NVMe de NetApp | Jardín de flores Co., Ltd.

El NetApp AFF A250 es un arreglo empresarial NVMe de extremo a extremo de nivel de entrada. Integrado con SSD NVMe en el back-end y NVMe sobre conectividad de host FC en el front-end, el A250 tiene un rendimiento increíble a un precio de entrada. Esto permite que las pequeñas y medianas empresas aprovechen al máximo sus cargas de trabajo en el perímetro.

En comparación con la AFF A200, ofrece un aumento del rendimiento del 45 % con hasta un 33 % más de eficiencia de almacenamiento, lo que se demostró fácilmente en nuestra primera revisión de la AFF A250. Nuestros resultados de evaluación comparativa solo enfatizaron esto, demostrando un gran avance con respecto al modelo de última generación. Esto ciertamente no es sorprendente, ya que varios de los sistemas de NetApp que probamos en el pasado se llevaron a casa el premio de elección de nuestro editor.

Además, NetApp es una de las empresas más consistentes cuando se trata de reemplazar sus modelos más antiguos por otros que se adaptan mejor al panorama de TI que cambia rápidamente. Siempre esperamos tener uno de sus nuevos sistemas en nuestros laboratorios y esperamos un perfil de rendimiento aún mejor usando NVMe sobre Fibre Channel (NVMe-oF), que veremos en esta revisión.

Para alcanzar este nuevo nivel de rendimiento, NetApp equipó la AFF A250 con CPU de 24 núcleos y 128 GB de memoria por par HA, así como con la arquitectura de estantería de almacenamiento NS224 de la empresa. El almacenamiento interno admite hasta 24 SSD NVMe, aunque los usuarios pueden configurarlo con configuraciones de 8, 12 o 24 unidades.

Los SSD internos pueden alcanzar hasta 15,3 TB para cada configuración o 24 SSD externos de 30,2 TB por controlador. Además, el A250 está equipado con dos puertos Ethernet de 25 Gb para HA e interconexiones de clúster, dos puertos de 10 Gbase-T para conectividad de host y dos ranuras intermedias para expansión de E/S. El A250 también es compatible con unidades SAS, con soporte de hasta 30,6 TB para cada unidad.

Para obtener un resumen detallado de sus capacidades, posibles casos de uso y beneficios, le recomendamos que lea nuestra revisión anterior de NetApp AFF A250.

En cuanto al software, NetApp ahora ofrece AFF A250 con ONTAP 9.9.1. Nuestra revisión anterior de AFF A250 mostró la versión 9.8, una actualización que se centró en simplificar la experiencia del usuario. La versión más reciente se enfoca en mejoras y adiciones al administrador del sistema, SAN, protección de datos y más.

Los puntos destacados incluyen:

Hay una variedad de otras actualizaciones con la versión 9.9.1; sin embargo, el más importante para nosotros (en esta revisión, de todos modos) es que todos los SAN Arrays (ASA) ahora pueden usar NVMe sobre Fibre Channel (NVMe-oF).

Cuando analizamos anteriormente el AFF A250 de NetApp, probamos el sistema utilizando el modo FC SAN tradicional con 12 SSD NVMe de 1,92 TB (RAID-DP con dos grupos de almacenamiento de 3 TB). Entonces, para esta revisión, analizaremos el sistema en modo NVMe-oF.

NVMe-oF está diseñado para mejorar las cargas de trabajo SAN existentes y es, sin duda, la mejor opción para aquellos que buscan realmente aprovechar NVMe, especialmente cuando se trata del rendimiento general y los tiempos de respuesta de las aplicaciones.

Lanzada en 2016, la especificación del protocolo NVMe-oF esencialmente extiende el rápido rendimiento de NVMe desde los controladores de arreglos de almacenamiento hasta la estructura a través de Ethernet, Fibre Channel, RoCE o InfiniBand. Este protocolo aprovecha las estructuras como un mapeo de transporte en lugar del bus PCIe sin memoria compartida entre puntos finales. Para una mirada más detallada, hicimos una inmersión profunda en lo que es NVMe-oF el verano pasado.

