La soluzione server basata su drive SSD Kingston

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1 DATABASE AD ALTE PRESTAZIONI, CON I DISCHI SSD DI CLASSE AZIENDALE KINGSTON La soluzione server basata su drive SSD Kingston ha ottenuto prestazioni per watt superiori del 184% un volume di ordini per minuto superiore del 91% 6 dischi SSD interni installati su un singolo server, contro 24 hard drive tradizionali installati in un'unità con alloggiamento esterno < vs > La potenza di elaborazione non è l'unico aspetto che conta per le prestazioni dei database. Le soluzioni di storage per server ad alte prestazioni, come i dischi a stato solido (SSD), sono in grado di offrire un notevole incremento di prestazioni dei database, rispetto agli hard disk (HDD) di tipo tradizionale. Nei nostri laboratori, situati presso Principled Technologies abbiamo messo alla prova le prestazioni offerte dai dischi SSD Kingston sui database virtualizzati, scoprendo che sostituendo una soluzione composta da un server con chassis esterno dotato di 24 unità HDD con una soluzione composta da sei unità SSD interne, era possibile ottenere un incremento di prestazioni pari al 91,8 percento. Durante l'esecuzione dei test, abbiamo anche misurato la potenza consumata dalle due soluzioni, sia in standby, sia durante il funzionamento sotto carico con accesso intensivo ai database, rilevando come la soluzione basata su SSD Kingston consentisse di ottenere un consumo del 51 percento inferiore a quello richiesto dalla soluzione HDD, pari a un incremento del 184,2 percento nel rapporto tra prestazioni offerte e watt consumati. Pertanto, le aziende che desiderano accrescere le prestazioni dei loro database, risparmiando sui costi energetici, dovrebbero prendere in seria considerazione la possibilità di effettuare un upgrade delle loro attuali configurazioni basate su HDD tradizionali, migrando alle soluzioni SSD aziendali ad alte prestazioni di Kingston. APRILE 2012 UN RAPPORTO SUI TEST DI PRINCIPLED TECHNOLOGIES Commissionato da Kingston Technology Corp.

2 INCREMENTO DEI PROCESSI DI STORAGE CON GLI SSD I dischi a stato solido, o SSD, offrono numerosi vantaggi alle aziende. Questi dischi offrono prestazioni migliori in quanto totalmente privi di dischi e testine mobili, come accade nel caso degli hard disk tradizionali. Gli SSD sono invece dotati di un circuito integrato funzionante ad alta velocità, che funge da memoria per lo storage. Questo tipo di design offre una maggiore larghezza di banda passante, e migliori prestazioni in fase di accesso casuale, benché tipicamente caratterizzato da capacità di storage inferiori. Si tratta di una soluzione che consente agli utenti finali di sostituire hard disk multipli con un solo disco SSD, garantendo prestazioni identiche o superiori, a seconda del numero di drive che vengono sostituiti. Le prestazioni superiori degli SSD Kingston La Figura 1 mostra il confronto tra le prestazioni complessive della soluzione basata su HDD tradizionali, e quella basata su SSD Kingston. La soluzione basata sugli SSD Kingston, che utilizza solo sei dischi per lo storage dati, ha consentito di ottenere un incremento delle prestazioni pari al 91,8 percento, rispetto alla soluzione basata su 24 HDD tradizionali. Figura 1: Utilizzando sei dischi SSD Kingston è stato possibile ottenere prestazioni superiori del 91,8 percento rispetto a una soluzione interamente basata su HDD tradizionali (24 unità). Ma i vantaggi dei server dotati di dischi SSD non si limitano ad un incremento generico di prestazioni. Le ridotte latenze e i throughput offerti dagli SSD Kingston consentono anche di accrescere le prestazioni all'interno del server vero e proprio, utilizzando un numero di drive relativamente ridotto, senza richiedere lo spazio aggiuntivo sui rack o i consumi energetici associati alle soluzioni basate su chassis esterni dotate di un numero maggiore di drive di tipo tradizionale. E tale incremento di prestazioni viene conseguito a fronte di un consumo energetico inferiore, dando alle soluzioni SSD il primato assoluto in termini di rapporto tra prestazioni superiori per watt, rispetto alle tradizionali soluzioni basate su HDD. La Figura 2 mostra il rapporto tra prestazioni e consumo in Watt, per ciascuna delle soluzioni sottoposte a confronto. La soluzione SSD Kingston ha consentito di ottenere un incredibile rapporto tra prestazioni del database e il consumo in watt superiore del 184,2 percento rispetto alla soluzione basata su HDD. Un rapporto sui test di Principled Technologies 2

3 Figura 2: Rapporto prestazioni/watt per le due soluzioni testate. Come illustrato in Figura 3, la soluzione basata sugli SSD Kingston è stata in grado di garantire un consumo energetico inferiore del 32.5 percento rispetto alla soluzione basata sugli HDD tradizionali. Una riduzione dei consumi energetici complessivi della vostra infrastruttura potrebbe consentire di conseguire significativi risparmi in termini di costi operativi. Sebbene la riduzione del 32,5 percento dei consumi energetici conseguita con la soluzione basata sugli SSD Kingston abbia una valenza significativa, è importante sottolineare come l'incremento del rapporto prestazioni/watt, pari al 184,2 percento rappresenti un indicatore molto più accurato dei vantaggi conseguibili sotto il profilo energetico, potenzialmente replicabili anche nei vostri ambienti aziendali. Questo straordinario incremento è determinato dal fatto che i sei dischi SSD consentono al sistema di eseguire un numero quasi doppio di operazioni consentite con i dischi HDD, utilizzando però una quantità di energia notevolmente inferiore. I bassi valori di latenza, associati a throughput elevati dei dischi SSD, consentono di sfruttare appieno la potenza del processore. Durante i nostri test, la soluzione basata su unità HDD è stata in grado di supportare solo il 39,1 percento della potenza totale del processore, prima di raggiungere il punto di saturazione, mentre la soluzione basata sugli SSD Kingston è stata in grado di supportare il 92,9 percento della potenza del processore utilizzata, mediante drive interni. Se dovessimo effettuare un confronto in cui l'utilizzo della CPU e il numero di operazioni al minuto vengono mantenute costanti, prevediamo che i risparmi in termini di consumi energetici sarebbero notevolmente superiori con gli SSD Kingston. Un rapporto sui test di Principled Technologies 3

