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Dell EMC SC5020 存儲陣列評測

by StorageReview 企業實驗室
戴爾易安信 SC5020

Dell EMC SC5020 適用於 Dell EMC 的中端存儲產品組合,並提供多種配置,包括 HDD、SSD 和混合。 SC5020 被標榜為 SMB 的靈活主力,它不會為了具有價格競爭力而降低特性/功能。 事實上,就功能而言,SC5020 與 全閃存SC9000 我們去年審查過。 差異主要圍繞高端性能規格,因為 SC9000 在控制器中具有更多 RAM 和 CPU,因此將具有更高的性能閾值。 就其本身而言,SC5020 使用一個 3U 機箱,帶有兩個主動/主動配置的熱插拔控制器和 30 個 2.5 英寸驅動器托架。 該系統可以通過額外的驅動器架進行擴展,以支持額外的 192 個驅動器,使 SC5020 的最大原始容量超過 2PB。


Dell EMC SC5020 適用於 Dell EMC 的中端存儲產品組合,並提供多種配置,包括 HDD、SSD 和混合。 SC5020 被標榜為 SMB 的靈活主力,它不會為了具有價格競爭力而降低特性/功能。 事實上,就功能而言,SC5020 與 全閃存SC9000 我們去年審查過。 差異主要圍繞高端性能規格,因為 SC9000 在控制器中具有更多 RAM 和 CPU,因此將具有更高的性能閾值。 就其本身而言,SC5020 使用一個 3U 機箱,帶有兩個主動/主動配置的熱插拔控制器和 30 個 2.5 英寸驅動器托架。 該系統可以通過額外的驅動器架進行擴展,以支持額外的 192 個驅動器,使 SC5020 的最大原始容量超過 2PB。

為了吸引中端市場,陣列需要靈活、高效和良好的性能,並且不會破產。 SC5020 將其中的一些想法發揮得淋漓盡致。 從靈活性的角度來看,用戶可以擁有 0-100% 的閃存存儲,並隨著他們的需求和需求的變化而變化。 SC5020 非常適合 Dell EMC 生態系統,無論這是客戶想要進入的方向,還是已經擁有其他幾種 Dell EMC 產品的客戶。 然而,最大的賣點是陣列的效率。 該陣列使用自動化和分層來降低性能成本,並使用智能數據縮減來降低容量成本。 可以在同一驅動器上設置多個級別的 RAID,以幫助匹配當前的活動級別或卷策略。

我們已經預覽了一些 SC5020 性能數據,正如我們發布的關於 新的 SCOS 7.3 更新 剛剛過去的這個夏天。 雖然點更新通常更多地集中在錯誤修復和次要功能改進上,但 7.3 帶來了巨大的性能提升。 當然,SCOS 還提供所有預期的企業數據服務,如重複數據刪除/壓縮、快照、複製、分佈式備份、加密等。 還有很多第三方應用程序支持,包括 VMware、Microsoft、IBM、OpenStack、Oracle、Symantec、Commvault、Foglight 和 Docker。 在運營優勢方面,SC5020 支持電話回​​家、在線無中斷固件更新和 Dell EMC 的 CloudIQ 分析和監控工具。 從管理角度來看,SC5020提供HTML5工具Unisphere for SC和Unisphere Central(多陣列管理),以及Dell Storage Manager(多陣列、多站點、跨平台管理)。

在這次審查中,我們重新審視了 SCOS 7.3 更新中的數據並發布了我們的其餘性能數據。 正在審查的系統完全填充了寫入密集型 800GB SSD,總容量超過 20TB。

