HDDおよびSSDを搭載したPowerEdge R630を使用したSQL SERVER 2014データベースのパフォーマンスの調査

アプリケーションのサーバーの選択には、いくつかの重要な要因が影響します。



優れたパフォーマンスとミラー化された復元力を提供するスペース効率の高いプラットフォームを必要とする企業は、ソリューションとして、複雑で要求の厳しいエンタープライズアプリケーションを処理するように設計された1U高密度サーバーである新しいDell PowerEdge R630サーバーを検討する必要があります。



Principled Technologiesのラボで、Intel Xeon E5-2660 v3プロセッサに基づいたDell PowerEdge R630サーバーのパフォーマンスをテストしました。 2つのサーバー構成がテストされました。



各構成は、Windows Server 2012 R2とSQL Server 2014がインストールされたクラスター内のサーバーのペアで構成されました。同じフォームファクターのSSDにアップグレードすると、HDDの構成よりも1分あたりの操作数(OPM)が10.5倍増加し、応答時間も59%短縮されました。 この更新により、各トランザクションのコストも71%削減されました。



スペースを節約し、生産性と信頼性を向上

PowerEdge R630は、複雑で要求の厳しいエンタープライズアプリケーションをサポートするためにデルが開発したコンパクトな単一ユニットサーバーです。 SQL Server 2014のようにデータベースを使用してクラスター内に複数のサーバーがある場合、Dellのソリューションはデータベースの耐障害性とデータセンターの高可用性を提供できます。 これらのパラメーターとストレージサブシステムのさまざまな構成でデータベースのパフォーマンスをテストすることにしました。



高可用性サーバーを構成するために、Microsoft SQL ServerのAlwaysOnテクノロジを使用して、Windows Server 2012 R2とSQL Server 2014を実行する2つのノードのエラスティッククラスターを作成しました。 AlwaysOnテクノロジーは、高可用性と災害復旧の容易さを提供し、SQL Server 2014で利用可能です。



パフォーマンステストは、インストールされたIntel Xeon E5-2660 v3プロセッサーで実行され、 DVD Store 2.1テストを使用してリアルタイムトランザクション処理( OLTP )が起動されました。 その後、同じテストを繰り返しましたが、1.8インチのSATA SSDがインストールされたサーバーを使用しました。



テストベッド構成:



ハードドライブ構成

中および高レベルのOLTP負荷でサーバーのHDD構成をテストしました。 最初に、中程度のデータベース負荷を示すために、応答時間として100ミリ秒を使用しました。 4つのデータベースをホストするように1つのSQL Serverを構成し、1分あたり20,736の操作を得ました。 次に、使用レベルの高いアプリケーションを反映するようにパラメーターを変更して、負荷の強度を上げました。





SSD構成

次のグラフからわかるように、従来のHDDをSSDに置き換えた後、システムのパフォーマンスは劇的に向上しました。 シナリオを20ミリ秒の遅延時間と比較すると、SSDを使用した構成ではトランザクション数が7.7倍に増加しました。 SQL Serverインスタンスとデータベースカウントの組み合わせをいくつか実行して、どの組み合わせが最高のパフォーマンスを示すかを確認しました。 テストは、8つのデータベースと2つのSQL Serverインスタンスで開始しました。これは、HDDと比較して10.1倍の利点があり、24のベースと4つのSQL Serverインスタンスで10.5倍になりました。



SQL Serverの複数のインスタンスを使用して、複数のデータベースで構成を使用すると、より高いOPMを実現できることがわかりました。 ここでは、SSDディスクシステムのパフォーマンスにかなり大きなマージンがあり、負荷のさらなる増加に耐えることができることもわかります。