4 Figura 3: Potenza consumata (in watt) dalle soluzioni testate, durante il funzionamento sotto carico con utilizzo del database. La Figura 4 mostra la potenza (in watt), consumata da ciascuna soluzione in standby. Durante la misurazione della potenza assorbita in standby, i server non erano sottoposti ad alcun tipo di carico. Tuttavia, essi stavano ancora supportando le macchine virtuali attive. Durante il funzionamento in standby, la soluzione SSD di Kingston ha evidenziato un assorbimento inferiore del 51 percento rispetto alla soluzione basata su HDD tradizionali. Figura 4: Potenza consumata (in watt) dalle soluzioni testate, durante il funzionamento in standby. Per ulteriori dettagli sui test, vedere l' Appendice D. Un rapporto sui test di Principled Technologies 4

5 SISTEMI UTILIZZATI PER I TEST Per effettuare il confronto tra le prestazioni dei database virtualizzati con le due Informazioni su DVD Store Versione 2.1 CONCLUSIONI soluzioni di storage abbiamo utilizzato un server Dell PowerEdge R710. La soluzione basata su HDD era dotata di uno chassis per drive esterni, con 24 unità HDD, mentre la soluzione basata sugli SSD Kingston era dotata di sei dischi SSD integrati all'interno del server. Ciascuna delle otto VM utilizzate utilizzava la piattaforma Microsoft Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition e SQL Server 2008 R2 con tre vcpu e 5,5 GB di vram. Per generare le condizioni di carico richieste sul database abbiamo utilizzato il benchmark DVD Store. (Abbiamo aggiunto due HDD o SSD interni aggiuntivi su entrambe le soluzioni basate su piattaforma Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition con sistema operativo Hyper-V, ma tali dischi non sono stati inclusi nei risultati del confronto in quanto sono rimasti pressoché inattivi durante l'esecuzione del test). Il test sul database è stato eseguito tre volte, con determinazione dei valori medi ottenuti dai tre test. Per creare una condizione con carico di lavoro comparabile a quella di una piattaforma di ecommerce reale, abbiamo utilizzato il tool di benchmarking DVD Store in versione 2.1 (DS2). DS2 è in grado di generare uno store di DVD online, in cui i clienti effettuano l'accesso, eseguono ricerche di film ed effettuano acquisti. DS2 registra tali eventi sottoforma di ordini al minuto (OPM) che il sistema è in grado di gestire, mostrando il livello di prestazioni stimato di cui i clienti potranno usufruire. Il carico operativo generato da DS2 è in grado di eseguire anche altre operazioni, come l'aggiunta di nuovi clienti, effettuando le numerose operazioni richieste per il funzionamento di un'ambiente di ecommerce. Per ulteriori informazioni sul tool DS2, accedere al link: L'acquisto di uno chassis contenente un numero elevato di HDD è un modo di configurare la vostra infrastruttura. Tuttavia, tale soluzione può offrire prestazioni tuttaltro che ottimali, occupando grandi volumi di prezioso spazio nei centri dati e causando un incremento dei costi energetici e di raffreddamento. Configurando i vostri server con soluzioni SSD, invece, può consentire di ottenere un notevole incremento delle prestazioni, riducendo al contempo il consumo energetico complessivo del vostro centro dati. Nei nostri test, la sostituzione di 24 HDD su chassis esterno con soli sei SSD Kingston installati all'interno del server ha consentito di ottenere un incremento del 91,8 percento delle prestazioni complessive del database. Il server dotato di SSD Kingston non solo surclassa la soluzione basata sui tradizionali HDD in termini di prestazioni pure, ma consuma anche il 32,5 percento di energia in meno durante il funzionamento, e il 51 Un rapporto sui test di Principled Technologies 5

6 percento in meno quando in standby. Un tale, straordinario, connubio tra incremento delle prestazioni e riduzione dei consumi energetici, fa dei dischi SSD Kingston una scelta obbligata per i server dei database installati nei centri dati. Un rapporto sui test di Principled Technologies 6

7 APPENDICE A INFORMAZIONI SULLE CONFIGURAZIONI DEI SERVER La Figura 5 illustra una serie di informazioni dettagliate sui server utilizzati per i test. Sistema Soluzione HDD Soluzione Kingston SSD Alimentatori Numero totale 2 2 Produttore e codice modello Dell N870P-S0 Dell N870P-S0 Potenza (Watt) Ventole di raffreddamento Numero totale 5 5 Produttore e codice modello San Ace 60 9GV0612P1M041 San Ace 60 9GV0612P1M041 Dimensioni (A x L) di ciascuna unità 2,5" x 2,5" 2,5" x 2,5" Volt Amp 1,5 1,5 Info generali Numero di pacchetti processore 2 2 Numero di core per processore 6 6 Numero di thread hardware per core 2 2 CPU Produttore Intel Intel Nome Xeon Xeon Numero modello X5670 X5670 Stepping B1 B1 Tipo socket LGA1366 LGA1366 Frequenza core (GHz) 2,93 2,93 Frequenza del bus 6,4 GT/s 6,4 GT/s Cache L (per core) (per core) Cache L2 256 (per core) 256 (per core) Cache L Piattaforma Produttore e codice modello Dell PowerEdge R710 Dell PowerEdge R710 Numero modello scheda madre DP/N 0M233H DP/N 0M233H Nome e versione BIOS Dell Dell Impostazioni BIOS Impostazioni potenza settate su "Prestazioni Massime" Impostazioni potenza settate su "Prestazioni Massime" Moduli di memoria RAM totale del sistema (GB) Produttore e codice modello Samsung M393B1K70BH1-CH9 Samsung M393B1K70BH1-CH9 Tipo PC R PC R Velocità (MHz) Velocità di funzionamento del sistema (Mhz) Timing/latenza (tcl-trcd-trptrasmin) Un rapporto sui test di Principled Technologies 7