Nuestra configuración A250 incluye 12 SSD NVMe de 1,92 TB y NetApp ONTAP 9.9.1. NetApp configura el arreglo para estar en RAID-DP con dos grupos de almacenamiento de 3 TB. Nuestras pruebas para esta revisión están en el modo NVMe-oF. La conectividad se proporciona mediante un tejido Fibre Channel de dos conmutadores en dos conmutadores Brocade G620 de 32 Gb.

Rendimiento del servidor SQL

El protocolo de prueba OLTP de Microsoft SQL Server de StorageReview emplea el borrador actual del Benchmark C (TPC-C) del Transaction Processing Performance Council, un benchmark de procesamiento de transacciones en línea que simula las actividades que se encuentran en entornos de aplicaciones complejos. El punto de referencia TPC-C se acerca más que los puntos de referencia de rendimiento sintéticos para medir las fortalezas de rendimiento y los cuellos de botella de la infraestructura de almacenamiento en entornos de bases de datos.

Cada máquina virtual con SQL Server está configurada con dos discos virtuales: un volumen de 100 GB para el arranque y un volumen de 500 GB para la base de datos y los archivos de registro. Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 64 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI. Si bien nuestras cargas de trabajo de Sysbench probadas anteriormente saturaron la plataforma tanto en E/S de almacenamiento como en capacidad, la prueba de SQL busca el rendimiento de la latencia.

Esta prueba utiliza SQL Server 2014 ejecutándose en máquinas virtuales invitadas de Windows Server 2012 R2 y está destacada por Dell's Benchmark Factory for Databases. Si bien nuestro uso tradicional de este punto de referencia ha sido probar grandes bases de datos de escala 3000 en almacenamiento local o compartido, en esta iteración nos enfocamos en distribuir cuatro bases de datos de escala 1500 de manera uniforme en nuestros servidores.

Configuración de prueba de SQL Server (por VM)

Para la latencia de SQL Server, el A250 (NVMe-oF) obtuvo una puntuación total de 3,5 ms para 4 VM y 25,4 ms para 8 VM. En el modo FCP, el A250 registró una puntuación total de 22,75 ms (8 VM) y 8,5 ms (4 VM). Puede ver una gran mejora para ambos modos del A250 en comparación con la última generación (A200), que midió 25 ms a 4 VM.

Rendimiento Sysbench MySQL

Nuestro próximo punto de referencia de la aplicación de almacenamiento consiste en una base de datos OLTP MySQL de Percona medida a través de SysBench. Esta prueba mide el promedio de TPS (transacciones por segundo), la latencia promedio y también la latencia promedio del percentil 99.

Cada máquina virtual de Sysbench está configurada con tres discos virtuales: uno para arranque (~92 GB), uno con la base de datos preconstruida (~447 GB) y el tercero para la base de datos bajo prueba (270 GB). Desde la perspectiva de los recursos del sistema, configuramos cada VM con 16 vCPU, 60 GB de DRAM y aprovechamos el controlador LSI Logic SAS SCSI.

Configuración de prueba de Sysbench (por VM)

Con Sysbench OLTP, las 8VM A250 (NVMe-oF) obtuvieron una puntuación total de 15 916 TPS, mientras que las 16 VM registraron 17 537 TPS. En el modo FCP, publicó una puntuación total de 13 135 TPS y 16 149 TPS para 8 VM y 16 VM, respectivamente. El A200 vio la mitad del rendimiento, registrando 8,871 TPS y 9,035 TPS para 8VM y 16VM, respectivamente.

Para la latencia promedio de Sysbench, el 8VM A250 (NVMe-oF) obtuvo una puntuación total de 16,09 ms, mientras que el 16VM registró 29,23 ms. En modo FCP, registró un total de 19,49 ms y 31,72 ms para 8VM y 16VM, respectivamente. Una vez más, las ganancias de rendimiento con respecto al último fueron significativas, ya que el A200 registró 28,86 ms (8 VM) y 56,88 ms (16 VM).

Para nuestra latencia en el peor de los casos (percentil 99), NVMe-oF vio una latencia agregada de 38,1 ms (8 VM) y 72,78 ms (16 VM), mientras que FCP mostró 51,61 ms (8 VM) y 85,77 ms (16 VM). Como era de esperar, esta fue una gran mejora con respecto al A200, que registró 84,93 ms y 152,91 ms para 8 VM y 16 VM, respectivamente.

