ネットアップNVMe

NetApp AFF A250 は、エントリーレベルのエンドツーエンド NVMe エンタープライズ アレイです。 バックエンドに NVMe SSD が組み込まれ、フロントエンドに NVMe over FC ホスト接続が組み込まれた A250 は、エントリー価格帯で驚異的なパフォーマンスを発揮します。 これにより、中堅・中小企業はエッジでのワークロードを最大限に活用できるようになります。

NetApp AFF A250 は、エントリーレベルのエンドツーエンド NVMe エンタープライズ アレイです。 バックエンドに NVMe SSD が組み込まれ、フロントエンドに NVMe over FC ホスト接続が組み込まれた A250 は、エントリー価格帯で驚異的なパフォーマンスを発揮します。 これにより、中堅・中小企業はエッジでのワークロードを最大限に活用できるようになります。

AFF A200 と比較して、パフォーマンスが 45% 向上し、ストレージ効率が最大 33% 向上しています。これは、AFF A250 の最初のレビューで簡単に実証されました。 私たちのベンチマーク結果はこれのみを強調しており、前世代モデルからの大幅な進歩を示しています。 私たちが過去にテストした NetApp システムのいくつかは編集者が選ぶ賞を受賞しているので、これは驚くべきことではありません。

さらに、NetApp は、急速に変化する IT 環境により適合する古いモデルへの置き換えに関して、最も一貫した企業の 1 つです。 私たちは常に彼らの新しいシステムをラボに導入することを楽しみにしており、NVMe over Fibre Channel (NVMe-oF) を使用してさらに優れたパフォーマンス プロファイルを期待しています。これについてはこのレビューで取り上げます。

この新しいパフォーマンス基準を達成するために、ネットアップは、AFF A250 に 24 コア CPU と HA ペアあたり 128 GB のメモリ、および同社の NS224 ストレージ シェルフ アーキテクチャを搭載しました。 内部ストレージは最大 24 台の NVMe SSD をサポートしますが、ユーザーは 8、12、または 24 ドライブ構成でセットアップできます。

内部 SSD は構成ごとに最大 15.3 TB、またはコントローラーごとに 24 個の外部 30.2 TB SSD に達します。 さらに、A250 には、HA およびクラスター相互接続用の 25Gb イーサネット ポート、ホスト接続用の 2 つの 10Gbase-T ポート、および I/O 拡張用の 2 つのメザニン スロットが装備されています。 A250 は SAS ドライブもサポートしており、各ドライブあたり最大 30.6 TB をサポートします。

その機能、潜在的な使用例、利点の詳細については、以前の NetApp AFF A250 レビューを読むことをお勧めします。

ソフトウェアに目を向けると、ネットアップは現在、ONTAP 9.9.1 を搭載した AFF A250 を提供しています。 AFF A250 の前回のレビューでは、ユーザー エクスペリエンスの簡素化に重点を置いたアップデートであるバージョン 9.8 を紹介しました。 最新バージョンでは、システム マネージャー、SAN、データ保護などの機能強化と追加に重点が置かれています。

主な内容は次のとおりです。

バージョン 9.9.1 には他にもさまざまなアップデートがあります。 ただし、(このレビューにおいてとにかく) 私たちにとって最も重要なことは、すべての SAN アレイ (ASA) が NVMe over Fibre Channel (NVMe-oF) を使用できるようになったということです。

以前に NetApp AFF A250 を検討したとき、12 台の 1.92TB NVMe SSD (2 つの 3TB プールを備えた RAID-DP) を備えた従来の FC SAN モードを使用してシステムをテストしました。 したがって、このレビューでは、NVMe-oF モードのシステムを見ていきます。

NVMe-oF は、既存の SAN ワークロードを強化するように設計されており、特に全体的なパフォーマンスとアプリケーションの応答時間に関して、NVMe を真に活用したいと考えているユーザーにとっては、間違いなく最良の選択肢です。

