SOFTLAYERベアメタル + Fusion ioMemory

© 2015 IBM Corporation

ベアメタルサーバー＋Fusion ioMemory

SOFTLAYER

2015年5月19日

日本アイ・ビー・エム株式会社

クラウド事業統括高良真穂

本書に含まれる情報は、貴社内部のご検討、評価の目的のために提供されるものです。貴社内でのご使用,複製、開示はこの目的のために必要な範囲でのみお願いいたします。貴社との間で正式な契約が成立した場合には、それに従ってこれをお取り扱い願います。なお、貴社にて既に取得されている情報については、これらの制限は及びません。


SanDisk社 Fusion ioMemoryが、ベアメタルで使える様になりました！

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または

2Uサーバー

4Uサーバー

+Fusion ioMemory SX-300

電源と冷却の関係で、1Uサーバーには装着できないので注意ねがいます。

ベアメタル

ブッチギリの高性能！SSDに比べ５倍SATAに比べ４００倍

（グローバル共通サービス）


Fusion ioMemory とは？

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PCI Expressバスに接続して利用する超高速ストレージ

一般的 SSDFusion ioMemory

転送速度: 0.6Gバイト／秒インタフェース: SATA3

転送速度： 8Gバイト／秒インタフェース： PCIe x 8

PCI Express 2.0はSATA3の約１３倍の転送速度（バスの規格であって、機器の性能ではありません）

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PCI Express 2.0

SATA3


Fusion ioMemory の性能差は？

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実ワークロードに近いランダム R/Wを使って比較した結果、 fusion ioMemoryは突出した性能差であることが実測されました。

測定方法： fioコマンド条件: ランダム R/W、ブロックサイズ 4K、同時並行数64

サーバー： Xeon E5-2650-V3 20 core

SSDに比べ５倍の早さSATAに比べ４００倍の早さ


Fusion ioMemoryの性能の特徴

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NAND型フラッシュ・メモリのストレージなのに、ランダム書込みが早い

RDB読取りはチューニング可能であるが、書込みはストレージの性能依存のため難しい

フュージョンは書込みが高速

SSDは書込みが遅い

磁気ディスクをデータ領域に使うのは論外！？


iSCSI系のストレージサービスとの違い SoftLayerには、エンデュランス・ストレージやパフォーマンス・ストレージといった高速ストレージがありますが、

Fusion ioMemoryを使うことのメリットは？

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物理ディスク・アレイ（磁気ディスク）

ストレージプール

論理ディスク

RAID化、I/Oの分散高速化のための物理ディスク集合単位

ストレージプールから必要量に小分け

大容量ライト・キャッシュ

データの一貫性と書込み高速化のため停電対策を装備するメモリ

データを複数の磁気ディスクに分散することで、高速化を実現

TCP/IP LAN

iSCSIプロトコル

ベアメタル仮想サーバー

PCIeバスに装着して利用

物理ディスクが故障しても無停止で取り替え

最短パスで性能最優先！

コントローラが故障しても無停止交換

短いパスで最高の性能確保


ベアメタルでFusion ioMemoryを利用するには？

以下２つのパターンが利用可能

SoftLayerの裏メニューを利用するパターン1. IBM SoftLayer営業経由で、Fusion ioMemoryのモデルと数量、データセンターを指定して、月額

利用料金の見積もりを取得（案件ベースで推進）

2. 実装するベアメタルのモデルを決めて、チケットからオーダー

3. 利用者は、OSにFusion ioMemoryのドライバをインストールして利用開始

4. 故障時は、SoftLayerのDC常駐技術員が交換等の対応実施

COD（Customer Own Device）サービスを利用1. 利用申請：以下をチケットに書き込んで依頼する

• PCIeカードのモデル、メーカー、数量

• ベアメタルの想定モデルと一台あたりの装着数、サーバー台数

• CODの必要性などの理由

2. 審査： SoftLayerのサーバーエンジニアとDCエンジニアの審査（かなり厳しい）

3. 条件承諾: CODのPCIeが原因でサーバーを壊した時の弁償、ユーザー責任で問題判別、性能や安定性の無保証

4. 送付手続き：場所、送付連絡先、配送業者とトラッキング番号、入所時の電話連絡先

5. ドライバ：カードの装着は常駐技術員が実施、ドライバは利用者がインストール実施

6. 問題判別：ユーザー自身で実施、PCIeカードの接続位置の確認などはチケットで問合せ

7. 保守部品：代替部品の送付、故障部品の回収送付依頼などはユーザー責任で実施

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ベアメタルの装着したFusion ioMemoryはポータルのサーバー管理画面から確認可能