Dell EMC SC5020 規格

外形 3U
控制器 每個機箱 2 個可熱插拔(主動/主動)
CPU的 英特爾至強處理器 E5-2630 v3,2.4GHz,8 核
記憶體應用 每個 SC128 陣列 5020GB(每個控制器 64GB)
OS Dell Storage Center 操作系統 (SCOS) 7.2 或更高版本
儲存應用
海灣 30 x2.5”
支持的擴展櫃 戴爾 SC420:24 個 2.5” 驅動器托架 (12Gb SAS)
戴爾 SC400:12 個 3.5” 驅動器托架 (12Gb SAS)
最大驅動器數 222(30 個內部,加上 192 個外部)
最大原始容量 每個陣列 2PB
最大原始容量 (NAS) 每個陣列 2 PB,帶有可選的 FS8600
單個命名空間中的 4PB(使用 FS8600 和多個 SC 系列陣列)
儲存媒介 SAS 和 NL-SAS 驅動器
SSD:寫入密集型和讀取密集型驅動器
硬盤:15K、10K、7.2K RPM
RAID支持 RAID 0、1、5、6、RAID 10 和 RAID 10 DM(雙鏡像)
前端網絡協議 光纖通道、iSCSI、SAS
連接埠數量 最大 32Gb FC 端口:每個陣列 8 個 (SFP+)
最大 16Gb FC 端口:每個陣列 8 個 (SFP+)
最大 10Gb/1Gb iSCSI 端口:每個陣列最多 8 個 SFP+ 或 BaseT 端口
最大 12Gb SAS 端口:最多 8 個 12Gb SAS7 端口
管理端口:每個陣列 2 個 (1Gb BASE-T)
後端擴展協議:12Gb SAS
最大後端擴展端口:每個陣列 4 個
每個陣列最多 16 個擴展櫃
環境建議
工作溫度 50 – 95°F(10 – 35°C)
非工作溫度 -40 – 149°F (-40 – 65°C)
工作濕度範圍 10% 至 80%,最大露點為 29°C (84.2°F)
非工作濕度 5% 至 95%,最大露點為 33°C (91°F)
電力
瓦數 2 個可熱插拔的 1485W 電源; 1485W最大功率
散熱性 最大 5,067 BTU/小時
電壓 200-240 VAC
頻率 50 / 60Hz
安培 1485/100-14A, 1485/240-6.2A
物理
高x寬x深 13.33 44.5點¯x78.5點¯x厘米(5.25 17.52點¯x30.9點¯x中)
最大重量 24.22公斤(53.4磅)

設計和建造

Dell EMC SC5020 是一個 3U 存儲陣列,配備了該公司著名的時尚邊框之一。 擋板下方是 30 個熱插拔 2.5 英寸驅動器托架。 機身右側分別是電源指示燈、狀態指示燈和識別按鍵。

翻轉到設備的後部,可以很容易地看到兩側的兩個電源和風扇。 兩個存儲控制器在中間堆疊在一起。 每個控制器包含一個 I/O 護理插槽(我們用光纖通道卡填充)、四個 iSCSI 端口、兩個迷你 SAS 端口、一個 USB 2.0 端口、一個管理端口和一個串行端口。

管理

SCOS 7.3 的部分更新為 SC 系列帶來了 Unisphere 及其所有優勢。 Unisphere 是一個 HTML5 用戶界面,比以前使用的 Dell Storage Manager 更時尚、更直觀。

登錄會將用戶帶到“摘要”頁面。 顧名思義,此頁面讓管理員了解 SC5020 上發生的事情。 左側是幾個選項卡(存儲、系統、數據移動性、監控和報告)及其自己的子選項卡。

存儲選項卡有幾個子選項卡,包括卷、服務器、配置文件、磁盤和存儲類型。 在“卷”子選項卡下,管理員可以快速查看現有捲及其相關信息,還可以創建新卷或刪除現有捲。

磁盤子選項卡列出了磁盤以及總容量以及已分配和未分配的容量,並在底部有圖形表示。 管理員可以通過此子選項卡添加更多磁盤並重新平衡 RAID。

通過存儲類型子選項卡,管理員可以輕鬆查看層、卷以及壓力報告。 他們可以在分配和冗餘之間設置存儲。

系統選項卡有兩個子選項卡:硬件和端口。 硬件子選項卡為管理員提供了系統及其組件的快速概覽,並允許用戶通過 Storage Center 深入了解每個部分。

Monitoring 選項卡包含三個子選項卡:Alerts、Logs 和 Performance。 通過性能子選項卡,我們可以輕鬆查看給定時間範圍內前端或後端的 MB/s 和 IOPS 性能。

