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HP ProLiant Benchmark

HP SASベンチマーク パフォーマンステスト

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HP ProLiant サーバ

目次
≫ 概要
  ≫ はじめに
  ≫ テスト環境
  ≫ テストの概要
  ≫ まとめ
  ≫ 付録A: TPC-Hベンチマークテスト
  ≫ 付録B: Exchange Server 2003テスト
  ≫ 付録C: Iometerベンチマークテスト
  ≫ 関連情報

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付録A: TPC-Hベンチマークテスト
HPでは、HP ProLiant DL585においてIBM DB2 UDB8.2を使用し、TPC Benchmark™ H Standard Specification、Revision 2.3.0の要求事項に準拠して実施した、TPC Benchmark™ Hテストの実施方法と結果をすべて記載したレポートを2005年8月に発表致しました。ベンチマークに使用したオペレーティングシステムは、Red Hat Enterprise Linux 4 ASです。Performance Metrics, Inc.の代表者が、以下の事項を監査しました。
  • ベンチマークの構成
  • テスト結果の作成と検証に使用した環境と方法
  • TPC-H Composite Query-per-Hour Performance Metric(QphH@300GB)とTPC-H Price/Performance Metric($/QphH@300GB)を計算した価格モデル
  この付録の情報は、ベンチマークの構成とTPC-Hベンチマークテスト結果をまとめたものです。完全公開レポートのコピーは、Transaction Processing Performance CouncilのWebサイト
http://www.tpc.org/tpch/default.asp (英語)から入手可能です。

ベンチマークの構成
HP ProLiant DL585サーバには、AMD 4基のデュアルコアOpteron モデル 875プロセッサ(2.2 GHｚ、1 MB L2キャッシュ)と64 GBのメインメモリを実装しました(図A-1)。サーバでは、IBM DB2 UDB 8.2とRed Hat Linux 4 ASオペレーティングシステムを実行しました。サーバはSmartアレイP600を8個内蔵し、10krpm SFF SASドライブを10台ずつ搭載したMSA50エンクロージャ16台と接続しました。総ストレージ容量は5898.8GBです。
 
図A-1. TPC-Hベンチマークのハードウェア構成
図A-1. TPC-Hベンチマークのハードウェア構成

TPC-Hテスト結果
図A-2は、HP ProLiant DL585のベンチマーク結果をまとめたレポートです。3年間の価格を含むすべてのハードウェアとソフトウェアの詳細リストは、http://www.tpc.org/tpch/default.asp (英語)にある完全公開レポートに掲載しています。
図A-2. HP ProLiant DL585 2.2GHｚ 4P AMDデュアルコアOpteronサーバのTPC-H完全公開レポートのまとめ
図A-2. HP ProLiant DL585 2.2GHｚ 4P AMDデュアルコアOpteronサーバの
TPC-H完全公開レポートのまとめ
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付録B: Exchange Server 2003テスト

Jetstressテスト結果
MicrosoftのJetstress 2004ユーティリティを使用して、ストレージサブシステムに対するExchange I/Oのシミュレーションを行い、パフォーマンステストを実施し、サブシステムがサポートできるExchange IOPの最大数を測定しました。エンジニアは、コントローラとディスクの各構成でRAIDレベル0、1+0、5、6を使用してJetstressテストを実施しました。HPのエンジニアは、各構成でのI/Oレイテンシが、Microsoftが推奨する許容可能なしきい値である20msになるまで、Jetstressのスレッド数を増加させました。HPが実施した各Jetstressテストでは、最初に20msを超えた測定値が読み取り時のレイテンシです。したがって、読み取り時のレイテンシを各構成の成功/失敗状態を判断する主要な測定基準として使用しました。

ストレージアレイの構成
HPのエンジニアは、HP ProLiant DL380 G4に接続したSASアレイ構成1つとSCSIアレイ構成2つでそれぞれJetstressテストを実施しました。コントローラとディスク サブシステム構成は以下のとおりです。
  • 36 GB、10krpm SASドライブ10台を搭載したMSA50エンクロージャを、SmartアレイP600コントローラに接続
  • 10krpm、36 GB、U320 SCSIドライブ10台を搭載したMSA30エンクロージャを、Smartアレイ6402コントローラに接続
  • 15krpm、36 GB、U320 SCSIドライブ10台を搭載したMSA30エンクロージャを、Smartアレイ6402コントローラに接続
 
