NetApp EF570全閃存陣列評測

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在去年的這個時候,NetApp在其大數據分析的產品組合中引入了幾款新產品,包括最新的全閃存陣列(AFA),NetApp EF570。EF570是一款中端AFA,是專為2U系統設計的高性能、高可用、簡單和高性價比的產品。

NetApp聲稱EF570具有“極端”的性能,雖然我們并不夸張,但該公司引用了一些令人印象深刻的數據。NetApp聲稱該陣列可以達到100萬以上的IOPS和21GB / s的連續帶寬,延遲低于100微秒。所有這些性能都針對專門的混合工作負載的環境,包括大數據分析。除了承諾的性能之外,該陣列還支持多種高速主機接口,包括32Gb光纖通道,25Gb iSCSI,100Gb InfiniBand,12Gb SAS和基于InfiniBand的100Gb NVMe。這不僅有助于速度的提升,還有助于保持持續的存儲網絡投資。

與幾個其他的NetApp系統一樣,高可用性是內置的;?在這里,EF570也不例外。該陣列沒有單點故障,并帶有完全冗余的I / O路徑和自動故障轉移,還具備6個9的可用性。EF570還提供了常見的數據管理功能,包括快照,卷拷貝和鏡像。同時,SANtricity OS可確保數據完整性,同時防止靜默數據損壞。該陣列能夠通過后臺監控和廣泛的診斷數據和分析來檢測和解決大多數問題。

NetApp EF570采用模塊化設計,易于擴展。一個 2U系統可以支持高達367TB的容量,如果添加4個擴展架,可以使總容量高達1.8PB。通過SANtricity GUI,用戶可以在不增加管理復雜性的情況下進行擴展,并在不到10分鐘的時間內訪問其數據。這種高擴展性和大容量的特點使EF570具有很高的性價比。能夠擴展到1.8PB的能力也增加了該陣列的吸引力,可以避免將來的叉車式升級。

NetApp EF570配置

設計和建造

如上所述,EF570是2U AFA。與絕大多數NetApp產品(至少是最近的產品)一樣,邊框看起來與時尚的裸金屬外殼一樣,通風口和NetApp品牌標志在左側。擋板下面是24個2.5英寸硬盤托架,垂直穿過陣列的前部。陣列的右側有NetApp品牌標志,電源,Attention和Locate按鈕和LED在左側。

我們再看到設備后部,可以清楚地看到高可用性/冗余設計。該陣列從左到右是一個鏡像設置。底部充滿了PSU。上半部分有兩個控制器??刂破髋渲糜兴亩丝?2Gb HIC(主機接口卡),每個控制器有兩個ASIC。未使用片上FC端口,這將為每個控制器提供一個額外的ASIC路徑。對于我們的測試,我們在雙32Gb交換機上使用了最佳的布局。

管理

在我們之前的NetApp評測中,我們查看了該公司的ONTAP操作系統。雖然ONTAP是更受歡迎且知名度高的操作系統,但EF系列實際上是由SANtricity OS提供支持的。

SANtricity的主屏幕為管理員提供整個系統的布局??梢暂p松地看到性能(IOPS,MB / s和CPU或按不同的時間框架查看),容量以及存儲層次結構。屏幕左側是選項卡:主頁,存儲,硬件,設置和支持。

在Storage main選項卡下,有幾個選項可供選擇,以深入了解一個存儲正在執行的操作,包括:池和卷組,卷,主機,性能,快照,異步鏡像和同步鏡像。

單擊池和卷組,我們可以查看所有容量或預留容量。用戶可以從那里創建新池或卷組,為其添加容量或編輯它們。

在“卷”下,用戶可以創建或編輯卷,也可以獲取有關當前卷的信息,例如名稱,狀態,是否啟用精簡配置,分配位置,LUN數量,屬于哪個池或卷組,以及容量。

我們總是對性能比較感興趣,對于想要了解其存儲性能的管理員,他們可以通過存儲功能下的性能部分進行檢查。在這里,為用戶提供了一些不同指標下的性能視圖,可以將其視為邏輯視圖,物理視圖或應用程序和工作負載視圖。

