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SanDisk® DAS Cache: OLTPのパフォーマンス
ホワイトペーパー SanDisk® DAS Cache: OLTPのパフォーマンス 951 SanDisk Drive, Milpitas, CA 95035 ©2014 SanDisk Corporation.All rights reserved www.SanDisk.com SanDisk® DAS Cache: OLTPのパフォーマンス はじめに 本書では、Microsoft SQL ServerのTPC-Cベンチマークテストに基づく通常のOLTPワークロードを使用して測定した、 SanDisk DAS Cacheのパフォーマンス機能について説明します。このテストでは、SanDisk DAS Cacheにより、HDDベースの ストレージのみを使用した基本構成に比べてシステムパフォーマンスが11倍 近く向上しました。 概要 SanDisk DAS Cacheを使用すると、 ソリッド・ステート・ ドライブ （SSD） をサーバー内のアクセス頻度の高いデータに対する キャッシュとして機能させることができます。このソフトウェアはサーバーにインストールされ、 ホスト・オペレーティング・ システムと連動して機能します。サーバーに搭載された高速のSSDにホットデータをキャッシュすることで、アクセス時間 を短縮し、アプリケーションが読み取り/書き込み処理の完了を待機する時間を減らすことができます。 オペレーティング システムと アプリケーション サーバー ボリューム ボリューム ボリューム ボリューム ボリューム ボリューム SanDisk DAS Cacheのブロック図 手法 このパフォーマンステストは、SanDiskが独自に実施したものです。TPC-Cベンチマークテストから導出したワークロード を使用し、真のOLTPワークロードを作成するために400 GBのデータベースを用意して、64人のアクティブユーザーが同 時にアクセスする、4,500の倉庫から成るネットワークのシミュレーションを実施しました。 テストでは、ユーザーがデータベースに対してトランザクションを実行する完全なコンピューティング環境をシミュレー トします。ベンチマークの中心は、 オーダーエントリー環境の主要なアクティビティ （トランザクション） です。これらのト ランザクションには、 オーダーの入力、 オーダー品の配送、支払いの記録、 オーダーステータスの確認、倉庫の在庫レベ ルの監視などがあります。テストでは卸売サプライヤのアクティビティを再現しますが、特定のビジネスセグメントのア クティビティに制限することはしません。そうではなく、製品やサービスの管理、販売、配送を行う必要がある任意の業 界を再現します。 SanDisk® DAS Cache: OLTPのパフォーマンス テストは複数回実施しました。まず、SanDisk DAS Cacheをインストールせずに、HDDのストレージバックエンドをすべて使 用してシステムの基準パフォーマンスを確認しました。次に、120 GBのキャッシュ （ワークロードのサイズの30 %に相当す る容量） を使用し、SanDisk DAS Cacheを有効にして、同じテストを実施しました。最後に、SSDの全容量 （1.8 TBのキャッシュ: ワークロード全体を格納し、 テストシステムで可能な最大パフォーマンスを引き出すのに十分な容量） を使用してテスト を実施しました。 テストの概要 テスト 説明 構成 バックエンドストレージ 基準 高速化していない直接接続型ストレージの 基準の測定 SAS 2 TB 7.2K RPM HDD x 8 （RAID-5構成） ライトバックモードの SanDisk DAS Cache （キャッシュサイズ: 120 GB） SanDisk DAS Cacheソフトウェアを使用して高速 化されたバックエンドのパフォーマンスの測定。 キャッシュ = ワークロードのサイズの30 % ライトバックモードの SanDisk DAS Cache （キャッシュサイズ: 1.8 TB） SanDisk DAS Cacheソフトウェアを使用して高速化 されたバックエンドのパフォーマンスの測定。 ワークロード全体がキャッシュ内に格納される SAS 2 TB 7.2K RPM HDD x 8 （RAID-5構成） SATA 200 GB SSD x 18 （RAID-10構成） SAS 2 TB 7.2K RPM HDD x 8 （RAID-5構成） SATA 200 GB SSD x 18 （RAID-10構成） SanDisk® DAS Cache: OLTPのパフォーマンス システム構成 サーバー • • • Dell PowerEdge R730xd（13Gベータ） CPU: Xeon E5-2690 （2.6 GHz、2ソケット/12コア） メモリ: 64 GB DDR-4 DIMM オペレーティングシステム/ソフトウェア • • Windows Server 2012 R2 SP1 SanDisk DAS Cacheバージョン1.0 ストレージ/キャッシュ • • RAIDコントローラ: