ESG: Dell EMC PowerMax und SCM verbessern die ... · entwickelt. Wichtige NVMe-Funktionen für maximale Performance und niedrigste Latenz sind die Durchführung einer weitaus größeren

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Höhere Performance und niedrigere Latenz mit End-to-End-NVMe und Storage Class Memory als persistentem Speicher

Von Kerry Dolan, Senior IT Validation Analyst September 2019 Die vorliegende technische Validierung von ESG wurde von Dell EMC in Auftrag gegeben. Die Verbreitung erfolgt mit Genehmigung von ESG.

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Technische Validierung

Dell EMC PowerMax und SCM mit Unterstützung durch Intel Optane Technologie mit 2 Ports bieten in Kombination eine verbesserte Gesamtsystemperformance

Technische Validierung: Dell EMC PowerMax und SCM mit Unterstützung durch Intel Optane Technologie mit 2 Ports 2


Contents

Einführung ............................................................................................................................................................................... 3

Hintergrund ......................................................................................................................................................................... 3

Dell EMC PowerMax................................................................................................................................................................ 4

Wichtige Rolle der Architektur............................................................................................................................................ 4

Der Unterschied mit NVMe-Laufwerken ......................................................................................................................... 4

Das Neueste: FC-NVMe-Front-end und ein persistenter SCM-Tier mit Unterstützung durch Intel Optane Technologie ... 4

Technische Validierung von ESG ............................................................................................................................................. 6

I/O-Performancetests ......................................................................................................................................................... 6

Bandbreite: ...................................................................................................................................................................... 6

Performancevergleich zwischen NAND- und SCM-Laufwerken: ...................................................................................... 7

Tests auf Anwendungsebene .............................................................................................................................................. 7

Skalierungstests mit gemischten Workloads ................................................................................................................... 8

QoS-Tests mit gemischten Workloads ........................................................................................................................... 10

Die ganze Wahrheit ............................................................................................................................................................... 12

Technische Validierungen von ESG

Technische Validierungen von ESG sollen IT-Experten über IT-Lösungen informieren, die für Unternehmen jeder Art und Größe geeignet sind. Technische Validierungen von ESG sind nicht dafür vorgesehen, den Bewertungsprozess vor der Kaufentscheidung zu ersetzen, sondern sollen lediglich Einblicke in diese neuen Technologien vermitteln. Unser Ziel ist es, einige nützlichere Funktionen von IT-Lösungen zu erkunden und zu zeigen, wie sie bei der Lösung echter Kundenprobleme und der Identifizierung der Bereiche, die Verbesserung benötigen, verwendet werden können. Die Sicht von Drittanbietern des Experten des Teams von ESG Validation basiert auf unseren eigenen praktischen Tests, sowie auf Interviews mit Kunden, die diese Produkte in Produktionsumgebungen verwenden.



Einführung

In diesem Bericht wird das ESG-Audit der Performancetests des neuesten PowerMax-Systems von Dell EMC mit End-to-

End-NVMe und -SCM sowie Unterstützung durch Intel Optane Technologie mit 2 Ports dokumentiert, das die hohe

Performance und niedrige Latenz bietet, die für heutige Echtzeitanwendungen erforderlich sind.

Hintergrund

Unternehmen sammeln wachsende Mengen an Daten, die nicht nur in geschäftsorientierten Anwendungen wie OLTP

(Online Transaction Processing), Oracle und SQL Server, sondern auch für Kundeneinblicke und Geschäftstrends eingesetzt

werden. In der ESG-Studie gaben 48 % der IT-Entscheidungsträger an, dass primäre Produktionsdaten und sekundäre

Daten jährlich um mehr als 30 % wachsen.1 Wachsende geschäftliche Anforderungen und die zunehmende IT-Komplexität

machen es schwierig für die IT, optimierte Rechenzentren zu entwerfen, die das Maß an Performance, Skalierbarkeit,

Effizienz und Flexibilität bieten, die für den Erfolg erforderlich sind.

