パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5

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1 パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン 2.0a 2010 年 3 月 ページ数 43 要約 このドキュメントでは PRIMERGY RX200 S5 で実行したベンチマークの概要について説明します PRIMERGY RX200 S5 のパフォーマンスデータを 他の PRIMERGY モデルと比較して説明しています ベンチマーク結果に加え ベンチマークごとの説明およびベンチマーク環境の説明も掲載しています 目次 ドキュメントの履歴... 2 製品データ... 3 SPECcpu SPECjbb StorageBench OLTP ターミナルサーバ VMmark vservcon 関連資料 お問い合わせ先... 43

2 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ドキュメントの履歴 バージョン 2.0a ベンチマークの章を含むレポートの初版 SPECcpu2006 E5502 E5504 E5506 E5520 L5530 E5530 E5540 X5550 X5560 および X5570 で測定 SPECjbb2005 X5570 で測定 StorageBench LSI MegaRAID 8 ポートベースの RAID 0/1 SAS コントローラーで測定 LSI MegaRAID ベースの RAID 5/6 SAS コントローラーで測定 OLTP-2 E5502 E5504 E5506 E5520 E5540 X5550 および X5570 で測定 L5530 E5530 および X5560 の値ターミナルサーバ E5504 X5570 で測定 VMmark X5570 で測定 vservcon L5520 E5520 E5540 X5550 および X5570 で測定 Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

3 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 製品データ PRIMERGY RX200 S5 は わずか 1 U の省スペース 2 ソケットラックサーバで PRIMERGY RX200 S4 の後継製品です Intel 5500 チップセット 2 基の Intel デュアルコアまたはクアッドコア プロセッサ 最大 96 GB の PC または PC registered ECC DDR3-SDRAM あるいは最大 24 GB PC unbuffered ECC DDR3-SDRAM 使用プロセッサに応じて または 1333 MHz で動作するバス オンボード 2 ポート SATA コントローラー (RAID 0 および RAID 1E 対応 ) RAID 0 および RAID 1 対応の SAS コントローラーまたは RAID 5 および RAID 6 対応で最大 8 台の内蔵 SATA/SAS ハードディスクを接続可能な SAS コントローラー オンボード 2 ポート 1 GBit イーサネットコントローラー および 3 本の PCI スロット (PCIe-2 x8 2 本と PCIe-2 x4 1 本 ) が搭載されています 詳細な製品データについては PRIMERGY RX200 S5 データシートを参照してください Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

4 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 SPECcpu2006 ベンチマークの説明 SPECcpu2006 は 整数演算および浮動小数点演算のシステム性能を測定するベンチマークです これは 12 本のアプリケーションからなる整数演算テストセット および 17 本のアプリケーションからなる浮動小数点演算テストセットで構成されています これらのアプリケーションは大量の演算を実行し CPU / メモリを集中的に使用します ディスク I/O やネットワークなど 他のコンポーネントについては このベンチマークでは測定しません SPECcpu2006 は 特定のオペレーティングシステムに依存しません このベンチマークは ソースコードとして利用可能で 実際のベンチマークの前にコンパイルする必要があります したがって 使用するコンパイラーのバージョンやその最適化設定が測定結果に影響を与えます SPECcpu2006 には 2 つのパフォーマンス測定方法が含まれています 最初の方法 (SPECint2006 および SPECfp2006) は 1 つのタスクの完了に必要な時間を評価します 次の方法 (SPECint_rate2006 および SPECfp_rate2006) は スループット ( 並列処理できるタスク数 ) を評価します いずれの方法も さらに 2 つの測定の種類 ベース と ピーク に分かれています これは コンパイラー最適化を使用するかどうかという点で異なります ベース 値は公開時に常に用いられますが ピーク 値はオプションです ベンチマーク演算タイプ コンパイラー最適化 SPECint2006 整数ピークアグレッシブ SPECint_base2006 整数ベース標準 SPECint_rate2006 整数ピークアグレッシブ SPECint_rate_base2006 整数ベース標準 SPECfp2006 浮動小数点ピークアグレッシブ SPECfp_base2006 浮動小数点ベース標準 SPECfp_rate2006 浮動小数点ピークアグレッシブ SPECfp_rate_base2006 浮動小数点ベース標準 測定結果速度スループット速度スループット アプリケーション単体実行多重実行単体実行多重実行 結果は 個々のベンチマークで得られた正規化比の幾何平均を使用しています 算術平均と比較して 幾何平均のほうが ひとつの飛び抜けて高い値に左右されない平均値です 正規化 とは テストシステムが基準システムと比較してどの程度高速に実行されるのかを測定することです 基準システムの SPECint_base2006 SPECint_rate_base2006 SPECfp_base2006 および SPECfp_rate_base2006 の結果が 値 1 と判定されたとします このとき たとえば SPECint_base2006 の値 2 は 測定システムがこのベンチマークを基準システムよりも約 2 倍の性能で実行したことを意味します SPECfp_rate_base2006 の値 4 は 測定対象システムが基準システムよりも 約 4/[ ベースコピー数 ] 倍の性能でこのベンチマークを実行したことを意味します ここで ベースコピー数 はベンチマークで実行された並行インスタンスの数です 弊社は SPEC の公開用に SPECcpu2006 を測定したデータのすべてを提出しているわけではありません このため すべての結果が SPEC の Web サイトに表示されるわけではありません 弊社は すべての測定値のログデータをアーカイブしているので 測定の内容に関していつでも証明できます SPEC SPECint SPECfp および SPEC の各ロゴは Standard Performance Evaluation Corporation(SPEC) の登録商標です Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

5 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ベンチマーク結果 PRIMERGY RX200 S5 は E5502 E5504 L5506 E5506 L5520 E5520 L5530 E5530 E5540 X5550 X5560 および X5570 の各プロセッサを使用して測定されました ベンチマークプログラムは インテル C++/Fortran コンパイラー 11.0 でコンパイルし SUSE Linux Enterprise Server 10 SP2(64 ビット ) で実行しました 次の表の太字の値は で公開されています 予測 という印付きの値は 予測値です プロセッサコア GHz L3 キャッシュバス TDP SPECint_base チップ SPECint チップ E MB 800 MHz 80 W E MB 800 MHz 80 W L MB 800 MHz 60 W 20.4 ( 予測 ) 22.6 ( 予測 ) E MB 800 MHz 80 W L MB 1067 MHz 60 W 24.3 ( 予測 ) 27.0 ( 予測 ) E MB 1067 MHz 80 W L MB 1067 MHz 60 W 25.7 ( 予測 ) 28.7 ( 予測 ) E MB 1067 MHz 80 W E MB 1067 MHz 80 W X MB 1333 MHz 95 W X MB 1333 MHz 95 W X MB 1333 MHz 95 W Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

6 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 プロセッサコア GHz L3 キャッシュバス TDP SPECint_rate_base2006 SPECint_rate チップ 2 チップ 1 チップ 2 チップ E MB 800 MHz 80 W E MB 800 MHz 80 W L MB 800 MHz 60 W 68.1 ( 予測 ) ( 予測 ) 141 E MB 800 MHz 80 W L MB 1067 MHz 60 W 95.8 ( 予測 ) ( 予測 ) 199 E MB 1067 MHz 80 W L MB 1067 MHz 60 W 99.6 ( 予測 ) ( 予測 ) 208 E MB 1067 MHz 80 W E MB 1067 MHz 80 W X MB 1333 MHz 95 W X MB 1333 MHz 95 W X MB 1333 MHz 95 W Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

7 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 プロセッサコア GHz L3 キャッシュバス TDP SPECfp_base チップ SPECfp チップ E MB 800 MHz 80 W E MB 800 MHz 80 W L MB 800 MHz 60 W 24.7 ( 予測 ) 26.2 ( 予測 ) E MB 800 MHz 80 W L MB 1067 MHz 60 W 29.7 ( 予測 ) 31.4 ( 予測 ) E MB 1067 MHz 80 W L MB 1067 MHz 60 W 30.9 ( 予測 ) 32.9 ( 予測 ) E MB 1067 MHz 80 W E MB 1067 MHz 80 W X MB 1333 MHz 95 W X MB 1333 MHz 95 W X MB 1333 MHz 95 W Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

8 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 プロセッサコア GHz L3 キャッシュバス TDP SPECfp_rate_base2006 SPECfp_rate チップ 2 チップ 1 チップ 2 チップ E MB 800 MHz 80 W E MB 800 MHz 80 W L MB 800 MHz 60 W 59.3 ( 予測 ) ( 予測 ) 119 E MB 800 MHz 80 W L MB 1067 MHz 60 W 79.9 ( 予測 ) ( 予測 ) 159 E MB 1067 MHz 80 W L MB 1067 MHz 60 W 82.4 ( 予測 ) ( 予測 ) 164 E MB 1067 MHz 80 W E MB 1067 MHz 80 W X MB 1333 MHz 95 W X MB 1333 MHz 95 W X MB 1333 MHz 95 W Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

9 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 整数演算テストスイートおよび浮動小数点演算テストスイートの両方で 2 プロセッサのスループットは 1 プロセッサの約 2 倍です Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

10 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 下の図は PRIMERGY RX200 S5 のパフォーマンスを先行モデルの PRIMERGY RX200 S4 と比較しています 両方とも最高パフォーマンス構成での比較です Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

11 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ベンチマーク環境 SPECcpu2006 での測定は すべて次のハードウェアおよびソフトウェア構成の PRIMERGY RX200 S5 で実行されました ハードウェア モデル CPU CPU 数 プライマリーキャッシュ セカンダリーキャッシュ その他のキャッシュ ソフトウェア オペレーティングシステム PRIMERGY RX200 S5 E5502 E5504 L5506 E5506 L5520 E5520 L5530 E5530 E5540 X5550 X5560 および X チップ : E5502: 2 コア 2 コア / チップ その他 : 4 コア 4 コア / チップ 2 チップ : E5502: 4 コア 2 コア / チップ その他 : 8 コア 4 コア / チップ 32 KB( 命令 ) + 32 KB( データ ) オンチップ ( コアあたり ) 256 KB オンチップ ( コアあたり ) E5502 E5504 L5506 および E5506: 4 MB(I+D) オンチップ ( チップあたり ) その他 : 8 MB(I+D) オンチップ ( チップあたり ) SUSE Linux Enterprise Server 10 SP2(64 ビット ) コンパイラーインテル C++/Fortran コンパイラー 11.0 国または販売地域によっては一部のコンポーネントが利用できない場合があります Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

