戴爾易安信 PowerEdge R640 評測

PowerEdge R640 是一款可擴展的 1U 機架式服務器，專為通過 2 插槽平台進行計算和存儲而設計。 R640 被描述為性能、成本和密度之間的平衡，旨在處理來自一系列不同數據中心用例的工作負載——特別是密集的軟件定義存儲、服務提供商、應用程序層、密集的私有云、虛擬化和高性能計算（高性能計算）。 此外，戴爾將 PowerEdge R640 構建為易於部署的服務器，並且可以使用 Dell EMC VxFlex Ready 節點從 3 個節點無縫擴展到 1000 個以上的節點，用於軟件定義的存儲。

PowerEdge R640 是一款可擴展的 1U 機架式服務器，專為通過 2 插槽平台進行計算和存儲而設計。 R640 被描述為性能、成本和密度之間的平衡，旨在處理來自一系列不同數據中心用例的工作負載——特別是密集的軟件定義存儲、服務提供商、應用程序層、密集的私有云、虛擬化和高性能計算（高性能計算）。 此外，戴爾將 PowerEdge R640 構建為易於部署的服務器，並且可以使用 Dell EMC VxFlex Ready 節點從 3 個節點無縫擴展到 1000 個以上的節點，用於軟件定義的存儲。

PowerEdge R640 包含許多相當強大的組件，以及大量的擴展機會。 例如，它可以配備兩個 Intel Xeon Processor Scalable Family 處理器，每個處理器最多 28 個內核。 它具有 24 個 DIMM 插槽，最大 3TB RAM 和多達 12 個 NVDIMM，最大 192GB RAM。 它還具有兩個交流（或直流）冗餘電源單元。 R640 還支持 PCI 第 3 代擴展卡。

戴爾機架式服務器可配備 2.5 英寸或 3.5 英寸 HDD 和 SSD，並支持多達 8 個 NVMe，適合那些尋求最快存儲性能的用戶。 這是 R630 的 NVMe 數量的兩倍，因此它無疑使這個 1U 平台更加通用。 為此，R640 前面板可配置 8 x 2.5 英寸硬盤或 4 x 3.5 英寸硬盤，或前面板 10 x 2.5 英寸硬盤可選支持 2 x 2.5 英寸硬盤後面板。

PowerEdge R640 支持 USB 端口、NIC 端口、VGA 端口、串行連接器和支持可選閃存卡和一個內部雙 SD 模塊的 IDSDM/vFlash 卡。

為了進行測試，我們為 R640 配置了雙英特爾至強鉑金 8180 處理器和 384GB (32GB x 12) 2666MT/s RAM。 存儲指標是使用 3.2TB NVME（2 x 1.6TB PM1725a NVMe SSD）和 2TB SAS（5 x 400GB PM1635a SAS SSD）獲得的。

Dell EMC PowerEdge R640 規格

設計和建造

儘管 Dell PowerEdge R640 機架式服務器採用非常緊湊的結構，但它仍然擁有大量的多功能性以及不同的配置和擴展選項。 正如我們上面提到的，就存儲而言，這包括一個 8 x 2.5 英寸驅動器系統、一個 4 x 3.5 英寸驅動器系統和一個 10 x 2.5 英寸驅動器系統。

控制面板位於正面左側，是系統運行狀況和系統 ID、狀態 LED 和 iDRAC Quick Sync 2（無線）指示燈的所在地。 狀態 LED 顯示任何出現故障的硬件組件，而可選的無線 Quick Sync 2 指示啟用了 Quick Sync 的系統（允許管理員通過移動設備管理系統的功能）。

與所有機架式服務器一樣，前面板的大部分空間都被驅動器托架佔據。 在我們的 10 驅動器設置中，這意味著最多十個 2.5 英寸熱插拔驅動器（儘管用戶可以選擇使用六個 2.5 英寸熱插拔驅動器），或者最多四個 NVMe 設備。

管理

與其他 PowerEdge 服務器一樣，R640 提供範圍廣泛的管理選項。 如需更深入的了解，讀者可以查看我們在 戴爾易安信 PowerEdge R740xd 評測 以及我們的調查 Dell EMC 的 OpenManage Mobile 應用程序.