Speicher, der früher als statischer, im Hintergrund stattfindender IT-Prozess betrachtet wurde, spielt heute eine

entscheidende Rolle für den geschäftlichen Erfolg. Die richtige Speicherinfrastruktur kann die optimale Mischung aus

Performance, Effizienz, Cloud-Funktionen und Kosten bereitstellen. Bei der Frage, welche Aussage die Rolle der

Datenspeichertechnologie im IT- und Geschäftsbetrieb ihres Unternehmens am besten beschreibt, stimmten 53 % der

Teilnehmer an der ESG-Umfrage zu, dass Speicher strategisch wichtig ist und effektive Speicherstrategien entscheidend

für ihre Kernanwendungen und -geschäftsprozesse sind.2

Abbildung 1: Die strategische Rolle von Speicher

Quelle: Enterprise Strategy Group

1 Quelle: Ergebnisse der ESG Master Survey, Copy Data Management Trends, März 2018. 2 Quelle: Ergebnisse der ESG Master Survey, 2017 General Storage Trends, November 2017.

Strategisch: Effektive Speicherstrategien sind für Kernanwendungen/-

geschäftsprozesse entscheidend und können

zu einem Wettbewerbsvorteil für

unser Unternehmen führen, 53 %

Taktisch: Speicher ist ein wichtiger Bestandteil

unseres IT-Betriebs, wird aber nicht als

strategisches Tool oder strategische Ressource

angesehen, 39 %

Zweitrangig: Speicher ist notwendig, aber wir

denken nicht viel darüber nach, wenn wir

nicht gerade neue Kapazität hinzufügen

müssen, 6 %

Weiß nicht/keine Meinung, 2 %

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Rolle, die Datenspeichertechnologie im IT- und Geschäftsbetrieb Ihres Unternehmens spielt? (Prozent der Befragten, N = 356)

https://research.esg-global.com/reportaction/CopyDataManagementTrends/Toc?SearchTerms=copy%20data%20management%20trends

https://research.esg-global.com/reportaction/msr2017GeneralStorageTrends/Toc



Unternehmen benötigen konsolidierten Speicher, um gemischte Workloads effizient und kostengünstig zu verarbeiten.

Dieser Speicher muss aber gleichzeitig die Skalierbarkeit für exponentielles Wachstum und die hohe Performance/niedrige

Latenz bieten, die für heutige Anwendungen erforderlich sind.

Dell EMC PowerMax

PowerMax ist für konsolidierte, gemischte Workloads konzipiert, die eine hohe Performance nach Maß benötigen, z. B.

OLTP, Entscheidungsunterstützung, Echtzeitanalysen, SAP, Oracle und SQL. Die neueste PowerMaxOS-Version umfasst

End-to-End-NVMe- und -SCM-Laufwerke mit Intel Optane Technologie mit 2 Ports für eine optimale Performance und

niedrige Latenz. Dell EMC gibt eine außergewöhnliche Performance von bis zu 15 Mio. IOPS und eine Bandbreite von

350 GB/s an. Die Lösung ist auf eine besonders hohe Verfügbarkeit, eine enorme Skalierbarkeit (von 13 TB auf bis zu 4 PB

effektive Kapazität, 256 Front-end-Ports, 64.000 LUNs) und die Konsolidierung von offenen Systemen, Mainframe, IBM i,

Dateispeicher und containerisierten Anwendungen auf demselben Array ausgelegt. Jeder PowerMax-Baustein umfasst eine

Engine, bis zu 2 Arraygehäuse und reduktive Komponenten. PowerMax 8000 unterstützt bis zu 8 Bausteine (16 Controller)

und PowerMax 2000 bis zu 2 Bausteine (4 Controller).

Wichtige Rolle der Architektur

Die neueste PowerMax-Lösung bewahrt das Designkonzept der langen Geschichte führender Enterprise-Arrays von EMC:

Das bedeutet, dass ein großer Cache verwaltet wird, sodass Hosts hauptsächlich aus dem Cache (DRAM) auf Daten

zugreifen, um die beste Anwendungsperformance, aber auch eine maximale Back-end-Laufwerksgeschwindigkeit

bereitzustellen. PowerMax basiert auf einer Multi-Controller-Architektur mit einem global konsolidierten Cache, auf den

alle 16 Controller zugreifen können. So kann über die Cache-DIMMs auf die meisten Daten zugegriffen werden, die die

niedrigste Latenz und die Geschwindigkeit bei der Aufnahme von Schreibvorgängen bieten. Durch das Hinzufügen von

Endto-End-Technologien für NVMe und Storage Class Memory (SCM) wird dieses Design durch die neuesten Innovationen

unterstützt.

