Supermicro AMD Server 1024US-TRT: Tối ưu hóa cho Virtualization và Cloud Computing

Supermicro 1024US-TRT là máy chủ 1U thuộc dòng A + Ultra của Supermicro lý tưởng cho các tổ chức cần giải pháp hướng đến hiệu suất vượt trội trong các trường hợp sử dụng máy tính mật độ cao. Cùng với các tùy chọn mạng mở rộng, 1024US-TRT có bo mạch chủ H12DSU-iN bên trong khung SC819UTS-R1K02P-A,  được nổi bật với khả năng hỗ trợ ổ cắm kép cho bộ vi xử lý dòng AMD EPYC (Milan) hiệu suất cực cao, lên đến 8TB ECC DDR4 3200MHz SDRAM sử dụng 32 khe DIMM và khe cắm mở rộng PCI Gen4 tốc độ cao.

Trong khi sản phẩm tiền nhiệm 1023US tận dụng dòng EPYC 7002, có tên mã AMD Rome thì với 1024US, dĩ nhiên Supermicro hiện hỗ trợ các CPU EPYC 7003, thường được gọi là AMD Milan. Dòng vi xử lý mới của AMD là một bản nâng cấp đáng kể về hiệu quả hoạt động so với thế hệ trước.

Supermicro tiếp tục với sự kết hợp độc đáo giữa các khoang 3,5 inch và NVMe để mang đến cho người dùng sự linh hoạt nhiều nhất có thể cho việc xây dựng hệ thống. Cấu hình 4-bay cụ thể này giả định rằng bản thân máy chủ phần lớn sẽ tận dụng bộ nhớ được chia sẻ để mang lại cho các lõi AMD của nó. Điều đó nói rằng, nếu tốc độ kết nối của CPU là một vấn đề, thì các khoang có thể tận dụng một lượng dữ liệu tốt với các ổ SSD NVMe dung lượng cao hoặc ổ cứng HDD.

Những thay đổi đáng chú ý khác giữa 1023US và 1024US nằm ở mặt sau của khung máy. 1024US thay đổi 4 cổng mạng 1GbE từ 1023US thành hai cổng 10GbE tích hợp. 1024US cũng được nâng cấp khả năng đa năng về PCIe, hỗ trợ ba cổng x16 trong khi 1023US chỉ có hai cổng x16, với một cổng x8 duy nhất.

Supermicro 1024US-TRT Specifications

Processor/Chipset
CPU	§  Dual AMD EPYC 7003/7002 Series Processors (7003 Series Processor drop-in support requires BIOS version 2.0 or newer) §  Socket SP3 §  Supports CPU TDP up to 280W*
Cores	§  Up to 64 Cores
System Memory
Memory Capacity	§  32 DIMM slots §  Supports up to 8TB Registered ECC DDR4 3200MHz SDRAM §  8-channel memory bus
Expansion Slots
1U	§  2 PCI-E 4.0 x16 (FH/HL 9.5″) slots §  1 PCI-E 4.0 x16 (LP) slot §  1 PCI-E 4.0 x16 (internal proprietary LP slot)
Input / Output
SATA	§  4 SATA3 (6 Gbps) ports
LAN	§  Dual 10GBase-T LAN ports via Intel® X710-AT2 §  1 RJ45 Dedicated IPMI LAN port
USB	§  3 USB 3.0 ports (2 rear + 1 Type A)
VGA	§  1 VGA port
SAS	§  4 SAS3 ports support via optional SAS kit
NVMe	§  4 NVMe support via optional drive tray
Form Factor	§  1U
Hot-swap Drive Bays	§  4 Hot-swap 3.5″ SATA3 drive bays
System Cooling
Fans	§  8 heavy-duty PWM fans with optimal fan speed control
Air Shroud	§  2 Air Shroud
Power Supply
1000W Redundant Power Supplies with PMBus

Thiết kế của Supermicro 1024US-TRT

1024US-TRT sử dụng thiết kế hệ thống ray-kit không cần dụng cụ giống như hầu hết các hệ thống Supermicro khác. Khách hàng sẽ không gặp khó khăn gì khi lắp đặt hệ thống, vì mỗi đầu của thanh ray được trang bị các chốt vuông dễ dàng lắp vào giá.

