Advantech ASR-3100PP 是更大的 ASR-3100 系列的一部分，該系列由存儲量大的 1U 服務器組成。 每台服務器提供 16 個 2.5 英寸存儲托架，採用雙堆棧格式，其中 8 個托架位於機箱的傳統前部，另外 8 個托架位於靠近機箱前部的托架後面。 ASR-3100PP 變體的獨特之處在於它始終是 NVMe，僅在一個機架單元中就提供了巨大的性能配置文件。 為了確保客戶能夠將所有 NVMe 存儲用於重要應用程序，研華在主板上包括兩個 M.2 2242 SATA 插槽，用於安裝操作系統，並帶有可選的 RAID1 鏡像。 此外，該系統提供 16 個 DIMM 插槽，最高支持 512GB RAM、雙 Intel Xeon E5-2600 v3/v4 CPU 插槽、兩個 PCIe x8 擴展插槽（一個 FHHL、一個 HHHL）、冗餘 1100W 冗餘電源和 IPMI 支持。
Advantech ASR-3100PP 是更大的 ASR-3100 系列的一部分，該系列由存儲量大的 1U 服務器組成。 每台服務器提供 16 個 2.5 英寸存儲托架，採用雙堆棧格式，其中 8 個托架位於機箱的傳統前部，另外 8 個托架位於靠近機箱前部的托架後面。 ASR-3100PP 變體的獨特之處在於它始終是 NVMe，僅在一個機架單元中就提供了巨大的性能配置文件。 為了確保客戶能夠將所有 NVMe 存儲用於重要應用程序，研華在主板上包括兩個 M.2 2242 SATA 插槽，用於安裝操作系統，並帶有可選的 RAID1 鏡像。 此外，該系統提供 16 個 DIMM 插槽，最高支持 512GB RAM、雙 Intel Xeon E5-2600 v3/v4 CPU 插槽、兩個 PCIe x8 擴展插槽（一個 FHHL、一個 HHHL）、冗餘 1100W 冗餘電源和 IPMI 支持。
將如此多的 NVMe 驅動器整合到一個 1U 機箱中，為 ASR-3100PP 開闢了許多用例。 在本地運行事務數據庫等應用程序以獲得最佳性能將是一個共同的起點。 該系統還可以很好地滿足帶寬要求很高的要求，例如媒體和娛樂領域的渲染和編輯要求。 對於運行自己的軟件的環境，ASR-3100PP 可以在大型環境中構建出色的緩存或層。 當然，無數軟件定義的供應商也可以利用該平台，儘管他們中的大多數在能夠利用如此多的存儲性能方面有點落後。
對於這個特定型號，美光提供了所有 NVMe SSD（800GB 9100 SSD）和 RAM（在本例中為 32 個 512GB DIMM，總共 3100GB）。 雖然 CPU 和網絡在提高任何給定服務器的性能方面大有幫助，但美光的上述貢獻確實會對提高 ASR-XNUMXPP 的整體性能產生巨大影響。 第二行和驅動器托架還允許 SATA 驅動器（可選 SAS），適合那些希望以較低價格增加更多容量的人。
研華 ASR-3100PP 規格
- 外形尺寸：1U
- CPU：Intel Xeon E5-2600 v3/v4 系列（LGA2011-R3 插槽）
- 芯片組：Intel C612
- 最大內存：512GB DDR4
- 驅動器托架：16 個 2.5” NVMe/SAS 12Gb/s/SATA 6Gbs
- 輸入/輸出端口：
- 1x的USB 2.0
- 4x的USB 3.0
- 2 個 RJ-45 局域網
- 1x VGA
- 1x 通信
- PCIe 插槽：2 x PCIe Gen3 x8 插槽（支持 1x HHHL 卡和 1x FHHL 卡）
- 電源：
- 80 PLUS 白金1+1冗餘電源
- 900W@100~120V
- 1100W@200~240V
- 輸入範圍：AC 100 ~ 240 V
- 環境
- 工作溫度：0 ~ 40° C (32 ~ 104° F)
- 工作濕度：10 ~ 85% @ 40° C
- 振動（5 ~ 500 赫茲）：0.25 Grms
- 外形尺寸（寬x高x深）：806點¯x430點¯x44（毫米）
設計和建造
Advantech ASR-3100PP 是一款 1U 服務器，採用獨特的方式從正面安裝 16 個 NVMe 驅動器。 設備正面有八個 2.5 英寸托架。 左側還有電源、位置和重置按鈕，以及驅動器和 LAN 指示燈。 設備的右側有一個 USB 2.0 端口。 前 8 個隔間的正後方是第二組 8 個隔間。 為了拿到它們，用戶需要向前拉兩個標籤，然後以一定角度向上拉第二個托盤。 這不是最容易進入的東西，但不應該擔心第二個托盤意外打開。
移動到設備的後部，從左到右，有兩個可拆卸 PSU、一個串行端口和一個 VGA 端口、四個 USB 3.0 端口、兩個 RJ-45 LAN 端口和兩個 PCIe 插槽（一個是我們的10GbE 網卡）。
管理
再看ASR-3100PP的管理，服務器採用美國Megatrends MEGARAC IPMI管理軟件。 從主屏幕上，用戶可以輕鬆查看設備和網絡信息、傳感器和 PMBus 監控以及事件日誌等內容。
