Đánh giá Máy chủ Dell EMC PowerEdge R740xd

Đánh giá Máy chủ Dell EMC PowerEdge R740xd

Vào mùa xuân năm 2017, Dell EMC đã ra mắt bản cập nhật rất được mong đợi cho dòng sản phẩm PowerEdge, nâng cấp dòng PowerEdge từ Broadwell lên Xeon SP. Bản cập nhật bao gồm dòng máy chủ R740 mới, bao gồm R740 phổ thông cũng như phiên bản “extreme disk” được gọi là R740xd mà chúng ta sẽ tìm hiểu trong bài đánh giá này. Chiếc máy chủ mạnh mẽ này hỗ trợ nhiều tùy chọn lưu trữ, mở rộng lên đến 18 ổ đĩa 3,5″ hoặc 32 ổ đĩa 2,5″ cho dung lượng cực lớn, hoặc lên đến 24 ổ SSD NVMe 2,5″ nếu ưu tiên của bạn là tốc độ xuất nhập dữ liệu (I/O) nhanh chóng. Khả năng tính toán và DRAM cũng không hề kém cạnh, với R740xd hỗ trợ tối đa hai bộ xử lý Intel Xeon Scalable với 28 lõi mỗi bộ và dung lượng bộ nhớ tối đa đạt mức 3TB. Có rất ít ứng dụng mà chiếc máy chủ mới này không thể hoàn thành xuất sắc, và đó chính xác là hướng đi mà Dell EMC đã chọn khi thiết kế nền tảng mô-đun linh hoạt này.

Các máy chủ PowerEdge R740 có sự cân bằng tuyệt vời giữa hiệu suất và lưu trữ trong một khung máy 2U. Máy chủ có thể được cấu hình với tối đa 2 CPU Intel Scalable và 24 khe cắm RAM DDR4 DIMM (hoặc 12 NVDIMM), nhưng thực sự tỏa sáng ở cách tiếp cận lưu trữ. Trong khi R740 cung cấp tối đa 16 khe lưu trữ, bản xd cung cấp tới 32 khe 2,5”, trong đó 24 khe có thể là NVMe. R740xd cũng cung cấp một số bố cục lưu trữ độc đáo so với các khe nạp phía trước thông thường, bao gồm các khe nạp ở giữa và phía sau để lắp vừa tất cả các ổ lưu trữ bổ sung trong cùng một kích thước 2U. Bố cục này cho phép người dùng tùy chỉnh nhu cầu lưu trữ theo ứng dụng bằng cách kết hợp NVMe, SSD và HDD trong cùng một khung máy, tạo ra phân tầng lưu trữ (storage tiering) ngay bên trong thiết bị. R740xd cũng hỗ trợ tối đa 192GB NVDIMM. Hơn nữa, R740xd có khả năng khởi động từ các ổ SSD M.2 nội bộ chạy RAID thông qua một card bổ sung, giúp giải phóng không gian truy cập phía trước cho lưu trữ khối lượng công việc. Cả hai phiên bản đều tốt cho SDS, các nhà cung cấp dịch vụ và VDI, với sự khác biệt chính là tổng dung lượng lưu trữ và NVMe. Một điểm mới nữa trên R740/R740xd là việc tăng cường hỗ trợ cho GPU hoặc FPGA. Cả hai đều có khả năng hỗ trợ tối đa ba card 300W hoặc sáu card 150W. Trong thế hệ này, Dell EMC đã thiết kế BIOS để tự động ghi nhận luồng khí cần thiết cho mỗi card và cung cấp luồng khí tùy chỉnh riêng biệt thông qua một tính năng gọi là làm mát đa vector (multi-vector cooling).

Với mỗi lần cập nhật bất kỳ dòng máy chủ nào, đều có các CPU mới, nhiều RAM hơn, cùng các tùy chọn lưu trữ và mạng tốt hơn. Tuy nhiên, điều làm nên sự khác biệt của nhiều công ty chính là việc quản lý toàn bộ vòng đời của sản phẩm. Trong giới hạn cho phép, bất kỳ máy chủ nào có cùng thông số kỹ thuật phần cứng sẽ đạt điểm số xấp xỉ nhau. Tuy nhiên, sự khác biệt sẽ nhanh chóng trở nên rõ ràng ở chất lượng phần cứng, phạm vi của phần mềm hỗ trợ và mức độ dễ dàng khi triển khai hệ thống nhanh chóng vào một môi trường nhất định. Đây là lĩnh vực then chốt mà Dell EMC tạo nên sự khác biệt so với các đối thủ khác trên thị trường. Dell EMC cung cấp cho người dùng các công cụ thiết yếu như LifeCycle Controller, iDRAC, OpenManage Mobile và các công cụ khác. Chúng tôi đã tận dụng nhiều công cụ này trong môi trường của chính mình, và lần này đến lần khác, chúng tôi đều ấn tượng với việc nền tảng này đã trở nên đơn giản và hoàn thiện như thế nào theo thời gian.

Các máy chủ PowerEdge mới có hỗ trợ lưu trữ định nghĩa bằng phần mềm (SDS) được tích hợp ngay từ đầu, hướng tới các mục đích sử dụng như hạ tầng siêu hội tụ. Trong dòng sản phẩm dành cho doanh nghiệp của mình, Dell EMC tận dụng R740 với các giải pháp được xây dựng và xác thực sẵn như Ready Nodes cho ScaleIO hoặc VSAN, cũng như dòng PowerEdge XC. R740xd cho phép các cấu hình tận dụng tất cả các khoang ổ đĩa ngoài cho chính sản phẩm SDS, trong khi giữ phân vùng khởi động trên một ổ SSD M.2 nội bộ.

Dell EMC PowerEdge R740xd mới hiện đã có sẵn và có khả năng tùy biến cao. Trong bài đánh giá này, chúng tôi đã sử dụng một chiếc R740xd riêng lẻ với cấu hình gần như cao cấp nhất, cùng một cụm 12 chiếc R740xd với cấu hình khiêm tốn hơn.