図B-1. Jetstressテストにおけるコントローラとディスクサブシステム構成
図B-1. Jetstressテストにおけるコントローラとディスクサブシステム構成
  RAIDレベル0、1+0、5、および6でテストを実施しました。デフォルトのキャッシュ設定(50パーセント読み取り、50パーセント書き込み)と、表B-1に示すデフォルトのストライプサイズを使用しました。
 
表B-1 Jetstressテストに使用したデフォルトのストライプサイズ
RAIDレベル デフォルトのストライプサイズ
0 128KB
1+0 128KB
5 64KB
6 16KB
  Jetstress GUI(図B-2)を使用して、表B-2に示すテスト設定を構成しました。
 
表B-2. Jetstressテストに使用したテスト設定
テストパラメータ 設定
Test duration (テスト時間) 2時間
Estimated IOPs per mailbox (メールボックスあたりの推定IOP数) 1
Mailbox size limit (メールボックスのサイズ制限) 100MB
No. of mailboxes on server (サーバ上のメールボックス数) 1,000
Hardware storage cache (ハードウェア ストレージ キャッシュ) No. of 256MB
storage groups (ストレージグループ数) 1
 
図B-2. テスト構成の設定を表示するJetstress GUI
図B-2. テスト構成の設定を表示するJetstress GUI
  Jetstress GUI Advanced画面(図B-3)では、テストパラメータをさらにカスタマイズできます。デフォルトの構成では、ストレージサブシステムがサポートできるI/Oの最大数をJetstressが自動調整して決定できるようになっています。しかし、Jetstressの自動調整を許すと、テスト間で構成パラメータが変動することになり、コントローラとディスク構成の正確な比較が不可能になります。したがって、HPのエンジニアは固定の作業負荷を全テストに指定し、スレッドの数のみをディスク読み取りまたは書き込みの平均レイテンシが20msを超えるまで変化させるようにしました。Advanced Settingsのパラメータは、表B-3のように設定しました。
 
表B-3. Jetstress Advancedの設定で定義したテストパラメータ
テストパラメータ 設定
Threads （スレッド) Variable*
Log buffer (ログバッファ) 64
Inserts (挿入) 20
Replaces (複製) 75
Deletes (削除) 5
Lazy commits (レイジーコミット) 93
* I/O負荷を増加させるため、スレッド数はテスト間で異なります。
  表B-3と図B-3に示す値により、おおよそ65:35の読み取り/書き込み比率の作業負荷となります。この読み取り/書き込み比率は、企業の作業負荷としては一般的です。
 
図B-3. Jetstress Advanced設定
図B-3. Jetstress Advanced設定
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RAID 0のテスト結果
RAID 0は、アレイの全ディスクにストライピングを実施するため、最高のパフォーマンスが達成できるRAIDレベル構成です。しかし、RAID 0にはフォールトトレランス機能がなく、単一のディスク障害の際に致命的なデータ喪失が発生しかねません。データ喪失の可能性があるため、RAID 0は生産部門向けにはほとんど使用されていません。RAID 0でのJetstressテストの結果を図B-4に示し、以下にその結果をまとめます。
  • 15krpm U320 SCSIドライブを接続したSA-6402では、16のJetstressスレッドで、平均毎秒1757の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.013秒および平均書き込みレイテンシ0.0017秒でした。
  • 10krpm SASドライブを接続したSA-P600では、16のJetstressスレッドで、平均毎秒1526の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.015秒および平均書き込みレイテンシ0.00018秒でした。
  • 10krpm Ultra 3 SCSIドライブを接続したSA-6402では、16のJetstressスレッドで、平均毎秒1241の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.019秒および平均書き込みレイテンシ0.00167秒でした。
 