2016 年に発表された NVMe-oF プロトコル仕様は、基本的に、NVMe の高速パフォーマンスをストレージ アレイ コントローラーからイーサネット、ファイバー チャネル、RoCE、または InfiniBand を介してファブリックに拡張します。 このプロトコルは、エンドポイント間の共有メモリを使用せずに、PCIe バスの代わりにトランスポート マッピングとしてファブリックを利用します。 さらに詳しく見るために、昨年の夏に NVMe-oF とは何かについて詳しく調べました。

当社の A250 構成には、12 台の 1.92TB NVMe SSD と NetApp ONTAP 9.9.1 が含まれています。 このアレイは、NetApp によって 2 つの 3TB プールのストレージを備えた RAID-DP になるように構成されています。 このレビューのテストは NVMe-oF モードで行われています。 接続は、2 つの Brocade G620 32Gb スイッチ間のデュアル スイッチ ファイバー チャネル ファブリックを使用して提供されます。

SQLサーバーのパフォーマンス

StorageReview の Microsoft SQL Server OLTP テスト プロトコルは、複雑なアプリケーション環境で見られるアクティビティをシミュレートするオンライン トランザクション処理ベンチマークである、トランザクション処理パフォーマンス評議会のベンチマーク C (TPC-C) の現在のドラフトを採用しています。 TPC-C ベンチマークは、データベース環境におけるストレージ インフラストラクチャのパフォーマンスの強みとボトルネックを測定するのに、合成パフォーマンス ベンチマークよりも近くなります。

各 SQL Server VM は、ブート用の 100 GB ボリュームとデータベースおよびログ ファイル用の 500 GB ボリュームの 2 つの vDisk で構成されています。 システム リソースの観点から、各 VM に 16 個の vCPU、64 GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。 以前にテストした Sysbench ワークロードはストレージ I/O と容量の両方でプラットフォームを飽和させましたが、SQL テストではレイテンシーのパフォーマンスを調べます。

このテストは、Windows Server 2012 R2 ゲスト VM 上で実行される SQL Server 2014 を使用し、Dell の Benchmark Factory for Databases によって負荷がかかります。 このベンチマークの従来の使用法は、ローカル ストレージまたは共有ストレージ上の大規模な 3,000 スケールのデータベースをテストすることでしたが、このイテレーションでは、4 つの 1,500 スケールのデータベースをサーバー全体に均等に分散することに焦点を当てています。

SQL Server テスト構成 (VM ごと)

SQL Server 遅延については、A250 (NVMe-oF) の合計スコアは 4VM で 3.5 ミリ秒、8VM で 25.4 ミリ秒でした。 FCP モードでは、A250 は 22.75 ミリ秒 (8VM) と 8.5 ミリ秒 (4VM) の合計スコアを記録しました。 4VM で 25 ミリ秒を測定した前世代 (A200) と比較すると、A250 の両方のモードで大幅な改善が見られます。

Sysbench MySQL のパフォーマンス

次のストレージ アプリケーション ベンチマークは、SysBench 経由で測定された Percona MySQL OLTP データベースで構成されています。 このテストでは、平均 TPS (1 秒あたりのトランザクション数)、平均レイテンシ、平均 99 パーセンタイル レイテンシも測定します。

各 Sysbench VM は 3 つの vDisk で構成されています。1 つはブート用 (~92 GB)、1 つは事前構築済みデータベース (~447 GB)、3 番目はテスト対象データベース用 (270 GB) です。 システム リソースの観点から、各 VM に 16 個の vCPU、60 GB の DRAM を構成し、LSI Logic SAS SCSI コントローラーを活用しました。

Sysbench テスト構成 (VM ごと)

Sysbench OLTP では、8VM A250 (NVMe-oF) の合計スコアは 15,916 TPS であり、16VM では 17,537 TPS でした。 FCP モードでは、8VM と 16VM でそれぞれ 13,135 TPS と 16,149 TPS の合計スコアを記録しました。 A200 のパフォーマンスは半分で、8VM と 16VM でそれぞれ 8.871 TPS と 9,035 TPS を記録しました。

Sysbench の平均レイテンシでは、8VM A250 (NVMe-oF) の合計スコアは 16.09 ミリ秒でしたが、16VM では 29.23 ミリ秒でした。 FCP モードでは、8VM と 16VM でそれぞれ 19.49 ミリ秒と 31.72 ミリ秒の合計時間を記録しました。 繰り返しになりますが、A200 では 28.86 ミリ秒 (8 仮想マシン) と 56.88 ミリ秒 (16 仮想マシン) を記録し、前回と比べてパフォーマンスが大幅に向上しました。