Chiếc R740xd đơn lẻ mà chúng tôi đang sử dụng được cấu hình như sau:

• Dual Intel Xeon Platinum 8180 CPUs
• 384GB of DDR4 2667MHz RAM (32GB x 12)
• 4 x 400GB SAS SSDs
• 2 x 1.6TB NVMe SSDs
• Mellanox ConnectX-4 Lx Dual Port 25GbE DA/SFP rNDC
• LCD bezel with Quick Sync 2 and OpenManage capabilities
• iDRAC 9 Enterprise

Thông số kỹ thuật máy chủ Dell EMC PowerEdge R740xd:

• Form factor: 2U Rackmount
• Processors: up to 2 Intel Scalable CPUs or up to 28 cores
• Memory: 24x DDR4 RDIMM, LR-DIMM (3TB max)
• NVDIMM support: up to 12 or 192GB
• Drive Bays
  • Front bays:
    • Up to 24 x 2.5” SAS/SSD/NVMe, max 153TB
    • Up to 12 x 3.5” SAS, max 120TB
  • Mid bay:
    • Up to 4 x 3.5” drives, max 40TB
    • Up to 4 x 2.5” SAS/SSD/NVMe, max 25TB
  • Rear bays:
    • Up to 4 x 2.5” max 25TB
    • Up to 2 x 3.5” max 20TB
• Storage Controllers
  • Internal controllers: PERC H730p, H740p, HBA330, Software RAID (SWRAID) S140
  • Boot Optimized Storage Subsystem: HWRAID 2 x M.2 SSDs 120GB, 240 GB
  • External PERC (RAID): H840
  • External HBAs (non-RAID): 12 Gbps SAS HBA
• Ports
  • Network daughter card options: 4 x 1GE or 2 x 10GE + 2 x 1GE or 4 x 10GE or 2 x 25GE
  • Front ports: VGA, 2 x USB 2.0, dedicated IDRAC Direct Micro-USB
  • Rear ports: VGA, Serial, 2 x USB 3.0, dedicated iDRAC network port
• Video card:
  • VGA
  • Up to 8 x Gen3 slots, Up to 4 x16
• GPU Options:
  • Nvidia Tesla P100, K80, K40, Grid M60, M10, P4, Quadro P4000.
  • AMD S7150, S7150X2
• Supported OS
  • Canonical Ubuntu LTS
  • Citrix XenServer
  • Microsoft Windows Server with Hyper-V
  • Red Hat Enterprise Linux
  • SUSE Linux Enterprise Server
  • VMware ESXi
• Power
  • Titanium 750W, Platinum 495W, 750W, 1100W,
  • 1600W, and 2000W
  • 48VDC 1100W, 380HVDC 1100W, 240HVDC 750W
  • Bộ nguồn cắm nóng (hot plug) với độ dự phòng đầy đủ
  • Tối đa 6 quạt cắm nóng với độ dự phòng đầy đủ, có sẵn tùy chọn quạt hiệu suất cao

Thiết kế và xây dựng:

Các máy chủ PowerEdge mới đã được thiết kế lại không chỉ để có vẻ ngoài bóng bẩy (thực tế đúng là như vậy), mà còn để phản ánh cách người dùng và ứng dụng tương tác với chúng. Chạy dọc mặt trước là mặt nạ (bezel) mới có hỗ trợ Quick Sync cùng khả năng quản lý OpenManage không dây. Thiết kế tương tự trên các máy chủ mới này cũng được đồng bộ hóa với các dòng sản phẩm lưu trữ mới của Dell EMC, bao gồm các hệ thống như mảng lưu trữ all-flash Unity 450F. Phía sau mặt nạ là 24 khoang ổ đĩa 2,5” hỗ trợ SATA, SAS, Nearline SAS và NVMe (nếu được cấu hình).

Mặt trước cũng có thể được cấu hình để hỗ trợ 12 ổ đĩa 3,5″, nếu dung lượng tối đa là ưu tiên cao hơn hiệu suất. Ở phía bên trái là các đèn chỉ báo tình trạng sức khỏe và ID, cùng nút kích hoạt không dây iDRAC Quick Sync 2. Ở phía bên phải là nút nguồn, cổng VGA, cổng micro USB iDRAC Direct và hai cổng USB 2.0.

Trong khi những hãng khác trên thị trường đang tìm cách cắt giảm chi phí và loại bỏ các linh kiện để giảm giá thành, có một bộ phận mà Dell EMC vẫn giữ lại như một tùy chọn cho R740xd và R740 là mặt nạ (bezel) phía trước. Một số người có thể nói: “Ai mà quan tâm chứ?!”. Nhưng màn hình LCD nhỏ cùng ba nút bấm của nó lại vô cùng hữu ích trong môi trường trung tâm dữ liệu. Ví dụ, trong kịch bản bạn không thể truy cập iDRAC từ xa, các thiết lập mạng quản trị đã thay đổi và bạn không muốn khởi động lại máy chủ để vào thiết lập thủ công bằng màn hình rời và bàn phím, thì mặt nạ phía trước sẽ rất tiện dụng. Trên máy chủ Dell EMC, bạn có thể thông qua giao diện nhỏ này để vào phần cài đặt iDRAC và có thể chuyển IP quản trị từ tĩnh sang DHCP hoàn toàn qua bảng điều khiển phía trước. Nếu không có chức năng này, trên nhiều hệ thống khác, bạn sẽ cần phải khởi động lại máy để thay đổi thủ công. Trên R740xd, việc này hoàn toàn được thực hiện độc lập (out-of-band) thông qua các trình điều khiển khác nhau.