8 Sistema Soluzione HDD Soluzione Kingston SSD Dimensione (GB) 8 8 Numero di moduli RAM 6 6 Rank Dual Dual Sistema operativo Nome Windows Server 2008 R2 Enterprise Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition Edition Numero Build File system NTFS NTFS Lingua Italiano Italiano Scheda grafica Produttore e codice modello Matrox G200eW Matrox G200eW Driver Matrox Matrox Controller RAID Controller RAID interno Produttore e codice modello LSI MegaRAID SAS i LSI MegaRAID SAS i Versione firmware Versione driver LSI LSI Dimensione cache (GB) 1 1 Controller RAID esterno Produttore e codice modello LSI MegaRAID SAS e N/D Versione firmware N/D Versione driver LSI N/D Dimensione cache (MB) 1 N/D Dischi rigidi Collegati al controller RAID interno Produttore e codice modello Seagate ST SS Kingston SE100S37/200G Numero di drive 2 8 Dimensione (GB) Giri/Min N/D Tipo SAS SATA Configurazione RAID 2 dischi in modalità RAID 1 (OS) 2 dischi in modalità RAID 1 (OS), 4 dischi in modalità RAID 10 (database), 2 dischi in modalità RAID 1 (log) Collegati al controller RAID esterno Produttore e codice modello Seagate ST973452SS N/D Numero di drive 24 N/D Dimensione (GB) 73 N/D Giri/Min N/D Tipo SAS N/D Configurazione RAID 20 dischi in modalità RAID 10 (database), N/D Un rapporto sui test di Principled Technologies 8

9 Sistema Soluzione HDD Soluzione Kingston SSD 4 dischi in modalità RAID 10 (log) Adattatori Ethernet Produttore e codice modello Broadcom BCM5709C NetXtreme II Broadcom BCM5709C NetXtreme II Tipo Integrato Integrato Driver Broadcom Broadcom Drive ottici Produttore e codice modello TEAC DVD-ROM TEAC DVD-ROM Tipo SATA SATA Porte USB Numero 4 4 Tipo 2,0 2,0 Figura 5: Configurazioni di sistema dei server utilizzati per i test. Un rapporto sui test di Principled Technologies 9

10 APPENDICE B - INFORMAZIONI SU DVD STORE Per generare il carico di lavoro necessario, ci siamo avvalsi del benchmark DVD Store versione 2.1 (DS2), simulante la piattaforma di ecommerce di uno store di DVD online. DS2 è dotato di una serie di componenti database, e server web, e include programmi driver in grado di generare un carico elevato sui componenti. L'obiettivo del test era quello di mostrare i vantaggi offerti dall'uso dei drive SSD Kingston rispetto alle soluzioni basate su drive SAS tradizionali. Pertanto, era per noi necessario assicurarci che il database utilizzato per i test non venisse memorizzato nella cache di memoria, imponendo ai drive operazioni costanti in lettura e scrittura al fine di generare la massima attività dei dischi. Il server Dell PowerEdge R710 utilizzato, eseguiva otto macchine virtuali, ognuna delle quali aveva in esecuzione una sola istanza di Microsoft SQL Server 2008 R2. Ogni database di istanza di SQL Server 2008 R2 era stato configurato con un database da 10GB. L'unità di misurazione principale di DS2 è costituita dagli ordini per minuto, calcolati e registrati dal programma driver in un file di testo memorizzato sulle macchine client. L'applicazione client di DVD Store genera i dati OPM ogni 10 secondi. Abbiamo applicato tale carico di lavoro sul server per 30 minuti, registrando l'ultimo punteggio OPM riportato dal benchmark. Un ordine DS2 è composto dalle seguenti operazioni: accesso utente; ricerca di film per titolo, attore o categoria; acquisto. Il carico operativo generato è in grado di eseguire anche altre operazioni, come l'aggiunta di nuovi clienti, effettuando le numerose operazioni richieste per il funzionamento di un'ambiente di ecommerce. Come specificato sopra, dato che il nostro scopo era quello di isolare e testare le sole prestazioni del database del server, non abbiamo utilizzato il componente di benchmark del client web di frontend presente su DS2. Abbiamo invece eseguito un driver compilato sulle macchine client, agendo direttamente dall'interfaccia a riga di comando. Abbiamo utilizzato i parametri e le configurazioni di DS2, con le eccezioni riportate nella sezione riservata alle impostazioni di DVD Store versione 2.1, contenute nella documentazione relativa ai dettagli sulla metodologia del test contenuta in Appendice C. Sui client abbiamo utilizzato macchine virtuali. Le macchine virtuali installate su ciascun client avevano in esecuzione un'istanza di DS2 con 32 thread, per simulare un ambiente sottoposto a carichi di lavoro sostenuti e impegnativi; le macchine client preposte alla generazione del traffico operavano senza think time, elaborando le richieste non appena i server erano disponibili. Per ulteriori dettagli sul tool DS2, accedere al link: Un rapporto sui test di Principled Technologies 10