PERC H730P Mini o SATA SSD 200 GB 6 Gbs x 18（SanDisk SDLLEOD7M） o SAS HDD 1.8 TB 7.2K RPM 6 Gbs x 8（Seagate ST2000NM0023） SAS HDD 3 TB 10.6K RPM 6 Gbs x 1（Seagate ST300MM0006、 オペレーティングシステム専用） ベンチマーク • • • OLTPワークロード: 読み取り/書き込み データベースサイズ: 400 GB TPC-Cデータベーススキーマ: o 4,500の倉庫 o 64人の同時接続ユーザー パフォーマンステスト パフォーマンステストは、8台のHDDと18台のSSDを搭載したシステムで実施しました。HDDはRAID-5を使用して構成し、 SSDはRAID-10を使用して構成しました。8台のディスクで構成されたHDDディスクグループ上にデータベースボリューム 用とログ用のLUNを1つずつ作成しました。また、18台のデバイスで構成されたSSDディスクグループ上にキャッシュ用の LUNを1つ作成しました。このLUNは、実施するテストに合わせて、必要に応じてサイズを変更しました。サーバーのオペ レーティングシステムは、直接接続された1台のHDDに格納しました。 PERCコントローラには2 GBのキャッシュが搭載されています。この一連のテストでは、PERCコントローラのキャッシュを 有効なままにして、出荷時の通常のデフォルト構成と一致するようにしました。SanDisk DAS Cacheを通じてキャッシュサ イズを大きくすることに伴い、PERCのオンボードキャッシュのサイズを小さくしましたが、 テスト結果全体に対する影響 はごくわずかだったと思われます。 テストは全部で3回実施しました。まず、HDDのみのストレージバックエンドの基準パフォーマンスを確認し、その後、異な るサイズのキャッシュを使用し、 ライトバックモードでSanDisk DAS Cacheを有効にして同じテストを2回実施しました。テ ストごとにRAIDのLUNのサイズを変更し、キャッシュサイズを調整しました。2回目のテストでは、キャッシュ容量をワーク ロード全体のサイズの30 %に設定しました。これは典型的なキャッシュ操作です。3回目のテストでは、キャッシュ容量が ワークロード全体よりも大きくなるようにしました。これにより、キャッシュを使用した場合にSanDisk DAS Cacheで実現で きる最大パフォーマンスが分かります。また、3回目のテストでは、 システムパフォーマンスに悪影響が生じないようにす るために、 ログファイル用のLUNもSanDisk DAS Cacheを使用して高速化しました。高速化パフォーマンステストは10,000秒 （2.7時間） 間実行しました。これは、キャッシュウォーミングを十分に行えるように算出された時間です。 SanDisk® DAS Cache: OLTPのパフォーマンス パフォーマンス測定1 テスト tpmC 読み取り操作 ヒット率 書き込み操作 ヒット率 1,985 -- -- -- -- SanDisk DAS Cache（120 GB） （データのみ高速化） 21,627 58,080,464 85.69 % 35,153,797 86.72 % SanDisk DAS Cache（1.8 TB） （データとログを高速化） 74,737 199,549,865 97.02 % 147,889,899 71.63 % すべてのHDD（基準） 結論 パフォーマンステストの結果から、SanDisk DAS Cacheを使用した場合、標準のHDDストレージに比べてパフォーマンスを向 上できることが示されました。キャッシュの特性により、パフォーマンスは、高速化されたデータの影響だけでなく、 ワーク ロードに対するキャッシュのサイズの影響も受けます。それにもかかわらず、 このOLTPデータベースの例（ワークロードの サイズの30 %のみをSanDisk DAS Cacheによって高速化した、 「実際」のコンピューティング環境のシミュレーション） では、 データベースのトランザクション速度 （tpmC） が1,985から21,627に向上しました （パフォーマンスが約11倍向上） 。 1. SanDiskが実施した社内テストに基づく。測定はすべて、一定のシステム/テスト構成において、 まったく同じOLTPワークロードを使用して実施。 SanDisk® DAS Cache: OLTPのパフォーマンス 著作権および商標 Copyright © 2014 SanDisk Corporation.All rights reserved.SanDiskは、米国およびその他の国におけるSanDisk Corporation の商標です。本書に記載されているその他のブランド名は当該ブランドの特定のみを目的としており、各社の商標であ る場合があります。 各仕様は予告なく変更されることがあります。 文書番号 SDF-A-WP-SEP14-r1.0-vDC1 リビジョン 2014年9月 お問い合わせ SanDisk Corporation 951 SanDisk Drive Milpitas, CA 95035