Επιλογές υποβάθρου Dell PowerEdge NVMe

Η Dell προσφέρει διάφορα backplanes αποθήκευσης στους διακομιστές 16G PowerEdge.για παράδειγμα)Το θέμα είναι ότι η απόφαση για το σασί είναι μεγάλη. Αυτό δεν λαμβάνει καν υπόψη την επερχόμενη υποστήριξη E3.S NVMe SSD, που είναι ο μόνος τρόπος για να αποκτήσετε Gen5 SSDs σε PowerEdge servers.S στο Dell PowerEdge R660 αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τα οφέλη των Gen5 και EDSFF form factors.

Για την παρούσα ανασκόπηση, θέλουμε να κατανοήσουμε τις επιπτώσεις της επιλογής της επιλογής Direct Drives της Dell σε σύγκριση με την επιλογή της κάρτας PERC 12 HWRAID.Η ρητή εστίαση εδώ είναι μόνο στην εξέταση Gen4 U.2/U.3 NVMe SSDs. Προς το παρόν, αγνοούμε τις επιλογές σασί για SATA/SAS και HDD 3,5′′. Αυτές οι διαμορφώσεις είναι πολύ πιο απλές.

Στην R760, η Dell προσφέρει μερικές επιλογές σασί για να αποκτήσετε μονάδες NVMe Gen4.Η Dell προσφέρει την PERC 12 HWRAID κάρτα με τον ίδιο τρόπο.Η απόφαση αυτή είναι σημαντική, καθώς είναι θεμελιώδης για να επιτρέψει σε ένα πλήρως γεμάτο R760 με 16 SSD NVMe να αποκτήσει την καλύτερη δυνατή απόδοση.

Dell PERC 12 Σύνοψη

Ο Dell PowerEdge RAID Controller (PERC) 12 βασίζεται στο πυρίτιο Broadcom SAS4116W.Ο ίδιος ελεγκτής RAID χρησιμοποιείται στην γραμμή Broadcom MegaRAIDΠρόσφατα αναθεωρήσαμε το MegaRAID 9670W, τονίζοντας τις βασικές δυνατότητες.Οι βασικές διαφορές σχεδιασμού διαδραματίζονται ανάλογα με το διακομιστή Dell και την οικογένεια αποθήκευσης που σας ενδιαφέρει..

Όσον αφορά το PowerEdge, οι περισσότερες διαμορφώσεις θα αξιοποιήσουν την κάρτα PERC 12.ένα για κάθε σύνολο SSD 8x Solidigm P5520Αξίζει να σημειωθεί ότι οι κάρτες αυτές είναι σημαντικά μικρότερες από την πρόσθετη κάρτα.Αυτές οι κάρτες είναι τοποθετημένες απευθείας στο 8-drive NVMe backplane και συνδέονται με τη μητρική πλακέτα με δύο x8 καλώδια PCIeΑυτό απελευθερώνει slots PCIe στην πλευρά ανάγνωσης του διακομιστή για άλλες συσκευές.

Μιλώντας για πρόσθετες κάρτες, το πρότυπο PERC 12 H965i είναι μια κάρτα μισού ύψους, μισού μήκους που περιλαμβάνει ένα ενσωματωμένο ανεμιστήρα.Αυτή η έκδοση του PERC 12 θα εμφανιστεί σε ορισμένες ρυθμίσεις PowerEdge και μπορεί επίσης να βρεθεί σε ορισμένα από τα νέα Dell PowerVault MD JBODsΤέλος, υπάρχει ένα H965i MX, το οποίο είναι ένα μακρύ, στενό PCB σχεδιασμένο για κάτι σαν το μοντελοποιημένο σασί MX7000.

Dell PERC 11 έναντι PERC 12

Η κάρτα Dell PERC 11 υποστήριζε τα SSD NVMe, αλλά δυστυχώς, τα οφέλη του RAID υλικού είχαν μεγάλο κόστος απόδοσης.Αυτή η επιτυχία είναι ακριβώς ο λόγος για τον οποίο η βιομηχανία είναι τόσο ενθουσιασμένη με το νέο Broadcom πυριτίου και της Dell έκδοση της κάρταςΗ Dell δημοσίευσε κάποια στοιχεία για τη διαφορά μεταξύ PERC 11 και PERC 12, τα οποία είναι εκπληκτικά.