12 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 SPECjbb2005 ベンチマークの説明 SPECjbb2005 は Java サーバプラットフォームのパフォーマンスを評価する Java ビジネスベンチマークです これは 本質的に SPECjbb2000 を更新したバージョンで 主な違いは次のとおりです トランザクションは 多様な機能範囲を対象とするため より複雑になっています ベンチマークのワーキングセットが システムの負荷の増大に対応して拡大されました SPECjbb2000 では アクティブな Java 仮想マシンインスタンスは 1 つのみ許可されましたが SPECjbb2005 では複数のインスタンスが許可され 特に大規模なシステムで実際との高い近似性を得ることができます ソフトウェア側では SPECjbb2005 は JVM JIT( ジャストインタイム ) コンパイラー ガベージコレクション スレッドなどのオペレーティングシステムの機能を評価します ハードウェアに関する限り SPECjbb2005 は CPU およびキャッシュの効率 メモリサブシステム 共有メモリシステム (SMP) のスケーラビリティを測定します ディスクおよびネットワーク I/O は無関係です SPECjbb2005 は 最近の代表的なビジネスプロセスアプリケーションである 3 階層のクライアント / サーバシステムをエミュレートしたもので 特に中間層が強調されています クライアントは TPC-C ベンチマークを基にしたドライバスレッドを負荷として生成し データベースへの OLTP アクセスを思考時間ゼロで行います 中間層は ビジネスプロセスおよびデータベースの更新を実装します データベースは データ管理を担当し メモリ内の Java オブジェクトによりエミュレートされます トランザクションのログ記録は XML ベースで実装されます このベンチマークの主な利点は シングルホスト上で 3 つの層すべてを実行できることです 中間層のパフォーマンスが測定されるため 大規模なハードウェアの設置は不要となり SPECjbb2005 の異なるシステム間の結果を直接比較できます クライアントとデータベースのエミュレーションも Java で記述されています SPECjbb2005 には オペレーティングシステムと J2SE 5.0 機能に対応した Java 仮想マシンのみが必要です スケーリングの単位は 約 25 MB の Java オブジェクトからなる 1 つのウェアハウスです ウェアハウスあたり 1 つの Java スレッドがこれらのオブジェクトに対しオペレーションを実行します これらのビジネスオペレーションは TPC-C の次の項目を前提としています 新規オーダーエントリー支払オーダーステータスの照会納入在庫レベル監視顧客レポート SPECjbb2005 と TPC-C が共通して持っている機能は これだけです 2 つのベンチマーク結果を比較することはできません SPECjbb2005 には 次の 2 つの性能指標があります bops(1 秒あたりのビジネスオペレーション ) は 1 秒あたりのすべてのビジネスオペレーションの性能です bops/jvm は 上記の性能指標 (bops) とアクティブな JVM インスタンス数の比率です SPEC SPECjbb および SPEC の各ロゴは Standard Performance Evaluation Corporation(SPEC) の登録商標です Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

13 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 SPECjbb2005 のさまざまな結果を比較する場合には 両方の性能指標を考慮する必要があります ベンチマーク測定が準拠すべき以下のルールは この性能指標の基となるものです ベンチマーク測定は ウェアハウス数 ( つまりスレッド数 ) が増加する一連の測定ポイントで構成され 各ケースでウェアハウスが 1 だけ増加します 測定は 1 ウェアハウスで開始され 2*MaxWh まで ( ただし 尐なくとも 8 ウェアハウス ) 行います MaxWh は ベンチマークで予想される 秒あたりの最高オペレーションレートでのウェアハウス数です デフォルトでは MaxWh はオペレーティングシステムで認識される CPU の数と同じ値が設定されます 性能指標の bops は MaxWh ウェアハウスと 2*MaxWh ウェアハウス間のすべての測定済みオペレーション速度の算術平均です ベンチマーク結果 2009 年 3 月 2 基の X5570 プロセッサと 24 GB の PC R DDR3-SDRAM メモリを搭載した PRIMERGY RX200 S5 を測定しました 測定には Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition を使用しました Oracle から提供されている JRockit ( R ) 6 P ( ビルド P _ windows-x86_64) の 2 つのインスタンスを測定用 JVM として使用しました ベンチマーク結果には 8~16 個までのウェアハウスの全測定値が含まれています 2009 年 8 月 同一のハードウェア構成でソフトウェア構成だけ変更して PRIMERGY RX200 S5 を測定しました 測定には Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition SP2 を使用しました Oracle から提供されている JRockit(R) 6 P28.0.0( ビルド P _ windows-x86_64) の 4 つのインスタンスを測定用 JVM として使用しました ベンチマーク結果には 4~8 個までのウェアハウスの全測定値が含まれています Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

14 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 PRIMERGY RX200 S5 をその先行モデルの PRIMERGY RX200 S4 と比較すると スループットは各トップパフォーマンス構成で +55 % 向上しています ベンチマーク環境 SPECjbb2005 での測定は 次のハードウェアおよびソフトウェア構成の PRIMERGY RX200 S5 で実行されました 2009 年 3 月の測定 : ハードウェア モデル CPU PRIMERGY RX200 S5 X5570 チップ数 2 チップ 8 コア ( チップあたり 4 コア ) プライマリーキャッシュ セカンダリーキャッシュ 32 KB( 命令 ) + 32 KB( データ ) オンチップ ( コアあたり ) 256 KB(I+D) オンチップ ( コアあたり ) その他のキャッシュ 8 MB(I+D) オンチップ ( チップあたり ) メモリ ソフトウェア オペレーティングシステム JVM バージョン 6 4 GB PC R DDR3-SDRAM Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition Oracle JRockit(R) 6 P ( ビルド P _ windows-x86_64) 国または販売地域によっては一部のコンポーネントが利用できない場合があります Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

15 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 2009 年 8 月の測定 : ハードウェア 2009 年 3 月と同じ ソフトウェア オペレーティングシステム JVM バージョン Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition SP2 Oracle JRockit(R) 6 P ( ビルド P _ windows-x86_64) Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

16 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 StorageBench ベンチマークの説明 ディスクサブシステムの能力を評価するために 富士通テクノロジー ソリューションズは StorageBench というベンチマークを開発しました StorageBench は システムに接続されている異なるストレージシステムを比較することができます このベンチマークでは インテルで開発された Iometer という測定ツールと 実際の顧客アプリケーションで発生する負荷プロファイルを組み合わせ 測定シナリオを定義しました 測定ツール 2001 年末以降 Iometer は のプロジェクトとなり さまざまなプラットフォームに移植され 国際的な開発者グループによって強化されています Iometer は Windows のユーザーインターフェースとさまざまなプラットフォームで利用できる いわゆる dynamo で構成されています この数年で これら 2 つのコンポーネントは または から インテルオープンソースライセンス でダウンロードできるようになりました Iometer は IO サブシステムへのアクセスについて実際のアプリケーションの動作を再現することができます このため 特に 使用するブロックサイズ シーケンシャルリード / ライト ランダムリード / ライト およびこれらの組み合わせなど アクセスの種類を設定できます また 同時アクセス数 ( 未処理 IO ) も設定できます その結果 Iometer は 1 秒あたりのスループット 1 秒あたりのトランザクション数 各アクセスパターンの平均応答時間などの基本的なパラメーターを含むカンマで区切られた.csv ファイルを生成します この方法により 特定のアクセスパターンを使ってさまざまなサブシステムの性能を比較できます Iometer は ファイルシステムを使用して サブシステムにアクセスできるばかりでなく いわゆる RAW デバイスにもアクセスできます Iometer では さまざまなアプリケーションのアクセスパターンをシミュレーションおよび測定できますが オペレーティングシステムのファイルキャッシュは考慮されません また オペレーションは 1 つのテストファイル上のブロックで行われます 負荷プロファイル アプリケーションがマスストレージシステムにアクセスする方法は ストレージシステムのパフォーマンスに多大な影響を及ぼします 各種アプリケーションのさまざまなアクセスパターンの例 : アプリケーションデータベース ( データ転送 ) データベース ( ログファイル ) バックアップリストアビデオストリーミングファイルサーバ Web サーバオペレーティングシステムファイルコピー アクセスパターンランダム 67 % リード 33 % ライト 8 KB(SQL Server) シーケンシャル 100 % ライト 64 KB ブロックシーケンシャル 100 % リード 64 KB ブロックシーケンシャル 100 % ライト 64 KB ブロックシーケンシャル 100 % リード ブロック 64 KB ランダム 67 % リード 33 % ライト 64 KB ブロックランダム 100 % リード 64 KB ブロックランダム 40 % リード 60 % ライト ブロック 4 KB ランダム 50 % リード 50 % ライト 64 KB ブロック これから次の 4 つの独特なプロファイルが導き出されました 負荷プロファイルアクセスアクセスパターンブロックリードライトサイズ 未処理 IO 負荷ツール ストリーミングシーケンシャル 100 % 64 KB 3 Iometer リストアシーケンシャル 100 % 64 KB 3 Iometer データベースランダム 67 % 33 % 8 KB 3 Iometer ファイルサーバランダム 67 % 33 % 64 KB 3 Iometer 4 つのプロファイルはすべて Iometer で生成されました Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