深入了解物理性能,可以選擇查看控制器、通道或硬盤的性能。

 

“硬件”選項卡顯示硬件及其運行方式。在正面,用戶可以檢查硬盤,以查看一切是否正常運行以及是否需要換出某些東西(用顏色表示,藍色表示正常)。

硬件選項后面的也是類似,只有時間控制器和PSU采用顏色編碼,以確保它們正常運行。

“設置”選項卡顯示有關系統和iSCSI設置或用戶要添加的其他設置的常規信息。此選項卡下還有各種配置選項。

性能

應用程序的工作負載分析

NetApp EF570的應用程序工作負載基準測試包括SysBench的MySQL OLTP性能測試和模擬TPC-C工作負載的Microsoft SQL Server OLTP性能測試。在每種情況下,我們使用26個Toshiba PX04SV SAS 3.0 SSD,配置成2個12個硬盤組成的RAID10,并固定到每個控制器。剩余2個SSD作為備件。然后創建兩個5TB的卷,每個磁盤組一個。在我們的測試環境中,這為我們的SQL和Sysbench工作負載創建了均衡負載。

SQL Server性能

每個SQL Server VM配置有兩個虛擬磁盤:100GB卷用于引導,500GB卷用于數據庫和日志文件。從系統資源的角度來看,我們為每個VM配置了16個vCPU,64GB的DRAM并利用了LSI Logic SAS SCSI控制器。雖然之前測試的Sysbench工作負載在存儲I / O和容量方面都使平臺達到了飽和,但SQL測試正在尋找延遲性能。

此測試使用再Windows Server 2012 R2客戶虛擬機上運行的SQL Server 2014,并且由Quest的Benchmark Factory for Databases進行壓力測試。雖然此基準測試的傳統用法是在本地或共享存儲上測試大型的3,000級的數據庫,但在此次迭代中,我們專注于在NetApp EF570上均勻分布四個1,500級數據庫(每個控制器兩個VM)。

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?SQL Server Testing Configuration (per VM)

  • Windows Server 2012 R2
  • Storage Footprint: 600GB allocated, 500GB used
  • SQL Server 2014
    • Database Size: 1,500 scale
    • Virtual Client Load: 15,000
    • RAM Buffer: 48GB
  • Test Length: 3 hours
    • 2.5 hours preconditioning
    • 30 minutes sample period

SQL Server OLTP Benchmark Factory LoadGen Equipment

  • Dell EMC PowerEdge R740xd?Virtualized SQL 4-node Cluster
    • 8 Intel Xeon Gold 6130 CPU for 269GHz in cluster (Two per node, 2.1GHz, 16-cores, 22MB Cache)
    • 1TB RAM (256GB per node, 16GB x 16 DDR4, 128GB per CPU)
    • 4 x Emulex 16GB dual-port FC HBA
    • 4 x Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE dual-port NIC
    • VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

?

對于SQL Server,NetApp EF570以快速的一致的方式執行,測量3,160 TPS并在所有四個VM上進行,總計為12,642.245 TPS。

所有VM都以3ms的響應時間執行。

Sysbench性能

每個??Sysbench??VM配置有三個虛擬磁盤,一個用于啟動(~92GB),一個帶有預構建的數據庫(~447GB),第三個用于被測數據庫(270GB)。從系統資源的角度來看,我們為每個VM配置了16個vCPU,60GB的DRAM并利用了LSI Logic SAS SCSI控制器。Load gen系統是Dell R740xd服務器。

 

Dell PowerEdge R740xd Virtualized MySQL 4 node Cluster

  • 8 Intel Xeon Gold 6130 CPU for 269GHz in cluster (two per node, 2.1GHz, 16-cores, 22MB Cache)
  • 1TB RAM (256GB per node, 16GB x 16 DDR4, 128GB per CPU)
  • 4 x Emulex 16GB dual-port FC HBA
  • 4 x Mellanox ConnectX-4 rNDC 25GbE dual-port NIC
  • VMware ESXi vSphere 6.5 / Enterprise Plus 8-CPU