11 APPENDICE C - METODOLOGIA DETTAGLIATA DEI TEST Questa sezione illustra in dettaglio le varie procedure attuate per attuare il nostro scenario di test. Impostazione del server per DVD Store La macchina sottoposta a test con DVD Store era un Dell PowerEdge R710 con sistema operativo Windows Server 2008 R2 con Hyper-V, e un server Dell PowerEdge R900 con Hyper-V utilizzato come unità host per gli otto client virtuali. Le macchine virtuali Dell PowerEdge R710 utilizzate per i test erano dotate di tre processori virtuali, 5,5 GB di memoria e di un adattatore di rete virtuale. I client virtuali Dell PowerEdge R900 erano dotate di tre processori virtuali, 2 GB di memoria e di un adattatore di rete virtuale. I sistemi sono stati connessi mediante uno switch di rete Gigabit. Impostazione delle unità disco Nel caso della soluzione basata su HDD, abbiamo configurato una serie di hard drive SAS da 146 GB in modalità RAID 1, utilizzando gli alloggiamenti disco interni del sistema Dell PowerEdge R710 per il sistema operativo. Abbiamo connesso un Dell PowerVault MD1220 esterno con 24 hard drive SAS da 73GB ciascuno, per gestire le macchine virtuale, i database e i volumi di log. Abbiamo poi configurato 20 degli hard drive esterni in modalità RAID 10, per le macchine virtuali e i volumi dei database. Abbiamo quindi configurato i quattro drive esterni restanti in modalità RAID 10 per i log. Abbiamo infine impostato le regole dei controller interni ed esterni in modalità sempre "write back" in scrittura e sempre "read ahead" in lettura, per la soluzione basata su HDD. Per la soluzione SSD abbiamo installato otto dischi SSD Kingston da 200GB ciascuno nell'alloggiamento interno del Dell PowerEdge R710. Abbiamo poi configurato due drive SSD in modalità RAID 1 per il sistema operativo, quattro in modalità RAID 10 per le macchine virtuali e i volumi dei database e due in modalità RAID 1 per i log. Per la soluzione SSD abbiamo impostato la regola del controller interno in modalità "write through" in scrittura e "no read ahead" in lettura. La soluzione SSD utilizzata per i test non era dotata di controller esterno. Installazione di Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition 1. Avviare il server, e inserire il DVD di installazione di Windows Server 2008 R2 nel lettore DVD-ROM. 2. Dalla schermata di selezione lingua, cliccare su "Successivo". 3. Quindi fare clic su "Installa ora". 4. Selezionare "Windows Server 2008 R2 Enterprise (Installazione completa)", e fare clic su "Successivo". 5. Fare clic sulla casella "Accetto i termini di licenza", e poi selezionare "Successivo". 6. Fare clic su "Personalizzata". 7. Nella schermata "Dove installare Windows", fare clic sulle opzioni "Unità disco", selezionando "Avanzate". 8. Assicurarsi di selezionare l'unità disco di destinazione corretta e fare clic su "Nuovo". 9. Immettere la dimensione desiderata per la partizione e quindi fare clic su "Applica". (Nel nostro caso abbiamo utilizzato l'intero disco). 10. Quando viene visualizzata la finestra a scomparsa che notifica all'utente che Windows sta per creare le partizioni aggiuntive, fare clic su "OK". 11. Nella schermata "Dove installare Windows", fare clic su "Successivo". 12. Nella schermata di notifica "L'utente deve modificare la password prima dell'accesso", fare clic su "OK". 13. Inserire una nuova password in entrambi i campi e fare clic sul tasto freccia per proseguire. 14. Nella schermata "La tua password è stata modificata", fare clic su "OK". Configurazione della rete sul server 1. Fare clic su "Start Pannello di controllo Reti e Internet Centro connessioni di rete e condivisione, e selezionare l'opzione "Modifica impostazioni dell'adattatore". 2. Fare clic sulla voce relativa all'adattatore di rete col tasto destro del mouse e selezionare la voce "Proprietà" dal menu a discesa. 3. Selezionare "Protocollo Internet versione 4 (TCP/IPv4)", e quindi fare clic su "Proprietà". Un rapporto sui test di Principled Technologies 11