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マザーボードのモデル

SuperMicro社にPCIeの仕様を確認するために利用、マシンのシリアル番号はIPMIの画面から取得する。

Fusion ioMemoryが装着されていれば、ココに表示が出る


Fusion ioMemoryの最高性能を追求

Fusion ioMemoryの最高の性能を絞り出す条件設定

–電力設定

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fioinf ioDrive 0000:82:00.0: PCIe Slot reported power limit: 0mWatts

fioinf ioDrive 0000:82:00.0: Warning! PCIe Slot reported power 0mWatts is less than product minimum power 13000mWatts

fioinf ioDrive 0000:82:00.0: PCIe Adapter power limit: 25000mWatts

fioinf ioDrive 0000:82:00.0: PCIe Adapter power Throttle point: 24750mWatts

許容電力が取得できない場合、マザーボードの故障を回避するためパワースロットルを25ワット以下に自主設定最大性能を発揮するには、35ワットの消費電力が必要

オーバーライドするパラメータを設定することで、35ワットを利用可能。ただし、マザーボードが対応していないと故障の原因となるので、SuperMicro または SoftLayerのチケットに確認した上で実施

SuperMicroに問合せた結果、この2CPU

20コアのサーバーは、45ワットの給電可能と判り、パワースロットル全開で利用できました。


Fusion ioMemoryの最高性能を追求

２CPU以上のベアメタルのH/Wアーキテクチャは、NUMA（Non-Uniform Memory Access）なので、FIO側にプロセスを集中すると性能アップ！

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インターコネクトメモリバスCPUメモリバス CPU

I/Oバス

I/Oバス

メインメモリメインメモリ

I/OデバイスI/Oデバイス

# numactl –H

available: 2 nodes (0-1)

node 0 cpus: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

node 0 size: 32660 MB

node 0 free: 26155 MB

node 1 cpus: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

node 1 size: 32768 MB

node 1 free: 31936 MB

node distances:

node 0 1

0: 10 21

1: 21 10

Node 0 Node 1コア 0〜9

メモリ 32GB

コア 10〜19

メモリ 32GB

CPU1CPU2

numa コマンドでの確認結果

ベアメタルのマザーボード2CPUタイプ

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Fusion ioMemory と SSDの性能比較結果

SSDを利用でも改善が難しいＤＢ更新系処理の性能向上に期待される

Fusion ioMemoryは、Node#1のPCIeに装着35ワット利用可能なオーバライド設定済

１１〜１２倍の性能差


MySQLをSysbenchでFusionの性能を再確認

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サーバー Xeon 2650 v3 x 2 (10core x 2) 、64GメモリSysbench条件対象データ18億レコード、８スレッド、バッファプール 48G

企業向け、読み出し多用負荷用途向け

ポータルのチケットから注文

iSCSI ストレージ

デフォルトのストレージ

（ポータルから注文）



ソーシャル・アプリやスマホ・ゲームなどの高負荷を想定したテストでも、他を引き離す結果を得ました。


物理サーバー+高性能ストレージの効果

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MySQLサーバーに１８億件のデータ生成して、サーバー上のバッファプール(48G)の10倍相当のデータを使って、SysbenchのOLTPテストを実施した比較結果

CPUコアを増やしても、ストレージの性能を高くしてもトランザクション性能は簡単に改善しない

ベアメタル（物理サーバー）＋Fusion ioMemory

ベアメタル＋SSD

ベアメタル＋SATA


まとめ

2U, 4Uのベアメタルで、Fusion ioMemoryが利用できます！

–グローバル共通サービス

–弊社へご相談後、チケットからオーダー

Fusion ioMemory の特徴–PCI Express 2.0 のバス接続で、SATAの１０倍以上の転送速度規格を利用

–SATAの４００倍、ＳＳＤの５倍のI/O性能

–NAND型フラッシュなのに、書き込みが高速

–最短パスで、性能最優先（PCIeバス接続、 NUMA Affinity ）

利用方法は２通り

–裏メニューからオーダー（ベアメンタルと同じレンタル）

–ユーザーのFusion ioMemory を送付して利用（要審査合格）

MySQLのＯＬＴＰテストにおいて、他ストレージを圧倒する性能値

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