Der Unterschied mit NVMe-Laufwerken

Während Flash-Laufwerke im Vergleich zu Festplattenlaufwerken erhebliche Auswirkungen auf die Speicherperformance

haben, ist bei allen über SATA-/SAS-Schnittstellen verbundenen die I/O-Parallelisierung und letztendlich die Performance,

die sie bereitstellen können, begrenzt. Diese Schnittstellen wurden für herkömmliche Festplatten entwickelt, nicht für

Highspeed-Flash-Datenträger. Das NVMe-Protokoll wurde speziell für nicht flüchtige Highspeed-Flash-Datenträger

entwickelt. Wichtige NVMe-Funktionen für maximale Performance und niedrigste Latenz sind die Durchführung einer

weitaus größeren Anzahl von parallelen I/O-Vorgängen, die rationalisierte Verbindung mit der Host-CPU und der

einfachere Software-Stack, der die I/O-Verarbeitungszeit und den CPU-Overhead reduziert. Diese Funktionen

beschleunigen bestehende Anwendungen und ermöglichen neue Anwendungen, die eine Echtzeitverarbeitung erfordern.

Außerdem können NVMe-Arrays durch die Verarbeitung von umfangreichen Workloads in einer kleineren Stellfläche die

Gesamtbetriebskosten (TCO) reduzieren.

Das Neueste: FC-NVMe-Front-end und ein persistenter SCM-Tier mit Unterstützung durch Intel Optane Technologie

Mit der neuesten Version von PowerMax werden zwei signifikante Fortschritte hinzugefügt: 1) Front-end-Konnektivität mit

NVMe over Fabrics (NVMe-oF), die End-to-End-NVMe ermöglicht, und 2) die Option für SCM mit Unterstützung durch Intel

Optane mit 2 Ports als persistenter Speicher-Tier für extrem niedrige Latenz. Diese neuen Funktionen stellen die

Speichergrundlage für geschäftskritische Anwendungen bereit, die ein Höchstmaß an Performance erfordern, z. B. OLTP

und Echtzeitanalysen.



Das Hinzufügen eines Front-end-Fibre-Channel-NVMe-I/O-Moduls mit 32 Gbit/s ermöglicht End-to-End-NVMe für

schnellste Cacheleseperformance und niedrigste Latenz. Die Ausführung des NVMe-Protokolls über ein Fibre-Channel-

SAN mit Connectrix-Switchen und PowerPath erleichtert Unternehmen die Einführung dieser Verbesserungen.

SCM-Laufwerke bieten eine ähnliche Performance wie flüchtiger DRAM-Arbeitsspeicher, aber als persistenter

Datenträger wie NAND-Flash. PowerMax bietet die Option, SCM-Laufwerke mit Intel Optane SSDs mit 2 Ports als

persistenten Speicher-Tier hinzuzufügen. Das reduziert nicht nur die Leselatenz des Laufwerks, sondern sorgt auch für

eine kurze Antwortzeit bei Lesevorgängen unter der Belastung umfangreicher Schreibvorgänge auf den Laufwerken –

eine Verbesserung gegenüber NAND-Flash, dessen Leselatenz bei umfangreichen Schreibvorgängen beeinträchtigt

wird. Die meisten Unternehmen werden diese Laufwerke für bestimmte Anwendungsbeispiele wie Echtzeitanalysen

und anspruchsvolle OLTP-Vorgänge in den Bereichen Finanzen, Telekommunikation, Einzelhandel, Betrugserkennung

usw. einsetzen.

Diese Verbesserungen unterstützen das PowerMax-Architekturkonzept, das darauf basiert, den Cache optimal zu nutzen,

um Lese- und Schreibvorgänge auf dem Host zu beschleunigen, und die Latenz zu verringern, wenn von den Back-end-

Laufwerken auf Daten zugegriffen wird. Diese leistungsstarke Kombination aus den schnellsten Protokoll- und

Laufwerkstechnologien mit automatisiertem Tiering ermöglicht ein Array, das nicht nur maximale Leistung bietet, sondern

auch die Möglichkeit, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Performance und Kosten zu schaffen. Workloads, die die

höchste Performance benötigen, können über diese verfügen, während andere Workloads nicht mit unnötigen Kosten

belastet werden.