RAID 0 Transfers/Second
RAID 0 Read Latency
RAID 0 Write Latency
図B-4.RAID 0でのJetstressテストデータ
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RAID 1+0のテスト結果
RAID 1+0は、ディスクストライピングとデータミラーリングを使用しているため、最高レベルのパフォーマンスに加えて、ハードディスク障害発生時にデータ喪失を防ぐ最高レベルのフォールト トレランスを提供します。RAID 1+0の論理ドライブでは、50パーセントの空きディスク容量がデータミラーリングに必要です。RAID 1+0は、パフォーマンスとフォルート トレランスの両方が必要となる、実稼働環境で一般的に使用されています。RAID1+0でのJetstressテストの結果を図B-5に示し、以下にその結果をまとめます。
  • 15krpm U320 SCSIドライブを接続したSA-6402では、14のJetstressスレッドで、平均毎秒1409の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.015秒および平均書き込みレイテンシ0.0019秒でした。
  • 10krpm SASドライブを接続したSA-P600では、14のJetstressスレッドで、平均毎秒1133の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.0186秒および平均書き込みレイテンシ0.000197秒でした。
  • 10krpm Ultra 3 SCSIドライブを接続したSA-6402では、14のJetstressスレッドで、平均毎秒1075の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.0196秒および平均書き込みレイテンシ0.00178秒でした。
 
PAID 1+0 Transfer/Second
RAID 1+0 Read Latency
RAID 1+0 Write Latency
図B-5.RAID1+0でのJetstressテストデータ
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RAID 5のテスト結果
RAID 5では、パリティ付きのストライピングを使用し、より高いパフォーマンスとフォールト トレランスを提供します。RAID 5論理ドライブは、RAID 1+0論理ドライブと同等のパフォーマンスレベルは提供できません。しかしRAID 5論理ドライブは、データを保護するフォールト トレランス レベルを提供するのに、総ディスク容量の1/n (n=論理ドライブ内のドライブ数)しか必要としません。一般にRAID 5アレイは、データミラーリングに論理ドライブの総ディスク容量の50パーセントを必要とするRAID 1+0よりコストが掛かりません。RAID 5でのJetstressテストの結果を図B-6に示し、以下にその結果をまとめます。
  • 15krpm U320 SCSIドライブを接続したSA-6402では、16のJetstressスレッドで、平均毎秒1218.5の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.0197秒および平均書き込みレイテンシ0.00618秒でした。
  • 10krpm SASドライブを接続したSA-P600では、10のJetstressスレッドで、平均毎秒873.8の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.0173秒および平均書き込みレイテンシ0.00018秒でした。
  • 10krpm Ultra 3 SCSIドライブを接続したSA-6402では、8のJetstressスレッドで、平均毎秒665.3の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.0182秒および平均書き込みレイテンシ0.0017秒でした。
 
PAID 5 Transfer/Second
RAID 5 Read Latency
RAID 5 Write Latency
図B-6.RAID 5でのJetstressテストデータ
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RAID 6のテスト結果
HP Smartアレイコントローラ専用のRAID 6は、2つの独立したパリティデータのセットを記録することで、さらなるデータ保護機能を提供しています。RAID 6でのJetstressテストの結果を図B-7に示し、以下にその結果をまとめます。
  • 15krpm U320 SCSIドライブを接続したSA-6402では、10のJetstressスレッドで、平均毎秒825.95の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.018秒および平均書き込みレイテンシ0.0033秒でした。
  • 10krpm SASドライブを接続したSA-P600では、6のJetstressスレッドで、平均毎秒544の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.016秒および平均書き込みレイテンシ0.00029秒でした。
  • 10krpm Ultra 3 SCSIドライブを接続したSA-6402では、6のJetstressスレッドで、平均毎秒492の転送速度を示し、平均読み取りレイテンシ0.018秒および平均書き込みレイテンシ0.003秒でした。
 
PAID 6 Transfer/Second
RAID 6 Read Latency
RAID 6 Write Latency
図B-7.RAID 6でのJetstressテストデータ
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結論
  • 15krpm U320 SCSIドライブを接続したSA-6402コントローラが、20msのしきい値以内で最高の毎秒転送速度を達成しました。
  • 10krpm SASドライブを接続したSA-P600コントローラは、10krpm U320 SCSIドライブを接続したSA-6402コントローラを常に上回るパフォーマンスを出しました。
  • 10K SASドライブを接続したSA-P600コントローラの書き込み時のレイテンシは、SCSIストレージ構成に比べて非常に小さいものでした。
  • 複数のテストの間で、追加の負荷がコントローラにかかるとディスクの毎秒転送速度が悪化しました。このパフォーマンスカーブは、コントローラのスループットが飽和状態となったことを示し、より少ない負荷で最適なパフォーマンスが達成できることを表しています。