Việc tháo nắp trên cho thấy các bộ phận bên trong và sự chú trọng tỉ mỉ đến từng chi tiết mà Dell EMC đã đặt vào các máy chủ PowerEdge mới. Nhiều thành phần của máy chủ có thể được thay thế dễ dàng nếu cần thiết, và sự lộn xộn được hạn chế ở mức tối thiểu để cải thiện luồng khí. Trong hệ thống mà chúng tôi đánh giá, bạn có thể thấy card SSD khởi động m.2 khe cắm kép, hai card RAID, cũng như hai bộ chuyển đổi PCIe pass-through cho các khe cắm NVMe ở phía trước.

Cấu hình của chúng tôi cũng bao gồm thiết bị khởi động microSD khe cắm kép nội bộ dành cho lưu trữ trình ảo hóa. Một chi tiết không quá lộ rõ (nhưng rất quan trọng) là toàn bộ hệ thống ống dẫn cho quạt làm mát giúp duy trì luồng khí lưu thông xuyên suốt hệ thống qua tất cả phần cứng, giữ cho các điểm nóng ở mức tối thiểu và cho phép máy chủ giảm thiểu tiếng ồn quạt dư thừa. Trong suốt quá trình thử nghiệm, chúng tôi đã ghi nhận (hoặc không nhận thấy) bất kỳ tiếng ồn quạt quá mức nào. Dưới tải trọng cực lớn với các CPU đã bão hòa, tiếng ồn quạt vẫn thấp hơn nhiều so với các hệ thống whitebox khác trong phòng thí nghiệm của chúng tôi. Một điểm thú vị khác mà chúng tôi tìm thấy là cách hệ thống xử lý luồng khí ở nhiệt độ môi trường cao hơn. Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi thích sử dụng khí tươi để làm mát máy chủ, vì vậy các hệ thống tại đây có thể trải qua phạm vi nhiệt độ không khí rất rộng. Trong những tình huống mà R740xd hoạt động trong môi trường có nhiệt độ không khí xung quanh cao, nó đã tăng tốc độ quạt một cách mượt mà nhưng vẫn giữ tiếng ồn ở mức tối thiểu. Điều này hoàn toàn trái ngược với các máy chủ và phần cứng khác trong phòng thí nghiệm của chúng tôi, vốn có thể nghe thấy tiếng ồn xuyên qua cửa đóng kín hoặc làm át cả các cuộc trò chuyện xung quanh.

Trong cả hai cấu hình của chúng tôi, các tùy chọn lưu trữ ở khoang giữa đều không được thiết lập. Chúng tôi đã trích xuất một hình ảnh ví dụ từ tài liệu kỹ thuật của PowerEdge R740xd, trong đó hiển thị các khoang 3,5″ nội bộ cũng như các đế gắn ổ đĩa 2,5″. Rất ít, nếu không muốn nói là không có máy chủ phổ thông nào khác cung cấp mức độ mật độ cao như vậy trong một cấu hình hệ thống. Mặc dù có những bản dựng máy chủ độc đáo trôi nổi trên thị trường, nhưng nhiều chiếc trong số đó được xây dựng tùy chỉnh cho ứng dụng cụ thể. Điều này tạo ra sự khác biệt rất lớn về cách các hệ thống độc đáo được quản lý và triển khai, cũng như đối tượng quản trị chúng trong trung tâm dữ liệu.

Xoay ra phía sau của R740xd, những khách hàng đang tìm kiếm khả năng mở rộng tối đa nên lưu ý. Bắt đầu từ góc trên bên trái, có ba khe cắm mở rộng PCIe chiều cao đầy đủ (full-height), và bên dưới chúng là nút nhận dạng hệ thống, một cổng mạng iDRAC chuyên dụng, một cổng nối tiếp (serial), cổng VGA và hai cổng USB 3.0. Ở giữa là thêm hai khe cắm PCIe chiều cao đầy đủ, cùng với một khe cắm chiều cao tiêu chuẩn (half-height) được sử dụng cho card RAID trên cấu hình này. Phía dưới chúng là một khe cắm rNDC đã được lắp sẵn card mạng Mellanox 25Gb hai cổng. Ở phía trên bên phải là thêm hai khe cắm PCIe chiều cao đầy đủ nằm phía trên bộ nguồn kép. Với hai khe cắm PCIe chiều cao đầy đủ còn trống, Dell EMC đã tích hợp khả năng hỗ trợ cho bốn ổ SSD NVMe 2,5″, card RAID kép, SSD khởi động m.2 kép, cũng như một card mạng Ethernet 25Gb hai cổng.

Khe cắm rNDC được tận dụng cho giao diện mạng chính tích hợp. Khe này có thể được lắp sẵn nhiều lựa chọn, từ card mạng 1GbE bốn cổng cho đến các lựa chọn 25Gb hai cổng từ cả Mellanox và Broadcom. Không có tùy chọn nào chiếm dụng các khe cắm PCIe có sẵn của máy chủ, giúp chúng hoàn toàn trống cho các mục đích sử dụng khác. Như chúng tôi đã trình bày trong hướng dẫn nâng cấp rNDC, khoang này rất dễ nâng cấp và khá hữu ích trong việc giữ các thiết bị mạng không xâm chiếm các khe cắm PCIe chính.

Quản trị

PowerEdge R740xd cung cấp một loạt các tùy chọn quản trị, bao gồm một số phương pháp truyền thống cũng như các phương pháp khác nằm gọn trong lòng bàn tay bạn. R740xd có thể được triển khai bằng cách tận dụng ứng dụng OpenManage Mobile của Dell EMC hoặc triển khai tại chỗ như các thế hệ máy chủ trước đây. Khả năng của OpenManage Mobile thực sự có thể tạo nên sự khác biệt, đặc biệt là khi bạn đang thiết lập nhiều máy chủ trong một trung tâm dữ liệu, hoặc bạn chỉ muốn hoàn tất công việc ngay tại sàn máy mà không phải đi tới đi lui bàn làm việc hay mang theo xe đẩy kỹ thuật (crash cart). Việc tận dụng các cấu hình (profile) đã được xây dựng sẵn để triển khai nhanh chóng một máy chủ chỉ với một chiếc điện thoại di động sẽ đẩy nhanh đáng kể một quy trình mà thông thường đòi hỏi phải có xe đẩy kỹ thuật trong trung tâm dữ liệu.

