【工程师笔记】第三期：如何评估应用的存储性能需求？

戴尔解决方案2018-04-27

戴尔解决方案

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请允许小编在第三期开始前对上期作者深表歉意，正确的作者应为全雄虎，在这里特设公告。感谢作者对本栏目的大力支持！


做技术的朋友可能有过类似这样的感觉——每天都会遇到新的问题，或者学到新的知识。然而一个人的时间和精力毕竟有限，不是所有的岗位都能做到总是亲力亲为，每人最擅长的领域也各不相同。为了使工程师自己踩过的坑、那些实用的心得体会也能给大家带来帮助，把经验记录和分享出来就显得尤为可贵，这就是我们开设《工程师笔记》专栏的目的。
如何评估应用的存储性能需求？
当企业用户意识到他们的应用瓶颈出在存储上，并打算升级设备来解决时，怎样评估需要多高的性能，以便做到有的放矢地选择和配置存储系统呢？

在本文中，我们将介绍一个用户的实际测试案例，希望能给大家带来有益的参考。

客户应用平台及痛点
某公司使用SQL Server进行精算，原有设备和IT架构需要用21小时（4 同步+17计算）才能完成精算任务。客户想缩短精算完成的时间，大幅度改善数据的实时性从而提高精算数据的价值。

Dell DPACK：一个免费的增值工具
DPACK是戴尔为客户提供的免费增值工具，专门收集主机端性能信息，以此协助存储解决方案的规划和选型。所收集的数据会生成专业报告（涵盖多种不同语言），客户可以更好了解自己的环境，基于报告做出最佳的业务决策。

1
原有配置测试
（精算时间17小时）
首先在用户现有的环境中运行DPACK。通过对抓取的DPACK报告进行分析，发现系统的IOPS需求最高达到15000，而当前的P2000存储（12*600GB 15K）远不能满足应用对IO的需求，所以决定用SC4020全闪寸阵列来进行相关的测试。

注：DPACK能够对用户的存储过程进行拆分分析——包括应用下发到存储，以及存储设备自身的处理两部分。以判断在存储不成为瓶颈的情况下，应用能够跑多快。

2
添加SC4020全闪存阵列
（精算时间缩短到9个小时）
上面的B拓扑图中，在A拓扑图的基础上增加了一台Dell Storage SC4020全闪存阵列。测试结果如下：

DPACK报告显示磁盘吞吐带宽可达1112MB/S约8Gb/s

从这里看到SC4020全闪存已经起到了效果，但还没有达到客户预期的期望值，进一步分析基于拓扑B的DPACK报告，发现系统的I/O带宽为8Gbps。由于客户测试环境的限制，SC4020只用了一个8Gbps SAN光纤交换机端口；同时在DPACK报告中发现客户处理器的利用率为90%, 基于以上分析，采用一台全新的戴尔PowerEdge R730服务器 + 8口8Gbps SAN Switch + SC4020的架构。

3
增加R730测试服务器、FC交换机
（精算时间维持9小时不变）
如上图，在拓扑图C中增加了一台R730服务器（配置2颗Xeon E5-2650v3 CPU）以及一个FC SAN交换机。提高处理性能的同时增加了服务器到SC4020阵列之间的存储网络带宽。

处理器利用率：从DPACK报告分析原配置处理器利用率最高接近90%（图中上半部分）；更换处理器后的DPACK报告显示处理器利用率明显降下来了，最高只有20%（图中下半部分）。

此时CPU已经不再是瓶颈，那为什么精算时间没有进一步缩短呢？

进一步分析，当前客户采用的数据库为SQL Server 2005无法完全发挥E5-2600v3处理器的性能，建议客户升级到SQL Server 2012。

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升级SQL Server、SSD
读写分离
最终测试结果导入到日志文件中，2:02-8:06，共6时4分

如上图，采用SQL Server 2012后，精算时间提高到了6小时，这个值是目前客户比较满意的值了。

进一步测试，SC4020上增加6块WI（写密集型）固态盘试图提高系统性能，但结果没有变化。说明当前的SC4020配置已经可以满足客户的需求了，这个时候的系统性能与磁盘系统的IO性能关系不大。

参考测试环境：

1. PowerEdge R730服务器：2*E5-2650v3 CPU，128GB内存，四口千兆网卡，2*300GB 10K硬盘，单块双口FC HBA卡

2. SC4020：8Gbps FC主机接口，6个400 WI SSD+6个1.6 TB RI SSD

3. Brocade B300光纤交换机：使用8个8Gbps

4. 操作系统：Windows Server 2008 R2

5. 数据库环境：SQL Server 2012


软硬配合 性能显著
经过多轮测试，我们得出这样的结论：客户业务性能的提升不只是单纯靠某一个子系统（计算、磁盘等）性能的提升，要进行认真详细的分析才能得出最后的结论。而且只有硬件的提升是不够的，需要软件进行相关的配合。

Dell的DPACK工具是一个非常好用的系统性能分析工具，可以细致的分析客户当前IT环境瓶颈所在。Dell的Power Edge R730+Brocade B300+Compellent SC4020的基础架构组合与SQL Server 2012配合起来，使得精算时间缩短了将近70%，大幅提高了客户的数据价值。

DPACK使用无忧：无需担心数据泄露
像DRACK这类软件，有些用户担心会不会有安全的问题？在这方面戴尔明确表示并承诺：该工具只收集系统使用信息！不收集也没有读取任何用户的数据信息！另外我们再给出几条DPACK的最佳实践建议供读者参考：

a.  如果您预期某天会出现性能高峰使用，建议在那一天运行DPACK信息收集！不建议在低负载时期执行DPACK（报告的意义不大！）

b.  建议DPACK收集超过一天，因为24小时内能收集的有用信息太有限了。

c.  DPACK不提供任何应用程序或数据库信息，自己要清楚收集是什么应用的信息。

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