性能

在我們查看本地系統性能的部分中，我們有一個裝備精良的 R640，我們正在使用兩個不同的閃存存儲層對其進行測試。 第一個是 NVMe 閃存，跨四個 1.6TB SSD 提供，第二個是 SAS 閃存，跨四個 400GB SSD 提供。 兩者都是三星品牌，但具體部件可能會有所不同，具體取決於構建服務器時選擇的組件。 借助內部的 Intel Platinum 8180 CPU，我們有足夠的 CPU 週期來處理我們的存儲工作負載。 正如我們在介紹部分所述，該服務器配備了雙 Intel 8180 Platinum CPU 和 384GB RAM。 對於我們的應用程序基準測試，我們使用 ESXi 6.5。

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，並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

對於 SQL Server，我們查看了單個 VM 以及總分。 交易結果顯示總得分為 12,638.2 TPS，單個 VM 的範圍從 3,159.5 TPS 到 3,159.6 TPS。

對於 SQL Server 平均延遲，R640 的聚合和單個 VM 延遲均為 4 毫秒。

Sysbench MySQL 性能

我們的第一個本地存儲應用程序基準測試包括通過 SysBench 測量的 Percona MySQL OLTP 數據庫。 該測試測量平均 TPS（每秒事務數）、平均延遲和平均 99% 延遲。

每個 Sysbench 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
• 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

在我們的 Sysbench 基準測試中，我們測試了具有與上述類似佈局的 R640。 對於事務性能，服務器的總平均 TPS 為 13,046，單個 VM 的範圍在 3,231.4 TPS 到 3,308 TPS 之間。

對於 Sysbench 平均延遲，R640 的總得分為 9.8 毫秒，單個虛擬機的運行時間為 9.7 毫秒至 9.9 毫秒。

在我們最壞情況下的第 99 個百分位延遲測量中，服務器達到令人印象深刻的總分 19.9 毫秒，單個虛擬機的延遲時間範圍為 19.7 毫秒到 20 毫秒。

VDBench 工作負載分析

有了最新最好的服務器，投入最新最好的存儲以獲得最大的收益是非常誘人的。 然而，並不是每個人都會這樣做，一些用戶將使用他們現有的存儲或成本更低的基於 SAS 的閃存來升級他們的服務器。 對於我們的審查，我們為每個基準測試在服務器中填充了 NVMe 和 SAS 存儲。 這不是“哪個更好”的場景，因為從性能的角度來看，NVMe 會勝出。 這更像是“給定存儲的預期結果”場景，應該以這種方式來看待。

我們本地性能測試的最後一部分側重於合成工作負載性能。 在此領域，我們在運行 Ubuntu 16.04.4 的裸機環境中利用了四個 SAS 和四個 NVMe SSD。 工作負載配置為對每個驅動器容量的 25% 施加壓力，重點關注持續性能與穩態、最壞情況下的性能。

在對存儲陣列進行基準測試時，應用程序測試是最好的，綜合測試排在第二位。 雖然不能完美代表實際工作負載，但綜合測試確實有助於為具有可重複性因素的存儲設備建立基線，從而可以輕鬆地在競爭解決方案之間進行同類比較。 這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件，包括“四個角”測試、常見的數據庫傳輸大小測試，以及來自不同 VDI 環境的跟踪捕獲。 所有這些測試都利用通用的 vdBench 工作負載生成器，以及一個腳本引擎來自動化和捕獲大型計算測試集群的結果。 這使我們能夠在各種存儲設備上重複相同的工作負載，包括閃存陣列和單個存儲設備。

簡介：

• 4K 隨機讀取：100% 讀取，128 個線程，0-120% 重複率
• 4K 隨機寫入：100% 寫入，64 線程，0-120% iorate
• 64K 順序讀取：100% 讀取，16 個線程，0-120% 迭代
• 64K 順序寫入：100% 寫入，8 個線程，0-120% 迭代
• 綜合數據庫：SQL 和 Oracle
• VDI 完整克隆和鏈接克隆跟踪

查看 SAS 驅動器的峰值讀取性能，PowerEdge R640 能夠保持亞毫秒級延遲，直到接近其峰值性能。 服務器在大約 1K IOPS 時中斷了 269ms，並在大約 271K IOPS 時達到峰值，延遲約為 1.1ms。