性能

在我們所有的性能測試中,我們總共使用了八個通過雙 16Gb FC 交換結構連接的 16Gb FC 端口。

應用程序工作負載分析

Dell EMC SC5020 的應用程序工作負載基準包括通過 SysBench 的 MySQL OLTP 性能和使用模擬 TPC-C 工作負載的 Microsoft SQL Server OLTP 性能。 在每個場景中,我們都為陣列配置了 30 個 800GB 寫入密集型 SSD,使用使用第 1 層 RAID10 存儲配置文件配置的捲。 然後創建了四個卷,在兩個存儲控制器之間進行平衡。 在我們的測試環境中,這為我們的 SQL 和 Sysbench 工作負載創建了平衡負載。

SQL Server 性能

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 測試正在尋找延遲性能。

此測試使用在 Windows Server 2014 R2012 來賓虛擬機上運行的 SQL Server 2,並由 Quest 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,我們專注於在存儲陣列中均勻分佈四個 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

SQL Server OLTP Benchmark Factory LoadGen 設備

  • 戴爾易安信 PowerEdge R740xd 虛擬化 SQL 4 節點集群
    • 8 個 Intel Xeon Gold 6130 CPU,用於集群中的 269GHz(每個節點兩個,2.1GHz,16 核,22MB 緩存)
    • 1TB RAM(每個節點 256GB,16GB x 16 DDR4,每個 CPU 128GB)
    • 4 個 Emulex 16GB 雙端口 FC HBA
    • 4 個 Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE 雙端口網卡
    • VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

對於 SQL Server,Dell EMC SC5020 的總事務得分為 12,630.3 TPS,單個虛擬機的得分從 3,156.6 TPS 到 3,158.5 TPS 不等。

對於 SQL Server 平均延遲,SC5020 的總得分為 7 毫秒,單個虛擬機的延遲範圍為 6 毫秒到 8 毫秒。

系統性能

每 系統平台 VM 配置了三個虛擬磁盤:一個用於引導 (~92GB),一個用於預建數據庫 (~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。 Load gen 系統是 Dell R740xd 服務器。

Dell PowerEdge R740xd 虛擬化 MySQL 8 節點集群

  • 16 個 Intel Xeon Gold 6130 CPU,用於集群中的 538GHz(每個節點兩個,2.1GHz,16 核,22MB 緩存)
  • 2TB RAM(每個節點 256GB,16GB x 16 DDR4,每個 CPU 128GB)
  • 8 個 Emulex 16GB 雙端口 FC HBA
  • 8 個 Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE 雙端口網卡
  • VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

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

對於 Sysbench,我們使用幾組 VM 測試了 Dell EMC SC5020,包括 8、16 和 32 個 VM。 在 8VM 的情況下,我們看到了 14,742 TPS 的總得分,在 16VM 的情況下,我們看到了 18,384 TPS,在 32VM 的情況下,SC5020 能夠達到 26,723 TPS。

對於 Sysbench 平均延遲,我們看到 17.4VM 的總得分為 8ms,27.9VM 為 16ms,38.6VM 為 32ms。

查看第 99 個百分位數的延遲(最壞情況),SC5020 33.6VM 達到 8ms,55VM 達到 16ms,76.7VM 達到 32ms。

VDBench 工作負載分析

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。 在陣列方面,我們使用 Dell PowerEdge R740xd 服務器集群連接到從 Dell EMC SC1 配置的八個第 10 層 RAID5020 卷。

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 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

通過 VDBench,我們將 Dell EMC SC5020 與更新軟件 SCOS 7.2 與 SCOS 7.3 進行比較。 對於峰值 4K 隨機讀取,7.2 版本在亞毫秒延遲時達到大約 275K IOPS,而 7.3 在突破 400 毫秒之前繼續超過 1K。 SCOS 7.2 在 311,436 毫秒延遲時達到 13.1 IOPS 的峰值。 SCOS 7.3 版本的峰值約為 450K IOPS 和大約 7ms 延遲。

對於 4K 隨機寫入,SCOS 7.2 版本在 1 毫秒內運行直到大約 80K IOPS,並以 82,862 毫秒的延遲達到 24.7 IOPS 的峰值。 SCOS 7.3 在大約 150K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲性能,峰值性能約為 167K IOPS 和 4.8ms 延遲。