17 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 測定シナリオ 比較できる測定結果を得るためには 再現可能な同一の環境ですべての測定を実行することが重要です そのため StorageBench は上記の負荷プロファイルに加えて次の規則に基づいています 測定結果 実際の顧客構成で RAW デバイスを使用するのは例外的な状況のみであるため 内蔵ディスクのパフォーマンス測定は常にファイルシステムを使用したディスク上で実行されます 高いパフォーマンスが他のファイルシステムや RAW デバイスで実現できる場合でも Windows では NTFS が使用され Linux では ext3 が使用されます ハードディスクは コンピュータシステムで最もエラーが発生しやすいコンポーネントです ハードディスクの故障によるデータの損失をなくすためにサーバシステムで RAID コントローラーが使用される理由はここにあります ここでは 複数のハードディスクを組み合わせて Redundant Array of Independent Disks ( RAID) を形成し 1 つのハードディスクが故障した場合でもすべてのデータが維持されるように (RAID 0 を除く ) すべてのデータを複数のハードディスクに分散させます ハードディスクをアレイで編成する最も一般的な方法は RAID レベル RAID 0 RAID 1 RAID 5 RAID 6 RAID 10 RAID 50 RAID 60 です 各種 RAID アレイの基本については 資料パフォーマンスレポート - PRIMERGY 用モジュラー RAID を参照してください ディスクの数および装着されているコントローラーに応じて RAID 構成を変えながら PRIMERGY サーバの StorageBench を測定しました 2 台のハードディスクを装着できるシステムでは RAID 1 および RAID 0 を使用し 3 台以上では RAID 1E および RAID 5 を使用します 適用可能な場合はサポートされていることを条件にさらに上位の RAID レベルを使用します ハードディスクのサイズに関係なく サイズが 8 GB の測定ファイルを常に測定に使用しています I/O サブシステムの効率の評価では プロセッサパフォーマンスおよびメモリ構成は 今日のシステムでは大きな要因ではありません 通常 考えられるボトルネックは CPU やメモリではなく ハードディスクや RAID コントローラーに影響を及ぼします したがって CPU やメモリの構成を数々変えながら StorageBench で解析する必要はありません 負荷プロファイルごとに StorageBench は次のようにさまざまな主要指標を提供します 1 秒あたりのデータ転送量をメガバイト数で表した (MB/s) データスループット 1 秒あたりの I/O オペレーション数 (IO/s) の トランザクションレート およびミリ秒 (ms) 単位の 待機時間 ( 平均アクセス時間 ) シーケンシャルな負荷プロファイルでは データスループットが通常の指標であり 小規模なブロックサイズを使用するランダムな負荷プロファイルでは 通常 トランザクションレートが使用されます スループットおよびトランザクションレートは互いに直接比例し 次の式に従って計算できます データスループット [MB/s] トランザクションレート [ ディスク -I/O /s] = トランザクションレート [ ディスク -I/O /s] ブロックサイズ [MB] = データスループット [MB/s] / ブロックサイズ [MB] Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

18 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ベンチマークの結果 PRIMERGY RX200 S5 には Modular RAID ファミリーのコントローラーが搭載されています 各種の RAID ソリューションにより ユーザーはアプリケーションシナリオに合わせて適切なコントローラーを選択できます PRIMERGY RX200 S5 には 次の機能を提供する RAID ソリューションがあります 1. LSI MegaRAID 4/8 ポートベースの RAID 0/1 SAS コントローラー ( LSI MegaRAID SAS 1064/1068) このコントローラーは PCI Express カードとして供給されています RAID レベル 0 1 1E に対応しています このタイプのコントローラーには キャッシュがありません コントローラーに接続できるハードディスクの最大数は 4 台ですが LSI MegaRAID SAS 1068 コントローラーには 8 つのポートがあるため 最大 8 台のディスクを使用できます 2. LSI MegaRAID ベースの RAID 5/6 SAS コントローラー (LSI MegaRAID SAS 1078) このコントローラーは PCI Express カードとして供給され RAID ソリューション一式を提供します RAID レベル に対応しています このコントローラーには 256 MB または 512 MB のキャッシュを備えた 2 つのタイプがあります コントローラーのキャッシュは 電源障害に対してオプションのバッテリーバックアップユニット (BBU) により保護できます コントローラーは 240 台までのハードディスクをサポートします これらのコントローラーには さまざまなハードディスクを接続できます 必要なパフォーマンスに応じて 適切なディスクサブシステムを選択できます また PRIMERGY RX200 S5 では 2.5 インチ SAS ハードディスク用のホットプラグベイを最大 8 個使用できます PRIMERGY RX200 S5 には 次のハードディスクを選択できます 2.5 インチ SAS ハードディスク 容量 73 GB 146 GB(10 krpm) 2.5 インチ SAS ハードディスク 容量 36 GB 73 GB(15 krpm) LSI MegaRAID SAS 1064/1068 以下では LSI MegaRAID SAS 1068 コントローラーで利用可能なハードディスクタイプのパフォーマンスを比較しています 比較の結果は LSI MegaRAID SAS 1064 コントローラーに適用できます このコントローラーには コントローラーキャッシュがありません よって 測定を実行するにあたり ディスクキャッシュパラメーターの影響のみを測定し ハードディスク比較の測定は ディスクキャッシュありとなしで実施しました ハードディスクキャッシュはディスク I/O パフォーマンスに影響を及ぼします 多くの場合 この機能は電源障害時の安全上の問題により無効化されます しかし ハードディスクの製造元は 書き込みパフォーマンスの向上のために組み込んでいます I/O アクセス用のキャッシュは圧倒的に大きく 電源障害時の潜在的なリスク ( データの損失 ) がメインメモリには存在します これは オペレーティングシステムによって管理されます データの損失を防止するには システムに無停電電源装置 (UPS) を装備することを推奨します テストでは 2 台のハードディスクをコントローラーに接続し RAID 1 として構成しました 測定では PRIMERGY RX200 S5 で現在利用可能なすべてのハードディスクタイプを解析しました RAID 1 での各ハードディスクタイプのスループットを種々のアクセスパターンを使用して比較します 右図は 64 KB ブロックサイズを使用してシーケンシャルリード / ライトを行った場合のスループットが 回転速度の増加に伴って向上することを示しています シーケンシャルリードの場合 回転数 10 krpm のハードディスクの代わりに回転数 15 krpm のハードディスクを使用すると スループットは約 19 % 向上しました ディスクキャッシュを有効にしたシーケンシャルライトの場合 回転数 10 krpm のハードディスクの代わりに回転数 15 krpm のハードディスクを使用すると 約 21 % スループットが向上し ディスクキャッシュが有効でない場合には 52% 向上しました LSI MegaRAID SAS 1068 Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

19 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 前頁の図からわかるように ディスクキャッシュを有効にすることで シーケンシャルライトでのスループットの向上が可能です 10 krpm のハードディスクではスループットは約 84 % 向上し 15 krpm のハードディスクではスループットは約 46 % 向上します 次の図は 読み取りが 67 % を占めるランダムアクセスでも ディスクキャッシュがスループットの向上に重要な役割を果たしていることを示しています ディスクキャッシュを有効にすることで スループットは 約 23% 向上します 回転速度の速いハードディスクでは ランダムアクセスでもパフォーマンスが向上します 回転数が 15 krpm の場合 回転数が 10 krpm のハードディスクに対するパフォーマンスの向上率は 22% を若干上回ります LSI MegaRAID SAS 1068 LSI MegaRAID SAS 1078 可用性の観点からどのようにデータが扱われるかは RAID アレイによって決まります 各 RAID アレイ内でデータが転送される速さは ハードディスクのデータスループットによって大きく異なります RAID アレイで測定用に構成されるハードディスクの数は RAID レベルに応じて決定されます 今回は 2 台または 3 台のハードディスクが使用されました さまざまなキャッシュ設定でのコントローラーの性能を測定するときに ハードディスクがボトルネックにならないように 回転数が 15 krpm のハードディスクで測定が実行されました キャッシュ設定によって スループットが大幅に向上する場合があります ただし このようなスループットの向上は データの構造とアクセスのパターンによって異なります 測定では コントローラーキャッシュのオプション Read モード は 常に No Read-ahead に設定され I/O cache のオプションは常に I/O direct に設定されます Write モード と Disk cache のオプションはさまざまな設定が行われました 次の図では 2 台の 2.5 インチハードディスクを使用した RAID 1 と 3 台の 2.5 インチハードディスクを使用した RAID 5 のそれぞれで 64 KB ブロックを使用しキャッシュ設定を変えて測定したシーケンシャルリード / ライトのスループットを示しています LSI MegaRAID SAS 1078(512 MB のキャッシュを搭載 ) 読み取りのスループットは 最大可能スループット値 (RAID 1 では 100 MB/ 秒以上 RAID 5 では 200 MB/ 秒 ) に匹敵します 対照的に 書き込みのスループットは キャッシュ設定によって異なります RAID 1 で最善のパフォーマンスを実現するために 最適なキャッシュ設定として Disk cache enabled のオプションを使用する必要があります 弊社での測定では シーケンシャルライトの場合のスループットが 1.7 倍向上しました 優れたパフォーマンスのために最適なキャッシュ設定を行うことの重要性は 特に RAID 5 で明らかです 図は コントローラーキャッシュを Write-back のオプションで有効にし ディスクキャッシュを enabled のオプションで有効にした結果 シーケンシャルライトのスループットが 大幅に (22 倍に ) 向上したことを示しています Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

20 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 RAID 1 でのランダムアクセスで最善のスループットを実現するためには コントローラーキャッシュの書き込みモードのオプションを Write-through に設定し ハードディスクのディスクキャッシュを有効にすることが重要です このように最適のキャッシュ設定にした結果 8 KB のブロックを使用したランダムアクセスでは 19 % 64 KB のブロックを使用したランダムアクセスでは 14 % スループットが向上しました RAID 5 のランダムアクセスで最善のスループットを実現するためには コントローラーキャッシュの書き込みモードのオプションを Write-back に設定し ハードディスクのディスクキャッシュを有効にすることが重要です このような最適のキャッシュ設定により ブロックサイズに応じて 56 % および 47 % のスループットの向上を実現しました このトピックについての詳細は 次の文書で入手できます : パフォーマンスレポート - PRIMERGY 用モジュラー RAID LSI MegaRAID SAS 1078(512 MB のキャッシュを搭載 ) コントローラーの比較 ここでは さまざまなコントローラーのスループットを比較します 同じ種類のハードディスクを使用して RAID 1 アレイで測定しました 図では キャッシュを無効にした場合 (Off) と 最適なキャッシュ設定を行った場合 (Optimal) に得られるスループットを示しています 使用したコントローラーによるパフォーマンスの違いは シーケンシャルアクセスではごく僅かです シーケンシャルリードでは すべてのコントローラーで キャッシュ設定に関係なく最大のスループットを実現しました シーケンシャルライトでも すべてのコントローラーのパフォーマンスは同じ範囲内で データスループットは最適なキャッシュ設定によって 65 % 向上させることができます 今回の負荷プロファイルを用いた RAID 1 でのランダムアクセスでは エントリーレベルの LSI MegaRAID SAS 1064/1068 コントローラーは LSI MegaRAID SAS 1078 コントローラー ( より上位の RAID レベル用のコントローラーキャッシュと拡張機能が搭載され RAID 1 でも優れたパフォーマンスを発揮する ) よりも 若干高いデータスループットを示しました Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