Análisis de carga de trabajo de VDBench

Cuando se trata de comparar matrices de almacenamiento, las pruebas de aplicaciones son las mejores y las pruebas sintéticas ocupan el segundo lugar. Si bien no es una representación perfecta de las cargas de trabajo reales, las pruebas sintéticas ayudan a los dispositivos de almacenamiento de referencia con un factor de repetibilidad que facilita la comparación de manzanas con manzanas entre las soluciones de la competencia.

Estas cargas de trabajo ofrecen una gama de diferentes perfiles de prueba que van desde pruebas de "cuatro esquinas", pruebas comunes de tamaño de transferencia de bases de datos, así como capturas de seguimiento de diferentes entornos VDI. Todas estas pruebas aprovechan el generador de cargas de trabajo vdBench común, con un motor de secuencias de comandos para automatizar y capturar resultados en un gran clúster de pruebas informáticas. Esto nos permite repetir las mismas cargas de trabajo en una amplia gama de dispositivos de almacenamiento, incluidos arreglos flash y dispositivos de almacenamiento individuales.

Perfiles:

Con una lectura aleatoria de 4K, NetApp AFF A250 NVMe-oF mostró una mejora significativa con respecto al modo FCP, registrando una latencia de submilisegundos hasta más de 700K, alcanzando un máximo de 787 910 IOPS con una latencia de 3,58 ms. En el modo FCP, el A250 mostró una latencia de submilisegundos hasta más de 500K y alcanzó un máximo de 594.388 IOPS y una latencia de 6,9 ms.

La escritura aleatoria 4K vio resultados que estaban un poco más cerca. Aquí, el A250 a través de NVMe-oF tuvo un rendimiento máximo de 183 805 IOPS a 10,9 ms antes de recibir un ligero golpe al final. En modo FCP registró 169.543 IOPS y una latencia de 10,4ms.

Cambiando al trabajo secuencial, específicamente nuestras cargas de trabajo de 64K, vimos que el A250 NVMe-oF permanecía por debajo de 1 ms hasta aproximadamente 110 000 IOPS o alrededor de 6,8 GB/s y vimos un pico de 110 100 IOPS o 6,9 GB/s con una latencia de 3,25 ms. Aunque el modo FCP mostró un mejor rendimiento máximo a 114 060 IOPS (7,13 GB/s), tuvo una latencia máxima mucho más alta de 7,8 ms.

En 64 000 escrituras, el A250 NVMe-oF alcanzó un máximo de aproximadamente 47 000 IOPS o alrededor de 3,04 GB/s con una latencia de 5,2 ms. El modo FCP alcanzó un máximo de 41 000 IOPS o alrededor de 2,6 GB/s con una latencia mucho más alta de 24 ms (antes de que el rendimiento cayera un poco y la latencia aumentara).

A continuación, pasamos a nuestras pruebas de SQL, SQL, SQL 90-10 y SQL 80-20, donde la AFF A250 en modo NVMe-oF mostró mejoras significativas con respecto al modo FCP. En SQL, el A250 (NVMe-oF) se mantuvo por debajo de 1 ms hasta que superó los 350 000 y alcanzó un máximo de 416 617 IOPS a los 2,10 ms. En el modo FCP, alcanzó un máximo de 348 403 IOPS con una latencia de 2,4 ms antes de una ligera caída.

En SQL 90-10, el A250 (NVMe-oF) tenía una latencia de menos de un milisegundo hasta que se acercó a la marca de 350 000, alcanzando un máximo de 388 589 IOPS a 2,3 ms. En el modo FCP, el A250 tenía una latencia de menos de un milisegundo hasta aproximadamente 270 000 IOPS y alcanzó un máximo de 321 604 IOPS con una latencia de poco menos de 3 ms.

En SQL 80-20, el A250 (NVMe-oF) se mantuvo por debajo de 1 ms hasta aproximadamente 270 000 IOPS, alcanzando un máximo de 314 616 IOPS a 2,96 ms. Mirando el A250 en modo FCP, se mantuvo por debajo de 1 ms hasta alrededor de 200 000 IOPS y alcanzó un máximo de 263 157 IOPS con una latencia de 3,6 ms.