LoadSim 2003のテスト結果
HPのエンジニアは、Exchange 2003を実行するProLiant DL380 G4に接続されたSASおよびSCSIのストレージサブシステムのパフォーマンスを検証するため、LoadSimテストを実施しました。LoadSimテストは、シミュレーションされた1,200のMMB-3クライアントプロファイルを実行するよう構成されました。コントローラとディスク サブシステム構成は以下のとおりです。
  • 36GB、10krpm SASドライブ10台を搭載したMSA50エンクロージャを、SA-P600コントローラに接続
  • 10krpm、36 GB、U320 SCSIドライブ10台を搭載したMSA30エンクロージャを、SA-6402コントローラに接続
  • 15krpm、36 GB、U320 SCSIドライブ10台を搭載したMSA30エンクロージャを、SA-6402コントローラに接続
  エンジニアは、各構成のRAID 1+0とRAID 5でLoadSimテストを実施しました。これら2つのRAIDレベルは、パフォーマンスとフォールト トレランスの最高の組み合わせとなるため、Microsoft Exchangeの設定では一般的です。

シミュレーションユーザの固定数を1,200と仮定し、クライアントの応答時間を、各RAIDレベルでのコントローラとディスクサブシステムの相対パフォーマンスを評価する、主要な測定基準としました。図B-8は、各RAIDレベルで、15krpm U320 SCSIドライブが最も速いクライアント応答時間を達成し、10krpm U320 SCSIドライブが最も遅いクライアント応答時間となったことを示しています。
 
図B-8.1200のシミュレーションクライアントでのLoadSim MMB-3の応答時間
図B-8.1200のシミュレーションクライアントでのLoadSim MMB-3の応答時間
  1,200のユーザプロファイルをシミュレーションしたLoadSim MMB-3テストにより、各テストで平均毎秒580の転送速度が達成されました。RAID 1+0でのJetstressテストより結果をレビューすると、この平均転送速度は十分にSA-P600コントローラとSA-6402コントローラの能力範囲内にあります。たとえばRAID 1+0のJetstressテストでは、SA-P600コントローラは、平均レイテンシ20msのしきい値内で毎秒1133の転送速度を正常にサポートしています。
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付録C: Iometerベンチマークテスト
すべてのIometerテストは、3.60 GHｚ CPU(1 MB L2キャッシュ)、800 MHｚフロントサイドバス、1024 MBシステムメモリ、およびサーバROM: P51(08/26/2004)を搭載したHP ProLiant DL380-G4 SASモデルを使用して実施しました。SASストレージシステムでは、256 MB BBWC付きのSA-P600コントローラ3 をサーバに搭載し、MSA50エンクロージャに接続しました。U320 SCSIストレージシステムでは、256 MB BBWC付きのSA-6402コントローラ4 を搭載し、MSA30エンクロージャに接続しました。

OLTP、Webサーバ、ランダム読み取り/書き込みパフォーマンス
SASストレージアレイのOLTPとWebサーバでのパフォーマンスを、2種類のU320 SCSIストレージアレイと比較しました。それぞれのアレイのコントローラは、RAID 5に設定しました。SASストレージアレイは、8台の72 GB、10krpm、SFF SASドライブを搭載したMSAエンクロージャにより構成しました。SCSIストレージアレイは、2台のMSA30エンクロージャにより構成しました。1台のエンクロージャに72 GB、10krpm、U320ドライブを6台搭載し、もう1台に72 GB、15krpm、U320ドライブを6台搭載しました。SFF SASドライブ8台とU320 SCSIドライブ6台は、それぞれDL380 G4 SASモデルとDL380 G4がそれぞれサポートする内蔵ドライブの最大数と一致します。

Iometerテストの結果、要求レベルが低い(キューの深さが小さい)と、回転速度の速い15krpmドライブが10krpm SFF SASドライブよりも高いパフォーマンスを発揮することを示しています(図C-1)。しかし、ストレージサブアレイへの要求が、キューの深さ32または64まで増加すると、パラレルに構成された8台の10krpm SASドライブのパフォーマンスの方が、6台の15krpm U320 SCSIドライブより高くなりました。キューの深さが大きいほど、使用率の高いOLTPまたはWebサーバであることを表します。図C-2は、U320 SCSIストレージアレイのデータレートのパーセンテージでSASストレージアレイの相対的なパフォーマンスを表す、より詳細な比較を示しています。SASドライブアレイは、64KBランダム読み取りテスト(大きなキューの深さ)とランダム書き込みテストで高いパフォーマンスを示しましたが、これは主にSA-P600コントローラがSA-6402 SCSIコントローラの2倍の帯域幅を持つためです。
 
