عملکرد ذخیره سازی اینتل - ویندوز سرور
همین هفته گذشته اینتل پردازندههای نسل سوم Xeon خود را منتشر کرد که مبتنی بر بازی اکوسیستم آنها است که شامل فضای ذخیرهسازی Optane SSD در P5800X و البته آخرین ماژولهای حافظه پایدار سری 200 (PMem) است. با بررسی اولیه فضای ذخیره سازی اینتل، تصمیم گرفتیم که سرور اینتل و فناوری ذخیره سازی را که در آزمایشگاه داریم تغییر کاربری دهیم. ما ویندوز سرور 2019 را نصب کردیم تا درایوهای SSD Optane PMem 200، Optane P5800X و SSD های TLC NAND P5510 را به صورت سر به سر آزمایش کنیم. هدف از این بررسی ارزیابی عملکرد ذخیرهسازی اینتل در ویندوز سرور است تا بهتر بفهمیم نقاط قوت هر یک از این فناوریها در یک سناریوی فلزی خالی کجاست.
با وجود هرم ذخیره سازی مورد علاقه اینتل، هنوز تعدادی سوال در مورد اینکه کدام فناوری ذخیره سازی برای یک برنامه خاص یا مورد استفاده مناسب است، وجود دارد. مطمئناً، DRAM سریعترین است، اما متأسفانه گران است. Optane PMem را می توان مانند DRAM استفاده کرد و ذخیره سازی پایداری را فراهم می کند که در راه اندازی مجدد نیازی به آبرسانی مجدد ندارد. PMem همچنین از اسلاتهای DIMM سنتی استفاده میکند، بنابراین به راحتی میتوان آن را رها کرد. PMem همچنین در مقایسه با SSDهای سنتی، عملکرد چشمگیری دارد.
سپس مطمئناً SSD های Optane دارید که برای جذب نوشتار بهینه شده اند، کاری که SSD های سنتی می توانند با آن مشکل داشته باشند. به همین دلیل است که آنها معمولاً به عنوان بخشی از معماری ذخیره سازی چند لایه به عنوان حافظه پنهان یا استخر ردیفی استفاده می شوند. SSD های Optane اگرچه گران تر از SSD های TLC NAND هستند و دارای یک نقطه ضعف بزرگ در ظرفیت هستند، به عنوان مثال P5800X بالاتر از 1.6 ترابایت است.
عملکرد ذخیره سازی اینتل در ویندوز سرور
برای ارزیابی عملکرد جدیدترین فناوریهای ذخیرهسازی اینتل، ما میخواهیم وضعیتی با کمترین هزینه ممکن داشته باشیم، در حالی که هنوز پشتیبانی خوبی برای PMem و روشهای آزمایش موجود خود پیدا میکنیم. اولین نامزد مایکروسافت ویندوز سرور 2019 است. ما در حال آزمایش روی سرور OEM اینتل هستیم که برای نمایش آخرین فناوریهای پلتفرم مانند نسل سوم Xeon، PMem 200 و پشتیبانی از حافظه PCIe Gen4 طراحی شده است.
2 عدد Intel Xeon Platinum 8380 @ 2.3GHz 40 هسته ای
16 x 32 گیگابایت DDR4 3200 مگاهرتز
16 x 128 گیگابایت حافظه پایدار اینتل سری 200
SSD بوت: Intel 1TB SATA
سیستم عامل: ویندوز سرور 2019
فرآیند محک ذخیرهسازی مشترک شرکت ما پیششرط هر دستگاه را به حالت پایدار با همان حجم کاری میدهد که دستگاه با بار سنگین 16 رشته با صف برجسته 16 در هر رشته آزمایش میشود و سپس در بازههای زمانی مجموعهای در چند رشته/صف آزمایش میشود. پروفایل های عمق برای نشان دادن عملکرد در شرایط استفاده سبک و سنگین. از آنجایی که ما در حال آزمایش 20 درصد فضای ذخیره سازی کوچک در هر دستگاه هستیم، ما فقط بخش های اصلی هر آزمایش را ترسیم می کنیم.
توان عملیاتی (خواندن + نوشتن مجموع IOPS)
تأخیر متوسط (متوسط تأخیر خواندن + نوشتن با هم)
حداکثر تأخیر (اوج تأخیر خواندن یا نوشتن)
تجزیه و تحلیل حجم کاری مصنوعی سازمانی ما شامل چهار نمایه مبتنی بر وظایف دنیای واقعی است، با یک بار کاری 1T/1Q 4K برای تمرکز بر عملکرد بار کم. این پروفایلها برای آسانتر کردن مقایسه با معیارهای گذشته ما و همچنین مقادیر گسترده منتشر شده مانند حداکثر سرعت خواندن و نوشتن 4k و 8k 70/30، که معمولاً برای درایوهای سازمانی استفاده میشود، ایجاد شدهاند.
100% بخوانید یا 100% بنویسید
100% 4K
100% بخوانید یا 100% بنویسید
100% 4K
70% خواندن، 30% نوشتن
100٪ 8K
• 8K (متوالی)
100% بخوانید یا 100% بنویسید
100٪ 8K
• 128 هزار (به ترتیب)
100٪ 128 هزار
برای تست، به سه پیکربندی فضای ذخیره سازی در پلت فرم سرور نسل سوم اینتل نگاه کردیم. این موارد شامل موارد زیر بود:
حافظه 16 x 128 گیگابایتی Intel Persistent Memory 200 Series در دو فضای نام (هر کدام با حدود 1 ترابایت حافظه)
8 × 7.68 ترابایت SSD اینتل P5510
هر گروه دستگاه یا فضای نام مستقیماً با یک کار FIO تست شد، با استفاده از ردپای ظرفیت دستگاه 20٪ برای اندازه گیری عملکرد پایدار. به هر دستگاه در هر گروه کار خاص خود داده شد و نتایج جمع آوری شدند. به عنوان مثال، برای دو دستگاه در حال آزمایش، به هر کدام یک بار کاری 1T/1Q داده شد، بنابراین دو رشته در 1 صف در مجموع برای آن حجم کاری. هشت دستگاه در مجموع هشت رشته در یک صف و غیره خواهد بود.