21 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 結論 モジュラー RAID のコンセプトによって PRIMERGY RX200 S5 は さまざまなアプリケーションシナリオの多様な要件を満たすことができます LSI MegaRAID SAS 1064 および 1068 コントローラーに代表されるエントリーレベルのコントローラーでは 基本的な RAID ソリューション RAID 0 RAID 1 および RAID 1E が実現され それぞれが非常に優れたパフォーマンスでサポートされています LSI MegaRAID SAS 1078 コントローラーに代表される ハイエンド コントローラーでは 現在のすべての RAID ソリューションを実現します 最大 8 台の内蔵ハードディスクまで拡張可能な PRIMERGY RX200 S5 では RAID レベル および 60 がサポートされます このコントローラーには 256 MB または 512 MB のコントローラーキャッシュが搭載され オプションとして BBU を使用したデータの保護が可能です キャッシュの使用に関するさまざまな設定を行うことで 使用する RAID レベルに合わせた最適なパフォーマンスを柔軟に引き出すことができます RAID 5 または RAID 6 を使用すると 既存のハードディスクの容量を経済的に活用して 優れたパフォーマンスを実現できます ただし 最善のパフォーマンスとセキュリティのためには RAID 10 をお勧めします PRIMERGY RX200 S5 では 回転数 10 krpm または 15 krpm の 2.5 インチ SAS ハードディスクを使用できます ディスクの回転速度は 必要なパフォーマンスに応じて決定する必要があります 15 krpm のハードディスクでは 最大 52 % のパフォーマンスの向上が可能です 最大のパフォーマンスを実現するには 特にコントローラーキャッシュを持たないコントローラーを使用する場合は ハードディスクのキャッシュを有効にすることをお勧めします これによって 使用するディスクの種類とアクセスパターンによっては パフォーマンスが最大 85 % 向上します ハードディスクのキャッシュを有効にする場合は UPS の使用をお勧めします ベンチマークの環境 ここで説明したすべての測定は 下記の一覧で示したハードウェアとソフトウェアのコンポーネントを使用して実行されました コンポーネント サーバ オペレーティングシステム ファイルシステム 詳細 PRIMERGY RX200 S5 Windows Server 2008, Enterprise Edition Version: Service Pack 1 Build 6001 NTFS 測定ツール Iometer 測定データ コントローラー LSI MegaRAID 8 ポートベースの RAID 0/1 SAS (LSI MegaRAID SAS 1068) コントローラー LSI MegaRAID ベースの RAID 5/6 SAS (LSI MegaRAID SAS 1078) ハードディスク SAS 2.5 インチ 10 krpm ハードディスク SAS 2.5 インチ 15 krpm 8 GB の測定ファイル 製品 : LSI RAID 0/1 SAS 1068 ドライバ名 : lsi_sas.sys ドライバのバージョン : ファームウェアのバージョン : BIOS のバージョン : 製品 : LSI RAID 5/6 SAS 1078 ドライバ名 :megasys.sys ドライバのバージョン : ファームウェアのパッケージ : ファームウェアのバージョン : BIOS のバージョン : コントローラーキャッシュ : 256 MB または 512 MB Seagate ST973402SS 73 GB Seagate ST973451SS 73 GB 国または販売地域によっては一部のコンポーネントが利用できない場合があります Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

22 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 OLTP-2 ベンチマークの説明 OLTP とは Online Transaction Processing ( オンライントランザクション処理 ) の略です OLTP-2 ベンチマークは データベースソリューションの標準的なアプリケーションのシナリオを基にしています OLTP-2 では データベースアクセスがシミュレートされ 1 秒あたりに実行されるトランザクションの数 (tps) によって測定対象システムのパフォーマンスを表すと決められています 独立した機関によって標準化され それぞれのルールや規則を順守することが求められる SPECint や TPC-E などのベンチマークとは違って OLTP-2 は富士通テクノロジー ソリューションズで開発された内部ベンチマークです 標準化されたベンチマークでは大掛かりなハードウェアの導入や時間の消費が必要なことがありますが OLTP-2 では適度なレベルに抑えられていて さまざまな構成を限られた時間で測定できます OLTP-2 と TPC-E の 2 つのベンチマークが同じワークロードを使用して同様のアプリケーションのシナリオをシミュレートしても この 2 つのベンチマークは異なる方法を使用してユーザーの負荷をシミュレートするので 結果を比較することも 同等のものとして扱うこともできません OLTP-2 の値は 通常 TPC-E と同じような値になります しかし 特に価格性能比が算出されないという理由により 直接的な比較だけでなく OLTP-2 の結果を TPC-E として参照することもできません ベンチマーク結果 PRIMERGY RX200 S5 は プロセッサシリーズ 5500 を使用して 36 GB 48 GB 72 GB および 96 GB のメモリサイズで測定されました すべての結果は オペレーティングシステム Microsoft Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition とデータベース SQL Server 2008 Enterprise x64 Edition で測定されたものです OLTP-2 のベンチマーク結果は ハードディスクとコントローラーを含むシステムの構成オプションによって 大幅に異なります そのため このシステムには 2 枚のデュアルチャネルファイバーチャネルコントローラーを搭載し 5 台の FibreCAT CX500 に搭載した合計 450 台のハードディスクに接続しました ディスクサブシステムは 測定でのボトルネックにならないように配置されました 他のディスクサブシステムでも ボトルネックになっていなければ 比較可能な結果を得られる場合があります システム構成の詳細については ベンチマーク環境 セクションを参照してください プロセッサが E5520 E5530 E5540 X5550 X5560 および X5570 の場合 PRIMERGY RX200 S5 の最大のメモリ構成 (1 基のプロセッサの場合は 6 枚のメモリモジュールを使用し 2 基のプロセッサの場合は 12 枚のメモリモジュールを使用 ) では メモリのアクセス速度は 1067 MHz です E5502 E5504 および E5506 を使用する場合は メモリのアクセス速度は 800 MHz です 次頁の図は PRIMERGY RX200 S5 の OLTP-2 パフォーマンスデータが シリーズ 5500(E5502 E5504 E5506 E5520 E5530 E5540 X5550 X5560 および X5570) の 1 基構成と 2 基構成の 2 つのグループに分けて表されています L5530 のパフォーマンス値は E5530 と同等で L5520 の値は E5520 と また L5506 の値は E5506 と同等です すべての種類のプロセッサの中で最大の増加は E5502 と E5504 との間で +95 %~+98 % です この場合 プロセッサのコアの数は 2 から 4 へ倍増しています また E5506 と E5520 との間でも プロセッサのキャッシュが 4 MB から 8 MB に倍増することとハイパースレッディングを使用することによって +56 %~+57 % の大幅な増加があります 最後に E5520 から X5570 まで間の増加は +22~+24 % です 36 GB と 48 GB の間のメモリの増加による違いは約 +8 % で 72 GB と 96 GB の間では約 +3 % です これは OLTP-2 ベンチマークのワークロードによるもので すべてのデータベースアプリケーションでの標準値ではありません Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

23 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 OLTP-2: OLTP-2: PRIMERGY PRIMERGY RX200 RX200 S5 S5 with with 1 processor processor 55xx 55xx tps tps bold bold numbers: numbers: measured measured results results others: others: calculated calculated results results RAM RAM +57% +23% +57% +23% GB GB % +98% GB GB GB GB E5502 E5502 E5504 E5504 E5506 E5506 E5520 E5520 E5530 E5530 E5540 E5540 X5550 X5550 X5560 X5560 X5570 X5570 tps tps OLTP-2: OLTP-2: PRIMERGY PRIMERGY RX200 RX200 S5 S5 with with 2 processors processors 55xx 55xx bold bold numbers: numbers: measured measured results results others: others: calculated calculated results results E5502 E % +95% E5504 E5504 E5506 E5506 E5520 E % +22% +56% +22% RAM RAM E5530 E5530 E5540 E5540 X5550 X GB GB GB GB GB GB X5560 X5560 X5570 X5570 Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

24 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 PRIMERGY RX200 S5 と その旧モデルの PRIMERGY RX200 S3 および RX200 S4 をすべて最大のパフォーマンスの構成で比較した場合 スループットの増加は +179 % と +135 % であることがわかります OLTP-2: OLTP-2: PRIMERGY PRIMERGY RX200 RX200 S3 S3 vs. vs. RX200 RX200 S4 S4 vs. vs. RX200 RX200 S5 S % +179% % +135% PRIMERGY PRIMERGY RX200 RX200 S3 S3 2 2 x x X5365 X GB GB RAM RAM PRIMERGY PRIMERGY RX200 RX200 S4 S4 2 2 x x X5460 X GB GB RAM RAM PRIMERGY PRIMERGY RX200 RX200 S5 S5 2 2 x x X5570 X GB GB RAM RAM Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