図C-1. 8台の10krpm SFF SASドライバと6台の10krpm U320ドライバを、さまざまなキューの深さで測定したOLTPとWebサーバのパフォーマンス
図C-1. 8台の10krpm SFF SASドライバと6台の10krpm U320ドライバを、
さまざまなキューの深さで測定したOLTPとWebサーバのパフォーマンス
 
3 ファームウェア version2.36
4 ファームウェア version1.14
 
図C-2. さまざまなキューの深さで測定したSASストレージアレイとU320 SCSIストレージアレイの相対パフォーマンス
図C-2. さまざまなキューの深さで測定したSASストレージアレイと
U320 SCSIストレージアレイの相対パフォーマンス
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シーケンシャル読み取り/書き込みのパフォーマンス
HPでは、SASとU320のストレージアレイで、シーケンシャル読み取り/書き込みのパフォーマンスと最大転送レートをテストしました。どちらのコントローラもRAID 5に設定しました。最大スループットをテストするため、エンジニアはTransfer Request Sizeを1MBに、Read/Write Distributionを100パーセントReadに、Random/Sequential Distributionを100パーセントSequentialに設定しました。

SASアーキテクチャの方がより帯域幅が大きいことが、シーケンシャル読み取り/書き込みパフォーマンステスト結果で明らかになりました(図C-3,C-4)。64KB、512KB、1MBのブロックサイズでは、SA-P600コントローラがSA-6402を大幅に上回りました。SASの高いパフォーマンスは以下に起因しています。
  • U320 SCSIストレージシステムより高い帯域幅が使用可能
  • SASのより高いスケーラビリティ
  • より高性能なSA-P600コントローラ
 
図C-3. 8台の10krpm SFF SASドライブと6台の10krpm U320ドライブを、さまざまなキューの深さで測定した、シーケンシャル読み取り/書き込みパフォーマンス
図C-3.8台の10krpm SFF SASドライブと6台の10krpm U320ドライブを、
さまざまなキューの深さで測定した、シーケンシャル読み取り/書き込みパフォーマンス
 
図C-4. 8台の10krpm SFF SASドライブと6台の15krpm U320ドライブを、さまざまなキューの深さで測定した、シーケンシャル読み取り/書き込みの相対的パフォーマンス
図C-4. 8台の10krpm SFF SASドライブと6台の15krpm U320ドライブを、
さまざまなキューの深さで測定した、シーケンシャル読み取り/書き込みの相対的パフォーマンス
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ドライブ同士のパフォーマンス比較
ドライブ同士を直接比較するために、HPのエンジニアはSAS 10krpmドライブ、U320 10krpmドライブ、 U320 15krpmドライブ各10台ずつで、OLTP、Webサーバ、およびシーケンシャル読み取り/書き込みテストを実施しました。 期待した通り、I/Oパフォーマンスでは、15krpm U320ドライブが同数の10krpm SFF SASドライブと10krpm U320ドライブを上回りましたが、これは15krpmドライブのレイテンシが小さいためです (図C-5)。さらに、レイテンシが小さいことにより、ランダム読み取りでも15krpm U320ドライブは10krpm SFF SASドライブと10krpm U320ドライブをわずかに上回っています(図C-6)。SASの帯域幅が増え、アレイコントローラが改善されたことにより、シーケンシャル読み取り/書き込み動作におけるより高いパフォーマンスが実現できます。
 
図C-5. 同数のSASドライブとU320ドライブでのOLTPとWebサーバのパフォーマンス
図C-5.同数のSASドライブとU320ドライブでのOLTPとWebサーバのパフォーマンス
 
図C-6. 同数のSASドライブとU320ドライブにおけるランダムおよびシーケンシャル読み取り/書き込みパフォーマンスと最大スループット
図C-6.同数のSASドライブとU320ドライブにおけるランダムおよび
シーケンシャル読み取り/書き込みパフォーマンスと最大スループット
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関連情報
TPC-Hベンチマークテストの結果は、TPC Webサイト
http://www.tpc.org/tpch/results/tpch_perf_results.asp?resulttype=noncluster&version=2%¤cyID=0(英語)
で公開しています。

ご意見をお寄せください
本書に関するご意見は、TechCom@HP.com (英語)までお送りください。
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