最悪のシナリオのレイテンシ (99 パーセンタイル) では、NVMe-oF の合計レイテンシは 38.1 ミリ秒 (8 仮想マシン) と 72.78 ミリ秒 (16 仮想マシン) でしたが、FCP は 51.61 ミリ秒 (8 仮想マシン) と 85.77 ミリ秒 (16 仮想マシン) でした。 当然のことながら、これは、8VM と 16 VM でそれぞれ 84.93 ミリ秒と 152.91 ミリ秒を記録した A200 に比べて大幅な改善でした。

VDBench ワークロード分析

ストレージ アレイのベンチマークに関しては、アプリケーション テストが最適であり、合成テストは 2 番目になります。 実際のワークロードを完全に表現しているわけではありませんが、合成テストは、競合ソリューション間での完全な比較を容易にする再現性係数を備えたストレージ デバイスのベースラインを確立するのに役立ちます。

これらのワークロードは、「4 コーナー」テスト、一般的なデータベース転送サイズ テスト、さまざまな VDI 環境からのトレース キャプチャに至るまで、さまざまなテスト プロファイルを提供します。 これらのテストはすべて、スクリプト エンジンを備えた共通の vdBench ワークロード ジェネレーターを利用して、大規模なコンピューティング テスト クラスターの結果を自動化して取得します。 これにより、フラッシュ アレイや個々のストレージ デバイスを含む幅広いストレージ デバイスにわたって同じワークロードを繰り返すことができます。

プロフィール:

ランダム 4K 読み取りでは、NetApp AFF A250 NVMe-oF は FCP モードと比較して大幅な改善を示し、700K を超えるまでミリ秒未満のレイテンシを記録し、レイテンシ 3.58 ミリ秒で 787,910 IOPS に達しました。 FCP モードでは、A250 は 500K を超えるまでミリ秒未満の遅延を示し、その後 594,388 IOPS および 6.9ms の遅延でピークに達しました。

ランダム 4K 書き込みでは、これに少し近い結果が得られました。 ここで、NVMe-oF 経由の A250 は、最後にわずかな打撃を受けるまで、10.9 ミリ秒で 183,805 IOPS のピーク パフォーマンスを示しました。 FCP モードでは、169,543 IOPS と 10.4 ミリ秒の遅延を記録しました。

シーケンシャルな作業、特に 64K ワークロードに切り替えると、A250 NVMe-oF は約 110K IOPS (約 6.8GB/s) まで 1ms 未満にとどまり、レイテンシー 3.25ms で 110,100 IOPS (6.9GB/s) のピークに達することがわかりました。 FCP モードは 114,060 IOPS (7.13GB/秒) という優れたピーク スループットを示しましたが、ピーク遅延は 7.8 ミリ秒とはるかに高かったです。

64K 書き込みでは、A250 NVMe-oF のピークは約 47K IOPS、つまり約 3.04GB/s、遅延は 5.2ms でした。 FCP モードのピークは 41K IOPS、つまり約 2.6GB/秒で、遅延は 24 ミリ秒とはるかに高くなりました (パフォーマンスが少し低下して遅延が増加する前)。

次に、SQL テスト、SQL、SQL 90-10、および SQL 80-20 に進みます。そこでは、NVMe-oF モードの AFF A250 が FCP モードに比べて大幅な改善を示しました。 SQL では、A250 (NVMe-oF) は 350K を突破するまで 1ms 未満にとどまり、2.10ms で 416,617 IOPS のピークに達しました。 FCP モードでは、2.4 ミリ秒の遅延で 348,403 IOPS に達し、その後わずかに低下しました。

SQL 90-10 では、A250 (NVMe-oF) の遅延は 350K マークに近づくまでミリ秒未満で、ピークは 2.3 ミリ秒で 388,589 IOPS でした。 FCP モードでは、A250 の遅延は約 270,000 IOPS までミリ秒未満でしたが、その後 321,604 IOPS でピークに達し、遅延は 3 ミリ秒未満でした。