اینتل PMem 10 میکروثانیه تأخیر را در خواندن تصادفی 4K اندازهگیری کرد، سپس P5800X با 24 میکروثانیه و P5510 SSD با 81 میکروثانیه قرار گرفتند. با نگاهی به تأخیر نوشتن، 11 میکروثانیه از PMem، 23 میکروثانیه از درایوهای SSD P5800x و 27 میلیثانیه از درایوهای SSD P5510 مشاهده شد.
گروه هشت SSD اینتل P5510 بیشترین توان خواندن را با اندازه گیری نزدیک به 4.8M IOPS، پس از آن PMem با 3.2M IOPS و SSD دوگانه P5800X با 1.7M IOPS را ارائه کردند. در نوشتن تصادفی 4K، دو SSD P5800X با 1.91M IOPS پیشتاز بودند، پس از آن هشت SSD P5510 با 1.78M IOPS و دو فضای نام PMem با 1.35M IOPS قرار گرفتند.
اینتل PMem کمترین تأخیر خواندن را با اندازه 159 میکروثانیه داشت، پس از آن دو SSD P5800X با 296 میکروثانیه و هشت SSD P5510 در پشت با 427 میکروثانیه قرار گرفتند. تأخیر نوشتن، دو درایو SSD P5800X با 265 میکروثانیه، با PMem با 377 میکروثانیه و هشت SSD سنتی P5510 با 1.147 میلی ثانیه پیشتاز بودند.
با افزایش اندازه بلوک به حجم کاری 8K 70/30، به سه نوع ذخیرهسازی مختلف و نحوه پاسخگویی آنها به تعداد رشتهها و صفهای روزافزون نگاه میکنیم.
از نظر عملکرد اوج، گروه هشت SSD اینتل P5510 واقعاً پاهای خود را دراز کرده و اعداد اوج قابل توجهی را ارائه می دهند. در بالا، آن را با 4.34M IOPS در 16T/16Q به حداکثر رساند، اگرچه جالب اینجاست که PMem و دو P5800X در برخی از نقاط رشته و صف پایینتر میتوانند کمی جلوتر بپرند.
با تغییر فوکوس به تأخیر متوسط، تصویر متفاوتی را در انواع مختلف ذخیره سازی می بینیم. اینتل PMem، در حالی که بالاترین توان عملیاتی را نداشت، توانست با کمترین تأخیر متوسط در این آزمایش، و پس از آن SSD های P5800X، از آن عبور کند. هشت درایو SSD P5510 در سطح تأخیر بسیار بالاتر (نسبتا) نسبت به دو فناوری Optane، حتی اگر بالاترین توان عملیاتی را ارائه کردند.
گروه هشت عددی SSD اینتل P5510 به راحتی با 4.45 میلیون IOPS در این تست قرار گرفت و پس از آن PMem با 1.92 میلیون IOPS و پس از دو SSD P5800X با 1.71 میلیون IOPS قرار گرفتند. در نوشتن، PMem با 1.75 میلیون IOPS در صدر قرار گرفت و پس از آن هشت درایو SSD P5510 با 1.55 میلیون IOPS و پس از آن دو SSD P5800X با 1.18 میلیون IOPS قرار گرفتند.
نتیجه گیری
اینتل در چند سال گذشته به سختی با Optane کار کرده است و با هر دو نوع PMem و SSD کار کرده است. واضح است که این فناوری ذخیره سازی برای آنها اساساً مهم است زیرا آنها یک داستان جامع پلتفرم اینتل را در تلاش برای دفع AMD در مرکز داده با هم ترکیب می کنند. و برای بارهای کاری حیاتی، نتایج این را نشان می دهد. برای طبقه بندی فضای ذخیره سازی، P5800X به خوبی در بالای سلسله مراتب دستگاه NVMe قرار می گیرد و تا حد زیادی به لطف PCIe Gen4، شاهد افزایش عملکرد فوق العاده ای نسبت به مدل نسل قبلی است. این افزایش در واقع آنقدر بزرگ است که شروع به نزدیک شدن به توان عملیاتی می کند، اما نه به پهنای باند ارائه شده توسط PMem.
نکته پایانی این است که آخرین دور از دستگاه های ذخیره سازی اینتل، PMem و SSD، در مقایسه با محصولات نسل قبلی پیشرفت های قابل توجهی داشته اند. این امر به ویژه در حال حاضر صادق است که اینتل قادر است BUS سریعتری را برای DRAM و اسلاتهای PCIe Gen4 ارائه کند. با این دادههای فلزی، میتوانیم نقاط خاصی را ببینیم که هر فناوری در آن برتری دارد. درک این دادهها به سازندگان سیستم اجازه میدهد تا پلتفرمهایی را هوشمندانه طراحی کنند که میتوانند هر برنامهای را عالی جلوه دهند.
جهت خرید سرور اچ پی و بهترین خرید قطعات سرور اچ پی کارکرده توسط فروشگاه های معتبر اینترنتی اقدام نمایید.