Τα οφέλη της καθυστέρησης του PERC 12 είναι σαφώς εμφανή, αλλά κοιτάξτε την απόδοση κάτω από τις χειρότερες συνθήκες, την απόδοση κατά τη διάρκεια μιας ανακατασκευής.Και ακόμη και ο χρόνος ανασυγκρότησης RAID βλέπει σημαντικά οφέλη.

Κοιτάζοντας το εύρος ζώνης και τους αριθμούς IOPS που αναφέρει η Dell, μπορούμε να δούμε ξανά το τεράστιο βήμα μπροστά που κάνει το PERC 12 σε σύγκριση με το PERC 11.όλα αυτά τα φορτία εργασίας βλέπουν μια ελάχιστη 2X βελτίωση στην κάρτα PERC 12Φυσικά, έχουμε κάνει τις δοκιμές μας για να ελέγξουμε την απόδοση PERC 12, και θα φτάσουμε σε αυτό.

Η Dell Direct Drives εναντίον της Dell PERC 12 Performance

Για να συγκρίνουμε τις επιδόσεις αποθήκευσης στις Direct Drives έναντι του PERC 12, διαμορφώσαμε τον διακομιστή R760 μας με SSD Solidigm P5520 7.68TB.Το R760 με PERC 12 έχει 16x NVMe bays με δίδυμες κάρτες H965i Front RAID.

Με την προσέγγιση των Direct Drives, κάθε SSD έχει τη δική του σύνδεση x4 PCIe.που σημαίνει ότι οκτώ SSDs έχουν 32 λωρίδες PCIe αφιερωμένες σε αυτούς.

Αυτό επιτρέπει απίστευτο εύρος ζώνης, γενικά πάνω από 52GB / s αν κάθε Gen4 οδήγηση μπορεί να κορεστούν 6.5GB / s σύνδεση του.κάθε ομάδα οκτώ SSDs συνδέεται απευθείας με την κάρτα RAIDΑυτό μειώνει κατά το ήμισυ το εύρος ζώνης που υποστηρίζει η διαμόρφωση Direct Drives.Όχι ακριβώς..

Όταν ασχολείστε με πολλαπλές συσκευές NVMe σε ένα σύστημα πολλαπλών CPU, η αντιστοίχιση NUMA μεταξύ της μονάδας και της CPU, καθώς και οι διακοπές του συστήματος, έρχονται στο παιχνίδι.Αυτό μπορεί να βελτιστοποιηθεί γύρω αλλά απαιτεί σημαντική ρύθμισηΔεν λαμβάνονται υπόψη όλα τα αιτήματα.

Η εικονικοποίηση είναι μια από τις περιπτώσεις όπου είναι δύσκολο να διαχειριστεί η χαρτογράφηση NUMA, καθώς οι κοινοί πόροι ισορροπούνται σε πραγματικό χρόνο,Μερικές φορές σε μια CPU που μπορεί να μην έχει άμεση πρόσβαση σε αυτούς τους ανατεθέντες πόρους PCIeΟι κάρτες RAID υλικού μετρώνουν πολλά από αυτά τα προβλήματα και βελτιστοποιούνται για διακοπές συστήματος και αλλαγή περιβάλλοντος, γεγονός που απελευθερώνει τους πόρους του CPU.ως αντί να έχουν 16 μεμονωμένα SSD χωριστά σε δύο CPUs, έχετε μόνο μία κάρτα αποθήκευσης ανά CPU για να διαχειριστείτε.

Το πρώτο είναι τα φορτία εργασίας Vdbench που μετρούν την απόδοση του JBOD με οκτώ SSD που περάστηκαν σε οποιοδήποτε από τα R760.ενώ στο HWRAID R760, το PERC 12 περνά μέσα από οκτώ συσκευές αποθήκευσης πρώτων υλών. Και οι δύο δοκιμάζονται όπως είναι χωρίς βελτιστοποιήσεις.Το δεύτερο στάδιο δοκιμών δείχνει την κλιμακωμένη απόδοση της λύσης PERC 12 από μία σε μια βελτιστοποιημένη εγκατάσταση διπλής κάρτας.