PowerMax bietet die folgenden weiteren Funktionen:

Eine integrierte Engine für maschinelles Lernen für eine automatisierte Datenplatzierung ohne Overhead. Diese Engine analysiert die I/O-Vorgänge und verwendet vorausschauende Analysen zur Optimierung von Performance und Kosten, indem Daten zum besten Datenträger (Flash oder SCM) zugewiesen werden und entschieden wird, wann bei sehr aktiven Datenvolumen eine Komprimierung/Deduplizierung umgangen wird, um Performanceengpässe zu vermeiden; Nutzer können Anwendungen priorisieren und in dieser Automatisierung enthaltene Servicelevel zuweisen.

Lineare Skalierbarkeit mit NVMe over Fabrics bei Skalierung von 2 auf 8 Bausteine, wobei jeder Port auf alle DIMM- und Back-end-Laufwerke zugreifen kann.

Extreme Effizienz mit globaler Inline-Deduplizierung und -Komprimierung, einschließlich einer durch das Dell EMC Future-Proof Customer Loyalty Program garantierten 3:1-Datenreduzierung.

Hardwarebasierte, FIPS 140-2-validierte Data-at-Rest-Verschlüsselung und manipulationssichere Auditprotokolle für hohe Sicherheit.

Integriertes Kopierdatenmanagement.

Unterbrechungsfreie Datenmigrationen.

HTML 5-basierte, intuitive Unisphere-Managementoberfläche.

Data-Protection-Optionen, darunter speicherplatzeffiziente SnapVX-Snapshots, RecoverPoint für eine Recovery auf einen beliebigen Point-in-Time, hohe Verfügbarkeit mit SRDF Metro und direkte Backups auf Dell EMC Data Domain.

Andere Softwareoptionen, darunter CloudIQ-Speichermonitoring und -analysen, PowerPath-Multipathing sowie Kennzahlen und Reportingtools für das Speicherressourcenmanagement.



Abbildung 2: PowerMax Q3 2019-Version


Technische Validierung von ESG

ESG hat die Ergebnisse der Tests geprüft, die in den Einrichtungen von Dell EMC in Hopkinton, MA, USA, durchgeführt wurden.

Die Tests wurden mit internen Tools von Dell EMC ausgeführt, um die Gesamtperformance mit dem neuen 32-Gbit/s-FC-

Director und den SCM-Laufwerken zu demonstrieren. Tests auf Anwendungsebene mit Oracle und SQL Server demonstrierten

die Skalierbarkeit und Quality of Service (QoS) für gemischte Workloads mithilfe von Benchmarks nach Branchenstandard.

I/O-Performancetests

ESG hat die Ergebnisse der Dell EMC Performancetests geprüft, in denen die IOPS, Latenz und Bandbreite mit von Dell EMC

PowerEdge R740-Servern mit SLES und Windows Server 2012 erzeugten I/O-Vorgängen gemessen wurden. Im Folgenden

finden Sie eine Übersicht über unser Audit.

Bandbreite:

Bei den Tests der Portbandbreite wurde ein PowerMax 8000-System mit 2 Engines verwendet und die Performance der

16-Gbit/s- und 32-Gbit/s-Front-end-Directors mithilfe einer

128-KB-I/O-Workload mit zufälligen Lese- und

Schreibcachetreffern verglichen. Tests mit einem und zwei

Ports ergaben eine lineare Skalierbarkeit für Lesevorgänge

und eine nahezu lineare für Schreibvorgänge (auf

zusätzlichen Ports kam es zu einer PCI-Begrenzung).

Bei zufälligen Lesevorgängen konnte 1 Port um 100 %

von 1,53 Gbit/s auf 3,07 Gbit/s skaliert werden, bei

zufälligen Schreibvorgängen war mit einem Port eine

Skalierung von 1,44 Gbit/s auf 2,74 Gbit/s möglich.

Bei zufälligen Lesevorgängen konnten 2 Ports um

100 % von 3,07 Gbit/s auf 6,14 Gbit/s skaliert werden,

bei zufälligen Schreibvorgängen war mit 2 Ports eine

Skalierung von 2,87 Gbit/s auf 5,49 Gbit/s möglich.



Performancevergleich zwischen NAND- und SCM-Laufwerken:

Für die Back-end-Laufwerkstests wurde mithilfe eines PowerMax 8000-Systems mit einer einzelnen Engine die

Performance von NAND-Flash mit der eines SCM-Laufwerks verglichen. Workloads wurden so konfiguriert, dass der Cache

umgangen wurde, um sicherzustellen, dass die Back-end-Laufwerke getestet werden.

