Adaptateur de réseau convergent de choix pour le FCoE dans les centres de données virtualisés

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1 Adaptateur de réseau convergent de choix pour le FCoE dans les centres de données virtualisés L'adaptateur QLogic est plus performant que le modèle Emulex UCNA Principaux résultats L'adaptateur de réseau convergent QLogic et les adaptateurs de réseau convergent Emulex OneConnect ont été comparés dans le même environnement de test, en utilisant les logiciels et les micrologiciels les plus récents disponibles. Cette évaluation s'est concentrée sur la performance de FCoE requise pour les environnements d'application réels et l'intégration transparente à l'infrastructure Fibre Channel existante. L'adaptateur de réseau convergent QLogic offre des IOPS et une efficacité d'uc supérieures pour l'évolutivité de la charge de travail par rapport au modèle Emulex UCNA, comme indiqué ci-dessous. L'efficacité des IOPS/de l'utilisation d'uc de l'adaptateur de réseau convergent QLogic est jusqu'à 127 pour cent supérieure à celle de l'adaptateur de réseau convergent OneConnect Universal d'emulex (UCNA) pour les opérations de lecture séquentielle. L'efficacité des IOPS/de l'utilisation d'uc de l'adaptateur de réseau convergent QLogic est jusqu'à 148 pour cent supérieure à celle de l'adaptateur de réseau convergent OneConnect UCNA d'emulex pour les opérations de lecture/écriture séquentielles. L'utilisation d'uc de l'adaptateur de réseau convergent QLogic est de 11 pour cent sur l'ensemble des tailles de bloc typiques. En revanche, le modèle UCNA consomme jusqu'à 86 pour cent des cycles d'uc pour les opérations de lecture séquentielle à la taille de bloc la plus petite. L'évaluation du code source du pilote Emulex a démontré qu'emulex avait déplacé une partie des fonctionnalités de FCoE du micrologiciel vers le pilote pour atteindre des IOPS supérieures à la taille de bloc la plus petite, au détriment de l'efficacité de l'uc.

2 Récapitulatif Organisations qui souhaitent consolider leurs centres de données afin de réduire les frais financiers et opérationnels liés à l'implémentation de produits haute performance pour soutenir les applications critiques dans le centre de données. Trois éléments cruciaux influencent les stratégies de consolidation des serveurs. Tout d'abord, le déploiement de la virtualisation contribue à augmenter la densité des systèmes d'exploitation (SE) et des applications d'entreprise sur un serveur, ce qui réduit le nombre de serveurs physiques. Ensuite, la mise en œuvre de la technologie Fibre Channel over Ethernet (FCoE) consolide le stockage et les fonctions d'e/s du réseau sur un même adaptateur. La technologie FCoE s'intègre à l'infrastructure Fibre Channel existante et réduit les coûts de câblage, de commutateurs et de gestion. Enfin, plus les cycles CPU disponibles pour le serveur physique sont nombreux, meilleure est la situation, car cela génère l'espace requis pour exécuter le nombre croissant d'applications d'entreprise sur des serveurs multicœurs exécutant des tâches intensives en E/S. Par conséquent, les adaptateurs de réseau convergent dans les environnements de serveurs d'entreprise doivent équilibrer la performance d'e/s tout en préservant les cycles de l'uc pour le centre de données afin de bénéficier pleinement de l'implémentation de la virtualisation et de la convergence. Performance et évolutivité du FCoE Lors de la sélection d un adaptateur de réseau convergent pour FCoE dans un centre de données virtualisé, un critère important consiste à découvrir si le produit peut produire un équilibre optimal entre performance et efficacité de l UC conformément aux exigences de consolidation du centre de données. Ce livre blanc indique que l adaptateur de réseau convergent QLogic offre l équilibre idéal entre IOPS et efficacité de l UC afin de mieux soutenir les stratégies de consolidation du centre de données telles que la virtualisation et la convergence pour exécuter la plupart des applications d entreprise dans le monde réel. Les tests démontrent également l évolutivité supérieure de l adaptateur QLogic pour augmenter la charge de travail tout en préservant les cycles d UC. Configuration Des tests ont été réalisés pour comparer les performances d E/S des adaptateurs de réseau convergent QLogic et Emulex. IOmeter, un outil de mesure et de caractérisation des E/S pour les systèmes autonomes et en cluster, a passé au banc d essai l adaptateur de réseau convergent QLogic par rapport au modèle Emulex OneConnect UCNA dans un environnement de serveur Intel Nehalem de classe entreprise. La configuration de test d IOmeter (voir la Figure 1) se composait des adaptateurs de réseau convergent de QLogic et Emulex s exécutant sur des pilotes actuellement disponibles sur le marché et installés sur un serveur Intel Nehalem quadricœur (double socket) exécutant le système d exploitation Windows Server 28 R2 (64 bits). Le serveur était connecté à un réseau Texas Memory Systems RamSan-4 via un commutateur Cisco Nexus 52 FCoE pour tester les opérations séquentielles. Le réseau Texas Memory Systems RamSan-325 a été ajouté dans le cadre de la configuration pour tester l évolutivité. On a utilisé un lecteur de disques SSD pour éviter la latence habituellement générée par les disques plus lents, émuler une configuration de centre de données réelle et fournir les critères de performance attendus des ensembles de stockage de prochaine génération. Commutateur FCoE Figure de configuration de test Stockage sur disque SSD Serveur et adaptateur Figure 1. Configuration de test IOmeter pour Microbenchmark HSG-WP12 SN Rev. A 6/1 2