データベースを操作する際に非常に重要なもう1つの要因は、ユーザーの要求と要求されたデータの受信との間の時間遅延です。 遅延または反応時間と呼ばれるこの遅延はミリ秒単位で測定され、これはSSDソリューションとHDDソリューションのパフォーマンスの違いを表示するためのもう1つの有用な指標です。 DVDストア2.1テストで取得したrt_tot_avg_msecパラメーターが責任を負うミリ秒単位の平均値を使用しました。 これは、テストクライアント要求の平均遅延の指標として機能します。 私たちのテストでは、SSDベースのソリューションでは、応答時間がHDDよりも60%短いことがわかりました。



さらに、構成のコストとパフォーマンスを相互に比較すると、ハードドライブに基づくR630構成はOPMで0.45ドル、SSDベースのOPMで0.13ドルを費やし、71%優れていることがわかりました。



おわりに

サーバーは標準のHDD構成で高いパフォーマンスを示しましたが、SSD構成をテストすると効率が大幅に向上しました。 テストのデータベースの数にもよりますが、SSDはHDDよりもRMNの合計数の7.7〜10.5倍の優位性を示しました。 これに伴い、各トランザクションの応答時間とコストが削減されます。 Dell PowerEdge R630サーバーは、限られたラックスペースで優れたパフォーマンスを提供します。 さらに、Dell PowerEdge R630をクラスター内に展開すると、フォールトトレランスとMicrosoftテクノロジを組み合わせることで、企業はミッションクリティカルなデータのネットワークセキュリティを小さなフォームファクターで簡単に提供できます。



構成コストの比較





Dell PowerEdge R630について

Dell PowerEdge R630は、高性能コンピューティング用に2つのIntel E5v3プロセッサを搭載しています。 Dell PowerEdge R630サーバーは、クラウドアプリケーション、仮想環境、および高性能コンピューティング(HPC)のツールとして位置付けられています。 PowerEdge R630には、最大1.5TBのメモリをサポートする24個のDIMMスロットがあり、追加のGPUアクセラレータをサポートし、ストレージのボトルネックを減らすために最大2つの追加NVMe Express Flash PCIe SSDをサポートできます。 これに加えて、PowerEdge R630では、ストレージサブシステムを柔軟に選択できます。 従来の2.5インチHDDに加えて、Dellは1.8インチSATA SSDも提供しています。 SSDサイズの範囲は60〜960GBです。 オプションのホットスワップ可能な電源と2枚のSDカードの可用性により、Dell PowerEdge R630は高いハードウェア可用性を維持できます。 PowerEdge R630には、Lifecycle ControllerとDell OpenManageを備えたiDRAC7が標準で付属しており、これらはすべての管理最適化作業を行います。



Microsoft SQL Server 2014について

SQL Server 2014には、SQL Server 2012で導入されたAlwaysOn機能と、以前のバージョンからの多くの進歩が含まれています。 新しいインメモリOLTP処理エンジンは、トランザクション処理を劇的に改善します。 Microsoftによると、「SQL Server 2014のインメモリOLTPテクノロジーは、最小限の追加コストでミッションクリティカルなアプリケーションに最高のパフォーマンスを提供し、市場にある他の製品のように、データベース全体ではなくホットテーブルのみをメモリに保存する必要があります」 これらのホットテーブルはメモリ内で最適化されると、ロックとコミットを排除する新しいデータ構造に自動的に移動し、パフォーマンスがさらに向上します。 SQL Server 2014は、スループットをさらに向上させるために再コンパイルできるストレージプロシージャも決定します。



DVDストアバージョン2.1について

OLTPの実際の負荷をシミュレートするために、ベンチマークDVDストアバージョン2.1を使用しました。 このテストは、ユーザーがサイトにアクセスして映画を検索し、購入するときのオンラインDVDストアの動作をシミュレートします。 DVDストアは、システムが処理できる1分あたりの注文数に関するレポートを生成し、顧客に期待できるパフォーマンスを示します。 DVDストアは、新しい顧客の追加など、他のアクションも実行します。eコマース環境を管理する必要がある場合に必要な幅広いデータベース機能を提供します。



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