科技行者

行者学院 转型私董会 科技行者专题报道 网红大战科技行者

知识库

知识库 安全导航

ZDNet>CSC频道>戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器存储性能评测

  • 扫一扫
    分享文章到微信

  • 扫一扫
    关注官方公众号
    至顶头条

随着Intel新一代主流双路处理器的发布,戴尔也推出了其最新的13G服务器。并基于机架服务器中坚PowerEdge R730创新设计了一款新的服务器PowerEdge R730xd,对存储子系统进行了大幅的改进。其在存储方面的改进效果怎样?且看下文。

来源:ZDNetCBSi企业方案解决中心频道 2014年12月17日

关键字:

随着今年9月,Intel公司推出了基于最新一代主流双路处理器HasWell-EP的新一代服务器平台Grantley之后,各大服务器厂商也迅速更新了其主流服务器产品。戴尔,作为x86服务器行业的几大巨头之一,也先后推出了其相应的新一代服务器——第十三代PowerEdge服务器系列(或称13G服务器)。

戴尔13G服务器只是戴尔服务器家族的一个总称,其下又分为多条产品线,例如包括作为中坚的PowerEdge R730(简称R730)和PowerEdge R730xd(简称R730xd)机架服务器,塔式服务器PowerEdge T630,以及用于刀片系统的PowerEdge M630服务器。而在最近,戴尔又推出了PowerEdge FC360机架服务器。

本篇评测文章着重考量戴尔PowerEdge R730xd(简称R730xd)服务器存储子系统的性能表现。PowerEdge R730xd机架服务器是基于戴尔的机架服务器中坚——PowerEdge R730创新而来,其在R730的基础之上,对服务器内部布局进行了重新设计,着重强调对存储系统部分的改进,可以提供更高密度的存储能力。

在R730xd服务器的前面板就能很明显地看出不同,戴尔将R730xd前面板分为上下两个部分,下面部分(约整个前面板三分之一的高度)设计了8个3.5英寸的磁盘仓,配置大容量的SAS/SATA磁盘,可用于数据实际存储或者暖(冷)数据存储。

戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器存储性能评测

戴尔PowerEdge R730xd服务器,前面板设计分为上下两层,可同时对3.5英寸SAS/SATA磁盘和1.8英寸的SSD提供支持,此外,还新增对SFF-8639接口的支持

如上图所示,在R730xd前面板的上面三分之一部分设计了18个1.8英寸的硬盘仓,主要用于插入SSD。在这一部分,戴尔可支持最新的SFF-8639接口,这一接口除了能够使用传统的SAS/SATA协议之外,其最大作用在于对NVMe协议提供支持,这样能够尽可能低发挥出SSD的性能优势。但送测的这台R730xd服务器仍使用的SATA接口SSD。当然,这18个SSD既可以用作数据存储,也可用作缓存使用,对实际应用的性能提升也会很明显。

戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器存储性能评测

关于戴尔PowerEdge R730xd服务器更详细的介绍,可查看《戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器评测》,by ZDNet企业解决方案中心Lucifer

戴尔PowerEdge R730xd存储子系统评测介绍

从第十三代PowerEdge服务器开始,戴尔就正式提供了DELL Fluid Cache方案,主要包括两个版本:for DAS和for SAN版本。Fluid Cache是一种软件SSD Caching方案,可以通过系统搭载的SSD提升DAS环境或者SAN环境中的应用性能。

在我们收到的这台戴尔PowerEdge R730xd服务器上,采用了两颗最新的Intel Xeon E5-2690 v3处理器,配备了8GB x 8共64GB内存;在存储方面,在前面板配置了2TB x 5共10TB的近线SAS磁盘,以及200GB x 5共1TB的SSD,采用常见的SATA接口。同时,在R730xd后面板上,还设计了两个300GB的SAS磁盘,可用于安装服务器操作系统。

在Fluid Cache方案方面,我们采用了SanDisk公司提供DAS Cache方案——FlashSoft Software for Windows Server v3.5版本,这是戴尔官网推荐使用的SSD缓存解决方案,可直接将SSD卷(volume)用作其他磁盘卷的缓存。

在存储子系统评测方面,我们采用MicroSoft公司推出的ESRP方案,这是一个模拟真实邮件服务器应用的测试方案,可用于衡量评估在邮件服务器应用环境下,存储子系统的性能、延时、容量以及稳定性等表现。