3 Résultats de test Les résultats des bancs d essai de performance sont décrits dans les sections suivantes. Les mesures d IOPS, d utilisation de l UC et d évolutivité des IOPS ont été évaluées. Alors que les tailles de bloc réduites (telles que 512 octets) sont souvent utilisées par les entreprises dans les tests de produits afin d optimiser les IOPS de pointe publiées, les tailles de transfert typiques pour les applications réelles sont de 4 Ko et 8 Ko. Les mesures d utilisation d IOPS sur l UC fournissent des données significatives pour le serveur hôte, indiquant le nombre d IOPS réalisées par le périphérique pour un pourcentage d UC donné utilisé en conséquence de la charge de travail. Opérations de lecture séquentielle Pour les tailles de bloc de 8 Ko et moins, les IOPS de lecture séquentielle de l adaptateur réseau convergé QLogic, normalisées par l utilisation de l UC, sont supérieures de 127 pour cent aux IOPS du modèle Emulex UCNA, tel qu illustré dans la Figure 2. Utilisation de l UC et modifications du pilote UCNA L adaptateur de réseau convergent QLogic affiche une utilisation et une efficacité d UC cohérentes et très basses avec toutes les tailles de bloc et des charges de traitement croissantes par rapport au modèle Emulex OneConnect. Comme illustré dans la Figure 3, l adaptateur QLogic utilise régulièrement environ 11 pour cent seulement de l UC, quelle que soit la taille des blocs, pour les opérations de FCoE, préservant un espace adéquat pour la virtualisation et l évolutivité du serveur. % d'utilisation de l'uc Lectures séquentielles IOPS d'efficacité de l'uc / % d'uc Taille des blocs en Ko Figure 2. IOPS/Utilisation d UC en lecture séquentielle L adaptateur Emulex UCNA a permis d atteindre environ 9 IOPS à la taille de bloc de 512 octets, un nombre correspondant aux résultats précédemment publiés par l entreprise. Toutefois, à la taille de bloc de 512 octets, presque toutes les UC Intel Nehalem quadricœur étaient utilisées (abordé dans la section suivante), ce qui ne laissait aucune place pour les applications. Taille des blocs en Ko Figure 3. Utilisation de l UC selon la taille des blocs Opérations de lecture/écriture séquentielle Même si l adaptateur de réseau convergent de QLogic est encore une fois plus performant que le modèle Emulex avec toutes les tailles de bloc pour le test de lecture/écriture séquentielle, cette section de la fiche technique démontrera uniquement l avantage de l utilisation du modèle QLogic à la taille de bloc de 4 Ko. Pour la taille de bloc de 4 Ko généralement utilisée dans les opérations de base de données Oracle, les IOPS de lecture/ écriture séquentielle de l adaptateur de réseau convergent QLogic, normalisées par l utilisation de l UC, sont supérieures de 148 pour cent aux IOPS du modèle Emulex UCNA, comme illustré dans la Figure 4. IOPS d'efficacité de l'uc / % d'uc Taille des blocs en Ko Figure 4. IOPS/Utilisation de l UC en lecture/écriture séquentielle HSG-WP12 SN Rev. A 6/1 3