12 4. Nella schermata proprietà di "Protocollo Internet versione 4 (TCP/IPv4)", selezionare il pulsante radio "Utilizza l'indirizzo IP seguente". 5. Inserire un indirizzo IP statico valido, una maschera di sottorete e un gateway di default. 6. Fare clic su "OK" per chiudere la finestra. 7. Nella finestra "Proprietà di connessione d'area locale" fare clic su "Chiudi". 8. Chiudere la finestra delle connessioni di rete. Installazione degli aggiornamenti di sistema su Windows Server 2008 R2 Abbiamo proceduto all'installazione di tutti gli upgrade critici sul server, utilizzando Windows Update. Configurazione dell'area di storage sul server 1. Nella barra applicazioni, fare clic sull'icona di Server Manager. 2. Sul lato sinistro dello schermo, espandere la voce "Storage", e quindi fare clic su"gestione disco". 3. Fare clic sul primo volume con il tasto destro; quindi selezionare la voce "Inizializza disco". 4. Sul lato destro dello schermo, fare clic sul volume con il tasto destro del mouse e selezionare la voce "Nuovo volume semplice...". 5. Sulla schermata di benvenuto, fare clic su "Successivo". 6. Nella schermata "Specifica dimensioni del volume" lasciare le impostazioni di default e quindi fare clic su "Successivo". 7. Nella schermata "Assegna un percorso o una lettera di unità", selezionare una lettera di unità e quindi fare clic su "Successivo". 8. Nella schermata "Formatta partizione", selezionare l'opzione "NTFS", con una dimensione di allocazione di 64K, e quindi fare clic su "Successivo". 9. Nella schermata "Procedura di creazione guidata del nuovo volume completata", fare clic su "Fine". 10. Ripetere le procedure indicate nei punti da 3 a 9 per i restanti volumi. Aggiunta della regola di Hyper-V R2 SP1 1. Aprire Server Manager e fare clic su "Regole". 2. Fare clic su "Aggiungi regole". 3. Nella pagina "Prima di cominciare", selezionare la casella "Salta questa pagina per default", fare clic su "Successivo". 4. Selezionare la voce "Hyper-V" e fare clic su "Successivo". 5. Nella pagina introduttiva di Hyper-V, fare clic su "Successivo". 6. Nella pagina "Crea reti virtuali", fare clic su "Successivo". 7. Confermare i componenti da installare e fare clic su "Installa". 8. Una volta completata l'installazione, fare clic su "Chiudi". 9. Quando viene visualizzata una notifica che chiede all'utente se desidera riavviare, fare clic su "Si". 10. Attendere il riavvio del sistema ed effettuare l'accesso utilizzando le credenziali di amministratore. 11. Una volta che il desktop viene caricato, verrà visualizzata la schermata dei "Risultati dell'installazione di Hyper- V", per il completamento dell'installazione. 12. Fare clic su "Chiudi". La regola di Hyper-V sarà ora disponibile nella sezione "Regole" di Server Manager. Configurazione di Virtual Network Manager 1. Dalla schermata di Hyper-V Manager, fare clic sulla voce "Virtual Network Manager", posta sul lato destro dello schermo. 2. Nella schermata di Virtual Network Manager, selezionare l'opzione "Internal" (Interno) e quindi fare clic su "Add" (Aggiungi). 3. Nella schermata di Virtual Network Manager, selezionare l'opzione "Apply" (Applica) e quindi fare clic su "OK". Un rapporto sui test di Principled Technologies 12

13 Configurazione delle macchine virtuali (VM) La sezione sotto illustra le procedure richieste per l'installazione del sistema operativo, di Microsoft SQL Server, e le relative configurazioni delle VM. Installazione del sistema operativo delle VM sulla prima macchina virtuale 1. Dalla console VM, effettuare il collegamento all'immagine ISO contenuta nel DVD di installazione di Windows Server 2008 R2. Se l'immagine ISO non è memorizzata nel dispositivo host, avviare prima la macchina virtuale e quindi effettuare il collegamento all'immagine ISO. 2. Avviare la macchina virtuale. 3. Dalla schermata di selezione lingua, cliccare su "Successivo". 4. Quindi fare clic su "Installa ora". 5. Selezionare "Windows Server 2008 R2 Enterprise (Installazione completa)", e fare clic su "Successivo". 6. Fare clic sulla casella "Accetto i termini di licenza", e poi selezionare "Successivo". 7. Fare clic su "Personalizzata". 8. Fare clic su "Next" (Successivo). 9. Nella schermata di notifica "L'utente deve modificare la password prima dell'accesso", fare clic su "OK". 10. Inserire la password amministratore desiderata in entrambi i campi e fare clic sul tasto freccia per proseguire. 11. Nella schermata "La tua password è stata modificata", fare clic su "OK". 12. Collegare il computer in uso a Internet e installare tutti gli aggiornamenti di Windows disponibili. Riavviare, se necessario. 13. Abilitare l'accesso al desktop remoto. 14. Modificare il nome host e riavviare quando richiesto. 15. Creare una cartella condivisa per memorizzare i file degli script di test. Impostare i permessi secondo i requisiti richiesti. 16. Configurare le impostazioni di rete: a. Fare clic su Start Pannello di controllo; fare clic sulla voce "Connessioni di rete" con il tasto destro del mouse e selezionare la voce "Apri". b. Fare clic con il tasto destro del mouse sulla voce relativa al NIC di gestione del traffico della VM e selezionare "Proprietà". c. Selezionare l'opzione "TCP/IP (v4)" e selezionare "Proprietà". d. Impostare l'indirizzo IP, l'indirizzo di sottorete, il gateway e il server DNS per il NIC virtuale destinato a gestire il traffico del server in uscita. Fare clic su "OK" e poi selezionare "Chiudi". 17. Nella macchina virtuale, configurare lo storage VM: a. Fare clic sull'icona di Server Manager, posta nella barra delle applicazioni. b. Sul lato sinistro dello schermo, espandere la voce "Storage", e quindi fare clic su"gestione disco". c. Fare clic sul primo volume con il tasto destro; quindi selezionare la voce "Inizializza disco". d. Sul lato destro dello schermo, fare clic sul volume con il tasto destro del mouse e selezionare la voce "Nuovo volume semplice...". e. Nella schermata di benvenuto, fare clic su "Successivo". f. Nella schermata "Specifica dimensioni del volume" lasciare le impostazioni di default e quindi fare clic su "Successivo". g. Nella schermata "Assegna un percorso o una lettera di unità", selezionare una lettera di unità e quindi fare clic su "Successivo". h. Nella schermata "Formatta partizione", selezionare l'opzione "NTFS", con una dimensione di allocazione di 64K, e quindi fare clic su "Successivo". i. Nella schermata "Procedura di creazione guidata del nuovo volume completata", fare clic su "Fine". j. Ripetere le procedure indicate nei punti da "C" a "I" per i restanti volumi VM. Un rapporto sui test di Principled Technologies 13