Η μονάδα αναθεώρησης Direct Drives PowerEdge R760 έχει την ακόλουθη διαμόρφωση:

• Δύο Intel Xeon Gold 6430 (32 πυρήνες/64 νήματα, βάση 1,9GHz)
• 1TB DDR5 μνήμης RAM
• 8 Solidigm P5520 7,68TB Gen4 SSD
• RHEL 9

Η μονάδα αναθεώρησης HWRAID NVMe PowerEdge R760 έχει την ακόλουθη διαμόρφωση:

• Δύο Intel Xeon Gold 6430 (32 πυρήνες/64 νήματα, βάση 1,9GHz)
• 1TB DDR5 μνήμης RAM
• 16 Solidigm P5520 7,68TB Gen4 SSDs
• Δύο PERC 12 H965i
• RHEL 9

Ανάλυση φόρτου εργασίας Vdbench

Όταν αξιολογούνται οι συσκευές αποθήκευσης, η δοκιμή εφαρμογής είναι η καλύτερη, ακολουθούμενη από συνθετική δοκιμή.οι συνθετικές δοκιμές βοηθούν τις συσκευές αποθήκευσης βασικής γραμμής με συντελεστή επαναληψιμότητας που διευκολύνει τη σύγκριση μήλων μεταξύ ανταγωνιστικών λύσεωνΑυτά τα φορτία εργασίας προσφέρουν μια σειρά από προφίλ δοκιμών που κυμαίνονται από δοκιμές τεσσάρων γωνιών και κοινές δοκιμές μεγέθους μεταφοράς βάσεων δεδομένων για την ανίχνευση καταγραφών από διαφορετικά περιβάλλοντα VDI.

Αυτές οι δοκιμές αξιοποιούν τον τυπικό γεννήτη φόρτου εργασίας Vdbench με μια μηχανή scripting για την αυτοματοποίηση και τη συλλογή αποτελεσμάτων σε ένα μεγάλο κλαστρ δοκιμών υπολογιστών.Αυτό μας επιτρέπει να επαναλάβουμε τα ίδια φορτία εργασίας σε διάφορες συσκευές αποθήκευσης, συμπεριλαμβανομένων των συστοιχιών flash και των μεμονωμένων συσκευών αποθήκευσης. Our testing process for these benchmarks fills the entire drive surface with data and then partitions a drive section equal to 25 percent of the drive capacity to simulate how the drive might respond to application workloadsΑυτό διαφέρει από τις πλήρεις δοκιμές εντροπίας, οι οποίες χρησιμοποιούν το 100% του δίσκου και τους φέρνουν σε σταθερή κατάσταση.

Προφίλ:

• 4K τυχαία ανάγνωση και γραφή: 100 τοις εκατό ανάγνωση ή γραφή, 128 θέματα, 0-120 τοις εκατό iorate
• 64K διαδοχική ανάγνωση: 100 τοις εκατό ανάγνωση, 32 νήματα, 0-120 τοις εκατό iorate
• 64K Sequential Write: 100 τοις εκατό Write, 16 θέματα, 0-120 τοις εκατό iorate
• 4K 70R/30W και 90R/10W Random Mix, 64 νήματα, 0-120 τοις εκατό ιωρικό

Κοιτάζοντας την πρώτη δοκιμή μας που επικεντρώνεται στο εύρος ζώνης μεταφοράς ανάγνωσης, μπορούμε να δούμε το πλεονέκτημα του καναλιού PCIe που έχει η προσέγγιση Direct Drives με 32 λωρίδες PCIe έναντι του μοναδικού PERC 12 με 16 λωρίδες.Αυτό είναι 41..6GB/s από Direct Drives έναντι 28GB/s από το PERC 12 στη λειτουργία JBOD.