Bảng điều khiển nằm ở phía bên phải của bảng điều khiển phía trước và bao gồm nút bật / tắt nguồn, nút đặt lại và sáu đèn LED trạng thái: Nguồn, HDD, 2x NIC, trạng thái thông tin và chỉ báo UID. Phần còn lại của bảng điều khiển phía trước và chạy dọc theo phía dưới là bốn khoang 3,5 inch hoán đổi nóng cho các ổ đĩa SATA, NVME và SAS.

Tất cả kết nối đều nằm ở mặt sau của khung máy, ngoài các mô-đun cấp nguồn dự phòng. Từ trái sang phải là hai cổng 10GBase-T, hai cổng USB 3.0, một cổng LAN chuyên dụng cho IPMI, một cổng nối tiếp, một nút và chỉ báo UID (chuyển đổi các chỉ báo UID), một cổng VGA và ba khe cắm mở rộng PCI x16 (một khe PCI-E cấu hình thấp và hai PCI-E chiều cao đầy đủ, các khe chiều dài 9,5 inch).

Để truy cập các thành phần bên trong của bo mạch chủ H12DSU-iN, chỉ cần tháo nắp trên bằng cách nhấn hai nút nhả rồi trượt nắp ra (đẩy về phía sau máy chủ). Giống như các máy chủ từ dòng A +, 1024US-TRT có thiết kế bố trí thông minh với nhiều không gian cho luồng không khí.

Ở phía trước, bạn sẽ thấy tám quạt PWM hạng nặng (với khả năng điều khiển tốc độ quạt tối ưu), giúp giữ cho hệ thống hoạt động trơn tru. Bên cạnh quạt làm mát cho hệ thống là 32 DIMM cho khe cắm bộ nhớ, hỗ trợ RAM DDR4 3200 MHz ECC RDIMM và bao quanh Dual CPU EPYC 7200 series (bộ xử lý 7003 Series yêu cầu cập nhật lên phiên bản BIOS 2.0 hoặc mới hơn để hỗ trợ thả vào). Ở phía sau bo mạch chủ là các PSU cấp titan 800W / 1000W dự phòng.

Hiệu suất Supermicro 1024US-TRT

Cấu hình Supermicro 1024U-TRT:

• Ổ cứng SSD NVMe Intel P5510 3.84 PCIe Gen 4
• Bộ xử lý AMD EPYC 7713 (64 lõi)
• RAM DDR4 512GB
• SATADOM 64GB

Hiệu suất máy chủ SQL

Giao thức kiểm tra Microsoft SQL Server OLTP sử dụng bản dự thảo hiện tại của Điểm chuẩn C (TPC-C) của Hội đồng Hiệu suất Xử lý Giao dịch, một điểm chuẩn xử lý giao dịch trực tuyến mô phỏng các hoạt động được tìm thấy trong môi trường ứng dụng phức tạp. Điểm chuẩn TPC-C đến gần hơn so với điểm chuẩn hiệu suất tổng hợp để đánh giá sức mạnh hiệu suất và điểm nghẽn của cơ sở hạ tầng lưu trữ trong môi trường cơ sở dữ liệu.

Mỗi SQL Server VM được định cấu hình với hai vDisks: dung lượng 100GB để khởi động và dung lượng 500GB cho cơ sở dữ liệu và tệp nhật ký. Từ góc độ tài nguyên hệ thống, chúng tôi đã định cấu hình mỗi máy ảo với 16 vCPU, 64GB DRAM và tận dụng bộ điều khiển LSI Logic SAS SCSI. Trong khi khối lượng công việc Sysbench của chúng tôi đã thử nghiệm trước đây đã bão hòa nền tảng về cả I / O bộ nhớ và dung lượng, thì bài kiểm tra SQL tìm kiếm hiệu suất độ trễ.