25 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ベンチマーク環境 負荷ジェネレーター テスト対象システム LAN スイッチ テスト対象システム (SUT) ハードウェア サーバ プロセッサ PRIMERGY RX200 S5 E5502 E5504 E5506 E5520 E5530 E5540 X5550 X5560 X5570 メモリ 8 GB DDR3 PC3-8500R( 最大 12 枚 ) 設定 ( デフォルト ) ネットワークインターフェース ディスクサブシステム ソフトウェア オペレーティングシステム データベース ターボモード有効 NUMA サポート有効 ハイパースレッディング有効 1 ギガビット LAN( オンボード )( 2 セット ) PRIMERGY RX200 S5: LSI SAS(1068E 搭載 )(1 基 ) 2.5 インチ 36GB rpm Fujitsu MAY2073RC RAID-1 OS 用 (2 台 ) 2.5 インチ 73GB rpm Fujitsu MAY2073RC RAID-0 ログ用 (6 台 ) 2 チャネル FC コントローラー QLE2462(2 台 ) FibreCAT CX500(5 台 ): Seagate 36 GB 15 krpm(315 台 ) Seagate 73 GB 15 krpm(135 台 ) RAID-0 データ用 Windows Server 2008 Enterprise x64 Edition SQL Server 2008 Enterprise x64 Edition 国または販売地域によっては一部のコンポーネントが利用できない場合があります Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

26 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 負荷ジェネレーター ハードウェア モデル PRIMERGY Econel 200(4 台 ) プロセッサ 3.40 GHz 2 MB L2 キャッシュ (2 基 ) メモリ ネットワークインターフェース ソフトウェア オペレーティングシステム 2 GB DDR-SDRAM PC ギガビット LAN( オンボード )( 1 セット ) Windows Server 2003 Standard Edition SP1(x86) OLTP-2 ソフトウェア EGen バージョン Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

27 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ターミナルサーバ ベンチマークの説明 ターミナルサーバの測定を行うための負荷シミュレーションツールがいくつか存在しますが 標準のベンチマークは存在せず 結果を相互に比較することもできません 例えば Microsoft ターミナルサービスと Citrix Presentation Server を同じ条件で測定することはできず また 他にも制限があります そのため 富士通テクノロジー ソリューションズでは T4US(Tool for User Simulation) という名前の自社開発プログラムを使用しています これは 使用されているオペレーティングシステムやアプリケーションに関係なく すべてのターミナルサーバベースのシナリオをシミュレートできる柔軟性の高いツールで さまざまなシステムコンポーネントの応答時間と使用率を詳細に測定できます T4US Record ツールは ユーザーによるキーボードとマウスの操作をリアルタイムで記録し さらに出力を表示して T4US Script に保存します T4US Script は 測定中に使用される負荷プロファイルです 実際に作業しているユーザー T4US Record T4US Script T4US 負荷シミュレーターには 3 つのコンポーネントがあります T4US Control は シミュレーションプロセス全体を集中制御および監視し 測定中の測定データを評価します T4US Playback のいくつかのインスタンスが負荷ジェネレーター上で稼動します 各 T4US Playback は T4US Record とともに記録された T4US Script を基にして キーボードとマウスからの入力をリアルタイムでターミナルサーバクライアントに 転送 し ターミナルサーバクライアントの画面の内容を監視します このようにして コントローラー T4US Control 負荷ジェネレーター T4US Agent ターミナルサーバの応答時間は高精度のタイマーを使用して測定されます T4US Agent はすべての負荷ジェネレーター上で稼動します T4US Agent は コントローラーとの通信を処理し T4US Playback のインスタンスを制御および監視して 測定された応答時間をコントローラーに転送します 測定中は ターミナルサーバを使用するユーザーの数が継続的に増加します ターミナルサーバの応答時間は T4US コントローラーによって監視され 事前に行った数人のユーザーによる参照用の測定から決定された 保存済みの参照値と比較されます アプリケーションの応答時間が 事前に定義されたルールに適合しない程度に低下した場合 測定が中止され その時のユーザー数が測定結果になります ただし システムがサポートできるユーザー数は実際のユーザープロファイルによって常に左右されるので この数を絶対数と考えることはできません 結果は主に相対的な結果と考える必要があります つまり PRIMERGY システム A の効率は PRIMERGY システム B の 2 倍である または メインメモリを 2 倍にするとパフォーマンスが x % 増加する というように考えます T4US Play T4US Play T4US Play テスト対象システム (System Under Test:SUT) TS Client TS Client TS Client SUT ターミナルサーバ Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

28 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 負荷プロファイル V2 これまでターミナルサーバの測定で使用されていた負荷プロファイル V1 は使用できなくなりました このプロファイルでは 各ユーザーがターミナルサーバに定期的にログオンし テキストとイメージを作成してからログオフしていました 測定対象システムのパフォーマンスの向上により ベンチマークは システムのプロセッサのパフォーマンスではなく実行されるログオン / ログオフ処理によってユーザー数が決まるという状況になりました 言い換えるとオペレーティングシステムに制限が存在するということです これは プロセッサの能力を使い切る前にこのベンチマークが限界に達してしまったことを意味します したがってプロセッサのパフォーマンスの向上はこのベンチマークでは測定できません このような理由から ここで実行される測定では 新しい負荷プロファイル V2 が使用されることになりました 新しい負荷プロファイル V2 には シミュレートされるユーザーがさまざまな Microsoft Office アプリケーションを使用するという特徴があります Microsoft Word ドキュメントの作成に加えて PowerPoint プレゼンテーションも作成します 新しい Excel スプレッドシートに関する計算も実行されます ログオン / ログオフ処理数は 古い負荷プロファイルと比較して減尐しています 平均して 6 人に 1 人のユーザーのみが定期的にターミナルサーバにログオンおよびログオフします また 平均して 6 人に 1 人のユーザーが Word ドキュメントを印刷します メモリ内のファイルの圧縮と解凍によって さらに CPU の負荷が発生します シミュレーション対象のユーザーのタイピング速度は 1 分間に 330~440 文字です ターミナルサーバベンチマークに必要なメモリは ユーザー数に比例して増加し 基になるオペレーティングシステムによって異なります 特に 32 ビットと 64 ビットのオペレーティングシステムでは大きく異なります この点については ターミナルサーバサイジングガイド に詳しい説明が記載されています ( 関連資料を参照してください ) 右側の図には 64 ビットの Windows Server 2008 システム上での負荷プロファイル V2 を使用したベンチマークのメモリ要件を示しています 現在のユーザーはさまざまなアプリケーションを使用するという事実により 負荷プロファイル V2 では元の負荷プロファイル V1 よりも多くのメモリが使用されます 下図は Windows Server 2008 x64 システム上で負荷プロファイル V2 を使用したときのディスクとネットワークの平均的な IO レート および関連するデータスループットを示しています Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

29 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ベンチマーク結果 ターミナルサーバシステム上で実行されるすべての測定で オペレーティングシステムとして Windows Server 2008 x64 Enterprise Edition SP1 を使用しました 32 ビットオペレーティングシステムでは 仮想アドレス空間およびカーネル構造の制限のためにサポートされるユーザー数が制限されるので このオペレーティングシステムの測定は省略しました サーバまたはクライアントに行ったインストールでは最適化を行っていませんが すべての PRIMERGY に対して同じテスト条件になるように 以下の設定のみが変更されました オペレーティングシステムのページファイルは 28 GB の固定サイズに設定されました ターミナルサーバシステムでは 以下のパフォーマンス関連の要素が重要です ネットワーク ネットワークディスクサブシステムメインメモリ演算処理のパフォーマンス ターミナルサーバベースのシステムは基盤になるネットワークインフラストラクチャーによって大きな影響を受けます ここでは個別のターミナルサーバのパフォーマンスが論点なので ネットワークはボトルネックにならないような規模で構成されています ディスクサブシステム ディスクサブシステムは さらに大きくパフォーマンスに影響する構成要素です ここで使用する測定環境では オペレーティングシステムは 2 つのハードディスクで構成される RAID 0 アレイの 1 つのパーティションに保存され ユーザーのデータとページファイルは さらに別の 2 つのハードディスクで構成される RAID 0 アレイの 1 つのパーティションに保存されます さまざまな PRIMERGY システム間で測定結果を比較できるように また測定中にディスクサブシステムがボトルネックにならないようにするために このような構成を使用しています ただし これが実際の顧客の構成に対応しているとは限りません 実際の構成では 一般的にユーザーデータが適切なディスクサブシステムまたは外部ファイルサーバ上に置かれ ターミナルサーバのローカルハードディスクには置かれないためです 最大のスループットを実現するために ライトキャッシュを含むすべてのキャッシュが有効になっています ハードディスクのライトキャッシュはパフォーマンスの向上に大きく貢献し 運用環境を含めてこの機能の使用が推奨されており すべてのハードディスクで使用可能です そのため 停電とそれに伴うデータ損失から保護するために UPS を使用することが推奨されます メインメモリ メインメモリは ターミナルサーバのパフォーマンスに最も大きく影響します これは特に応答時間に反映されます 必要なときには Windows は 現在使用しないデータをメインメモリ (RAM) からハードディスク上のスワップファイルに再配置 ( スワッピング ) することで追加の仮想メモリを取得します ただし ディスクアクセスにはメインメモリのアクセスの 1000 倍の時間がかかるので 直接的な結果としてパフォーマンスが大幅に低下し 応答時間が急激に増加します ターミナルサーバは数多くのユーザーとさまざまなアプリケーションを処理するので 十分なメモリを搭載したシステムを用意することが特に重要です メモリのアクセス速度は補助的な要因になります 96 GB までの最大メモリ構成を備えた PRIMERGY RX200 S5 は ターミナルサーバに良好なプラットフォームを提供します PRIMERGY RX200 S5 のメモリアクセス速度はプロセッサだけでなくメモリ構成にも依存します メモリ DIMM が 1 つのバンクにのみ装着され CPU に割り当てられた複数のチャネルに分散されているときに 最高のアクセス速度が実現されます 今回実行した測定では ターミナルサーバに十分なメモリが搭載されています CPU ごとに 3 つのチャネルに分散された 4 GB メモリモジュールを 6 枚搭載した PRIMERGY RX200S S5 が シミュレーション対象の Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

