WHITEPAPER SanDisk DAS Cache: OLTP-Performance

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1 WHITEPAPER SanDisk DAS Cache: OLTP-Performance 951 SanDisk Drive, Milpitas, CA SanDisk Corporation. Alle Rechte vorbehalten.

2 Einführung Dieses Dokument beschreibt die Leistungsfunktionen des SanDisk DAS Cache anhand einer typischen OLTP-Arbeitslast basierend auf dem TPC-C-Benchmarktest auf Microsoft SQL Server. In diesem Test hat der SanDisk DAS Cache die Systemleistung nahezu um das 11-Fache im Vergleich zur Baseline-Konfiguration unter Verwendung von ausschließlich HDD-basiertem Speicher erhöht. Übersicht SanDisk DAS Cache ermöglicht die Funktion einer Solid-State-Festplatte (SSD) als Cache für häufig aufgerufene Daten auf einem Server. Die Software wird auf dem Server installiert und funktioniert in Zusammenarbeit mit dem Host- Betriebssystem. Durch die Zwischenspeicherung häufig genutzter Daten auf einer Hochgeschwindigkeits-SSD, die auf dem Server installiert ist, werden Zugriffszeiten reduziert und die Anwendungen benötigen weniger Wartezeiten bei Lese- und Schreibvorgängen. Betriebssystem und Anwendungen Server Blockdiagramm von SanDisk DAS Cache Methodik Dieser Leistungstest wurde unabhängig von SanDisk durchgeführt. Eine Arbeitslast aus dem TPC-C-Benchmarktest wurde verwendet, um eine 400-GB-Datenbank bereitzustellen und eine echte OLTP-Arbeitslast mit Simulation eines Netzwerks von Warehouses, auf die von 64 aktiven Benutzern gleichzeitig zugegriffen wird, zu erstellen. Der Test simuliert eine vollständige Computing-Umgebung, in der die Benutzer Transaktionen für eine Datenbank ausführen. Der Benchmark-Test konzentriert sich dabei auf Basisaktivitäten (Transaktionen) in einer Bestellumgebung. Diese Transaktionen umfassen beispielsweise die Eingabe und den Versand von Bestellungen, die Aufzeichnung von Zahlungseingängen, die Prüfung des Bestellstatus und die Überwachung der Bestände im Lager. Der Test skizziert die Aktivitäten eines Großhändlers, ist jedoch nicht auf die Aktivitäten eines bestimmten Geschäftsbereichs beschränkt. Der Test kann auf alle Branchen angewendet werden, die Produkte oder Dienstleistungen verwalten, verkaufen oder vertreiben.

3 Der Test wurde mehrmals durchgeführt; zuerst ohne installierten SanDisk DAS Cache, um die Baseline-Performance des Systems mit einem HDD-Speicher-Backend festzustellen. Derselbe Test wurde anschließend mit aktiviertem SanDisk DAS Cache (ein 120-GB-Cache) durchgeführt, dies entspricht 30 % der Arbeitslastgröße. Abschließend wurde der Test mit der SSD-Gesamtkapazität von 1,8 TB als Cache durchgeführt groß genug, um die gesamte Arbeitslast aufzunehmen und das maximale Leistungspotenzial des Testsystems zu demonstrieren. Zusammenfassung der Tests Test Beschreibung Konfiguration Backend-Speicher (Baseline) Baseline-Messung des nicht beschleunigten Direct Attached Storage. 8x SAS 2 TB HDD mit /min RAID-5-Konfiguration SanDisk DAS Cache im Rückschreibmodus (Cache-Größe: 120 GB) Leistungsmessung des beschleunigten Backends mit SanDisk DAS Cache Software. Cache = 30 % der Arbeitslastgröße. 8x SAS 2 TB HDD mit /min RAID-5-Konfiguration 18x SATA 200 GB SSD in RAID-10-Konfiguration SanDisk DAS Cache im Rückschreibmodus (Cache-Größe: 1,8 TB) Leistungsmessung des beschleunigten Backends mit SanDisk DAS Cache Software. Gesamte Arbeitslast passt in den Cache. 8x SAS 2 TB HDD mit /min RAID-5-Konfiguration 18x SATA 200 GB SSD in RAID-10-Konfiguration