El siguiente lote de pruebas son nuestras pruebas de Oracle: Oracle, Oracle 90-10 y Oracle 80-20. Una vez más, NVMe-oF mostró un rendimiento mucho mejor en todo momento. En la carga de trabajo de Oracle, nos dio una latencia de menos de un milisegundo hasta aproximadamente 230 000 IOPS, y alcanzó un máximo de 329 112 IOPS con una latencia de poco más de 3 ms. En el modo FCP, el A250 nos dio una latencia de menos de un milisegundo hasta aproximadamente 200 000 IOPS y alcanzó un máximo de 263 802 IOPS con una latencia de poco más de 4,5 ms.

Para Oracle 90-10, el A250 se mantuvo por debajo de 1 ms hasta aproximadamente 370 000 IOPS y llegó a un máximo de 407 087 IOPS con una latencia de 1,43 ms. En el modo FCP, se desempeñó por debajo de 1 ms hasta aproximadamente 275 000 IOPS y llegó a un máximo de 333 108 IOPS con 1,8 ms de latencia.

Oracle 80-20 vio el pico A250 (NVMe-oF) en 335 577 IOPS con 1,75 ms de latencia, mientras que el modo FCP mostró un pico de 273 948 IOPS con 2,1 ms de latencia.

A continuación, cambiamos a nuestra prueba de clonación de VDI, completa y vinculada. Para el arranque VDI Full Clone (FC), NetApp AFF A250 (NVMe-oF) llegó a 240 000 sin superar 1 ms de latencia y alcanzó un máximo de 263 683 IOPS a 3,23 ms antes de aumentar el rendimiento al final. En el modo FCP, el A250 llegó a 200 000 IOPS con menos de 1 ms de latencia, luego alcanzó un máximo de 229 571 IOPS con una latencia de poco más de 3 ms antes de caer un poco.

En el inicio de sesión inicial de VDI FC, el A250 (NVMe-oF) tuvo un rendimiento de latencia inferior al milisegundo después de pasar la marca de 60 000, alcanzando un máximo de 98 897 IOPS con una latencia de 8,42 ms (nuevamente, con un aumento en el rendimiento al final). En el modo FCP, el A250 alcanzó 55 000 IOPS antes de superar 1 ms y alcanzó un máximo de 90 270 IOPS con una latencia de 9,3 ms.

El inicio de sesión del lunes de VDI FC vio que el A250 tenía una latencia de menos de 1 ms hasta aproximadamente 68 000 IOPS, alcanzando un máximo de 103 184 IOPS con una latencia de poco menos de 5 ms antes de volver a alcanzar un pico. En el modo FCP, el A250 se mantuvo por debajo de 1 ms hasta alrededor de 55 000 IOPS nuevamente y alcanzó un máximo de 93 574 IOPS y una latencia de 5,1 ms.

Ahora pasamos al clon vinculado. En VDI LC Boot, ambos modos mostraron un rendimiento muy similar con el modo FCP alcanzando su punto máximo con un IOPS más alto de 151 953 IOPS (3,2 ms de latencia). En NVMe-oF, el A250 alcanzó un máximo de 146 660 IOPS, aunque con una mejor latencia de 3,09 ms.

Con el inicio de sesión inicial de VDI LC, el A250 (NVMe-oF) tuvo una latencia de submilisegundos hasta que superó los 50 000 IOPS, alcanzando un máximo de 76 386 IOPS a 3,05 ms de latencia antes de sufrir un ligero impacto en el rendimiento al final. En FCP, el A260 tuvo una latencia de menos de un milisegundo hasta alrededor de 40 000 IOPS y alcanzó un máximo de 67 557 IOPS y una latencia de 3,7 ms.

Finalmente, con VDI LC Monday Login, el A250 logró aproximadamente 48 000 IOPS antes de superar 1 ms de latencia. Alcanzó un máximo de 75 259 IOPS con una latencia de 6,67 ms antes de caer en picado en el rendimiento. En FCP, el A250 casi llegó a 40 000 IOPS antes de superar 1 ms, alcanzando un máximo de 68 751 IOPS con una latencia de 7,3 ms.