SCOS 4 的連續 7.3K 性能繼續顯示出連續 4K 後部性能的顯著改進,使該單元能夠達到 1.37 萬 IOPS,而運行 7.2 的單元測得 1.01 萬 IOPS。

同樣,在我們測量 4K 順序性能的寫入測試中,我們看到 SCOS 7.3 推出超過 500K IOPS,改進超過舊 SCOS 326 測量的 7.2k IOPS。

切換到順序 64K 基準測試,我們看到 SCOS 7.3 版本在讀取方面落後於 7.2,7.3 在 1K IOPS 或 100GB/s 時突破 6.2ms,峰值約為 163K IOPS 或 10.2GB/s,延遲為 2.6ms,而7.2 在 117 毫秒內達到了大約 7.6K IOPS 或 1GB/s,並以 172,247ms 的延遲達到 10.8 IOPS 或 2.96GB/s 的峰值。

64K 順序寫入看到 7.3 版本再次以相當大的優勢領先。 SCOS 7.2 開始時低於 1 毫秒,但很快就超過了它,並以 59,408 毫秒的延遲達到 3.7 IOPS 或 4.3GB/s 的峰值。 7.3 版本在超過 87 毫秒的延遲之前達到了略高於 5.5K IOPS 或 1GB/s,並在延遲為 96,868ms 的情況下達到了 6.1 IOPS 或 2.6GB/s 的峰值。

接下來,我們繼續處理 SQL 工作負載。 Dell EMC SC5020 SCOS 7.2 在達到約 250K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲性能,峰值為 290,297 IOPS,延遲為 3.52 毫秒。 對於 SCOS 7.3 版本,陣列達到了近 400K IOPS,延遲低於 1ms,峰值約為 422K IOPS,延遲約為 2ms。

使用 SQL 90-10,我們看到 7.2 在打破 220 毫秒延遲之前達到了大約 1K IOPS,並以 272,154 毫秒的延遲達到 3.8 IOPS 的峰值。 7.3 超過 350K IOPS 並達到峰值約 396K IOPS,延遲為 2.4ms。

SQL 80-20 看到 7.2 版本在大約 1K IOPS 時中斷了 185ms,峰值得分為 242,928 IOPS,延遲為 4.2ms。 7.3 版本在 327K IOPS 左右之前具有亞毫秒級延遲性能,峰值約為 364K IOPS,延遲為 2.5ms。

轉向 Oracle 工作負載,SCOS 7.2 具有亞毫秒延遲,最高約 190K IOPS,峰值為 240,795 IOPS,延遲為 5.3 毫秒。 SCOS 7.3 運行時間低於 1 毫秒,直到大約 323K IOPS,峰值達到大約 360K IOPS,延遲為 3.3 毫秒。

使用 Oracle 90-10,SCOS 7.2 在突破 225 毫秒之前達到了大約 1K IOPS,並在 263,969 毫秒延遲時達到了 2.4 IOPS 的峰值。 SCOS 7.3 達到了約 360K IOPS 和亞毫秒級延遲性能,峰值達到 396,504 IOPS,延遲為 1.6ms。

對於 Oracle 80-20,SCOS 7.2 具有亞毫秒級的延遲性能,直到大約 190K IOPS,峰值為 236,098 IOPS,延遲為 2.7 毫秒。 7.3 在大約 1K IOPS 時突破 330ms,並在 363,286 IOPS 時達到峰值,延遲為 1.8ms。

接下來,我們切換到我們的 VDI 克隆測試,完整和鏈接。 對於 VDI 完整克隆啟動,Dell EMC SC5020 SCOS 7.2 在突破 210 毫秒之前達到了大約 1K IOPS,並達到了 269,042 IOPS 的峰值,延遲為 3.8 毫秒。 7.3 版本在接近 350K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲性能,峰值為 377,413 IOPS,延遲為 2.7ms。

VDI FC Initial Login 看到 7.2 從延遲的大峰值開始,然後下降並繼續達到 116,758 IOPS 的峰值,延遲為 6.8 毫秒。 7.3 在 150K IOPS 之前具有亞毫秒延遲,並在大約 206K IOPS 時達到峰值,延遲為 3.9ms。