30 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ユーザー数に合わせて最適に構成されると同時に メモリアクセス時間も短くなるように構成されました メモリを 2 倍にして 48 GB にしてもベンチマーク結果は改善しませんでした 演算処理のパフォーマンス 要件に応じて PRIMERGY RX200 S5 にはさまざまなプロセッサを搭載できます これらは クロック周波数 キャッシュ Quick Path Interconnect の転送速度 ( ギガトランスファー GT) コアの数などが異なります ターミナルサーバベンチマークは 最小のクアッドコアプロセッサである E5504 および現在最も強力なクアッドコアプロセッサである X5570 の両方で測定されました E5504 と比較すると X5570 にはハイパースレッディングテクノロジーとターボブーストテクノロジーの両方が採用され 最大エネルギー消費量 ( 熱設計電力 Thermal Design Power(TDP)) 未満で動作するとき アプリケーションに応じて自動的にプロセッサをクロックアップします 測定したプロセッサの仕様 E GHz 4.8 GT( ギガトランスファー ) 最大 800 MHz DDR3 バス速度 4 MB L3 キャッシュ 80 W X GHz 6.4 GT( ギガトランスファー ) 最大 1333 MHz DDR3 バス速度 8 MB L3 キャッシュ 95 W 新しい負荷プロファイル V2 を使用して達成されるシステムあたりの最大ユーザー数を 以前の負荷プロファイル V1 を使用して達成されるユーザー数と比較することはできません 混乱を避けるため ベンチマーク結果は絶対ユーザー数では表されなくなり 事前に測定されたリファレンスシステムとの比較に限って表されます ここで使用する PRIMERGY TX200 S4 には ハイパースレッディングテクノロジーもターボブーストテクノロジーも採用されていない最大 2 基の E5430 プロセッサが搭載されています E GHz 1333 MHz フロントサイドバス 6 MB L2 キャッシュ 2 80 W 新しい負荷プロファイル V2 を使用したターミナルサーバベンチマークは 演算性能と高い相関を示します プロセッサの数を 2 倍 (4 コアから 8 コア ) にすると リファレンスシステムでも E5504 を搭載した PRIMERGY RX200 S5 でもシステムパフォーマンスが 1.8 倍に増加しました ハイパースレッディングを有効にした場合 X5570 には 8 基の論理的な CPU コアがあります つまり 2 つ目の CPU を追加すると 論理コアの数が 8 から 16 に増加します これらの測定でも ベンチマークではシステムパフォーマンスが CPU コアの個数に応じて効果的に向上します ( 1.7 倍以上 ) システムパフォーマンスの点では E5504 を搭載した PRIMERGY RX200 S5 システムは リファレンスシステムと同程度になります PRIMERGY RX200 S5 システムに より強力な X5570 プロセッサを搭載した場合は 2 倍を超えるシステムパフォーマンスが達成されます クロック周波数の向上に加えて セカンドレベルキャッシュが大きくなり メモリアクセスも高速になります どちらの測定でも システムに 4 GB メモリが 6 つ搭載されました 論理コアを追加することで ベンチマーク結果に大きな改善が見られます また X5570 のターボブーストテクノロジーにより 負荷がピークになったときにパフォーマンスが向上しました Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

31 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 全体的に PRIMERGY RX200 S5 はターミナルサーバアプリケーションに適しています ハイパースレッディングやターボブーストなどのテクノロジーは プロセッサのパフォーマンスを強化し 大きなメモリ構成を併用することで ターミナルサーバを利用することができるユーザー数が増加します ただし 実際のユーザー数は常に現在の顧客の負荷プロファイルに依存します ベンチマーク環境 下の図は ターミナルサーバのパフォーマンス測定が実施される環境を示しています 負荷ジェネレーターアプリケーションはサーバ上で実行されるので 多数のユーザーのシミュレーションが可能です ターミナルサーバプロトコルでは クライアントからサーバに対してはキーボード入力とマウスクリックのみが転送され サーバからクライアントに対しては画面内容の変更のみが転送されます したがって 大きなネットワーク帯域幅は必要ありません 負荷シミュレーターとターミナルサーバ ( テスト対象システム ( System Under Test:SUT とも呼ばれる ) の接続は 100 Mbit イーサネットネットワークによって確立され ターミナルサーバはギガビットアップリンクを介して接続されました ユーザープロファイルはターミナルサーバに保存されるようになっています 測定中に読み書きされるユーザーのファイルも ターミナルサーバにローカルで保存されるようになっています SUT ネットワーク内に同様に配置されたインフラストラクチャーサーバが Active Directory DNS ターミナルサービスのライセンス管理などの基本的なサービスを提供します シミュレートされたユーザーのログインは 常に Active Directory によって実行されます シミュレーションのコントローラー 負荷ジェネレーター テスト対象システム (SUT) インフラストラクチャーサーバ シミュレーションを制御するためのネットワーク テスト対象システムのネットワーク 100 Mbit スイッチ 100 Mbit スイッチ PRIMERGY C200 T4US Control 約 40 の PRIMERGY デュアルサーバ Windows Server 2003 TS Client T4US Agent T4US Playback それぞれが最大 12 人のユーザーをシミュレートする PRIMERGY PRIMERGY C200 Windows Server 2008 Windows Server 2003 Enterprise Edition Active Directory ターミナルサーバライセンス管理サービス 国または販売地域によっては一部のコンポーネントが利用できない場合があります Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

32 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 テスト対象システム (System Under Test:SUT) オペレーティングシステムに含まれている Microsoft ターミナルサービスをターミナルサーバとして実行します 表に示した以外のアプリケーションは ターミナルサーバにインストールされていません ハードウェア モデル プロセッサ メモリ ネットワークインターフェース ディスクサブシステム ソフトウェア オペレーティングシステム PRIMERGY RX200S5 // PRIMERGY TX200S4 E5504 1~2 // E5430 1~2 X5570 1~2 24 GB // 12 GB バージョン Service Pack 1 ネットワークプロトコル ディスク編成 ターミナルサーバソフトウェア アプリケーション 1 GBit LAN Intel( オンボード ) 1 // Broadcom SAS コントローラー 2:LSI 1078 モジュラー RAID SAS ディスク 4 15 krpm RAID 0 Windows Server 2008 x64 Enterprise Edition TCP/IP 1 ボリューム :OS 1 ボリュームずつ : データとページファイル Microsoft ターミナルサービス Microsoft Office 2003(32 ビット ) 7-Zip 4.57 T4US 測定環境負荷ジェネレーターがターミナルサーバを使用するさまざまなユーザーをシミュレートします 1 つの T4US コントローラーがシミュレーションプロセス全体を集中制御および監視します インフラストラクチャーサーバが基本的なサービスを提供します 負荷ジェネレーターのハードウェア モデル 負荷ジェネレーターの数 PRIMERGY RX100 S3 // PRIMERGY BX // 20 プロセッサ Pentium D 940 // Pentium III 933 MHz 2 メモリ ネットワークインターフェース 2 GB // 1 GB 1 GBit LAN 2 T4US コントローラーおよびインフラストラクチャーサーバハードウェア モデル PRIMERGY C200 プロセッサ Pentium III 1.40 GHz 2 メモリ ネットワークインターフェース ソフトウェア オペレーティングシステム ネットワークプロトコル RDP クライアント T4US バージョン 3.3 T4US 負荷プロファイル 1.5 GB 100 MBit LAN 2 Windows Server 2003 Standard Edition SP2 TCP/IP T4US 負荷プロファイル V2 Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

33 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 VMmark ベンチマークの説明 VMmark は ハイパーバイザーを使用したサーバ構成について サーバ統合への適合性の比較を行うために VMware が開発したベンチマークです VMmark は現在のところ この目的のために確立された唯一のベンチマークです ベンチマークは 負荷生成用のソフトウェアに加えて 定義済み負荷プロファイルおよび規定されたルールで構成されます VMmark によって得られたベンチマーク結果は VMware に提出し レビューを経た後に VMware のサイト上で公開してもらうことができます VMmark のようなベンチマークの目的を達成するためには サーバ統合の観点から実際のデータセンターを見直す必要があります 言い方を変えると 現在サーバ上で稼動しているアプリケーションが正常に仮想化されて動作するシナリオを考える必要があります 稼動率の低いサーバに対して できる限り多くのサーバを VM として集約することが目的になります そのため ベンチマークでは さまざまなアプリケーション VM の全体的なスループットと 効率よく運用できる仮想マシンの個数を評価することが必要です これらの 2 つの目的のために次のようなソリューションコンセプトが確立されています ベンチマークではアプリケーションシナリオの代表的な VM のグループが選択されます これらは 測定を行うときに仮想ホスト上で同時に実行されます 各 VM には 適切な負荷ツールを使用して低い負荷がかけられるようになっています このような VM のグループは タイル と呼ばれます VMmark のタイルは 6 つの VM で構成され そのうち 5 つは特定のアプリケーションシナリオに割り当てられます 6 番目の VM には いわゆるスタンバイ VM が追加されます VMmark では 論理的なプロセッサ メモリ ハードディスクスペースといった特定のリソースが各 VM に割り当てられます 右の表に 6 つの VM とそれらを測定するために使用する負荷ツールを示します アプリケーションシナリオ データベースサーバ 負荷ツール Sysbench ファイルサーバ Dbench( 変更済み ) Java アプリケーションサーバ SPECjbb2005( 変更済み ) メールサーバ Loadsim 2003 Web サーバ SPECweb2005( 変更済み ) スタンバイサーバ - 測定対象となるサーバの処理能力によっては 全体として最大のパフォーマンスを達成するために複数のタイルを並列して開始する必要があります テスト対象システム データベース VM ファイルサーバ VM Java VM メール VM Web VM スタンバイ VM タイル n データファイルデータベースファイルサーバベース VM VM データファイルサーバベース VM サーバ VM VM VM Java VM Java Java VM VM メールメール VM メール VM VM Web VM Web Web VM VM スタンバイスタンバイ VM VM スタンバイ VM タイル 3 タイル 2 タイル 1 VMmark の詳細および使用ルールについては を参照してください VMware および VMmark は VMware, Inc. の登録商標です VMware VMmark は VMware, Inc. の製品です VMmark は SPECjbb 2005 と SPECweb 2005 を使用します これらは Standard Performance Evaluation Corporation(SPEC ) から入手できます Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