Sysbench Testing Configuration (per VM)

  • CentOS 6.3 64-bit
  • Storage Footprint: 1TB, 800GB used
  • Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
    • Database Tables: 100
    • Database Size: 10,000,000
    • Database Threads: 32
    • RAM Buffer: 24GB
  • Test Length: 3 hours
    • 2 hours preconditioning 32 threads
    • 1 hour 32 threads

 

對于Sysbench,我們測試了幾組VM,包括8,16和32個VM。這些測試的目的是展示給定陣列在中等飽和度的工作負載下的執行情況。在性能結果方面,并非所有的測評都會讓我們失望,但NetApp EF570就是這樣。在8VM負載下,EF570的測量值為22,951 TPS,超過了大多數陣列。16VM時,EF570仍然沒有任何減速跡象,增加到令人難以置信的39,635 TPS。然而,在32VM,EF570達到57,347 TPS,停止增加不是因為缺少I/O,而是我們的8臺主機上的CPU達到了飽和。

考慮到8,16和32VM工作負載的平均延遲,NetApp EF570繼續給??我們留下了深刻印象。在8VM時,它的測量值低至11.15ms,當負載增加到16VMs時僅增加到12.98ms。在32vms,大多數陣列開始失去動力,EF570僅增加到17.98ms。

縱觀99%的延遲,NetApp EF570開始展現出了真實的實力,它不僅能夠保持強大的吞吐量,而且具有極低的峰值延遲。

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,合成測試排在第二位。雖然不是實際工作負載的完美表示,但綜合測試確實使基準存儲具有可重復性,從而可以輕松地在不同的解決方案之間進行逐項比較。這些工作負載提供了一系列不同的測試配置文件,包括“four corners”測試,常見的數據庫傳輸大小測試,以及來自不同VDI環境的trace。所有這些測試都使用了常見的vdBench工作負載生成器,腳本引擎可以在大型計算測試集群中自動執行和捕獲結果。這使我們能夠在各種存儲設備上重復相同的工作負載,包括閃存陣列和單個存儲設備。在陣列方面,我們使用了Dell PowerEdge R740x服務器集群:

簡介:

  • 4K隨機讀:100%讀取,128個線程,0-120%iorate
  • 4K隨機寫:100%寫,64線程,0-120%iorate
  • 64K順序讀:100%讀取,16個線程,0-120%iorate
  • 64K順序寫入:100%寫入,8個線程,0-120%iorate
  • 合成數據庫:SQL和Oracle
  • VDI完全克隆和鏈接克隆trace

在4K峰值讀性能方面,EF570以亞毫秒級延遲啟動,并在510K IOPS附近短暫超過1ms,并在1ms內回落至近100萬次IOPS。該陣列的峰值達到103萬IOPS,延遲時間為2ms,然后才下降。

對于4K隨機寫入性能,在 200K的IOPS之前,EF570的延遲均小于1ms。EF570的 IOPS峰值大約為223K,延遲為4ms,然后稍微下降。

切換到64K順序工作負載,直到大約190K IOPS或12GB / s,EF570都具有亞毫秒級延遲性能,峰值為247,692 IOPS,延遲2.1ms。

對于64K寫入,直到接近結束或80K IOPS(5GB / s)時,AFA具有亞毫秒級延遲。該陣列的峰值為80,675 IOPS或5.04GB / s,延遲為3.2ms。

繼續我們的SQL工作負載,EF570能夠以1,029,910 IOPS達到峰值,延遲為818μs。

對于SQL90-10,陣列峰??值為876,833 IOPS,延遲為957μs。

SQL 80-20是第一個在1ms延遲時接近峰值的SQL測試,峰值性能為740,691 IOPS,延遲為1.2ms。

接下來是我們的Oracle工作負載。EF570 1ms時的IOPS接近峰值。峰值為721,615 IOPS,延遲為1.35ms。

Oracle 90-10在整個過程中具有亞毫秒的延遲性能,峰值為875,567 IOPS,延遲為675μs。

Oracle 80-20繼續保持亞毫秒級的延遲,峰值為738,238 IOPS,延遲為808μs。

接下來,我們切換到我們的VDI克隆測試,Full和Linked。對于VDI全克隆啟動,EF570在1ms內達到了835K IOPS。峰值為841,945 IOPS,延遲為1.2ms。

