延迟，并在大约 37k IOPS 和 13.3ms 延迟时达到峰值。

结语

NetApp 去年发布了令人印象深刻的 A200 全闪存阵列，赢得了我们的一项大奖 编辑选择奖. 功能更强大的 NetApp AFF A300 的发布并不代表 A200 的替代品，它是为需要额外容量和性能的用户提供的功能更强大的 AFA。 A300 是双主动-主动控制器设置的 3U 外形规格，外加磁盘架。 A300 可以比它的小表弟多得多的容量：NAS 中的 140PB 原始容量（560PB 有效）和 SAN 中的 70PB 原始容量（280PB 有效）。 A300 支持高达 40GbE 和 FC 32Gb 的网络。

对于应用程序分析，我们在 A200 和 A300 上运行了 SQL Server 和 Sysbench，并启用了数据缩减 (DR)。 对于 SQL 的事务性能，我们看到 A300 的总得分为 12,628.7 TPS，高于 A200 的 12,583.8 TPS。 对于 SQL Server 平均延迟，我们发现 A300 的总延迟为 8 毫秒，而 A200 为 25 毫秒，增加幅度更大。 我们使用 Sysbench 测试了 8、16 和 32 个虚拟机组，A300 的 TPS 分别为 13,347、18,125、22,313，平均延迟分别为 19.18 毫秒、28.27 毫秒和 46.04 毫秒，最坏情况下的延迟分别为 42.97 毫秒、68.82 毫秒、和 109.66ms 分别。

对于综合性能，我们测试了 A300，并将 VDBench 定位为 A200 作为参考点。 再次说明，A300和A200的对比，不是比较谁更好（A300更强大，所有测试性能都完胜A200），更多的是用户可以期待什么，如何选择他们给定的需求。 A300 提供了一些令人印象深刻的数字亮点，包括 4K IOPS 读取和近 635K IOPS 写入的随机 209K 峰值性能。 对于 64K 顺序，阵列达到 5.71GB/s 读取和 3.1GB/s 写入。 对于我们的 SQL 基准测试，A300 能够接近 490K IOPS，SQL 416-90 的 10K IOPS，SQL 361-80 的 20K IOPS。 Oracle 结果约为 340K IOPS，Oracle 418-90 为 10K IOPS，Oracle362-80 为 20K IOPS。

在我们的评论中，我们很少将设备相互比较，但在这种情况下，A200 与 A300 的比较是合适的，如果没有其他东西可以证实 NetApp 声称的两个系统之间的性能跳跃。 A200（以及随后的 A220）非常适合小型操作甚至某些 ROBO 场景，而 A300 在整体性能方面有了很大的飞跃，适用于具有大量混合工作负载的大型组织，或者可能适合某些人就像区域托管服务提供商一样。 最后，A300 与 A200 非常相似，只是在可扩展性、IO 端口灵活性和整体性能方面更多。 NetApp A300 延续了 A200 的优势，使其成为我们实验室中的又一宠儿，并最终成为 NetApp ONTAP 存储产品组合的另一款出色产品。

NetApp 全闪存阵列

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