Một bộ thu phát WiFi tích hợp sẽ kết nối người dùng với máy chủ R740xd, vốn đã được thiết lập chặt chẽ và rất bảo mật. Bạn cần quyền truy cập vật lý trực tiếp tại máy chủ, trước hết là để bật bộ thu phát không dây từ bảng điều khiển phía trước, cũng như để có thể quét thẻ thông tin ở mặt trước máy chủ. Sau khi mạng được bật, bạn sẽ được cấp quyền truy cập vào một mạng LAN riêng biệt, có thể kết nối từ điện thoại hoặc trạm làm việc di động để tương tác với iDRAC thông qua ứng dụng di động hoặc trình duyệt web.

Điều này mang lại sự kết hợp giữa khả năng truy cập cầm tay để kiểm tra trạng thái nhanh hoặc truy vấn hệ thống, với các chức năng nâng cao hơn và làm việc qua iKVM mà không cần lo lắng về việc kết nối dây dẫn hay xe đẩy kỹ thuật. Phạm vi kết nối rất ngắn (từ 5 đến 10 feet tính từ máy chủ trong môi trường trung tâm dữ liệu) cũng giúp giảm thiểu khả năng bất kỳ ai có thể xâm nhập vào hệ thống mà không bị phát hiện. Khi công việc của bạn hoàn tất, việc tắt bộ thu phát không dây sẽ vô hiệu hóa mọi quyền truy cập tiếp theo.

Một sự bổ sung đáng giá cũng được tích hợp vào iDRAC là Group Manager (Quản lý Nhóm), cho phép quản trị viên IT quản lý một nhóm các máy chủ R740 ngay từ bên trong chính iDRAC. Trong môi trường của mình, chúng tôi để chiếc R740xd đầu tiên đóng vai trò là trưởng nhóm (group leader), chỉ yêu cầu một lần đăng nhập duy nhất để quản lý từ xa nhiều máy chủ. Từ một điểm trung tâm, bạn có thể nắm được trạng thái máy chủ, cũng như bật tắt nguồn cho từng máy và nhanh chóng chuyển sang giao diện iDRAC cục bộ của máy đó mà không cần phải nhập thêm thông tin đăng nhập.

iDRAC đã là trái tim trong hệ thống quản trị của Dell từ lâu. Gần đây, công ty đã công bố một loạt các cải tiến nhằm nâng cao hơn nữa trải nghiệm người dùng cũng như chức năng tổng thể của iDRAC. iDRAC9 đã được bổ sung một bộ xử lý mạnh mẽ hơn để tăng hiệu suất lên gấp bốn lần. Hiện tại, nó đi kèm với nhiều tính năng tự động hóa hơn, giúp tiết kiệm thời gian cho các quản trị viên IT đồng thời giảm thiểu sai sót. Tất cả các thiết lập BIOS giờ đây đều có thể được điều chỉnh thông qua iDRAC thay vì phải khởi động vào BIOS. iDRAC mới cũng đã tăng cường các cấu hình lưu trữ như mở rộng dung lượng trực tuyến, di chuyển cấp độ RAID, xóa ổ đĩa vật lý bằng mã hóa, tái thiết lập/hủy tái thiết lập ổ đĩa vật lý, kích hoạt ổ dự phòng nóng có thể đảo ngược và đổi tên đĩa ảo.

Khi chúng tôi đề cập rằng hiệu suất bên trong iDRAC đã được cải thiện đáng kể, điều đó hoàn toàn không hề nói quá. Giao diện HTML5 mới nhanh hơn nhiều ở mọi khía cạnh, bao gồm cả lần đăng nhập đầu tiên và các tương tác toàn diện thông qua giao diện Web của iDRAC. So với dòng R730 (vốn không hề chậm chạp khi mới ra mắt), đây là một sự khác biệt một trời một vực. Về một số tính năng mới được sử dụng trực tiếp khi đăng nhập vào iDRAC, hệ thống quản trị hiện có một chế độ xem từ xa gọi là Connection View (Chế độ xem Kết nối). Tính năng này có thể giúp quản trị viên IT nắm bắt ngay lập tức các khía cạnh khác nhau của máy chủ. Cùng với đó là một bảng điều khiển (dashboard) mới để quản lý từ xa với iDRAC Group Manager. Để tăng cường khả năng truy cập kết nối trực tiếp, hiện đã có một cổng dành riêng cho iDRAC ngay ở mặt trước của máy chủ.

Các tính năng bổ sung đã được đưa vào iDRAC để cho phép người dùng tùy chỉnh tốt hơn từng máy chủ cho ứng dụng cụ thể của nó. Các tùy chỉnh ở cấp độ BIOS giờ đây có thể được thiết lập thông qua chính iDRAC mà không cần đăng nhập vào bảng điều khiển (console). Điều này giúp việc thay đổi một vài thiết lập chính trước khi triển khai lần đầu trở nên dễ dàng hơn, tất cả chỉ thông qua một trình duyệt web đơn giản hoặc một ứng dụng trên điện thoại di động của bạn. Để triển khai nhiều máy chủ cùng lúc, người dùng cũng có thể xây dựng một tệp cấu hình máy chủ (server profile) để triển khai nhanh chóng trên nhiều hệ thống khác nhau.

Việc quản lý phần cứng được lắp đặt cũng có một bước tiến thú vị với thế hệ máy chủ mới nhất này. Dell đã giúp người dùng dễ dàng quản lý các card mở rộng PCIe hơn, nhờ vào việc máy chủ có thể tự động nhận diện loại card và điều chỉnh tốc độ quạt để làm mát một cách hợp lý.