對于VDI FC Initial Login,250K IOPS 之前,EF570的延遲低于1ms。峰值為262,141 IOPS,延遲為3.3毫秒。

對于VDI FC Monday Login,300K IOPS 之前,EF570具有亞毫秒級延遲。峰值為331,146 IOPS,延遲為1.5ms。

對于VDI LC Boot,EF570具有亞毫秒級延遲,峰值為519,975 IOPS,延遲為980μs。

VDI LC Initial Login延遲仍然低于1毫秒,峰值為269,995 IOPS,延遲為944μs。

對于VDI LC Monday Login,在270K的 IOPS之前,EF570能夠保持1ms的延遲。峰值為299,663 IOPS,延遲為1.7ms。

結論

NetApp EF570是針對中端市場的2U全閃存陣列。EF570采用模塊化設計,使其具有高可用性,并且可以輕松擴展。該陣列的一個非常有趣的方面是它的性能。NetApp表示,EF570可以達到100萬IOPS和高達21GB / s的順序帶寬。并且該公司聲稱,所有的這些都可以在不到100μs的時間內完成。通過性價比來看,這種高性能、高可用性和簡單的管理和擴展的特點,使其成為一個有吸引力的選擇。

從應用程序性能來看,NetApp EF570能夠創建我們實驗室的新記錄。在Benchmark Factory的四個3ms 的SQL VM測試中,SQL Server的性能表明,EF570能夠實現非常緊湊和一致的性能。在我們擴展的Sysbench基準測試中,EF570得分非常高,以至于在陣列耗盡可用的I / O之前我們的計算集群已經飽和。在8VM時,我們測量到了22.9K TPS。在16VM時,EF570的TPS推升至39.6K,超過我們在RAID0 NVMe-oF閃存陣列上進行Sysbench測試的高記錄。在32VMs,我們達到了測試集群的最高點,創造了57.3K的TPS結果。在所有這些結果中,平均值和第99百分位數的都很低而且很光滑。

在我們的VDBench結果中,EF570表現強勁,在一些基準測試中突破了100萬的IOPS,包括4K讀(103萬,只有2ms延遲)和SQL(1,029,910 IOPS,延遲僅818μs)。在順序讀寫方面,EF570分別能夠以2.1毫秒和3.2毫秒的延遲達到15.5GB / s的讀性能和5.04GB / s的寫性能。該陣列還有其他一些值得稱呼的性能參數。在SQL 90-10中,它達到了877K 的IOPS(957μs),在SQL 80-20上,它達到741K的 IOPS(1.2ms),在Oracle中,我們看到722K的 IOPS(1.35ms),在Oracle 90-10上,我們看的了876K的 IOPS(675μs),對于Oracle 80-20,我們看到了738K 的IOPS(808μs),對于VDI FC Boot,我們測得了842K的 IOPS(1.2ms),而對于VDI LC Boot,我們看到了520K的 IOPS(980μs)。

NetApp將EF570定位到了中端市場,但這主要是因為可擴展性。通常情況下,當我們考慮中端市場時,會讓人聯想到價格和性能。在這里,我們清楚的認為?EF570可能具有中端市場價格,但它提供了企業級的性能配置,可以打破我們在實驗室中看到的所有內容。此外,在一些測試(32VM Sysbench)中,達到了我們計算集群的峰值,這意味著可能會有更好的性能。當涉及到塊存儲工作負載(如分析和新興的AI風格的使用案例)時,延遲和可用性就意味著金錢,擁有專為此工作而設計的存儲工具非常重要。NetApp EF570是這些工作負載的完美解決方案,

 

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