對於 R640 上的 NVMe 峰值讀取，我們看到了亞毫秒級延遲，峰值性能為 2,711,968 IOPS，延遲為 186μs。

對於峰值 SAS 寫入性能，R640 始終保持亞毫秒級延遲，峰值性能為 266,641 IOPS，延遲為 807 微秒。

NVMe 驅動器的 4K 寫入性能峰值為 1,265,764 IOPS，延遲僅為 191μs。

當我們切換到順序基準測試 (64K) 時，我們看到了與 PowerEdge R7415 相同類型的性能。 延遲開始時很高（在本例中為 19.8 毫秒），然後隨著基準測試的運行逐漸減少。 帶有 SAS 驅動器的 R640 完成了 25,606 IOPS 或 1.61GB/s，延遲為 2.49ms。

對於 NVMe 64K 順序讀取，R640 的啟動延遲非常低，峰值為 193,493 IOPS 或 12.1GB/s，延遲為 329μs。

同樣，對於順序 64K 寫入，配備 SAS 的 R640 以高延遲（8.9 毫秒）開始，然後以 27,394 IOPS 或 1.71GB/s 的速度結束，延遲為 1.16 毫秒。

同樣，基於 NVMe 的服務器在順序寫入時開始時要低得多，峰值約為 89K IOPS 或 5.6GB/s，延遲約為 315μs。

切換到我們的 SQL 工作負載後，SAS 驅動器的整體表現更好，始終具有亞毫秒級延遲，峰值為 275,406 IOPS，延遲為 418μs。

對於 NVMe 版本服務器上的 SQL 工作負載，我們看到峰值性能為 930,251 IOPS，延遲僅為 135 微秒。

對於我們使用 SAS 的 SQL 90-10，R640 的峰值性能為 268,036 IOPS，延遲為 448μs。

SQL 90-10 的 NVMe 版本讓服務器提供 774,044 IOPS 的峰值性能，延遲為 163μs。

SQL 80-20 中的 SAS 看到服務器峰值為 254,044 IOPS，延遲為 491μs。

對於帶有 NVMe 的 SQL 80-20，R640 能夠達到 652,259 IOPS 的峰值，延遲為 193μs。

轉向 Oracle 工作負載，加載 SAS 的 R640 峰值達到 239,794 IOPS，延遲為 533 微秒。

對於 NVMe Oracle，服務器峰值為 570,158 IOPS，延遲為 230μs。

對於 SAS Oracle 90-10，服務器的峰值為 263,745 IOPS，延遲為 327μs。

帶有 NVMe 的 Oracle 90-10 峰值達到 615,818 IOPS，延遲僅為 141 微秒。

R80 中配備 SAS 驅動器的 Oracle 20-640 為我們提供了 239,107 IOPS 的峰值性能，延遲為 361 微秒。

對於帶有 NVMe 驅動器的 Oracle 80-20，服務器峰值為 532,046 IOPS，延遲為 163μs。

接下來，我們切換到完整和鏈接的 VDI 克隆測試。 對於使用 SAS 的 VDI 完整克隆啟動，PowerEdge R640 的峰值為 221,147 IOPS，延遲為 575μs，然後略有下降。

在 VDI 完整克隆啟動時查看 NVMe R640，服務器峰值為 626,040 IOPS，延遲為 205μs。

對於 SAS VDI Full Clone Initial Login，服務器在大約 105K IOPS 之前有亞毫秒延遲，峰值為 107,280 IOPS，延遲為 1.11ms。

使用 NVMe 的 VDI 完整克隆初始登錄的服務器峰值為 246,628 IOPS 和 476μs 的延遲。

對於使用 SAS 驅動器的 VDI 完整克隆星期一登錄，R640 的峰值為 79,495 IOPS，延遲為 797μs。

借助 NVMe 驅動器，服務器能夠達到 161,771 IOPS 的峰值，VDI 完整克隆星期一登錄的延遲為 386 微秒。

切換到 VDI 鏈接克隆測試後，加載 SAS 的 R650 的啟動峰值性能為 125,587 IOPS，延遲為 506 微秒。

對於 NVMe VDI 鏈接克隆啟動測試，服務器峰值為 346,693 IOPS，延遲為 182μs。

使用 SAS 的 VDI 鏈接克隆初始登錄顯示服務器峰值為 47,656 IOPS，延遲為 662μs。

對於 NVMe 鏈接克隆初始登錄，R640 的峰值為 87,384 IOPS，延遲為 359μs。

對於 VDI 鏈接克隆星期一登錄，基於 SAS 的 PowerEdge R640 具有亞毫秒延遲，直到大約 59K IOPS 並達到 60,708 IOPS 的峰值，延遲為 1.04 毫秒。