Luồng khí có thể được tinh chỉnh sâu hơn thông qua cài đặt tốc độ quạt LFM tùy chỉnh cho từng thiết bị được lắp đặt, cũng như điều chỉnh mức bù (offset) tổng thể ở cấp độ máy chủ. Nhiều tinh chỉnh về làm mát này không nhằm mục đích làm mát phần cứng “tốt hơn” so với các thế hệ máy chủ trước; thay vào đó, mục tiêu là làm mát phần cứng một cách hoàn hảo với lưu lượng khí tối thiểu cần thiết. Ở nhiều máy chủ khác, bạn có thể đặt quạt ở tốc độ tối đa mà không phải lo lắng về việc thiết bị quá nhiệt, nhưng điều này sẽ phải trả giá bằng việc tiêu tốn quá nhiều điện năng và gây ra tiếng ồn cực lớn.

Việc tối thiểu hóa luồng khí góp phần quan trọng trong việc giảm thiểu tiêu thụ điện năng bằng cách loại bỏ năng lượng lãng phí từ việc quạt quay ở tốc độ cao không cần thiết. Suy cho cùng, điều này giúp môi trường trung tâm dữ liệu trở nên dễ chịu hơn khi không còn tiếng quạt kêu vo vo ở mức đinh tai nhức óc.

Hiệu suất

Khi so sánh R740xd với các hệ thống thế hệ trước, tiềm năng tính toán và lưu trữ đã tăng vọt. Với các bản cập nhật Intel Broadwell, CPU cấu hình cao nhất trong dòng R730 (E5-2699v4) cung cấp trong cấu hình bộ xử lý kép. Tuy nhiên, với dòng Intel Scalable bên trong PowerEdge R740xd, CPU cao cấp nhất (Platinum 8180) đã đẩy con số đó lên tới . Về giá trị bề mặt, đó là một bước nhảy 44%, nhưng con số này thậm chí còn chưa tính đến những cải tiến về tốc độ xung nhịp ở số lượng lõi cao hơn hoặc cải thiện tốc độ xung nhịp DRAM. Về khía cạnh lưu trữ, ổ SSD NVMe cũng đóng vai trò lớn hơn bên trong các cấu hình R740xd, với các lựa chọn hiện đạt mức tối đa 24 ổ SSD NVMe, trong khi con số này trên R730xd trước đây chỉ dừng lại ở mức 4 ổ.

Trong khi xem xét những cải tiến trên thế hệ máy chủ Dell EMC PowerEdge mới nhất này, chúng tôi sẽ đề cập đến cả hiệu suất cục bộ cũng như hiệu suất cụm trên một nhóm gồm tám máy chủ, tận dụng lưu trữ từ mảng All-Flash Dell EMC Unity 450F trong một bài đánh giá sau. Bố cục bài đánh giá này nhằm giúp những người mua quan tâm thấy được các máy chủ này vận hành ra sao khi được trang bị tốt trong các phiên bản đơn lẻ, cũng như cách chúng tương tác trong môi trường ảo hóa cao thuộc hệ sinh thái Dell EMC. Kết nối tất cả các hệ thống này là card mạng Mellanox ConnectX-4 25Gb rNDC, cùng các bộ chuyển mạch Dell EMC Networking Z9100 100G.

Trong phần xem xét hiệu suất hệ thống cục bộ, chúng tôi có một chiếc R740xd được trang bị đầy đủ để thử nghiệm với hai tổ hợp NVMe khác nhau. Một là với hai ổ SSD NVMe Samsung 1.6TB PM1725a, trong khi tổ hợp thứ hai sử dụng bốn ổ SSD NVMe Toshiba 1.6TB PX04P. Với CPU Intel Platinum 8180 bên trong, chúng tôi có dư dả chu kỳ xử lý để đáp ứng các khối lượng công việc lưu trữ, giúp chúng tôi có cơ hội chỉ ra sự khác biệt khi chuyển từ hai lên bốn ổ SSD NVMe trong cùng một khối lượng công việc ứng dụng. Ngoài ra, chúng tôi cũng đẩy khả năng lưu trữ đến giới hạn trong môi trường ESXi 6.5 bằng bài kiểm tra vdbench đa luồng, với nhiều khối lượng công việc nhằm mô phỏng từ các bài kiểm tra “bốn góc” cơ bản cho đến các dấu vết (traces) của VDI.

Hiệu suất Sysbench MySQL

Thử nghiệm ứng dụng lưu trữ cục bộ đầu tiên của chúng tôi bao gồm một cơ sở dữ liệu Percona MySQL OLTP được đo lường thông qua SysBench. Thử nghiệm này đo lường các thông số: TPS (Transactions Per Second – Số giao dịch mỗi giây) trung bình, độ trễ trung bình và độ trễ phân vị thứ 99 trung bình.

Mỗi VM Sysbench được cấu hình với ba đĩa ảo (vDisk): một đĩa để khởi động (~92GB), một đĩa chứa cơ sở dữ liệu được xây dựng sẵn (~447GB) và đĩa thứ ba dành cho cơ sở dữ liệu đang được thử nghiệm (270GB). Về khía cạnh tài nguyên hệ thống, chúng tôi đã cấu hình mỗi VM với 16 vCPU, 60GB DRAM và tận dụng bộ điều khiển LSI Logic SAS SCSI.

Cấu hình thử nghiệm Sysbench (trên mỗi VM)

• CentOS 6.3 64-bit
• 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

Chúng tôi đã so sánh hiệu suất của hai lượt chạy Sysbench trên PowerEdge R740xd: một lượt với 4 VM được lưu trữ trên hai ổ SSD NVMe và một lượt khác với 4 VM mà mỗi VM có một ổ SSD NVMe riêng biệt. Trong cả hai bài thử nghiệm này, tải lượng CPU đều chưa bị đẩy đến mức giới hạn 100%. Chúng tôi ghi nhận mức sử dụng CPU lần lượt khoảng 60% và 80% cho hai bài đánh giá, điều này có nghĩa là vẫn còn không gian để mở rộng với các VM bổ sung và thêm DRAM.