Cấu hình kiểm tra máy chủ SQL (mỗi máy ảo)

• Windows Server 2012 R2
• Lưu trữ: 600GB được phân bổ, 500GB được sử dụng
• SQL Server 2014

• • Kích thước cơ sở dữ liệu: quy mô 1.500
  • Tải khách hàng ảo: 15.000
  • Bộ đệm RAM: 48GB

• Thời lượng kiểm tra: 3 giờ

Đối với độ trễ trung bình của SQL Server, Supermicro 1024US-TRT thấy trung bình là 1,5 mili giây với 8VM.

Hiệu suất MySQL Sysbench

Điểm chuẩn ứng dụng lưu trữ cục bộ đầu tiên của chúng tôi bao gồm cơ sở dữ liệu Percona MySQL OLTP được đo qua SysBench. Thử nghiệm này đo TPS trung bình (Giao dịch mỗi giây), độ trễ trung bình và cả độ trễ phần trăm trung bình.

Mỗi máy ảo Sysbench được cấu hình với ba vDisks: một để khởi động (~ 92GB), một với cơ sở dữ liệu được xây dựng trước (~ 447GB) và thứ ba dành cho cơ sở dữ liệu đang được thử nghiệm (270GB). Từ góc độ tài nguyên hệ thống, chúng tôi đã định cấu hình mỗi máy ảo với 16 vCPU, 60GB DRAM và tận dụng bộ điều khiển LSI Logic SAS SCSI.

Cấu hình kiểm tra Sysbench (mỗi máy ảo)

• CentOS 6.3 64-bit
• Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1

• Bảng cơ sở dữ liệu: 100

• • Kích thước cơ sở dữ liệu: 10.000.000
  • Chủ đề cơ sở dữ liệu: 32
  • Bộ đệm RAM: 24GB

• Thời lượng kiểm tra: 3 giờ

• • 2 giờ điều hòa trước 32 chủ đề
  • 1 giờ 32 chủ đề

Với Sysbench OLTP, chúng tôi đã ghi lại điểm tổng hợp là 23.208 TPS cho 8VM và 29.832TPS cho 16VM.

Với độ trễ trung bình của Sysbench, chúng tôi thấy điểm tổng hợp là 11,03ms cho 8VM và 17,16ms cho 16VM.

Đối với độ trễ trong trường hợp xấu nhất của chúng tôi (phân vị thứ 99), máy chủ Supermicro có điểm tổng hợp là 19,41 mili giây cho 8VM và 31,67 mili giây cho 16VM.

Phân tích khối lượng công việc VDBench

Khi nói đến mảng lưu trữ điểm chuẩn, kiểm tra ứng dụng là tốt nhất và kiểm tra tổng hợp đứng ở vị trí thứ hai. Các bài kiểm tra tổng hợp giúp xác định cơ sở các thiết bị lưu trữ với hệ số lặp lại giúp dễ dàng so sánh giữa các giải pháp cạnh tranh.

Các khối lượng công việc này cung cấp một loạt các cấu hình kiểm tra khác nhau, từ các bài kiểm tra “bốn góc”, các bài kiểm tra kích thước truyền cơ sở dữ liệu phổ biến, cũng như các bản ghi dấu vết từ các môi trường VDI khác nhau. Tất cả các thử nghiệm này đều tận dụng trình tạo khối lượng công việc vdBench chung, với một công cụ tạo tập lệnh để tự động hóa và thu thập kết quả qua một cụm thử nghiệm máy tính lớn. Điều này cho phép lặp lại cùng một khối lượng công việc trên nhiều loại thiết bị lưu trữ, bao gồm mảng flash và thiết bị lưu trữ riêng lẻ.