14 18. Copiare il file di backup di DVD Store creato in precedenza nel disco del backup virtuale situato all'interno della prima macchina virtuale. Installazione di SQL Server 2008 R2 sul server 1. Inserire il DVD di installazione per SQL Server 2008 R2 nel lettore DVD. 2. Se la funzione di avvio automatico non avvia l'installazione, accedere al contenuto del DVD di SQL Server 2008 R2 e fare doppio clic sull'eseguibile di installazione. 3. Se richiesto da un avviso di.net, fare click su "OK" per abilitare la regola di.net Framework Core. 4. Nella schermata del Centro Installazione di SQL Server, fare clic su "Installation" (Installazione). 5. Fare clic su "New Installation" (Nuova installazione), oppure aggiungere le funzionalità desiderate a un'installazione esistente. 6. Nella schermata "Setup Support Rules" (Imposta regole di supporto), fare clic su "OK". 7. Nella schermata "Product Key" (Chiave prodotto), selezionare la voce relativa alla versione di valutazione gratuita "Enterprise Edition", e poi fare clic su "Next" (Successivo). 8. Nella schermata dei Termini di Licenza, accettare i termini di licenza e quindi fare clic su "Next" (Successivo). 9. Nella schermata "Setup Support Files" (Imposta file di supporto), fare clic su "Install" (Installa). 10. Nella schermata "Setup Support Rules" (Imposta regole di supporto), fare clic su "Next" (Successivo). 11. Nella schermata "Setup Role" (Imposta regola), selezionare l'opzione "SQL Server Feature Installation" (Installazione funzionalità di SQL Server); quindi fare clic su "Next" (Successivo). 12. Nella schermata "SQL Server 2008 R2 Feature Selection" (Selezione funzionalità di SQL Server 2008 R2), selezionare le voci seguenti: Database Engine Services (Servizi del motore di database), Full-Text Search (Ricerca a testo intero), Client Tools Connectivity (Connettività strumenti client), Client Tools Backwards Compatibility (Retrocompatibilità strumenti client), Management Tools Basic (Tool di gestione - Base), Management Tools Complete (Tool di gestione - Completi); quindi, fare clic su "Next" (Successivo). 13. Nella schermata "Installation Rules" (Regole di installazione), fare clic su "Next" (Successivo). 14. Nella schermata dei "Configuration Instance" (Istanza di configurazione), accettare i termini di licenza e quindi fare clic su "Next" (Successivo). 15. Nella schermata "Disk Space" (Spazio su disco), fare clic su "Next" (Successivo). 16. Nella schermata "Server Configuration" (Configurazione Server), modificare le impostazioni dei parametri SQL Server Agent (Agente di SQL Server) e SQL Server Database Engine (Motore del database di SQL Server), su "NT AUTHORITY\SYSTEM"; quindi, fare clic su "Next" (Successivo). 17. Nella schermata "Database Engine Configuration" (Configurazione motore del database), selezionare la modalità "Mixed Mode" (Modalità mista); inserire una password per l'account dell'amministratore di sistema (sa) e quindi fare clic sull'opzione "Add Current User" (Aggiungi utente corrente); infine, fare clic su "Next" (Successivo). 18. Nella schermata "Error Reporting" (Rapporti di errore), fare clic su "Next" (Successivo). 19. Nella schermata "Installation Configuration Rules" (Regole di configurazione dell'installazione), fare clic su "Next" (Successivo). 20. Nella schermata "Installation" (Installazione), fare clic su "Install" (Install). 21. Nella schermata "Installation" (Installazione), fare clic su "Install" (Installa). 22. Importante: Ripetere il processo di installazione per altre tre volte, fino a creare un totale di quattro istanze di SQL Server 2008 R Installare SQL Server 2008 R2 Service Pack 1, e applicare le patch su tutte le istanze. Configurazione di SQL Server 2008 R2 Dopo l'installazione di SQL Server 2008 R2, abbiamo abilitato i servizi SQL Server Browser e il protocollo TCP/IP. Abbiamo seguito questo processo per le configurazioni seguenti: 1. Fare clic su Start Strumenti di amministrazione Servizi. Un rapporto sui test di Principled Technologies 14