Ở bài thử nghiệm đầu tiên với hai ổ SSD NVMe lưu trữ các VM Sysbench, tổng mức TPS đạt 11.027; và trong bài thử nghiệm thứ hai với bốn ổ SSD NVMe, tổng mức TPS đã tăng lên 13.224. Con số này trái ngược với mức đo lường 10.683 TPS từ chiếc PowerEdge R630 mà chúng tôi đã đánh giá khoảng một năm trước, vốn cũng sử dụng các CPU E5-2699v4 và bốn ổ SSD NVMe.

Khi xem xét độ trễ trung bình trong khối lượng công việc Sysbench, kết quả của cấu hình 2 ổ SSD NVMe là 11,61ms, trong khi kết quả của cấu hình 4 ổ SSD NVMe là 9,69ms.

Trong phép đo độ trễ phân vị thứ 99 ở kịch bản tệ nhất, cấu hình 2 ổ SSD NVMe đạt mức 24,5ms, trong khi cấu hình 4 ổ SSD NVMe đạt mức rất ổn định là 20,7ms.

Hiệu suất SQL Server

Giao thức thử nghiệm Microsoft SQL Server OLTP của StorageReview sử dụng bản dự thảo hiện tại của tiêu chuẩn Transaction Processing Performance Council Benchmark C (TPC-C), một bài kiểm tra xử lý giao dịch trực tuyến mô phỏng các hoạt động trong các môi trường ứng dụng phức tạp. Tiêu chuẩn TPC-C tiệm cận gần hơn so với các bài kiểm tra hiệu suất tổng hợp trong việc đánh giá điểm mạnh và nút thắt cổ chai về hiệu suất của hạ tầng lưu trữ trong môi trường cơ sở dữ liệu.

Mỗi VM SQL Server được cấu hình với hai đĩa ảo (vDisk): một phân vùng 100GB để khởi động và một phân vùng 500GB cho cơ sở dữ liệu và các tệp nhật ký (log files). Về khía cạnh tài nguyên hệ thống, chúng tôi cấu hình mỗi VM với 16 vCPU, 64GB DRAM và tận dụng bộ điều khiển LSI Logic SAS SCSI. Trong khi các khối lượng công việc Sysbench đã thử nghiệm trước đó làm bão hòa nền tảng về cả dung lượng và I/O lưu trữ, thì bài kiểm tra SQL này tập trung tìm kiếm hiệu suất về độ trễ.

Thử nghiệm này sử dụng SQL Server 2014 chạy trên các VM khách Windows Server 2012 R2 và được tạo áp lực bởi công cụ Benchmark Factory for Databases của Dell. Mặc dù cách sử dụng truyền thống của chúng tôi đối với tiêu chuẩn này là kiểm tra các cơ sở dữ liệu quy mô lớn (3.000-scale) trên lưu trữ cục bộ hoặc chia sẻ, nhưng trong phiên bản lần này, chúng tôi tập trung vào việc phân bổ đều bốn cơ sở dữ liệu quy mô 1.500 (1,500-scale) trên các máy chủ của mình.

Cấu hình Thử nghiệm SQL Server (trên mỗi 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

Tương tự như cách chúng tôi thực hiện bài kiểm tra Sysbench, chúng tôi đã thử nghiệm các cấu hình với 2 ổ SSD NVMe cũng như 4 ổ SSD NVMe. Với 4 VM được phân bổ trên 2 ổ đĩa, chúng tôi ghi nhận tổng mức TPS đo được trong Benchmark Factory là 12.631, trong khi với 4 ổ SSD NVMe, con số này là 12.625. Mặc dù kết quả này có vẻ hơi ngược với suy đoán thông thường, nhưng với cấu hình thử nghiệm cụ thể của chúng tôi, các phép đo độ trễ dưới đây mới phản ánh đúng thực tế.

Với 2 ổ SSD NVMe, chúng tôi ghi nhận độ trễ trung bình đo được là 6,5ms trên bốn khối lượng công việc SQL Server, trong khi với 4 ổ SSD NVMe, con số đó đã giảm xuống chỉ còn 4ms. Trong cả hai bài kiểm tra hiệu suất, máy chủ chỉ sử dụng lần lượt 20% và 22% CPU trong suốt quá trình vận hành. PowerEdge R740xd với bộ xử lý kép Intel 8180 sở hữu tiềm năng tính toán và lưu trữ khổng lồ để xử lý các loại khối lượng công việc cơ sở dữ liệu này mà không gặp bất kỳ khó khăn nào.

Phân tích khối lượng công việc VDBench

Phần cuối cùng trong bài kiểm tra hiệu suất cục bộ của chúng tôi tập trung vào hiệu năng của các khối lượng công việc tổng hợp (synthetic-workload). Trong phần này, chúng tôi đã tận dụng bốn ổ SSD NVMe trên nền tảng VMware ESXi 6.5 và phân bổ đều 16 VM xử lý (worker VMs), mỗi VM được gắn hai ổ đĩa ảo vmdk dung lượng 125GB để đo lường trên tổng quy mô lưu trữ là 4TB. Loại thử nghiệm này rất hữu ích để chỉ ra các thông số lưu trữ thực tế trông như thế nào khi đi kèm với các mức tiêu hao tài nguyên (overhead) liên quan đến môi trường ảo hóa.

Khi thực hiện đánh giá các mảng lưu trữ (storage arrays), thử nghiệm ứng dụng là tốt nhất và thử nghiệm tổng hợp đứng ở vị trí thứ hai. Mặc dù không đại diện hoàn hảo cho các khối lượng công việc thực tế, nhưng các bài kiểm tra tổng hợp giúp tạo ra một mức cơ sở cho các thiết bị lưu trữ với khả năng lặp lại cao, giúp dễ dàng so sánh “ngang hàng” giữa các giải pháp cạnh tranh. Các khối lượng công việc này cung cấp một loạt các cấu hình thử nghiệm khác nhau, từ các bài kiểm tra “bốn góc” (four corners), các bài kiểm tra kích thước truyền dữ liệu cơ sở dữ liệu phổ biến, cho đến việc thu thập dấu vết (trace captures) từ các môi trường VDI khác nhau.