Με τη μετάβαση από το εύρος ζώνης ανάγνωσης σε γραμμή, το πλεονέκτημα των πρόσθετων λωρίδων PCIe συρρικνώνεται καθώς η ταχύτητα γραφής του Solidigm P5520 είναι χαμηλότερη από την ταχύτητα ανάγνωσης.Εδώ η διαμόρφωση Direct Drives μετρήθηκε 18.3GB/s σε σύγκριση με 20.3GB/s από το PERC 12.

Στο τυχαίο φόρτο εργασίας ανάγνωσης 4K, τα 8 SSD Solidigm P5520 στο Direct Drive PowerEdge R760 μέτρησαν 5,55M IOPS κορυφή, σε σύγκριση με 4,34M IOPS στην εγκατάσταση PERC 12.

Στην τυχαία εγγραφή 4K, η διαφορά αυτή μειώνεται και πάλι, με τις άμεσες μονάδες να μετρούν 3,96M IOPS έναντι 4,15M IOPS στο PERC 12.

Στο πρώτο από τα δύο μικτά φορτία εργασίας, βλέπουμε μια τυχαία μεταφορά 4K με 70/30 διάχυση ανάγνωσης / γραφής.έναντι του PERC 12 με 3.66M IOPS.

Αυξάνοντας το ποσοστό ανάγνωσης στο 90% στο ίδιο τεστ μεταφοράς 4K, μετρήσαμε 5,04 εκατομμύρια IOPS από τον διακομιστή Direct Drives έναντι 3,62 εκατομμυρίων IOPS από το σύστημα PERC 12.

Ανάλυση φόρτου εργασίας FIO

Για τη μέτρηση της απόδοσης των μονάδων οδήγησης των προϊόντων Direct Drive και PERC 12 HWRAID της Dell, τα κριτήρια αναφοράς χωρίστηκαν στις ακόλουθες διαμορφώσεις.Το πρώτο περιελάμβανε μια JBOD διαμόρφωση μετρώντας κάθε δίσκο έξω από το RAID, RAID10, και στη συνέχεια RAID5 διαμορφώσεις.

Για την προσέγγιση Direct Drives, τα SSD εμφανίζονται στο λειτουργικό σύστημα ως φυσιολογικά, για το PERC 12, περνούν μέσω του HBA ως συσκευές αποθήκευσης πρώτων υλών.Αυτές οι ρυθμίσεις περπατούσαν μέσα από μια διαδικασία γραφικών για την προετοιμασία του φλας, εκτελούν τις δοκιμές για τις οποίες είχαν προετοιμαστεί και μετακινούνται στο επόμενο μείγμα προετοιμασίας / φόρτου εργασίας.

• Προετοιμασία διαδοχική
• Δοκιμές ακολουθίας για JBOD, 8DR10, 8DR5 (μονό και διπλό PERC)
• Τυχαία προετοιμασία
• Τυχαίοι βέλτιστες δοκιμές σε JBOD, 8DR10, 8DR5 (μονό και διπλό PERC)
• Δοκιμές τυχαίας ανασυγκρότησης για το 8DR10, το 8DR5 (μονό και διπλό PERC)
• Τυχαία καθυστέρηση γραφής για βέλτιστο και επαναφορά για 8DR5 (Single PERC)

Με το PERC 12 H965i να έχει μια θέση x16 PCIe Gen4, η κορυφαία απόδοσή του θα είναι περίπου 28GB / s σε μια κατεύθυνση, και εκεί είναι που η θέση Gen4 ξεπερνά.Η Dell πήρε μια μοναδική προσέγγιση σε αυτό το όριο εύρους ζώνης προσφέροντας μια διπλή διαμόρφωση PERC 12 στο PowerEdge R760Αντί για 16 αποθήκες SSD όλες συνδεδεμένες σε μια ενιαία κάρτα, το φορτίο διαιρείται, με κάθε PERC 12 να ελέγχει το δικό του σύνολο 8 SSDs.Αυτή η προσέγγιση παρακάμπτει τον περιορισμό του εύρους ζώνης αυξάνοντας δραματικά την ανώτατη διαθέσιμη απόδοση υπό απαιτητικά φορτία εργασίας.