15 2. Sul lato destro dello schermo, fare clic sulla voce "SQL Server Browser" con il tasto destro del mouse, e selezionare la voce "Proprietà" dal menu a discesa. 3. Nel menu a discesa della funzione "Avvio", selezionare la voce "Automatico" e quindi cliccare "OK" per confermare. 4. Chiudere la finestra "Servizi". 5. Fare clic su Start Tutti i programmi Microsoft SQL Server 2008 R2 Strumenti di configurazione SQL Server Configuration Manager. 6. Selezionare la voce "Servizi di SQL Server", posta sul lato sinistro dello schermo. 7. Sul lato destro dello schermo, fare clic sulla voce "SQL Server Browser" con il tasto destro del mouse, e selezionare "Avvia" dal menu a discesa. 8. Sul lato sinistro dello schermo, espandere la sezione "Configurazione di rete di SQL Server", e selezionare i protocolli relativi alla voce "MSSQLSERVER" (in cui la denominazione MSSQLSERVER rappresenta il nome della prima istanza di SQL Server). 9. Sul lato destro dello schermo, fare clic sulla voce "TCP/IP" con il tasto destro del mouse, e selezionare "Enable" (Abilita) dal menu a discesa. 10. Ripetere le operazioni di cui al Punto 9 per le tre istanze di SQL Server restanti. 11. Sul lato sinistro dello schermo, selezionare la voce "SQL Server Services" (Servizi di SQL Server). 12. Sul lato destro dello schermo, fare clic sulla voce "SQL Server (MSSQLSERVER)" con il tasto destro del mouse, e selezionare "Riavvia" dal menu a discesa. 13. Ripetere le operazioni di cui al Punto 12 per le tre istanze di SQL Server restanti. Configurazione delle VM aggiuntive su Hyper-V 1. In Hyper-V, assicurarsi che la VM1 sia attiva. 2. Accedere alla sezione in cui è memorizzato il file VHD e duplicare tale file per 7 volte. 3. Dalla schermata di Hyper-V, fare clic su Server Nuova macchina virtuale, con il tasto destro del mouse; quindi, inserire il nome "VM2" e fare clic su "Next" (Successivo). 4. Nella schermata "Assign Memory" (Assegna memoria), selezionare "5632", e fare clic su "Next" (Successivo). 5. Nella schermata "Configure networking" (Configurazione di rete), selezionare la rete che si desidera configurare, e fare clic su "Next" (Successivo). 6. Nella schermata di connessione "Virtual Hard Disk" (Hard Disk Virtuale), selezionare la voce "Use an existing" (Utilizza un'unità esistente), e scorrere il menu fino alla cartella in cui sono stati creati i duplicati del file VHD principale della VM originale. 7. Ripetere la medesima procedura per le restanti VM. 8. Assicurarsi che i dischi virtuali associati a ciascuna VM siano online, e che gli indirizzi IP siano correttamente assegnati. 9. Modificare il nome host di ciascuna VM. Installazione e configurazione dei client dei database Per gli script DS2 è stato utilizzato un server Dell PowerEdge R900 per i client virtuali, al fine di simulare un determinato numero di utenti che mettono sotto carico sul server. Windows Server 2008 R2 con Hyper-V è stato installato su un server Dell PowerEdge R900, come già illustrato nelle fasi precedenti della procedura. Abbiamo poi installato Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition su tutte le otto VM utilizzate per i client virtuali. Ogni macchina virtuale era dotata di un processore virtuale, 2 GB di memoria e di un adattatore di rete virtuale. Successivamente abbiamo installato.net Framework 3.5 SP1 su ogni VM, in quanto l'eseguibile di test di DS2 richiede almeno.net2.0. Dopo l'installazione, abbiamo creato una cartella su ogni VM, in cui salvare l'eseguibile di DS2. Abbiamo seguito questo processo per ogni installazione: 1. Installazione di Microsoft Windows Server 2008 R2 Enterprise Edition sul client VM. 2. Assegnare il nome computer Clientx al database del client, in cui "X" indica il numero del client. Un rapporto sui test di Principled Technologies 15

16 3. Per la modalità di licenza, utilizzare le impostazioni di default già assegnate alle cinque connessioni simultanee. 4. Inserire una password di accesso per l'amministratore. 5. Selezionare il fuso orario della Costa Occidentale degli Stati Uniti. 6. Utilizzare le impostazioni tipiche per l'installazione della rete. 7. Inserire il nome Workgroup per il workgroup. 8. Eseguire Windows Update per installare gli aggiornamenti di.net Framework 3.5 SP1, e copiare il file eseguibile del client di DVD Store nella cartella. Creazione degli script sui client del database Per semplificare i testi, abbiamo creato una serie di file batch denominati test.bat, su tutti e otto i client virtuali, al fine di avviare l'eseguibile di DVD Store con i parametri corretti. Abbiamo successivamente salvato i file batch in una cartella dei client, nella seguente directory:c: \clientshare. I file batch contenevano il testo seguente: c:\clientshare\ds2sqlserverdriver.exe --target= ramp_rate=10 --run_time=30 --n_threads=32 --db_size=10gb --think_time=0 -- database_name=ds2 --detailed_view=y --warmup_time=1 --pct_newcustomers=20 -- output_path=c:\clientshare\opmoutds2.txt Configurazione di DVD Store Versione 2.1 Descrizione generale della procedura di generazione dei dati I dati sono stati generati utilizzando lo script Install.pl, incluso nella versione 2.1 di DVD Store, fornendo i parametri relativi alla dimensione del nostro database (10GB), e alla piattaforma su cui è basato (Microsoft SQL Server). Abbiamo successivamente eseguito lo script Install.pl su una utility di sistema in grado di eseguire Linux. Lo script Install.pl ha anche generato lo schema del database. Dopo aver elaborato la generazione dei dati, abbiamo trasferito i file dati e lo schema di creazione su un sistema basato su Windows sul quale era in esecuzione SQL Server 2008 R2 SP1. Abbiamo poi creato un database da 10GB su SQL Server 2008 R2 SP1, per poi eseguire un backup completo, e memorizzando i file del backup sulla directory root "C:", per un più rapido accesso. Abbiamo poi utilizzato quel file di backup per il ripristino del server tra un test e l'altro. Le sole modifiche apportate agli script di generazione dello schema hanno interessato i valori relativi alle dimensioni dei file del nostro database. Abbiamo deliberatamente impostato dimensioni dei file superiori a quelle richieste, per garantire i risultati dei test non fossero influenzati da eventuali incrementi dimensionali dei file. Oltre alla modifica delle dimensioni dei file, lo schema del database è stato creato e caricato secondo le istruzioni fornite nella documentazione di DVD Store. In particolare, abbiamo seguito la procedura riportata sotto: 1. Abbiamo generato i dati e creato il database con la struttura dei file, mediante gli script di creazione del database presenti nel download di DS2. Abbiamo quindi modificato le dimensioni specifiche del nostro database da 10GB, e assegnato le lettere di unità appropriate. 2. Successivamente, abbiamo trasferito i file dal nostro sistema di generazione dati Linux su un sistema Windows sul quale era in esecuzione SQL Server. 3. Utilizzando gli script forniti con DVD Store abbiamo poi creato le tabelle dei database, stored procedure e gli oggetti. 4. Abbiamo impostato la modalità di ripristino del database su "bulk-logged", per evitare il logging di una quantità di eventi eccessiva. 5. Quindi, abbiamo caricato i dati generati nel database. Per effettuare il caricamento dei dati, abbiamo utilizzato la procedura di importazione guidata di SQL Server Management Studio. Quando necessario, abbiamo preservato le opzioni preimpostate degli script originari, come il parametro "Enable Identity Insert". 6. Abbiamo anche creato indici, cataloghi a testo intero, chiavi primarie e chiavi esterne, utilizzando gli script di creazione del database. Un rapporto sui test di Principled Technologies 16