Tất cả các bài kiểm tra này đều tận dụng trình tạo khối lượng công việc vdBench phổ biến, cùng với một công cụ lập trình (scripting engine) để tự động hóa và ghi lại kết quả trên một cụm thử nghiệm tính toán lớn. Điều này cho phép chúng tôi lặp lại các khối lượng công việc tương tự trên nhiều loại thiết bị lưu trữ, bao gồm các mảng flash và các thiết bị lưu trữ riêng lẻ. Về phía mảng lưu trữ, chúng tôi sử dụng cụm máy chủ Dell PowerEdge R730 của mình:

Các cấu hình thử nghiệm (Profiles):

• 4K Random Read: 100% Read, 128 threads, 0-120% iorate
• 4K Random Write: 100% Write, 64 threads, 0-120% iorate
• 64K Sequential Read: 100% Read, 16 threads, 0-120% iorate
• 64K Sequential Write: 100% Write, 8 threads, 0-120% iorate
• Synthetic Database: SQL and Oracle
• VDI Full Clone and Linked Clone Traces

Khi xem xét hiệu suất đọc đỉnh điểm, Dell EMC PowerEdge R740xd cung cấp khả năng đọc 4K với độ trễ dưới 1 mili giây cho đến mức hơn 800K IOPS, bắt đầu từ mức 0,21ms. Tại thời điểm đạt đỉnh, R740xd đo được 978k IOPS với độ trễ là 3,8ms.

Khi xem xét hiệu suất ghi đỉnh điểm 4K, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,12ms và duy trì ở mức dưới 1ms cho đến khi đạt khoảng 730K IOPS. Tại thời điểm đạt đỉnh, R740xd đã chạm mức hơn 834K IOPS với độ trễ 2,4ms.

Chuyển sang mức đọc đỉnh 64K, R740xd bắt đầu ở độ trễ 0,27ms và duy trì dưới 1ms cho đến khi đạt khoảng 150K IOPS. Thiết bị đạt đỉnh ở mức hơn 170K IOPS với độ trễ 3ms. R740xd kết thúc bài thử nghiệm với băng thông đạt 10,644GB/s.

Đối với mức ghi tuần tự đỉnh 64K, R740xd bắt đầu ở mức 0,14ms và duy trì dưới 1ms cho đến khi đạt mức hơn 65K IOPS. R740xd đạt đỉnh tại 93K IOPS với độ trễ 2,7ms. Tại thời điểm cực đại, R740xd cũng đạt được băng thông là 5,83GB/s.

Trong khối lượng công việc SQL của chúng tôi, R740xd bắt đầu với độ trễ ở mức 0,21ms và duy trì dưới 1ms cho đến khi đạt khoảng giữa 700K và 750K IOPS. Thiết bị đạt đỉnh ở mức 760K IOPS với độ trễ chỉ 1,29ms.

Trong bài kiểm tra SQL 90-10, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,2ms và duy trì dưới mức 1ms cho đến khi đạt ngưỡng gần 600K IOPS. R740xd đạt đỉnh trên 634K IOPS với độ trễ 1,57ms.

Trong bài kiểm tra SQL 80-20, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,2ms và duy trì dưới 1ms cho đến khi vượt qua mức 481K IOPS. R740xd đạt đỉnh gần 538K IOPS với độ trễ 1,7ms.

Trong bài kiểm tra khối lượng công việc Oracle, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,2ms và duy trì dưới mức 1ms cho đến khi vượt qua ngưỡng 400K IOPS. R740xd đạt đỉnh tại 470K IOPS với độ trễ là 2,5ms.

Trong bài kiểm tra Oracle 90-10, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,2ms và duy trì mức dưới 1ms trong suốt toàn bộ quá trình thử nghiệm. Thiết bị đạt đỉnh ở mức 636K IOPS với độ trễ chỉ 0,98ms.

Trong bài kiểm tra Oracle 80-20, R740xd bắt đầu với độ trễ 0,2ms và duy trì mức dưới 1ms cho đến khi đạt ngưỡng gần 529K IOPS. Thiết bị đạt đỉnh tại 533K IOPS với độ trễ là 1,14ms.

Chuyển sang cấu hình VDI Full Clone, bài kiểm tra khởi động (boot test) cho thấy R740xd bắt đầu với độ trễ 0,21ms và duy trì mức dưới 1ms cho đến khi đạt khoảng 490K IOPS. R740xd đạt đỉnh tại 539K IOPS với độ trễ là 1,9ms.

Đối với bài kiểm tra đăng nhập lần đầu (initial login) của VDI Full Clone, thiết bị bắt đầu với độ trễ 0,17ms và duy trì ở mức dưới 1ms cho đến khi đạt khoảng 175K IOPS. R740xd đạt đỉnh tại 218K IOPS với độ trễ là 4,1ms.

Bài kiểm tra đăng nhập ngày thứ Hai (Monday login) của VDI Full Clone bắt đầu với độ trễ 0,2ms, duy trì mức dưới 1ms cho đến khi đạt hơn 180K IOPS. Thiết bị đạt đỉnh tại 215K IOPS với độ trễ 2,36ms.

Chuyển sang cấu hình VDI Linked Clone, bài kiểm tra khởi động (boot test) cho thấy hiệu suất duy trì ở mức dưới 1ms cho đến khi đạt xấp xỉ 350K IOPS, và sau đó đạt đỉnh tại 376K IOPS với độ trễ trung bình là 1,36ms.