Κοιτάζοντας πρώτα τις επιδόσεις διαδοχικής μεταφοράς, μπορούμε να δούμε το πλεονέκτημα εύρους ζώνης που έχει η διαμόρφωση Direct Drives, με ταχύτητα ανάγνωσης που μετρά 54.4GB/s έναντι του μοναδικού PERC 12 μεγέθους 28.1GB/s. Η ταχύτητα γραφής native έχει επίσης ένα πλεονέκτημα, με τη μέτρηση 33,4GB/s έναντι 28,3GB/s από το μοναδικό PERC 12 με οκτώ δίσκους πίσω του.Δεν θα δείτε μεγάλη διαφορά εδώΓενικά, αυτή η κατηγορία SSD έχει ταχύτητα ανάγνωσης πολύ μεγαλύτερη από την ταχύτητα εγγραφής.

Μετακινώντας την εστίασή μας στην απόδοση τυχαίας μεταφοράς, αρχίζουμε να βλέπουμε μια μετατόπιση στο που τα πλεονεκτήματα της κάρτας RAID μπορούν να έρθουν σε σχέση με την εξισορρόπηση NUMA.68TB P5520 SSD μετρούμενες 7Η ταχύτητα γραφής μέσω της διαμόρφωσης Direct Drives μειώθηκε σε 3.4M IOPS ενώ η PERC 12 διατήρησε 5.97M IOPS.Με το φορτίο εργασίας 4K OLTP, αυτό γίνεται ακόμη πιο έντονο με τις άμεσες ορμές που μετρούν 3,6M IOPS έναντι 10,2M IOPS από το PERC 12.

Ενώ η παραδοσιακή σκέψη ήταν ότι το RAID υλικού δεν έχει αξία με τα σύγχρονα SSD, μπορούμε να δούμε ότι δεν ισχύει πλέον.Αλλά είναι ένα κινούμενο στόχο σε πολλαπλά SSD ισορροπημένα σε δύο CPUs.

Αυτό έρχεται σε άμεση αντίθεση με την PERC 12 HWRAID κάρτα, η οποία διαχειρίζεται όλη αυτή την πολυπλοκότητα και συνδέεται με ένα μόνο CPU.η 2η κάρτα PERC στο Dell PowerEdge R760 συνδέεται με την άλλη CPU, προσφέροντας εξισορρόπηση για μεγαλύτερα φορτία εργασίας που κατανέμονται σε αυτές τις δύο ομάδες δίσκων.Γι' αυτό δεν είδαμε γραμμική κλίμακα σε ορισμένες περιοχές με την πρόσθετη κάρτα PERC 12..

Ενώ δεν εξετάσαμε τις επιλογές RAID λογισμικού με τη διαμόρφωση Direct Drives PowerEdge R760, είχαμε την ευκαιρία να δούμε πόσο καλά λειτουργεί η διαμόρφωση RAID στο PERC 12 σε υποβαθμισμένη κατάσταση.Ενώ η απόδοση σημείωσε σημαντική πτώση σε σύγκριση με την βέλτιστη απόδοσή της, τόσο το RAID10 όσο και το RAID5 προσέφεραν ισχυρές επιδόσεις κατά την ανοικοδόμηση των ομάδων RAID τους.

Ενώ η βέλτιστη απόδοση του RAID είναι μια σημαντική πτυχή της επιλογής μιας λύσης αποθήκευσης, το να δούμε πώς λειτουργεί σε υποβέλτιστες συνθήκες μπορεί να είναι εξίσου σημαντικό.Μετρούσαμε την καθυστέρηση γραφής 4K στο RAID5 υπό βέλτιστες συνθήκεςΑν η απόδοση ή η καθυστέρηση θα έπαιρνε ένα τεράστιο χτύπημα, η ανταπόκριση της εφαρμογής θα μπορούσε να γίνει ένα πρόβλημα.Ενώ η απόδοση της ανοικοδόμησης μειώνεται σε σύγκριση με την βέλτιστη, η καθυστέρηση της απόδοσης δεν αυξάνεται σε σχέση με την αρχική τιμή.