34 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 5 つの VMmark アプリケーションシナリオのそれぞれから VM ごとのベンチマーク結果が得られます スコアを取得するために すべての結果が適切にまとめられます 結果は あるタイル数に対する VMmark スコアで表し 12.34@5 tiles のように実際のスコアに加えてタイル数が示されます VMmark の詳細については ベンチマークの概要 VMmark を参照してください ベンチマークの結果 2009 年 8 月 11 日 富士通は PRIMERGY RX200 S5 と VMware ESX 4.0 を使用して VMmark スコアで 24.20@17 タイル を達成しました このスコアおよび詳細な結果と構成データについては を参照してください 24.20@17 タイル というスコアを達成したことで PRIMERGY RX200 S5 は VMmark の観点から最も強力な 8 コアの 1U ラックサーバとみなされ VMmark ランキングの 8 コアサーバのカテゴリで 3 位 ( ベンチマーク結果の公表日現在 ) になっています この記録を達成するために必要な主な条件は プロセッサ ( X5570) とプロセッサの機能を最適に使用することができるバージョンのハイパーバイザーでした これらの機能には 拡張ページテーブル (EPT 1 ) ハイパースレッディング およびこのプロセッサアーキテクチャーで採用されている高速なメモリ接続が含まれます これらのすべての機能は仮想化に対して特に有効です 17 タイルを稼動させるために 96 GB(8 GB 12) というメモリ構成が必要でした すべての VM それらのアプリケーションデータ ホストオペレーティングシステム および追加で必要なデータは 37 の LUN を備えた強力なファイバーチャネルディスクサブシステムに格納されました VM および測定対象の PRIMERGY RX200 S5 へのネットワークアクセスが物理的に 2 つの 1Gb LAN ポートで十分だった点は注目に値します 公開されている比較可能な競合他社の VMmark 結果を見ると ほとんどの場合でより多くの物理 LAN ポートまたは 10Gb テクノロジーが使用されています 1 EPT は ホストとゲストのメモリアドレスのマッピングをハードウェアでサポートすることでメモリの仮想化を促進し ます Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

35 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ベンチマーク環境 以下に一般的な測定環境を示します コントローラー サーバ ストレージシステム 複数の 1Gb または 10Gb ネットワーク 負荷ジェネレーター テスト対象システム (SUT) SUT ハードウェア モデル PRIMERGY RX200 S5 プロセッサ X5570(2.93 GHz) 2 メモリ ネットワークインターフェース ディスクサブシステム ストレージの接続 96 GB(12 8 GB DIMM) 1066 MHz registered ECC DDR3 統合された Intel 82575EB デュアルポート 1GbE アダプターおよび Intel 82571EB クアッドポートアダプター サービスコンソール用に 1 ポート 全ての Web サーバ VM 用に 1 ポート 他のすべての VM 用に 1 ポート 内蔵ハードディスクは使用しませんでした 4 つの FibreCAT CX500 ストレージシステム 合計で 291 台のハードディスクです タイルごとに 1 つの 100 GB LUN( 各 LUN は独占的に 11 台のディスクで構成 ) タイルごとに 1 つの 24 GB LUN( 各 LUN は 他の 2 つの LUN と共有される 15 台のディスクで構成 ) ホスト OS 用に 1 つの 11 GB LUN( 5 台のディスクで構成 ) 構成およびスワップエリア用として 1 つの 120 GB LUN(5 台のディスクで構成 ) バックアップ用として 1 つの 150 GB LUN ( 5 台のディスクで構成 ) すべての LUN は Seagate ST373454FCV ディスク (15 krpm) で構成された RAID 0 アレイ デュアルポート FC コントローラー Qlogic QLE 2462 を使用 SUT ソフトウェア オペレーティングシステム ハイパーバイザー VMware ESX Server バージョンバージョン ビルド BIOS 負荷ジェネレーターのハードウェア モデル プロセッサ メモリ ネットワークインターフェース オペレーティングシステム バージョン 6.00 R1.05A.2786 デフォルトの設定 サーバブレード PRIMERGY BX620 S4 17( タイルごとに 1 台 ) Intel GHz 3 GB それぞれ 1 GBit LAN W2K3 R2 EE SP2 + KB 国または販売地域によっては一部のコンポーネントが利用できない場合があります Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

36 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 vservcon ベンチマークの説明 vservcon は 富士通テクノロジー ソリューションズが ハイパーバイザーを使用するサーバ構成について サーバ統合の適合性の比較に使用するベンチマークです これにより システム プロセッサ および I/O テクノロジーの比較と ハイパーバイザー 仮想化形式 および仮想マシン用の追加ドライバの両方の比較が可能になります vservcon は 統合および仮想化されたサーバ環境の負荷を再現する すでに確立されたベンチマークを集約するフレームワークです データベース アプリケーションサーバ Web サーバというアプリケーションシナリオを対象とする 3 つの実証済みのベンチマークが使用されます アプリケーションシナリオベンチマーク論理 CPU コアの数メモリ データベース Sysbench( 修正済み ) GB Java アプリケーションサーバ SPECjbb( 修正済み 50~60 % の負荷 ) 2 2 GB Web サーバ WebBench GB 3 つの標準ベンチマークのそれぞれが専用の仮想マシン (VM) に割り当てられます これらに加えてアイドル VM という 4 番目のマシンが追加されます これらの 4 つの VM が タイル を構成します 測定対象となるサーバの処理能力によっては 最高のパフォーマンス を達成するために いくつかのタイルを並列して開始する必要があります 3 つの vservcon アプリケーションシナリオのそれぞれが 各 VM のアプリケーション固有のトランザクションレートという形で具体的なベンチマーク結果を提供します 指定した数のタイルのスコアを算出するために それぞれのベンチマーク結果は リファレンスシステムの測定結果と関連付けられます vservcon のリファレンスシステムとしては PRIMERGY RX300 S3 が定義されています 結果を表すパフォーマンス値が 仮想 CPU の数とメモリサイズを考慮して重み付けされ すべての VM およびタイルについて合算されます 結果は このタイル数に対する vservcon スコアになります 負荷ジェネ負荷ジェネ負荷ジェネレーターレーターレーター Web テスト対象システム タイルタイル 原則として 1 つのタイルから始めて vservcon スコアの大幅な増加が見られなくなるまで タイル数を増やしながらこの手順が実行されます 最終的な vservcon スコアは すべてのタイル数を通しての vservcon スコアの最大値になり ハイパーバイザーが構成したすべての VM による最大のサーバ集約効果を表します vservcon は ホストの合計 CPU 負荷 (VM および他のすべての CPU 処理 ) を記録し さらに可能な場合は電力消費量も記録します このスコアは 多くの VM を構成する仮想化システムで CPU リソースを最大に利用して実現可能なパフォーマンスを示すことを目的としています つまり 不十分なサイズのディスクやメインメモリの不足によって 尐ないタイル数での測定中に限界に達した場合 スコアは意味を持ちません このため vservcon の測定環境は CPU のみが制限要因となり 他のリソースの結果として制限が発生しないように設計されています この目的および比較性のために vservcon で使用されるすべての VM の仮想ハードウェアリソース オペレーティングシステム およびアプリケーションが明確に定義されたプロファイルが使用されます vservcon の詳細については ベンチマークの概要 vservcon を参照してください VM Web VM データベース VM Java フレームワークコントローラー VM アイドル状態 Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

37 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ベンチマーク結果 PRIMERGY RX200 S5 は プロセッサテクノロジーの大幅な進歩のおかげでアプリケーションの仮想化に非常に適しています 以前のシステムと比較して 実際に 2 倍の仮想化パフォーマンス (vservcon スコアで測定 ) を実現することができます 前述の vservcon プロファイルを基にすると システムが 2 基の プロセッサで完全に構成されている場合 18 の実際のアプリケーション VM(6 つのタイルに相当 ) を使用したときに CPU システムリソースは ほぼ最適な使用率を実現することができます 最初の図に PRIMERGY RX200 S5 の使用率をプロセッサとタイル数に関する vservcon スコアで示します ホストのそれぞれの CPU 負荷も示されています 最適な CPU 負荷のタイル数のときは 一般的に約 90 % の使用率になります それを超えると過負荷となり 仮想化のパフォーマンスは向上せずに再び低下します これらの現在の プロセッサでは タイル数が 6 つになるまで全体的な処理能力が増加します vservcon スコアはプロセッサの周波数によっても大幅に増加します 特にハイパースレッディングを使用すると 物理的なプロセッサコアが 2 つの論理コアに分割され 16 の論理コアがハイパーバイザーで使用できるようになるので より多数のタイルを処理できるようになります このように この標準機能は一般的にシステムの仮想化パフォーマンスを向上させます ハイパースレッディングを使用するシステムでは タイル数のスケーリング曲線が明確に見られます タイルあたりに約 4 つの論理 CPU が使用される結果として ( ベンチマークの説明を参照 ) タイル数が 2 つ以下のときは複数の VM による同じ物理コアの並列使用は回避されます そのため この領域ではほぼ理想的にパフォーマンス曲線が上昇します タイル数が 2 つを超えると CPU 使用率がいっぱいになるまであまり向上しなくなります 仮想化環境のメインメモリを選択するときのガイドラインとして メモリアクセス速度よりも十分な容量のほうが重要であると言えます Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