Hồ sơ:

• 4K Random Read: 100% Read, 128 threads, 0-120% iorate
• 4K Random Write: 100% Write, 128 threads, 0-120% iorate
• 64K Sequential Read: 100% Read, 32 threads, 0-120% iorate
• 64K Sequential Write: 100% Write, 16 threads, 0-120% iorate
• Cơ sở dữ liệu tổng hợp: SQL và Oracle
• VDI Bản sao đầy đủ và Dấu vết bản sao được liên kết

Nhìn vào số đọc 4K ngẫu nhiên, Supermicro 1024US-TRT đã ghi lại độ trễ dưới mili giây trong suốt quá trình thử nghiệm, bắt đầu ở 283.023 IOPS ở 75,2μs sau đó đạt đỉnh 2.843.723 IOPS với độ trễ 640,4μs.

Đối với ghi 4K ngẫu nhiên, máy chủ bắt đầu 184.623 IOPS với 23μs. Nó cho thấy độ trễ rất ổn định trong suốt, cho đến khi đạt khoảng 1,6 triệu IOPS, cuối cùng nó đã tăng đột biến và đạt đỉnh là 1,72 triệu IOPS ở 990,4μs.

Tiếp theo là khối lượng công việc tuần tự. Để đọc tuần tự 64K, máy chủ Supermicro bắt đầu ở 39.459 IOPS (4,92GB / s) ở độ trễ 252,8μs, sau đó đạt đỉnh là 391,527 IOPS hoặc 24,2GB / s ở độ trễ 643,9μs. Nhìn thấy gần 25GB / s từ bốn ổ SSD là khá mượt mà và là một lợi thế lớn của những gì PCIe Gen4 mang lại.

Khi ghi tuần tự 64K, 1024US-TRT cho thấy độ trễ dưới mili giây trong suốt cho đến khi đạt đến mốc 120K IOPS. Sau đó, nó đạt đỉnh ở 125.819 IOPS (hoặc 7.86GB / s) với độ trễ 1.719μs trước khi đạt hiệu suất cao nhất ở phút cuối.

Bộ kiểm tra tiếp theo là khối lượng công việc SQL: SQL, SQL 90-10 và SQL 80-20. Bắt đầu với SQL, 1024US-TRT đạt đỉnh 892.689 IOPS với độ trễ là 142,5μs.

Đối với SQL 90-10, máy chủ Supermicro bắt đầu ở khoảng 94K IOPS với độ trễ chỉ 78,8μs trong khi đạt đỉnh 975.102 IOPS với độ trễ 130,1μs.

Trong khi đó với SQL 80-20, 1024US-TRT đạt đỉnh 918K IOPS với độ trễ 138μs.

Kết luận

Supermicro SuperStorage 1024US-TRT là một máy chủ rất ấn tượng được thiết kế với hiệu suất vượt trội để tối ưu sử dụng trong các hệ thống siêu máy tính mật độ cao. Với những cải thiện với những công nghệ mới, máy chủ được trang bị một loạt các thành phần hướng đến hiệu suất, bao gồm bộ xử lý dòng AMD EPYC 7003 , SDRAM 8TB 3200MHz tốc độ cao và bốn ổ đĩa SSD NVMe lưu trữ nhanh chóng và hiệu quả,…

Supermicro 1024US-TRT đã cho thấy hiệu suất tuyệt vời và rất nhiều tính linh hoạt đối với máy chủ 1U trong các thử nghiệm. Điều đó chứng minh rõ ràng cho sự phát triển của các bộ vi xử lý mới của AMD, mang lại hiệu suất mạnh mẽ để tối ưu cho khả năng tính toán hiệu suất cao, xử lý dữ liệu nhanh chóng và chính xác. Cùng với một mức chi phí đầu tư hợp lý, Supermicro 1024US-TRT đã và đang được sử dụng rộng rãi tại các doanh nghiệp SMB, Enterprise để tối ưu cho các ứng dụng High End Enterprise Server; Virtualization và Cloud Computing,…