Τελικές Σκεφτήριες

Η νέα κάρτα RAID PERC12 NVMe της Dell αλλάζει το παιχνίδι για τις επιλογές αποθήκευσης NVMe σε PowerEdge servers.μερικοί πελάτες δίστασαν να αλλάξουν από SSD SAS ή επέλεξαν μονάδες NVMe συνδεδεμένες με διάφορα SDS ή hypervisorsΩστόσο, η εισαγωγή της κάρτας PERC 12 έχει αλλάξει την εξίσωση για το PowerEdge, καθιστώντας το μια πιο βιώσιμη επιλογή.

Ο λόγος που το PERC 12 λειτουργεί τόσο καλά οφείλεται επίσης στη διάταξη του διακομιστή PowerEdge.Αυτό μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε τα 8 Solidigm SSDs με κάθε κάρταΗ σύνδεση όλων των 16 SSD σε μια ενιαία κάρτα RAID θα είχε ως αποτέλεσμα την απώλεια του μισού της δυνητικής απόδοσης.

Μπορεί να ρωτήσετε, γιατί όχι 24 SSDs με HWRAID; Απλά να θυμάστε ότι κάθε σύστημα έχει ένα κόπο κάπου.Έτσι το x86 μέσα στον διακομιστή γίνεται ο παράγοντας της πύληςΑν μιλάμε για μια συσσωματωμένη λύση, τότε θα συνδέσουμε επίσης το δίκτυο. Μια χούφτα SSDs μπορούν εύκολα να γεμίσουν 200GbE ή ακόμη και 400GbE. Με τις χωρητικότητες SSD που τώρα ξεπερνάνε τους 30,72TB, η μέγιστη χωρητικότητα των SSDs είναι περίπου 30 GB.Υπάρχει λιγότερη ανάγκη να έχουμε έναν διακομιστή γεμάτο δίσκους για προβλήματα χωρητικότητας του συστήματος, καθώς.

Αν διαβάσετε την αναθεώρηση της κάρτας RAID της σειράς Broadcom 9600,Ξεκινήσαμε αρκετά σκεπτικοί ότι το νέο πυρίτιο θα παρέχει ρεαλιστικά όλη την ανθεκτικότητα των δεδομένων και να ξαναχτίσει τα οφέλη του HWRAID χωρίς να περιορίσει το προφίλ απόδοσης του NVMe SSDΉμασταν ευχάριστα έκπληκτοι με τα αποτελέσματα αυτής της αναθεώρησης και ακόμη περισσότερο εδώ, με το PERC 12 να είναι σε θέση να διπλασιαστεί στο R760 για να πάρει διπλάσια απόδοση.Ενώ οι Dell Direct Drives μπορεί να προτιμούνται σε πολλές περιπτώσεις χρήσης, όπως και η αποθήκευση που καθορίζεται από λογισμικό, η επιλογή PERC 12 θα πρέπει να είναι εξαιρετικά δημοφιλής για τις περισσότερες περιπτώσεις χρήσης των επιχειρήσεων.

Πεκίνο Qianxing Jietong Technology Co., Ltd.
Σάντι Γιανγκ, Διευθυντής Παγκόσμιας Στρατηγικής
WhatsApp / WeChat: +86 13426366826
Ηλεκτρονικό μήνυμα: yangyd@qianxingdata.com
Ιστοσελίδα: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com

Επικεντρώσου στις επιχειρήσεις:
Διανομή προϊόντων ΤΠΕ/Ενσωμάτωση συστημάτων και υπηρεσίες/Λύσεις υποδομής
Με 20+ χρόνια εμπειρίας διανομής πληροφορικής, συνεργαζόμαστε με κορυφαίες παγκόσμιες μάρκες για την παροχή αξιόπιστων προϊόντων και επαγγελματικών υπηρεσιών.
“Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία για την οικοδόμηση ενός ευφυούς κόσμου”Ο αξιόπιστος πάροχος υπηρεσιών προϊόντων ΤΠΕ!