對於 VDI FC 星期一登錄,7.2 開始時性能更好,保持在 1 毫秒以下,直到大約 60K IOPS,然後達到峰值 148,872 IOPS,延遲為 3.1 毫秒。 7.3 版本在 150K IOPS 之前具有亞毫秒級延遲性能,峰值為 239,271 IOPS,延遲為 2.1ms。

轉到 VDI 鏈接克隆 (LC),啟動測試的 7.2 在大約 1K IOPS 時超過 220 毫秒,然後達到峰值 266,623 IOPS,延遲為 1.9 毫秒。 7.3 具有亞毫秒級的延遲性能,直到略低於 270K IOPS,然後以 337,175 毫秒的延遲達到 1.5 IOPS 的峰值。

VDI LC Initial Login 為 7.2,延遲低於 1ms,直到超過 70K IOPS,峰值為 132,284 IOPS,延遲為 1.9ms。 7.3 在亞毫秒延遲方面表現更好,直到大約 120K IOPS,峰值性能為 170,197 IOPS,延遲為 1.5ms。

最後,VDI LC Monday Login 的 7.2 具有亞毫秒延遲,直到大約 70K IOPS 和 150,273 IOPS 的峰值和 3.4ms 的延遲。 7.3 在達到 1K IOPS 之前一直保持在 115ms 以下,並以 198,092ms 的延遲達到 2.6 IOPS 的峰值。

結論

Dell EMC SC5020 是該公司的中端存儲陣列之一,可以配置 HDD、SSD 和混合設置。 3U SC5020 專為需要更高級別性能和容量的中小型企業而設計,帶擴展櫃的最大原始容量為 2PB。 該陣列為 HA 提供了兩個主動/主動熱插拔控制器。 SC5020 可以通過智能數據縮減以及 RAID 和存儲分層來幫助客戶降低成本並提高效率,使其能夠響應當前的需求。 最新更新的 SCOS 7.3 將 Unisphere 引入陣列,更直觀的 UI 和更多好處。

對於我們的應用程序工作負載分析,我們運行了 SQL Server 和 Sysbench 測試。 使用 SQL Server,我們看到了 12,630.2 TPS 的聚合事務得分和 7 毫秒的聚合平均延遲。 對於 Sysbench,我們測試了幾組虛擬機,包括 8、16 和 32 個虛擬機,TPS 分數分別為 14,743、18,385 和 26,723。 查看平均延遲,我們看到 17.4、27.9 和 38.6 個虛擬機分別為 8 毫秒、16 毫秒和 32 毫秒。 我們最壞情況下的第 99 個百分位延遲在 33.6VM 時僅為 8ms,在 55VM 時為 16ms,在 76.7VM 時為 32ms。

查看 VDBench 性能,從 SCOS 7.2 切換到 7.3 時,整體性能有所提高。 在某些情況下,會有非常顯著的提升。 我們不會重複上面的數字,而是要看一些改進的百分比。 對於 4K 隨機數,升級後我們看到峰值讀取性能提高了 62%,寫入性能提高了 102%。 對於 4K 順序,我們看到讀取提高了 35.6%,寫入提高了 53%。 其他一些顯著的性能改進包括 64K 寫入(增加 62%)、SQL(增加 44.8%)、VDI FC 初始登錄(增加 77.5%)和 VDI FC 星期一登錄(增加 62%)。

我們顯然對全閃存 SC5020 陣列提供的性能概況感到興奮; 這甚至沒有考慮到它的定價狀況也非常好。 看到 Dell EMC 對底層 SCOS 的“單點發布”所做的工作簡直令人震驚。 此外,借助 SCOS 7.3,用戶可以通過 Unisphere 獲得更加現代的外觀和感覺,使 SC 存儲管理更加最新。 雖然 Unity 顯然是 Dell EMC 的出色產品,但看到該公司對 SC 存儲系列的持續承諾也令人耳目一新。 我們仍然非常尊重 Dell EMC SC 存儲系列,特別是 SC5020。

Dell EMC SC5020 產品頁面

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