SQL 80-20 では、A250 (NVMe-oF) は約 270K IOPS まで 1ms 未満に留まり、2.96ms で 314,616 IOPS に達しました。 FCP モードの A250 を見ると、約 200K IOPS までは 1ms 未満に留まり、その後 3.6ms の遅延で 263,157 IOPS のピークに達しました。

次のテスト バッチは、Oracle テスト、Oracle、Oracle 90-10、および Oracle 80-20 です。 繰り返しますが、NVMe-oF は全体的にはるかに優れたパフォーマンスを示しました。 Oracle ワークロードでは、約 230,000 IOPS まではミリ秒未満のレイテンシーが得られ、その後 3 ミリ秒をわずかに超えるレイテンシーで 329,112 IOPS のピークに達しました。 FCP モードでは、A250 は約 200,000 IOPS までミリ秒未満の遅延を実現し、その後 4.5 ミリ秒をわずかに超える遅延で 263,802 IOPS のピークに達しました。

Oracle 90-10 の場合、A250 は約 370,000 IOPS まで 1 ミリ秒未満に留まり、その後 1.43 ミリ秒のレイテンシーで 407,087 IOPS のピークに達しました。 FCP モードでは、約 275,000 IOPS までは 1 ミリ秒未満で実行され、その後 1.8 ミリ秒のレイテンシーで 333,108 IOPS でピークに達しました。

Oracle 80-20 では、A250 (NVMe-oF) のピークは 335,577 IOPS、遅延は 1.75 ミリ秒でしたが、FCP モードではピークが 273,948 IOPS、遅延が 2.1 ミリ秒でした。

次に、VDI クローン テスト (完全およびリンク) に切り替えました。 VDI フル クローン (FC) ブートの場合、NetApp AFF A250 (NVMe-oF) は、遅延が 1 ミリ秒を超えることなく 240K に到達し、3.23 ミリ秒で 263,683 IOPS でピークに達し、最後にパフォーマンスが急上昇しました。 FCP モードでは、A250 は 1ms 未満のレイテンシで 200K IOPS に到達し、3ms をわずかに超えるレイテンシで 229,571 IOPS に達し、その後少し低下しました。

VDI FC 初期ログインでは、A250 (NVMe-oF) は、60K マークを超えた後の遅延パフォーマンスがミリ秒未満で、遅延 8.42 ミリ秒で 98,897 IOPS に達しました (やはり、最後にパフォーマンスが急上昇しました)。 FCP モードでは、A250 は 1 ミリ秒を超える前に 55,000 IOPS に達し、その後 9.3 ミリ秒のレイテンシーで 90,270 IOPS のピークに達しました。

VDI FC Monday Login では、A250 は約 68,000 IOPS までレイテンシーが 1 ミリ秒未満で、ピークに達すると 5 ミリ秒未満のレイテンシーで 103,184 IOPS に達し、その後再びスパイクに達しました。 FCP モードでは、A250 は再び約 55,000 IOPS になるまで 1 ミリ秒未満に留まり、その後 93,574 IOPS および 5.1 ミリ秒の遅延でピークに達しました。

次に、リンク クローンに進みます。 VDI LC ブートでは、両方のモードは非常に似たパフォーマンスを示し、FCP モードは実際には 151,953 IOPS (遅延 3.2 ミリ秒) というより高い IOPS でピークに達しました。 NVMe-oF では、A250 は 146,660 IOPS でピークに達しましたが、遅延は 3.09 ミリ秒と改善されました。

VDI LC 初期ログインでは、A250 (NVMe-oF) は 50,000 IOPS を超えるまでミリ秒未満の遅延を実現し、遅延が 3.05 ミリ秒で 76,386 IOPS に達し、最後にパフォーマンスがわずかに低下しました。 FCP では、A260 のレイテンシは約 40,000 IOPS までミリ秒未満でしたが、ピークに達すると 67,557 IOPS、レイテンシは 3.7 ミリ秒になりました。