Bei einer 8-KB-I/O-Workload mit zufälligen Lesevorgängen und der Verwendung von NVMe-NAND-Laufwerken lag die

Antwortzeit mit 100.000 IOPS bei 0,2921 ms. Bei Verwendung von NVMe-SCM-Laufwerken mit Intel Optane SSDs lag

die Antwortzeit mit 100.000 IOPS bei 0,2162 ms, was eine um 26 % niedrigere Latenz bedeutet.

Ein schreibintensiver Test mit zufälligen 8-KB-Lesevorgängen und zufälligen 128-KB-Schreibvorgängen zeigte, dass

NAND-Flash-Laufwerke bis zu 5.000 IOPS bereitstellen, während SCM mit Intel Optane SSDs bis zu 30.000 IOPS bot,

500 % mehr als die NAND-IOPS.

Tests auf Anwendungsebene

ESG hat Tests auf Anwendungsebene sowohl für die Skalierung als auch für QoS validiert. In der Testumgebung wurde ein

PowerMax 8000-System mit einer einzelnen Engine, 2 32-Gbit/s-FC-NVMe-Directors, 1 TB gespiegeltem Rohcache und der

von 30 NAND-Flash-Laufwerken und 8 SCM-Laufwerken mit Intel Optane Technologie und 2 Ports bereitgestellten

Speicherkapazität verwendet. Die Hosts für diese Tests waren 2 Dell EMC PowerEdge R740-Server mit 24 Cores und jeweils

256 GB RAM, auf denen PowerPath 7.0 ausgeführt wurde.

Oracle-Workloads wurden mit der öffentlich verfügbaren SLOB-Version 2.4 (Silly Little Oracle Benchmark) ausgeführt. SLOB

ist ein Kit für die Erzeugung von Oracle-I/O-Workloads, das verwendet wird, um die Eignung einer Hardwareplattform für

Oracle-Datenbankbereitstellungen zu messen, die eine hohe I/O-Performance benötigen. Die SLOB-Tests wurden mit SLES

15 und der Oracle-Datenbank-/Grid-Infrastruktur Version 19c durchgeführt.

SQL Server-Workloads wurden mithilfe von HammerDB Version 2.23 ausgeführt, einem Open-Source-

Branchenstandardtool für das Testen und Benchmarking der Datenbankauslastung. Bei der mit HammerDB getesteten

Workload wird die Aktivität von Nutzern in einem typischen Onlinebrokerunternehmen beim Generieren von

Handelsabschlüssen sowie der Durchführung von Kontoabfragen und Marktforschungsaktivitäten emuliert. Die

HammerDB-Tests wurden unter RHEL 8.0 und SQL Server 2017 ausgeführt.

Bedeutung

Um wettbewerbsfähig bleiben zu können, müssen Enterprise-IT-Abteilungen heute eine schnelle Performance bereitstellen, damit sie die Anforderungen von Anwendungen in Echtzeit unterstützen können.

ESG hat bestätigt, dass die neuesten PowerMax 8000-Systeme mit einer einzelnen Engine mit einem 32-Gbit/s-FC-NVMe-Director und SCM mit Intel Optane Laufwerken mit 2 Ports 500 % mehr Schreib-IOPS, 100 % mehr Bandbreite und eine um 26 % niedrigere Latenz bieten als der 16-Gbit/s-Director und NAND-Flash-Laufwerke. Diese Funktionen ermöglichen es Unternehmen, mehr Arbeit mit derselben Stellfläche zu erledigen. Gleichzeitig können sie die Gesamtbetriebskosten (TCO) durch ein konsolidiertes Management reduzieren und die Node-basierten Lizenzierungskosten für Anwendungen wie Oracle senken.

https://kevinclosson.net/slob/

https://www.hammerdb.com/



Abbildung 3: Oracle- und SQL Server-Testumgebung


Skalierungstests mit gemischten Workloads

Zunächst haben wir die Testergebnisse der Skalierung mit gemischten Workloads überprüft. Oracle- und SQL Server-

Workloads wurden zuerst mit einem einzelnen und dann mit zwei Servern mit konservativen Cachetreffern von 60 % für

Oracle und 45 % für SQL Server erzeugt. Die Tests mit einem einzelnen Server ergaben Antwortzeiten von unter einer