这一测试方案主要由三部分组成:Windows Server 2012 R2作为服务器平台;Exchange Server 2013作为应用,模拟真实的邮件服务器应用环境;Jetstress 2013软件,主要用于模拟客户端负载。

关于本次测试的详细信息,如下表所示:

戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器存储性能评测

戴尔PowerEdge R730xd存储子系统之SSD性能评测

在对R730xd的存储子系统进行综合评测之前,我们可首先对SSD卷进行性能评估。值得注意的是,这是一个验证性测试过程,并不能用于衡量评估R730xd的整个存储子系统性能,这一测试结果仅用于参考,以便为正式测试中的邮箱数量设定提供部分依据。

利用5块200GB的SSD组成一个RAID组,采用RAID 0模式。因为换算单位的不同,在Windows Server 2012 R2平台下,其容量约为928GB。

利用Jetstress 2013工具模拟真实的邮件应用负载,设置一个主数据库,默认一个数据库拷贝,并只使用80%的存储空间,主数据库大小约为750GB。并选择“存储I/O性能”项目进行测试,测试时间为2小时,最长测试时间可24小时。

测试结束,获得以下数据(节录部分):

戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器存储性能评测Jetstress的测试结果主要用于评估所使用的Exchange服务器性能是否能够满足需求,针对Jetstress的测试结果可参考下表用以判断存储子系统I/O性能:在测试卷全为SSD的情况下,通过Jetstress 2013测试获得的总事务性I/O性能为6508 IOPS,其中读性能约为4227 IOPS,写性能约为2281 IOPS

戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器存储性能评测

如果使用这一结果来估算此服务器所能支持的最大邮箱数量的话:通过Jetstress 2013测试Exchange Server 2013 Mailbox角色的存储子系统性能,测试结果为Pass——通过。

邮箱数量=Mailbox服务器的IOPS值/(每邮箱的IOPS值*I/O开销因子)

每个用户邮箱的IOPS = 0.10(邮箱数量小于4000,每邮箱IOPS=0.1) 超过4000邮箱,每邮箱IOPS=0.15);I/O开销因子 = 1.2

6508.004/(0.15x1.2)≈36155个用户邮箱

但实际上是不可能的,因为此次测试采用的全SSD配置,测试的结果只是针对邮件服务器的IOPS和延时表现,其中并没有涉及到“容量”这一参数,而在实际的邮件服务器应用中,容量也是很重要的因素之一。

另外一个比较重要的影响因素在于缓存命中。在通常情况下,用作缓存的卷容量都远远小于用作数据存储的容量。命中缓存,性能会较好;众所周知,磁盘的性能远远低于SSD的性能,在未命中缓存的情况下,其性能就会受到影响。所以这一测试结果并不能作为最终结果,也不能代表R730xd服务器中存储子系统的综合性能表现。

在下一章节中,我们将利用这个闪存卷作为缓存(Cache),用R730xd中的近线SAS磁盘作为数据存储,来测试R730xd在送测配置下所能支持的最大邮箱数量。

戴尔PowerEdge R730xd最大邮箱数量测试

在这测试环节中,我们主要测试戴尔PowerEdge R730xd服务器存储子系统所能承受的邮箱数量,这一测试项目不仅对性能有一定的要求,同时对于存储容量也有要求。

在测试之前,首先需要引入戴尔的Fluid Cache方案,如前文提到的,此次测试使用的是SanDisk公司提供的FlashSoft Software for Windows Server v3.5版本软件,这是一个DAS缓存加速软件,因为R730xd中所使用的闪存OEM自SanDisk公司,SanDisk公司提供的缓存方案也被戴尔官网推荐使用。

FlashSoft软件的安装非常简单,在Windows环境下,直接通过鼠标点击就可安装完成。同时,在配置缓存策略时,将上一测试中所用到的RAID 0闪存卷直接作为write back缓存卷,5块容量为2TB的近线SAS磁盘采用RAID 5模式设为一个卷(volume),实际可用容量为7.5TB左右。这一个卷作为数据实际存储卷,即被SSD缓存加速的卷。

利用Jetstress 2013对R730xd进行邮箱最大数量测试,在这之中,根据上一测试提到的公式(邮箱数量=Mailbox服务器的IOPS值/(每邮箱的IOPS值*I/O开销因子))来进行设定,具体设定如下:

邮箱数量:4000个

每邮箱IOPS:0.35

每邮箱容量:2000MB

数据库数量:默认1个主数据,1个数据库副本(Database copy)

测试时间:24小时

根据这一配置进行测试,获得的测试数据如下:

戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器存储性能评测

根据之前的设置,每邮箱用户需要0.35 IOPS,4000个邮箱用户总共需要1400 IOPS,这一测试方案实际提供的IOPS为1908.195。同时,其读IO平均延迟为6.976毫秒,写IO延时为0.556毫秒。满足邮箱服务器应用的性能需求,测试结果为PASS——通过。

在这之中,值得注意的是,读IO延迟与写IO延时不在一个数量级上,这主要就是SSD缓存的影响。写IO直接写在SSD之上,所以延迟较低;而读IO延迟之所以较大(相对于写IO),是因为数据存储卷容量(7TB)远远大于SSD缓存卷容量(928GB),且测试过程中,读IO都是随机分布,缓存命中率较低。通过FlashSoft的监测界面也能很明显发现,如下图:

戴尔PowerEdge R730xd新一代服务器存储性能评测

整个928GB闪存卷在读IO过程中的缓存命中率约为17%,而写IO基本都是先写入缓存,直接写入磁盘的IO占写IO总数的1%

在整个测试过程中,读IO次数约为14000万次,其中磁盘提供了近11500万次,缓存提供了近2500万次,相差一个数量级,缓存命中约为17%,这主要是因为测试过程中大量的随机读操作,会影响缓存命中,因为缓存卷容量远远小于数据存储卷容量。

而写IO大多先写入SSD缓存卷中,然后再写入磁盘(图中写入缓存的IO次数超过2500万次,而直接写入磁盘的IO不到5.7万)。这也可以解释为何测试结果中,为何数据库读操作的平均延迟要远远大于写操作的平均延迟。

经过实际测试表明,送测的这台PowerEdge R730xd服务器能够支持4000个邮箱用户,且用户体验相当迅速,因为根据Jetstress 2013测试工具给出的每邮箱用户的参考IOPS为0.15,而在本次测试中,我们设定为0.35,远远高出参考数值,IOPS越高,证明所能承载的邮箱用户数越多,但由于送测服务器容量的限制,在200GB x5 SSD作为缓存,2TB x 5 HDD作为实际数据存储的情况下,其最大邮箱支持数量在4000左右。

测试结果分析:

在本次测试中,尽管我们已经尽可能地模拟真实应用环境,但仍与实际应用有一些偏差,这些偏差不可避免,只能尽量减小。

比如在这次测试中所获得的R730xd存储子系统的性能成绩并不能完全代表其在实际应用中的表现水平,最大的原因在于缓存。包括Jetstress 2013在内的大多数测试方案或工具都会尽可能低地排除缓存对测试的影响,比如服务器内存。本次测试中所使用的SSD缓存卷也是充当缓存的角色,这也是为何不能利用ESRP方案直接评估R730xd服务器存储子系统性能表现的原因。

尽管如此,在本次测试中,我们仍看到了R730xd服务器的不俗表现。例如,在邮箱最大数量测试环节中,尽管我们给每邮箱用户分配了较大的IOPS值,其仍能支持4000数量的邮箱用户。在这之中,SSD缓存卷发挥的性能功不可没。

众所周知,磁盘的性能有限,单个2TB容量、7200RPM的近线SAS磁盘的IOPS性能不会超过150,即使是5个SAS磁盘叠加,其IOPS表现不会超过1000,但在本次测试中,我们的目标IOPS是1400(即4000邮箱用户x 0.35 IOPS),由于SSD缓存卷的作用,不仅达到了这一目标,还远远超过,获得了接近2000 IOPS的性能表现。

另外值得注意的是,本次测试所获得的最大邮箱数量4000并不能代表R730xd服务器在生产环境中的实际表现。因为用于此次测试的R730xd服务器并非满配,只配备了5个200GB容量SSD,和5块2TB容量的近线SAS磁盘。而实际上,R730xd服务器可支持18个1.8英寸的SSD,单个SSD的容量也可提升为400GB不等。同时,其SAS磁盘数量最大可支持8个,最大容量为16 TB。

理论上,添加更多的SSD和磁盘容量,戴尔PowerEdge R730xd服务器支持的邮箱数量将会更高,至于实际上R730xd服务器最多可支持的邮箱数量则需要根据存储容量,每邮箱用户IOPS需求,以及SSD缓存卷与数据存储卷的容量配比等因素综合考量。

推广二维码
邮件订阅

如果您非常迫切的想了解IT领域最新产品与技术信息,那么订阅至顶网技术邮件将是您的最佳途径之一。

重磅专题