最後に、VDI LC Monday Login を使用すると、A250 は遅延が 1 ミリ秒を超える前に約 48,000 IOPS に到達しました。 レイテンシー 6.67 ミリ秒で 75,259 IOPS に達し、その後パフォーマンスが低下しました。 FCP では、A250 は 1 ミリ秒を超える前に 40,000 IOPS にほぼ到達し、レイテンシー 7.3 ミリ秒でピークに達した 68,751 IOPS に達しました。

NetApp AFF A250 は、優れたパフォーマンスとデータの統合を求める中堅企業向けのエントリーエンタープライズ、エンドツーエンドの NVMe システムとして最適です。 システム自体は、フロントエンドに NVMe SSD を組み込み、バックエンドに NVMe over FC ホスト接続を組み込むことができます。このレビューでは後者を組み込みました。 お客様は、エントリー価格帯で強力なパフォーマンスを実現し、以前のモデルである AFF A220 からの大幅なアップグレードを確実に手に入れることができます。 NetApp は IT 業界の現在のニーズを意識していることが知られているため、これは驚くべきことではありません。 これにより、システムの後続リリースに素晴らしいシステム アップグレードを提供できるようになります。

パフォーマンスのために、アプリケーション ワークロード分析と VDBench ワークロードの両方を実行しました。 上で示したように、NVMe-oF モードは、従来の SAN FCP (ファイバー チャネル プロトコル) モードに比べて大幅なパフォーマンスの向上を示しました。

アプリケーション ワークロード分析では、A250 (NVMe-oF) の合計スコアは 4VM で 3.5 ミリ秒、8VM で 25.4 ミリ秒でした。 比較すると、FCP モードの合計スコアは 22.75 ミリ秒 (8VM) と 8.5 ミリ秒 (4VM) でした。

Sysbench を使用した場合、A250 (NVMe-oF) も同様に優れており、総 TPS は、FCP モードの 13,135 TPS および 16,149 TPS と比較して、8VM で 15,916 TPS、16VM で 17,537 TPS でした。 Sysbench の平均レイテンシーの合計スコアは、FCP モードの 19.49 ミリ秒と 31.72 ミリ秒と比較して、8M で 16.09 ミリ秒、16VM で 29.23 ミリ秒でした。 最悪のシナリオの遅延では、FCP の 51.61 ミリ秒 (8 VM) および 85.77 ミリ秒 (16 VM) と比較して、A250 の総遅延は 8VM で 38.1 ミリ秒、16VM で 72.78 ミリ秒に達しました。

VDBench を使用すると、NetApp AFF A250 のパフォーマンス プロファイルでレイテンシが大幅に低下し、輝きを放ちました。 NetApp AFF A250 (NVMe-oF) のハイライトには、4K 読み取りで 788K IOPS、4K 書き込みで 183K IOPS、64K 読み取りで 6.8GB/秒、64K 書き込みで 3.04GB/秒が含まれます。 SQL テストでは、SQL 90 ～ 10 で 417K IOPS、SQL 90 ～ 10 で 389K IOPS、SQL 80 ～ 20 で 315K IOPS のピークが見られました。 Oracle テストでは、ピーク パフォーマンスが 329K IOPS、Oracle 90-10 で 407K IOPS、Oracle 80-20 で 335K IOPS であることがわかりました。 VDI クローン テストでは、フル クローンの結果が 264K IOPS ブート、初回ログインで 99K IOPS、月曜日のログインで 103K IOPS でした。 リンク クローンでは、ブート時に 147,000 IOPS、初期ログインで 76,000 IOPS、月曜日のログインで 75,000 IOPS のピークが見られました。

NVMe over Fibre Channel を活用すると、ほぼすべてのワークロードでパフォーマンスが大幅に向上します。サポートするハードウェアがある場合は、それを実装しない理由はありません。 NetApp では、これらの機能を有効にするためにプレミアム料金を請求することもありません。 結局のところ、NVMe-oF は NetApp の顧客にとって無料のパフォーマンス ボーナスであり、ONTAP AFA ユーザーにとって NVMe-oF は大きなメリットとなります。

NetApp AFF A シリーズ

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Lyle は StorageReview のスタッフ ライターであり、エンド ユーザーおよびエンタープライズ IT の幅広いトピックをカバーしています。