Millisekunde von 0,19 ms und 0,13 ms, was eine extrem niedrige Anwendungslatenz bedeutet. Mit zwei Servern erhöhten

sich die IOPS um 101 % für die Oracle-Workload und um 72 % für SQL, aber die Antwortzeit blieb mit 0,19 ms und 0,23 ms

extrem niedrig. In Abbildung 4 sind die IOPS und Antwortzeiten jeder Workload während der Skalierung gezeigt. Die

gepunkteten Linien weisen darauf hin, dass die Latenz selbst bei einer zusätzlichen Steigerung der IOPS weiter niedrig

bleibt, wenn PowerMax-Bausteine und Server hinzugefügt wurden.



Abbildung 4: Skalierungstest


Tabelle 1: Details zum PowerMax-Skalierungstest und zu den Kennzahlen auf Anwendungsebene

Test Workload IOPS I/O-

Leseantwortzeit (ms)

Durchschn. Wartezeit (ms) beim parallelen

Schreiben in die Protokolldatei

TPM

Einzelner Server

Oracle 70.128 0,19 0,37 –

SQL Server 42.604 0,13 – 339.018

2 Server Oracle 141.176 0,14 0,38 –

SQL Server 73.485 0,23 – 602.343

Zusätzliche Kennzahlen auf Anwendungsebene

Um diese Ergebnisse auch auf die reale Welt anwenden zu können, haben wir bestimmte Oracle- und SQL-Kennzahlen

überprüft. Die Kennzahl für das parallele Schreiben in die Protokolldatei ist eine Oracle-AWR-Statistik (Oracle Automatic

Workload), die die durchschnittliche Wartezeit für Prozesse quantifiziert, die darauf warten, dass Blöcke in das Online-

Redo-Protokoll geschrieben werden. Signifikante Wartezeiten beim parallelen Schreiben in die Protokolldatei sind ein

wahrscheinlicher Indikator für ein I/O-Problem mit der Oracle-Protokolldatei. Wie in Tabelle 1 gezeigt, blieben die Zeiten

für das Schreiben in die Protokolldatei im Wesentlichen konstant unter einer halben Millisekunde, als sich die Menge der

Datenbankaktivität während des Tests verdoppelte (0,37 ms auf 0,38 ms).

Diese Oracle-Kennzahl auf Anwendungsebene ist in Kombination mit dem hohen Maß an IOPS und den niedrigen

Antwortzeiten bei Lese- und Schreibvorgängen ein klarer Hinweis darauf, dass es keine spürbaren I/O-Engpässe gab,

als sich die Menge des Datenbankdatenverkehrs verdoppelte.



TPM ist ein Maß für die Transaktionen pro Minute bei neuen Aufträgen, die während des SQL Server-OLTP-Tests

abgeschlossen wurden. Transaktionen pro Minute sind ein guter Indikator für die End-to-End-Performancefunktionen einer

SQL Server-Datenbank und ihrer zugrunde liegenden Hardwareinfrastruktur. In diesem Fall stieg die Anzahl der Transaktionen

pro Minute um 78 %, als sich die Menge des OLTP-Datenverkehrs verdoppelte.

Dies korrespondiert mit der IOPS-Steigerung von 72 % und ist ein guter Indikator für die planbare Skalierbarkeit des

getesteten PowerMax-Systems mit einem einzelnen Node.

Anhand der Ergebnisse dieses Performancetests mit einem einzelnen Node als Basis für die theoretische Prognose einer

maximal konfigurierten PowerMax-Plattform ist ESG zuversichtlich, dass die Performance der PowerMax Q3 2019-Version

eine gemischte Workload unterstützen kann, die geschäftskritische Oracle-Anwendungen und eine virtualisierte SQL

Server-Infrastruktur umfasst und Hunderttausende von Kunden sowie Millionen von Transaktionen pro Minute unterstützt.

QoS-Tests mit gemischten Workloads

Als Nächstes haben wir die Ergebnisse der QoS-Tests überprüft, die die Performance von Anwendungen demonstrieren,

wenn leistungshungrige Anwendungen um Ressourcen konkurrieren. Der Test wurde in mehreren Schritten durchgeführt:

Schritt 1: Der Oracle-Workload wurde der Diamond-Servicelevel zugewiesen, um die höchste Performancepriorität

festzulegen.