NetApp AFF A250 se destaca como un sistema NVMe de extremo a extremo para empresas de entrada para empresas medianas que buscan obtener un gran rendimiento y consolidación de sus datos. El sistema en sí se puede integrar con SSD NVMe en el front-end y NVMe sobre conectividad de host FC en el back-end, lo último que hicimos para esta revisión. Los clientes sin duda obtendrán un potente producto a un precio de entrada y una gran mejora con respecto a su modelo anterior, el AFF A220. Esto no es sorprendente, ya que se sabe que NetApp es consciente de las necesidades actuales de la industria de TI. Esto les permite ofrecer fantásticas actualizaciones del sistema para las versiones posteriores de sus sistemas.

Para el rendimiento, ejecutamos nuestras cargas de trabajo de análisis de carga de trabajo de aplicaciones y VDBench. Como se demostró anteriormente, el modo NVMe-oF mostró ganancias de rendimiento significativas sobre el modo SAN FCP (Protocolo de canal de fibra) tradicional.

En nuestro análisis de carga de trabajo de la aplicación, el A250 (NVMe-oF) obtuvo una puntuación total de 3,5 ms para 4 VM y 25,4 ms para 8 VM. En comparación, el modo FCP tuvo una puntuación total de 22,75 ms (8 VM) y 8,5 ms (4 VM).

Con Sysbench, el A250 (NVMe-oF) fue igualmente impresionante, con un TPS agregado de 15 916 TPS para 8VM y 17 537 TPS para 16VM en comparación con los 13 135 TPS y 16 149 TPS del modo FCP, respectivamente. La latencia promedio de Sysbench obtuvo puntajes agregados de 16,09 ms en 8M y 29,23 ms en 16 VM en comparación con 19,49 ms y 31,72 ms en el modo FCP. En la latencia del peor de los casos, vimos que el A250 alcanzó latencias agregadas de 38,1 ms en 8 VM y 72,78 ms en 16 VM en comparación con los 51,61 ms (8 VM) y 85,77 ms (16 VM) del FCP.

Con VDBench, NetApp AFF A250 brilló con caídas significativas en la latencia en nuestros perfiles de rendimiento. Los puntos destacados de NetApp AFF A250 (NVMe-oF) incluyen 788 000 IOPS en lectura 4K, 183 000 IOPS en escritura 4K, 6,8 GB/s en lectura 64 K y 3,04 GB/s en escritura 64 K. En nuestras pruebas de SQL, vimos picos de 417 000 IOPS, 389 000 IOPS en SQL 90-10 y 315 000 IOPS en SQL 80-20. Con nuestras pruebas de Oracle, vimos rendimientos máximos de 329 000 IOPS, 407 000 IOPS en Oracle 90-10 y 335 000 IOPS en Oracle 80-20. En nuestras pruebas de clones de VDI, vimos resultados de clones completos de 264 000 IOPS en el inicio, 99 000 IOPS en el inicio de sesión inicial y 103 000 IOPS en el inicio de sesión del lunes. Para Linked Clone, vimos picos de 147 000 IOPS en el arranque, 76 000 IOPS en el inicio de sesión inicial y 75 000 IOPS en el inicio de sesión de lunes.

Aprovechar NVMe sobre Fibre Channel produce un rendimiento mucho mejor en prácticamente todas las cargas de trabajo que pueda tener, que si tiene el hardware compatible, no hay razón para no implementarlo. NetApp ni siquiera cobra una prima para habilitar estas funciones. Al final, NVMe-oF es una bonificación de rendimiento gratuita para los clientes de NetApp, lo que convierte a NVMe-oF en una gran victoria para los usuarios de ONTAP AFA.

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Lyle es redactor del personal de StorageReview y cubre un amplio conjunto de temas de TI empresariales y de usuarios finales.

NVMe-oF de NetApp: componentes de AFF A250 ONTAP 9.9.1 AFF A250 de NetApp y NVMe sobre canal de fibra (NVMe-oF) Especificaciones de AFF A250 de NetApp Rendimiento de AFF A250 de NetApp (NVMe-oF) Rendimiento de SQL Server Configuración de prueba de SQL Server (por máquina virtual) Sysbench Conclusión del análisis de carga de trabajo VDBench de rendimiento de MySQL