38 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 省電力もサーバ統合の重要な要素です E5540 プロセッサでは 例えば単純にアプリケーション VM の数を 3 から 6 に倍増させることで 仮想化のパフォーマンスを 76 % 向上させることができますが 電力消費量は約 11 % しか増加しません 次の図に 前述のプロセッサの電力消費量を示します 一方に電力消費量の絶対差を示し もう一方に vservcon スコアの電力消費量 (kw ) に対する比率 ( 図では vservcon power score と記述 ) を示します これまでは システムの仮想化パフォーマンスを全体的に分析してきました 以下では 仮想化環境での個別アプリケーション VM の観点からもパフォーマンスについて説明します 例として X5570 プロセッサを搭載したシステムを分析します 全体的なパフォーマンスに関してアプリケーション VM の数が最適である場合 ( 例として 6 タイル ) 運用負荷が尐ない状況 ( 例として 1 タイル ) に比べると個別の VM のパフォーマンスはかなり低くなっています 図に VM の数が増加したときの 3 種類の各アプリケーション VM の相対的なパフォーマンスをリファレンスシステムに対する比率として示します グループの最初の列には合計で 3 つのアプリケーション VM(1 つのタイル ) による組み合わせの 1 つの VM が表示され 2 番目の列は 6 つのアプリケーション VM(2 つのタイル ) の組み合わせの場合が表示され 以下同様に表示されています それぞれのタイプの個別の値 および重なった列の高さとしてすべての VM の合計値の両方が 表示されています 仮想ホスト上の VM の数に関して 特定のケースでは全体的なパフォーマンスよりも個別のアプリケーションのパフォーマンス要件を重視する必要があります Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

39 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 仮想マシン内でアプリケーションを最高のパフォーマンスで実行したい場合は 仮想化ソリューションの必要性が高いアプリケーションプロファイルについて詳しく調べることが有効です これには メモリを大量に必要とする Web サーバなどのアプリケーションシナリオが含まれます 最適化の最初の方法が このアプリケーションシナリオに適用されます 動的なコンテンツの実装がパフォーマンスに与える影響は 動的なページを使用する Web サーバの例に顕著に見られます 動的なコンテンツは多くの場合 CGI プログラム ( またはスクリプト ) として実装されます ページを選択するたびに CGI プログラムが新しいプロセスを生成しますが これはハイパーバイザーでは尐々複雑です 代わりに PHP ASP または同様の方法を使用して動的なコンテンツを実装できます この場合 結果として新しく生成されるプロセスの負荷は発生しません vservcon の Web サーバ VM の負荷プロファイル内で CGI プログラムを起動する HTTP 要求の割合を変えることで その様子を実際にシミュレートすることができます 下の図は VM 内の変更されていない Linux カーネルがパフォーマンスに与える影響を示しています 次の 2 つの負荷プロファイルを比較します Web サーバ用負荷プロファイル STD-CGI この負荷プロファイルは Web サーバ上のすべての HTTP 要求の 16 % およびすべての HTTP-SSL 要求の 2 % が CGI プログラムを起動することを定義します これにより仮想化ソリューションの必要性が高まります MIN-CGI STD-CGI プロファイルから 16 % の CGI-HTTP 要求を除いたものです Web サーバの負荷は この CGI プロセスの分だけ減尐しますが 仮想化ソリューション内のコストはさらに大きく減尐します 両方の効果の組み合わせにより 追加の CPU 処理能力を利用できるようになり VM の Web トランザクションレートが大幅に増加します これまでに説明したすべての測定では 標準として STD-CGI プロファイルを使用しています 図には 仮想化分野のプロセッサテクノロジーの優位性が明確に示されています 下図は PRIMERGY RX200 S5 ( X5570 搭載 ) を以前のシステムと比較したものですが 以前のシステム上の Web-VM は アプリケーションシナリオの最適化の結果として 86 % のパフォーマンス向上を実現できました 現在の世代のプロセッサでは 28 % にすぎません Extended Page Tables(EPT) のおかげで システムはより要求の大きな負荷プロファイルを良好に処理できるので アプリケーションシナリオを基にした最適化の余地は減尐しています STD-CGI ではなく MIN-CGI でのパフォーマンスの向上は 仮想化されていないシステムの値と類似した値になります アプリケーションシナリオの最適化についてまとめると 興味深いことですが 最適化の効果は仮想化されていないシステムと同じレベルです Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

40 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 最適化の 2 番目の方法は VM 内のアプリケーションレベルより下のレベルに適用されます パフォーマンスの向上は 原則として 適切なプロセッサ機能 適切なハイパーバイザー オペレーティングシステム またはハイパーバイザー用に特別に修正された VM 内のドライバを使用して可能になります そういった修正された VM は ハイパーバイザーの動作を積極的にサポートし 結果として 仮想化のオーバーヘッドの一部が大幅に減尐します 前世代の PRIMERGY サーバでは Web サーバの仮想化用に変更されたカーネルを使用すると パフォーマンスが大幅に向上しました 図は 負荷プロファイル STD-CGI を使用し 2 つのカーネルについて PRIMERGY RX200 S5( X5570 を搭載 ) と以前のシステムを比較したものです 1 つのカーネルは変更されていない LINUX カーネルで 他のカーネルは修正されたカーネルです 図は 現在の 5500 シリーズプロセッサを使用した仮想化サポートの品質が非常に優れていること 一方でそのようなカーネルの修正は推奨されなくなっていることを示しています X5460 プロセッサを搭載した以前のシステムでは パフォーマンスを 65 % 向上させることが可能でした 特に明記されていない限り 前述の測定の標準は修正されていない LINUX カーネル (SMP) です 以前のシステムと比較したときのプロセッサテクノロジーの仮想化に関連する進歩は 一方では個別の VM に影響し (EPT の使用など ) 他方ではハイパースレッディングを使用して CPU をフル活用したときに使用可能な最大 VM 数に影響しています 次の比較は 両方のタイプの改善の割合をより明確に示しています この比較は E5420(2.5 GHz) を 2 基搭載した以前のシステムと E5540(2.53 GHz) を 2 基搭載した PRIMERGY RX200 S5 で行われています 物理コアの数はどちらも同じです 一方は vservcon スコアが 2.03 倍に増加しています その理由の 1 つは 個別の VM のパフォーマンスの向上です (1 つのタイルのスコアが 1.32 倍になっています ) もう 1 つの理由は 使用可能なタイルが増えたことです ただし タイル数が増えるとパフォーマンスの向上は緩やかになるので 実際に値が 3 倍 (2 タイルから 6 タイル ) にはなりません そのため 個別の VM における仮想化のパフォーマンス向上について 弊社は明確な注意を促しています 仮に完全な最適化が行われたとしても 前の世代の同じクロック速度を持つプロセッサと比較して 30 %~ 50 % を超えるスループットの増加は不可能です Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

41 VM Web VM DB VM Java VM アイドル VM Web VM DB VM Java VM アイドル ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 ベンチマーク環境 測定は次のような環境で行われました vservcon ベンチマーク環境 テスト対象システム (System Under Test:SUT) タイル 1 タイル n 1 GBit LAN 1 GBit LAN vservcon フレームワークコントローラー 負荷ジェネレーター BX600 ディスクサブシステム FibreCAT CX500 SUT ハードウェア モデル PRIMERGY RX200 S5 プロセッサ L5520(2.27 GHz) 2 E5520(2.27 GHz) 2 E5540(2.53 GHz) 2 X5550(2.67 GHz) 2 X5570(2.93 GHz) 2 メモリ ネットワークインターフェース ディスクサブシステム 48 GB( それぞれ PC R 8 GB DIMM-1A ~DIMM-1F) 1 GBit LAN( オンボード ) 2 負荷用と制御用 内蔵ハードディスクは使用しません 1 つのストレージシステム FibreCAT CX500 のみを使用します VM の仮想ディスクファイル用のタイルごとに 1 つの 50 GB LUN 各 LUN は 6 つの Seagate ST ディスク (15 krpm) で構成された RAID 0 アレイです ストレージの接続 FC コントローラー Qlogic QLE 2460 を使用 SUT ソフトウェア オペレーティングシステム ハイパーバイザー VMware ESX Server バージョンバージョン ビルド BIOS バージョン 6.00 R1.05A.2786 デフォルトの設定 SUT: 仮想化に関するの詳細 Web サーバ VM カーネル オリジナル Web サーバ VM カーネル 修正済み 一般的な詳細 負荷ジェネレーターのハードウェア モデル プロセッサ メモリ ネットワークインターフェース オペレーティングシステム SLES10 SP2 32 ビット smp SLES10 SP2 32 ビット vmi (VMware VMI インターフェースを持つカーネル ) ベンチマークの概要 vservcon を参照 PRIMERGY BX600 S2 シャーシ内にタイルごとに 3 つのサーバブレード X86 Family 15 Model 4 Stepping 1 Genuine Intel 3000 MHz 1~2 GB それぞれ 1 GBit LAN 2 W2K3 EE 国または販売地域によっては一部のコンポーネントが利用できない場合があります Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

42 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 関連資料 PRIMERGY Systems PRIMERGY RX200 S5 Data sheet (Nehalem EP) 搭載 PRIMERGY サーバのメモリパフォーマンス PRIMERGY Performance OLTP-2 ベンチマークの概要 OLTP-2 SPECcpu ベンチマークの概要 SPECcpu SPECjbb ベンチマークの概要 SPECjbb StorageBench パフォーマンスレポート - PRIMERGY 用モジュラー RAID Iometer ターミナルサーバ ターミナルサーバサイジングガイド Microsoft Windows 2008 and Terminal Services VMmark ベンチマークの概要 VMmark VMmark VMmark 結果 Fujitsu Technology Solutions /43 ページ

43 ホワイトペーパー パフォーマンスレポート PRIMERGY RX200 S5 バージョン : 2.0a 2010 年 3 月 vservcon ベンチマークの概要 vservcon PC サーバ PRIMERGY( プライマジー ) お問い合わせ先 PRIMERGY のパフォーマンスとベンチマーク mailto:primergy.benchmark@ts.fujitsu.com 納品までの時間は在庫状況によって異なります 技術仕様は予告なく変更されることがあります 誤記脱漏は随時訂正されます 示しているすべての販売条件は (TC) ユーロでの希望価格で VAT を除く価格です ( 別途記載ない限り ) ハードウェアおよびソフトウェアの名前はすべて それぞれの所有者のブランド名または商標です Copyright Fujitsu Technology Solutions GmbH 発行部門 : Enterprise Products PRIMERGY Server PRIMERGY Performance Lab mailto:primergy.benchmark@ts.fujitsu.com インターネット : エクストラネット : ers/primergy