Schritt 2: Die SQL Server-Workload wurde ohne zugewiesenes Servicelevel hinzugefügt.

Schritt 3: Der SQL Server-Workload wurde ein Silver-Servicelevel auf dem zweiten Tier zugewiesen.

Schritt 4: Der SQL Server-Workload wurde ein Bronze-Servicelevel auf dem dritten Tier zugewiesen.

Abbildung 5: QoS-Test: IOPS und Antwortzeit




Tabelle 2: Details zum PowerMax-QoS-Test

Testschritt Oracle-IOPS Oracle-Antwortzeit (ms) SQL-IOPS SQL-Antwortzeit (ms)

Schritt 1 242.720 0,40 – –

Schritt 2 212.633 0,50 90.665 0,3

Schritt 3 223.004 0,45 48.978 2,0

Schritt 4 233.171 0,40 20.129 5,0

In Abbildung 5 und Tabelle 2 ist gezeigt, dass Oracle-IOPS bei 242.000 begannen und um 12 % sanken, als die SQL-Workload

hinzugefügt wurde. Anschließend erhöhten sie sich jedoch um 5 %, als der SQL-Servicelevel auf Silver herabgesetzt wurde,

und um weitere 5 %, nachdem der SQL-Servicelevel auf Bronze gesenkt wurde. Die Oracle-Antwortzeit blieb während des

Tests extrem niedrig (nicht mehr als eine halbe Millisekunde).

Die SQL-IOPS begannen bei 90.000 bei einem nicht beschränkten Servicelevel, fielen aber um 46 % nach Zuweisung des

Silver-Servicelevels und um weitere 59 % nach Absenkung des Servicelevels auf Bronze. Die SQL-Antwortzeit begann mit

0,3 ms niedrig, stieg aber auf 2 Millisekunden nach Reduzierung des Servicelevels auf Silver und auf 5 Millisekunden nach

Absenkung auf Bronze.

Diese Tests zeigen, dass bei der Workload mit hoher Priorität hohe IOPS und eine niedrige Latenz aufrechterhalten

wurden, während der Workload mit niedrigerer Priorität weiterhin mit geringerer Performance funktionierte.

Bedeutung

Unternehmensanwendungen wie Oracle und SQL Server unterstützen Unternehmen tagtäglich und benötigen eine hohe Performance für Workloads wie OLTP und Echtzeitanalysen. Um die erforderlichen enormen Datenmengen zu erfassen und einen nahezu sofortigen Datenzugriff für Anwendungen wie Onlineaktienhandel, Betrugserkennung, Interaktionen mit Einzelhandelskunden und ähnliche bereitzustellen, müssen diese Anwendungen von einer Speichergrundlage der Enterprise-Klasse unterstützt werden. Eine umfangreiche Konsolidierung gemischter Workloads kann die Kosteneffizienz erhöhen, solange für erfolgskritische Workloads die höchste Performance sichergestellt ist.

ESG hat bestätigt, dass das neueste PowerMax 8000-System mit End-to-End-NVMe und SCM sowie Unterstützung durch Intel Optane Laufwerke mit 2 Ports eine extrem niedrige Latenz (weniger als ein Viertel einer Millisekunde) für gemischte Oracle- und SQL Server-Workloads aufrechterhalten kann, während die IOPS gleichzeitig stiegen. Oracle-Protokolldateien zeigten keinen I/O-Engpass an und die SQL-Transaktionen pro Minute wurden gemäß den erhöhten IOPS skaliert. Diese Ergebnisse und die in der Praxis bewährte Skalierbarkeit von PowerMax durch Hinzufügen von Engines bestätigen, dass PowerMax Hunderttausende von Kunden und Millionen von Transaktionen pro Minute unterstützen kann.

Wir haben außerdem bestätigt, dass dieses Arrays eine Performance mit höchster Priorität auf Basis von Servicelevel-Zuweisungen in Umgebungen mit gemischten Workloads bereitstellen kann. Anwendungen mit niedrigerer Priorität können gleichzeitig ausgeführt werden, aber für eine Workload mit hoher Priorität werden IOPS und Antwortzeiten unabhängig von anderen Aktivitäten aufrechterhalten. Dies ermöglicht die Konsolidierung auf einem einzigen Array ohne Beeinträchtigung der Anwendungsleistung.