4 Efficacité de la charge de traitement L évolutivité de la charge de traitement est définie en augmentant les E/S en attente pour certains employés. L observation des résultats de haute efficacité à mesure que la charge de traitement augmente identifie l aptitude de l adaptateur à évoluer lorsque des hôtes VM (machines virtuelles) sont ajoutés au serveur physique. Pour les tailles de bloc inférieures à 8 Ko avec 32 E/S en attente, les opérations de lecture séquentielle de l adaptateur de réseau convergent QLogic peuvent être supérieures de 145 pour cent à celles du modèle Emulex UCNA (comme illustré dans la Figure 5). L adaptateur QLogic s est montré plus performant que le modèle Emulex UCNA sur l ensemble des tailles de bloc. IOPS/Utilisation de l'uc Efficacité de charge de travail avec des blocs de 4 Ko Récapitulatif et conclusion L une des principales stratégies de consolidation et de virtualisation des serveurs de centre de données implique le déploiement de serveurs multicœurs. L efficacité de l UC et l évolutivité de la charge de traitement entraînent un impact sur la densité du centre de données. Un nombre adéquat de cœurs et de cycles d UC doit être préservé pour que les applications d entreprise s exécutent sur plusieurs hôtes virtualisés. L adaptateur de réseau convergent QLogic est plus performant que le modèle Emulex UCNA en fournissant des IOPS et une efficacité d UC optimales. QLogic demeure le leader du secteur en termes de fourniture de solutions d E/S haute performance aux clients de centres de données. La gamme QLogic 81 d adaptateurs de réseau convergent fournit des performances optimales, pour la consolidation des serveurs et l évolutivité de la charge de traitement dans les centres de données d entreprise Charge de travail - Augmentation des E/S en attente Figure 5. Évolutivité des IOPS/de l utilisation de l UC Pour mieux comprendre pourquoi le modèle Emulex UCNA consomme une grande partie de l UC, ce qui n est pas le cas de l adaptateur Fibre Channel 8 Go de la même marque, QLogic a examiné le pilote Emulex GPL soumis à la communauté Linux. Cette analyse a permis de constater qu une grande partie du travail de prise en charge du nombre d E/S élevé était réalisée au niveau du pilote et non du micrologiciel, contrairement à ce qui se produit dans le cas de l implémentation Fibre Channel d Emulex. Le modèle Emulex UCNA ne décharge pas les fonctions Fibre Channel clés sur l adaptateur, ce qui provoque une élévation de la consommation de l UC sur l hôte. Les utilisateurs s attendent à bénéficier de la même pile Fibre Channel éprouvée lorsqu ils utilisent la fonctionnalité FCoE sur les adaptateurs de réseau convergent. L adaptateur Emulex UCNA semble utiliser une pile de pilotes différente, avec plusieurs fonctions clés en cours d exécution sur l hôte ; informations d en-tête du cadre Fibre Channel, maintenance de la ventilation/du regroupement, création et maintenance des échanges et gestion de la plupart des erreurs. Les modifications apportées à la pile de pilotes Fibre Channel/FCoE qui affectent les systèmes d exploitation sont susceptibles de rendre l UCNA moins efficace pour les déploiements dans des centres de données virtualisés, où la préservation de l UC et de la mémoire est primordiale. HSG-WP12 SN Rev. A 6/1 4

5 Annexe : Configuration de test Processeur Mémoire Système d'exploitation Outil de banc d'essai Configuration des serveurs Processeur quadricœur 2,8 GHz Intel Nehalem Double socket 24 Go de RAM Windows 28 R2 (64 bits) IOmeter QLOGIC EMULEX Adaptateurs FCoE Version de configuration du pilote OneConnect UCNA Configuration du stockage Cibles SSD RAMSAN 4 SSD RAMSAN 325 LUN Nombre de ports Quatre par port Quatre ports par cible Commutateurs Commutateur FCoE Cisco Nexus 52 HSG-WP12 SN Rev. A 6/1 5

6 Clause de non-responsabilité Nous avons déployé tous les efforts nécessaires pour assurer la validité et la précision de ces tests de performances. QLogic Corporation n'est pas responsable des erreurs qui se seraient glissées dans cette fiche technique et des éventuelles conséquences de ces erreurs. La différence entre les résultats peut provenir d'une modification de la configuration ou de l'environnement. QLogic rejette expressément toute garantie, expresse ou tacite, en relation avec les résultats des tests et leur précision, analyse, intégralité ou qualité. Siège de l'entreprise QLogic Corporation 2665 Aliso Viejo Parkway Aliso Viejo, CA Bureaux internationaux Royaume-Uni Irlande Allemagne France Inde Japon Chine Hong Kong Singapour Taiwan 21 QLogic Corporation. Caractéristiques sujettes à modifications sans avis préalable. Tous droits réservés dans le monde entier. QLogic et le logo QLogic sont des marques déposées de QLogic Corporation. Emulex et OneConnect sont des marques ou des marques déposées d'emulex Corporation. Intel est une marque déposée d'intel Corporation. Windows Server est une marque déposée de Microsoft Corporation. Cisco est une marque déposée de Cisco Systems, Inc. Oracle est une marque déposée d'oracle Corporation. Toutes les autres marques et noms de produits sont des marques commerciales ou des marques déposées de leurs détenteurs respectifs. QLogic Corporation déclare que les informations mentionnées dans le présent document sont, à sa connaissance, exactes et fiables. QLogic Corporation ne peut être tenue pour responsable des erreurs pouvant figurer dans cette brochure. QLogic Corporation se réserve le droit de modifier sans préavis la conception ou les spécifications des produits. HSG-WP12 SN Rev. A 6/1 6