Trong cấu hình VDI Linked Clone đo lường hiệu suất đăng nhập lần đầu (Initial Login), chúng tôi đã ghi nhận độ trễ dưới 1ms cho đến khi đạt khoảng 130K IOPS, sau đó tiếp tục tăng lên mức đỉnh điểm là 154K IOPS với độ trễ 1,64ms.

Trong cấu hình cuối cùng xem xét hiệu suất đăng nhập ngày thứ Hai (Monday Login) của VDI Linked Clone, chúng tôi thấy ngưỡng 1ms bị vượt qua ở khoảng 109K IOPS, tại đó khối lượng công việc tiếp tục tăng lên mức đỉnh điểm là 151K IOPS với độ trễ trung bình 3,36ms.

Kết luận

Dell EMC PowerEdge R740xd mới là phiên bản “extreme disk” của R740. Trong kích thước 2U, nó có thể chứa tới 32 ổ đĩa 2.5” bao gồm tối đa 24 ổ NVMe. Máy chủ này có thể giúp khai thác tiềm năng của tất cả các bộ nhớ hiệu suất cao đó bằng cách tận dụng tối đa hai bộ xử lý Intel Scalable và bộ nhớ lên tới 3TB. Dell EMC không chỉ dừng lại ở những cải tiến về phần cứng. Máy chủ mới đi kèm với hỗ trợ tích hợp cho SDS, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các tình huống cần tận dụng HCI. Máy chủ này có dạng mô-đun và khả năng cấu hình cao để đáp ứng gần như tất cả nhu cầu của khách hàng.

Trong các bài kiểm tra hiệu suất ứng dụng, chúng tôi đã thử nghiệm một chiếc Dell EMC PowerEdge R740xd với 4 VM được lưu trữ trên hai ổ SSD NVMe, và thử nghiệm một chiếc khác với 4 VM có ổ SSD NVMe chuyên dụng cho mỗi VM. Đối với Sysbench, thử nghiệm 4 NVMe có điểm số 13.224 TPS, độ trễ trung bình 10ms và độ trễ trong kịch bản xấu nhất là 21ms, trong khi bài kiểm tra 2 NVMe có 11.028 TPS, độ trễ trung bình 12ms và độ trễ kịch bản xấu nhất là 24ms. Đối với bài kiểm tra SQL Server của chúng tôi, thử nghiệm 4 NVMe đã đạt điểm TPS tổng hợp là 12.625 và độ trễ tổng hợp là 4ms. Thử nghiệm 2 NVMe cho ra điểm TPS tổng hợp là 12.631,8 và độ trễ tổng hợp là 6,5ms.

Trong phân tích khối lượng công việc VDBench, R740xd thực sự tỏa sáng trong môi trường ảo hóa ESXi 6.5. Trong bài kiểm tra tổng hợp ngẫu nhiên 4K, chúng tôi đã thấy hiệu suất dưới 1 mili giây khi đọc lên tới 800.000 IOPS và ghi lên tới 730.000 IOPS. Trong bài đọc tuần tự 64K, R740xd có độ trễ dưới 1 mili giây lên tới 150.000 IOPS và kết thúc với băng thông 10,644GB/s. Đối với ghi 64K, máy chủ có hiệu suất dưới 1 mili giây lên tới 65.000 IOPS và băng thông 5,83GB/s. Trong khối lượng công việc SQL của chúng tôi, một lần nữa chúng tôi thấy hiệu suất dưới 1 mili giây mạnh mẽ (cho đến khi đạt lần lượt 700.000 IOPS, 600.000 IOPS và 481.000 IOPS cho các bài kiểm tra workload, 90-10, 80-20), nhưng điều ấn tượng nhất là hiệu suất đạt đỉnh với độ trễ từ 1,29ms đến 1,7ms với hiệu suất vượt xa 500.000 IOPS trong mỗi bài. Khối lượng công việc Oracle cũng cho thấy hiệu suất dưới 1 mili giây mạnh mẽ với bài 90-10 chạy toàn bộ quá trình kiểm tra dưới 1ms, đạt đỉnh 636.000 IOPS. R740xd đạt đỉnh ở mức 539.000 IOPS, 218.000 IOPS và 215.000 IOPS trong full clone (với độ trễ đỉnh là 1,9ms, 4,1ms và 2,36ms). Và trong các bài kiểm tra linked-clone của chúng tôi, máy chủ đạt đỉnh ở mức 376.000 IOPS, 154.000 IOPS và 151.000 IOPS (với độ trễ đỉnh là 1,36ms, 1,64ms và 3,36ms).

Dell EMC rõ ràng đang rất hào hứng với việc ra mắt dòng máy chủ mới và cụ thể là R740xd, trung tâm của dòng PowerEdge. Chúng tôi đã làm việc nhiều tuần với các hệ thống mới, và mười ba chiếc R740xd tạo nên xương sống cốt lõi cho phòng thí nghiệm thử nghiệm của chúng tôi. Từ những công việc chúng tôi đã thực hiện, các máy chủ này đã gây ấn tượng ở mọi nơi, từ khả năng quản lý thông qua iDrac và OpenManage Mobile đến hiệu suất với các khoang ổ đĩa NVMe. Với tất cả sự linh hoạt bổ sung mà phiên bản xd của R740 cung cấp, không ngạc nhiên khi Dell EMC đang sử dụng nó như một chốt chặn quan trọng trong một số dịch vụ SDS của họ, bao gồm vSAN Ready Nodes, ScaleIO Ready Nodes, Storage Spaces Direct Ready Nodes, VxRail và XC740xd (Nutanix).

__________________________________________________
📞 Liên hệ Megacore để được tư vấn cấu hình phù hợp và giải pháp hạ tầng cho doanh nghiệp – hoàn toàn miễn phí
🌐 Website: megacore.net
📧 Email: [email protected]
📲 Hotline: 0345 888 868
Cảm ơn bạn đã tin tưởng và lựa chọn sản phẩm của Megacore. Chúng tôi cam kết mang đến cho bạn những sản phẩm chất lượng và dịch vụ tốt nhất!