Die ganze Wahrheit

Infrastrukturanbieter müssen weiterhin Innovationen entwickeln, damit Unternehmen neue Technologien voll

ausschöpfen können. Es ist noch nicht lange her, dass Anwendungen wie Echtzeitanalysen als allerneueste Technik im

Versuchsstadium galten, die nur von den technisch versiertesten Unternehmen mit großen Budgets genutzt werden

konnten. Aber Fortschritte haben dazu geführt, dass diese Technologien jetzt nahezu jedem Unternehmen zur Verfügung

stehen. Für viele besteht die Herausforderung jetzt darin, eine Infrastruktur aufzubauen, die die enormen Datenvolumen

und den schnellen Datenzugriff unterstützen kann, die für Analysen, Betrugserkennung, Aktienhandel, interaktiven

Einzelhandel und zukünftige, noch zu entwickelnde Technologien erforderlich sind.

Es sollte nicht überraschen, dass Dell EMC große Fortschritte zur Erfüllung dieser Anforderungen gemacht hat, da das

Unternehmen bekannt für seine Investitionen in Forschung und Entwicklung ist. Die neueste PowerMax OS-Version ergänzt

die ohnehin schon schnelle und skalierbare Speicherplattform jetzt mit End-to-End-NVMe und SCM mit Intel Optane

Technologie mit 2 Ports. Und im Gegensatz zu den wenigen anderen Arrays, die SCM unterstützen, stellt PowerMax SCM-

Laufwerke als persistenten Speicher-Tier und nicht als Cache bereit. Diese neuen Funktionen bieten deutliche

Performanceverbesserungen und ermöglichen Unternehmen gleichzeitig die Konsolidierung von Block-, Datei- und

Mainframe-Workloads. Damit können Unternehmen die Hardwarestellfläche verkleinern und so den Stromverbrauch

reduzieren, das Management rationalisieren und die Gesamtbetriebskosten (TCO) senken.

Die Performanceverbesserungen sind zudem ziemlich real. Dell EMC meldet eine außergewöhnliche Performance von bis

zu 15 Mio. IOPS und einen Durchsatz von 350 GB/s bei einer Leselatenz von unter 100 Mikrosekunden. ESG hat Tests auf

interner und auf Anwendungsebene mit einem PowerMax 8000-System mit einer einzelnen Engine validiert. Die ersten

Tests ergaben 500 % mehr Schreib-IOPS, 100 % mehr Bandbreite und eine um 26 % niedrigere Latenz. Oracle- und SQL

Server-Tests zeigten extrem niedrige Antwortzeiten – weniger als ein Viertel einer Millisekunde –, auch wenn die IOPS

verdoppelt wurden. Außerdem konnte PowerMax mit Einfachheit die Performance für eine erfolgskritische Oracle-

Workload bei gleichzeitiger Ausführung einer SQL Server-Workload mit verschiedenen Serviceleveln priorisieren. Das ist

Performance mit persistentem Speicher auf einem Niveau, das mit der Geschwindigkeit von Arbeitsspeicher zu

konkurrieren beginnt.

ESG ist gespannt darauf, wie Kunden auf diese neuen PowerMax-Funktionen reagieren werden. Zum jetzigen Zeitpunkt

wurden Intel Optane SCM-Laufwerke mit 2 Ports noch nicht umfangreichen Branchentests unterzogen, aber Dell EMC hat

intensiv in Tests und Integration investiert, um einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen. Darüber hinaus ist NVMe-oF

bisher nur unter Linux verfügbar, aber weitere Betriebssysteme werden in naher Zukunft unterstützt.

PowerMax ist der Höhepunkt jahrelanger Innovationen im Bereich Speicherarchitektur von Dell EMC. Die Lösung ist flexibel

und skalierbar und bietet eine KI-/ML-gesteuerte Datenplatzierung sowie ein zukunftssicheres Design. Dank Scale-out-

Architektur mit mehreren Controllern und gemeinsamer Ressourcennutzung, End-to-End-NVMe und SCM mit Intel Optane

SSDs bietet PowerMax ein Höchstmaß an Performance, Skalierbarkeit, Konsolidierung und Effizienz sowohl für

herkömmliche Workloads mit hohen Ansprüchen wie Oracle, SQL Server und OLTP als auch für Anwendungen der nächsten

Generation wie Echtzeitanalysen.


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