4 Systemkonfiguration Server Dell PowerEdge R730xd (13G Beta) CPU: Xeon 2,6 GHz, 2 Sockel mit 12 Kernen Arbeitsspeicher: 64 GB DDR-4 DIMM Betriebssystem/Software Windows 2012 R2 SP1 SanDisk DAS Cache Version 1.0 Speicher/Cache RAID-Controller: PERC H730P Mini o 18x SATA SSD 200 GB 6 Gbit/s (SanDisk SDLLEOD7M) o 8x SAS HDD 1,8 TB /min 6 Gbit/s (Seagate ST2000NM0023) 1x SAS HDD 3 TB /min 6 Gbit/s (Seagate ST300MM0006) nur für Betriebssystem Benchmark OLTP Lese-/Schreib-Arbeitslast 400 GB Datensatzgröße TPC-C-Datenbankschema o Warehouses o 64 gleichzeitige Benutzer Leistungstest Der Leistungstest wurde auf einem System mit 8 HDD- und 18 SSD-Festplatten durchgeführt. Die HDDs waren mit RAID-5 konfiguriert, die SSDs mit RAID-10. In der HDD-Datenträgergruppe mit 8 Festplatten wurden zwei LUNs erstellt eine für das Datenbank- und eine für Protokolle. Eine einzelne LUN wurde in der SSD-Datenträgergruppe mit 18 Festplatten für den Cache erstellt. Die Größe dieser LUN wurde je nach durchgeführtem Test angepasst. Eine einzelne direkt angeschlossene HDD enthielt das Serverbetriebssystem. Der PERC-Controller hat 2 GB integrierten Cache. Der Cache des PERC-Controllers wurde für diese Tests aktiviert gelassen, um die typische Standardkonfiguration bei Auslieferung widerzuspiegeln. Es wird davon ausgegangen, dass die kleinere Größe des PERC-Cache im Vergleich zu dem durch SanDisk DAS Cache bereitgestellten Cache kaum Auswirkungen auf das gesamte Testergebnis hat. Der vollständige Test wurde dreimal durchgeführt: einmal zum Festlegen der Baseline-Performance mit einem HDD-Speicher- Backend, dann noch zweimal mit dem SanDisk DAS Cache im Rückschreibmodus unter Verwendung unterschiedlicher Cache- Größen. Die Cache-Größe wurde durch Größenanpassung der LUN auf dem RAID für jeden Test geregelt. In einem Test wurde die Cache-Kapazität auf 30 % der gesamten Arbeitslast eingestellt. Dies stellt den typischen Betriebszustand des Cache dar. Im dritten Test wurde die Cache-Kapazität größer als die gesamte Arbeitslast eingestellt. Dies demonstriert das maximale Leistungspotenzial von SanDisk DAS Cache für den verwendeten Cache. Um negative Auswirkungen auf die Systemleistung aufzuheben, wurde die LUN für Protokolldateien ebenfalls mit SanDisk DAS Cache während des dritten Tests beschleunigt. Die beschleunigten Leistungstests wurden für Sekunden (2,7 Stunden) ausgeführt, was als lang genug erachtet wurde, um den Cache vollständig warmlaufen zu lassen.

5 Leistungsmessungen 1 Test tpmc Lesevorgänge % Treffer Schreibvorgänge % Treffer Nur HDD (Baseline) SanDisk DAS Cache (120 GB) (nur Datenbeschleunigung) ,69 % ,72 % SanDisk DAS Cache (1,8 TB) (Daten und Protokoll beschleunigt) ,02 % ,63 % Zusammenfassung Das Ergebnis des Leistungstests stellt den möglichen Leistungszuwachs durch die Verwendung von SanDisk DAS Cache im Vergleich zum Standard-HDD-Speicher dar. Aufgrund der Natur von Cache-Zwischenspeicherung wird die Leistung durch die Beschleunigung der Daten sowie durch die Cache-Größe im Vergleich zur Arbeitslast beeinflusst. Nichtsdestotrotz zeigt dieses Beispiel einer OLTP-Datenbank, die eine echte Computing-Umgebung simuliert, die vom SanDisk DAS Cache mit nur 30 % der Arbeitslast beschleunigt wird, erhöhte Datenbank-Transaktionsraten (tpmc) von auf , das ist fast eine 11-fache Leistungssteigerung. 1. Basierend auf den internen Tests von SanDisk. Alle Messungen wurden mit dem angegebenen System und der Testkonfiguration anhand identischer OLTP-Arbeitslasten durchgeführt.

6 Copyright und Markenrechte Copyright 2014 SanDisk Corporation. Alle Rechte vorbehalten. SanDisk ist eine Marke der SanDisk Corporation, eingetragen in den USA und anderen Ländern. Andere hier genannte Markennamen werden nur zu Identifikationszwecken verwendet und sind möglicherweise Marken der entsprechenden Eigentümer. Alle technischen Angaben können ohne Vorankündigung geändert werden. Dokumentnummer SDF-A-WP-SEP14-r1.0-vDC1 Revision September 2014 Kontakt SanDisk Corporation 951 SanDisk Drive Milpitas, CA 95035, USA