單擊服務器運行狀況，用戶可以深入了解傳感器運行狀況等內容，以更詳細地了解服務器中發生的情況。
系統性能
每 系統平台 VM 配置了三個虛擬磁盤，一個用於啟動 (~92GB)，一個用於預構建數據庫 (~447GB)，第三個用於測試中的數據庫 (270GB)。 從系統資源的角度來看，我們為每個虛擬機配置了 16 個 vCPU、60GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。
Sysbench 測試配置（每個虛擬機）
- 中央操作系統 6.3 64 位
- 存儲空間：1TB，已使用 800GB
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- 數據庫表：100
- 數據庫大小：10,000,000
- 數據庫線程：32
- 內存緩衝區：24GB
- 測試時長：3 小時
- 2 小時預處理 32 個線程
- 1 小時 32 個線程
我們的 Sysbench 測試在 99 個線程的峰值負載下測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲和平均 32% 延遲。 首先查看平均 TPS，ASR-3100 達到了 10,080 TPS，其中每個 NVMe SSD 上都有一個 MySQL VM。 該測試的主要限制不是 NVMe SSD，而是 CPU 本身達到頂峰。
轉到 Sysbench 基準測試的平均延遲，ASR-3100 在令人印象深刻的工作負載期間保持了 25.39 毫秒的平均延遲。
就我們最壞的 MySQL 延遲情況（第 99 個百分位延遲）而言，ASR-3100 不高於 49.47 毫秒。
SQL Server 性能
StorageReview 的 Microsoft SQL Server OLTP 測試協議採用事務處理性能委員會的基準 C (TPC-C) 的最新草案，這是一種模擬複雜應用程序環境中活動的在線事務處理基準。 TPC-C 基準比綜合性能基準更接近於衡量數據庫環境中存儲基礎設施的性能優勢和瓶頸。
每個 SQL Server VM 都配置有兩個虛擬磁盤：100GB 卷用於啟動，500GB 卷用於數據庫和日誌文件。 從系統資源的角度來看，我們為每個虛擬機配置了 16 個 vCPU、64GB DRAM 並利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 雖然我們之前測試的 Sysbench 工作負載在存儲 I/O 和容量方面使平台飽和，但 SQL 測試尋找延遲性能。
此測試使用在 Windows Server 2014 R2012 來賓虛擬機上運行的 SQL Server 2，由戴爾的數據庫基準工廠進行壓力測試。 雖然我們對該基準測試的傳統用法是在本地或共享存儲上測試 3,000 規模的大型數據庫，但在本次迭代中，我們專注於在我們的服務器上均勻分佈四個 1,500 規模的數據庫。
SQL Server 測試配置（每個虛擬機）
- 在Windows Server 2012 R2
- 存儲空間：分配 600GB，使用 500GB
- SQL Server 2014的
- 數據庫大小：1,500 規模
- 虛擬客戶端負載：15,000
- 內存緩衝區：48GB
- 測試時長：3 小時
- 2.5 小時預處理
- 30分鐘採樣期
在 SQL Server 測試期間，ASR-3100 給出了 12,520.8 TPS 的強大性能。 單個虛擬機的範圍從 3,124.8 TPS 到 3,136 TPS。 在這種情況下，僅利用了 4 個 NVMe SSD，並且作為對延遲敏感的測試，不同型號的驅動器會有不同的反應。
在 SQL Server 的平均延遲中，ASR-3100 的總延遲為 48.3 毫秒，單個虛擬機的延遲範圍為 39 毫秒至 57 毫秒。
企業綜合工作負載分析
我們的企業硬盤驅動器基準測試流程預先將每個驅動器置於穩定狀態，工作負載與設備將在 16 個線程的重負載下進行測試，每個線程有 16 個未完成隊列。 然後在多個線程/隊列深度配置文件中以設定的時間間隔對其進行測試，以顯示輕度和重度使用情況下的性能。 由於硬盤驅動器很快就會達到其額定性能水平，因此我們只繪製出每個測試的主要部分。
預處理和初級穩態測試：
- 吞吐量（讀+寫 IOPS 聚合）
- 平均延遲（讀+寫延遲一起平均）
- 最大延遲（峰值讀取或寫入延遲）
- 延遲標準偏差（讀+寫標準偏差一起平均）
我們的企業綜合工作負載分析包括四個基於實際任務的配置文件。 開發這些配置文件是為了更容易與我們過去的基準測試以及廣泛發布的值（例如最大 4K 讀寫速度和 8K 70/30，通常用於企業驅動器）進行比較。