最後，NVMe 版本的 VDI Linked Clone Monday Login 的服務器峰值為 120,850 IOPS，延遲為 521μs。

結論

Dell EMC PowerEdge R14 作為最初的第 640 代 PowerEdge 服務器之一推出，是一款雙插槽 1U 服務器，旨在在很小的空間內平衡功率、密度和成本。 該服務器可以設置兩個英特爾至強可擴展 CPU，每個處理器最多 28 個內核，並具有 24 個 DIMM 插槽，最多可填充 3TB RAM 或 12 個可填充 NVDIMM。 對於存儲，用戶可以為 R640 配備 2.5 個 3.5 英寸托架或 12 個 2.5 英寸托架（它也可以配置為 10 個 2 英寸托架，前 640 個，後 XNUMX 個）。 與所有 PowerEdge 服務器一樣，RXNUMX 帶有多個管理選項和工具，包括 iDRAC 和 OpenManage。 該服務器可以處理多種不同的用例，戴爾易安信針對 SDS、服務提供商、應用程序層、密集私有云、虛擬化和 HPC。

在我們的應用程序性能基準測試中，我們查看了利用 VMware 的 PowerEdge R640 的性能，以查看單個 VM 性能以及總體性能。 在我們的 SQL Server 事務測試中，我們看到總得分為 12,638.2 TPS，總延遲僅為 4 毫秒。 對於 Sysbench，我們看到了 13,046 TPS 的聚合事務性能和 9.8 毫秒的平均延遲，而對於最壞情況下的延遲，我們看到的聚合延遲僅為 19.9 毫秒。

在我們的裸機 VDBench 工作負載中，我們同時運行 SAS 和 NVMe 存儲。 如上所述，這並不是要看哪個“更好”，因為顯然 NVMe 將具有更高的性能。 但是，這向潛在用戶展示了他們對不同類型的存儲介質的期望。 我們不會查看上面的每個結果，而是只看一下每種驅動器類型的一些亮點。 對於 SAS 驅動器，我們看到 R640 的隨機性能峰值得分為 271K IOPS 讀取和約 267K IOPS 寫入，顯示峰值連續速度為 1.61GB/s 讀取和 1.171GB/s 寫入。 在我們的其餘測試中，基於 SAS 的 R640 能夠保持亞毫秒級的延遲性能，但 VDI 完整克隆初始登錄和 VDI 鏈接克隆星期一登錄除外，在這兩種情況下，服務器的延遲都剛剛超過 1 毫秒。 NVMe 驅動器顯示高達 2.7 萬次隨機讀取 IOPS 和 1.26 萬次隨機寫入 IOPS，序列號達到 12.1GB/s 讀取和 5.6GB/s 寫入。 NVMe 驅動器還能夠在我們的 SQL 工作負載中達到近 1 萬次 IOPS，在我們的 Oracle 工作負載中達到 640 萬次 IOPS。 RXNUMX 的 NVMe 版本始終具有亞毫秒級延遲。

與其前身一樣，1U PowerEdge 系列提供了很多功能，包括多種選項和令人難以置信的機箱定制級別。 這一次，R640 帶來瞭如此多的配置選項，很容易理解為什麼它是 Dell EMC SDS 上市戰略的關鍵，其中計算比板載容量更重要。 R640 非常適合 vSAN/VxRail 和 XC 系列 (Nutanix) 等主流 HCI 用例，以及 VxRack SDDC 等更大的 HCI/CI 可擴展解決方案。 當然，R640 可以在傳統的 Dell EMC 類超大規模數據中心之外的其他經典環境中正常工作，這些數據中心可能依賴於 OpenStack 和 Redfish 等軟件工具。 無論如何，R640 是 PowerEdge 系列的重要補充，並且肯定會找到適合各種用例的方式。

戴爾易安信 PowerEdge R640

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