- 4K
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 4K
- 8K 70/30
- 70% 讀取，30% 寫入
- 100% 8K
- 128K（連續）
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 128K
在我們的第一個企業工作負載中，我們測量了具有 4% 寫入和 100% 讀取活動的隨機 100K 性能的長樣本。 在這裡，ASR-3100 達到了令人印象深刻的 2,309,900 IOPS 讀取和 923,371 IOPS 寫入。
ASR-3100 的平均延遲達到了另一輪令人印象深刻的數字，讀取延遲為 1.77 毫秒，寫入延遲為 4.43 毫秒。
在最大延遲情況下，數字爬升至 128.5 毫秒讀取和 39.5 毫秒寫入。
ASR-3100 以 4 毫秒的讀取時間和 1.94 毫秒的寫入時間完成了另一組令人印象深刻的標準偏差數字，從而完成了 2.01K 基準測試。
在我們的下一個基準測試中，我們將傳輸大小加倍至 8K。 ASR-3100 再次帶來令人印象深刻的數字，讀取 1,487,800 IOPS 和寫入 IOPS 1,097,500。
在我們接下來的四個圖表中，我們將顯示基於一個協議的結果，該協議由 70% 的讀取操作和 30% 的寫入操作組成，傳輸大小為 8K。 因此，工作負載從 2 個線程和 2 個隊列深度變化到 16 個線程和 16 個隊列。 在這裡，ASR-3100 的峰值接近 1.6 萬 IOPS。
同樣，平均延遲令人印象深刻。 這次在整個基準測試中，平均延遲開始時低至 0.2 毫秒，峰值僅為 2.56 毫秒。
最大延遲開始時很強勁，然後迅速增加並達到 87.55 毫秒的峰值。
再一次，ASR-3100 表現出色，標準偏差延遲從 0.24 毫秒到僅 1.34 毫秒不等。
最終的綜合基準測試使用更大的 128K 傳輸大小以及 100% 讀取和 100% 寫入操作。 在這裡，Advantech ASR-3100 確實有些天方夜譚。 對於讀取，服務器達到 37.265GB/s，對於寫入，它達到 9.583GB/s。
結論
研華已經想出如何將 2.5 個 1 英寸 NVMe SSD 塞進 8U 外形尺寸並用它生產出性能極高的服務器。 該服務器的一個獨特之處在於它有 8 個用於熱插拔 NVMe SSD 的前置托架，第二組 45 個托架就在第一個托架後面，可以通過將部分向上翻轉大約 5 度角來訪問角度。 除此之外，這款佔地面積小的服務器配備雙英特爾至強 E2600-3 v4/v512 CPU、高達 800GB 的內存、IPMI 支持和兩個用於進一步擴展的 PCIe 插槽。 對於我們的特定構建，美光提供了 9100 個 512GB 4 NVMe 驅動器和 16GB DDR32 內存（XNUMX x XNUMXGB DIMM）。
在性能方面，ASR-3100PP 具有強大的 SysBench 和 SQL Server 數據。 對於 SysBench，服務器的 TPS 得分為 10,080，平均延遲為 25.38 毫秒，最壞情況延遲為 49.47 毫秒。 Sysbench 非常佔用 CPU，因此用戶可以使用更少的驅動器達到類似的性能數字，儘管是更高容量的型號。 SQL Server 的總成績也很出色，達到了 12,520.8 TPS 和 48.3 毫秒的平均延遲。 我們的 SQL Server 測試（雖然不受 CPU 限制）可能會使用不同的 SSD 型號產生不同或更好的結果。 從存儲的角度來看，ASR-3100PP 與驅動器無關，因此天空確實是客戶最終如何配置它的限制。
切換到合成材料後，ASR-3100PP 令人難以置信的潛力真正展現出來。 在我們的 4K 基準測試中，服務器的吞吐量超過 2.3 萬次 IOPS 讀取和 923K IOPS 寫入，平均延遲為 1.77 毫秒讀取和 4.43 毫秒寫入，每個驅動器的有效隊列深度為 256。 在 100% 讀/寫 8K 吞吐量下，服務器達到近 1.5 萬次 IOPS 讀取和超過 1 萬次 IOPS 寫入。 憑藉 8K 70% 讀取/30% 寫入，該服務器的吞吐量達到另一個令人印象深刻的峰值，超過 1.5 萬次 IOPS。 在我們的大塊 128K 基準測試中，服務器具有令人難以置信的 37.3GB/s 讀取速度和 9.6GB/s 寫入速度。 對於可以利用此服務器的用例，結果簡直令人難以置信。
優點
- 16U 外形尺寸的 1 個 NVMe 驅動器
- 起始價低
- 創紀錄的合成性能
缺點
- PCIe 擴展僅限於 16 條通道（或約 12-13GB/s 輸出）
底線
研華 ASR-3100PP 是企業購買者的理想服務器，他們可以適當地利用該服務器提供的最大性能，同時受益於密集的佔用空間。