17 7. Abbiamo quindi aggiornato le statistiche di ciascuna tabella, in base agli script di creazione del database, che hanno effettuato il campionamento del 18 percento dei dati della tabella. 8. Nell'istanza di SQL Server abbiamo creato un account utente ds2user SQL Server, utilizzando il seguente script Transact SQL (TSQL): USE [master] GO CREATE LOGIN [ds2user] WITH PASSWORD=N, DEFAULT_DATABASE=[master], DEFAULT_LANGUAGE=[us_english], CHECK_EXPIRATION=OFF, CHECK_POLICY=OFF GO 9. Abbiamo poi impostato la modalità di ripristino del database su "full". 10. In seguito si è proceduto alla creazione dell'indice a testo intero, mediante SQL Server Management Studio. 11. Poi è stato creato un utente del database, e abbiamo mappato tale utente tra quelli con accesso a SQL Server. 12. Successivamente, è stato effettuato un backup completo del database. Il backup ci ha consentito di ripristinare i database allo stato originario in modo relativamente veloce, tra un test e l'altro. La Figura 6 illustra le modifiche apportate ai file iniziali. Nome logico Gruppo file Dimensione iniziale (MB) File del database primary PRIMARY 3 cust1 DS_CUST_FG cust2 DS_CUST_FG ind1 DS_IND_FG ind2 DS_IND_FG ds_misc1 DS_MISC_FG ds_misc2 DS_MISC_FG orders1 DS_ORDERS orders2 DS_ORDERS File di log ds_log Non applicabile Figura 6. Le nostre modifiche ai file iniziali. Modifica dello script dei parametri di carico - modulo ds2xdriver.cs Una nuova funzionalità della versione 2.1 di DVD Store è la possibilità di gestire destinazioni multiple da un singolo client sorgente. Noi abbiamo utilizzato tale funzionalità. Al fine di poter registrare il volume di ordini al minuto generati da ogni singolo database di destinazione, abbiamo modificato il modulo ds2xdriver, in modo che tale dato fosse inserito nei file di log relativi a ogni sistema client. Per compiere tale operazione, abbiamo utilizzato il metodo StreamWriter per creare un nuovo file di testo sul sistema client, e i metodi WriteLine e Flush per scrivere i valori risultanti sui file durante l'esecuzione dei test. Abbiamo inoltre aggiunto ulteriori funzionalità per gestire database con nomi differenti. Una volta effettuate le modifiche, abbiamo ricompilato i moduli ds2xdriver.cs e ds2sqlserverfns.cs di Windows, seguendo le istruzioni contenute nella documentazione di DVD Store. Dato che le istruzioni fornite da DS2 erano riferite Un rapporto sui test di Principled Technologies 17

18 alla compilazione da riga di comando, abbiamo seguito la procedura indicata di seguito, su un sistema dotato di Visual Studio: 1. Aprire una riga di comando. 2. Utilizzare il comando "cd" per accedere alla directory contenente i file sorgente. 3. Eseguire il comando seguente: csc /out:ds2sqlserverdriver.exe ds2xdriver.cs ds2sqlserverfns.cs /d:use_win32_timer /d:gen_perf_ctrs Misurazione dei consumi energetici Per misurare i consumi energetici delle due soluzioni durante l'esecuzione dei test, abbiamo utilizzato un analizzatore di potenza/datalogger di Extech Instruments (www.extech.com). Per fare ciò abbiamo collegato il cavo di alimentazione del server sottoposto a test, alla presa di uscita dell'analizzatore di potenza. Successivamente, abbiamo collegato il cavo di alimentazione proveniente dal connettore di alimentazione in ingresso dell'analizzatore di potenza a una presa di rete. Abbiamo quindi utilizzato il software di acquisizione dati dell'analizzatore di potenza (versione 2.11) per catturare i dati rilevati. Il software è stato installato su un PC dotato di processore Intel separato, collegato all'analizzatore di potenza mediante un cavo RS-232. La misurazione dei consumi energetici è stata effettuata con intervalli di un secondo. Infine abbiamo registrato i dati relativi ai consumi energetici (in Watt), per ciascun sistema, durante il test, basati su rilevamenti effettuati a intervalli di 1 secondo. Per calcolare il consumo energetico medio, abbiamo utilizzato i valori relativi al consumo medio dei sistemi quando questi stavano funzionando al massimo carico. Un rapporto sui test di Principled Technologies 18

19 APPENDICE - I RISULTATI DEI TEST IN DETTAGLIO La Figura 7 mostra i risultati dei test delle prestazioni dei database, effettuati utilizzando il benchmark DVD Store 2.1. Il test sul database è stato eseguito tre volte, con determinazione dei valori medi ottenuti dai tre test. La colonna "3 a esecuzione" rappresenta i valori medi per la soluzione basata su HDD, e la colonna "2 a esecuzione" rappresenta i valori medi per la soluzione basata su SSD. Risultati delle performance del database Soluzione HDD 1 a Soluzione Kingston SSD esecuzione 2 a esecuzione 3 a esecuzione 1 a esecuzione 2 a esecuzione 3 a esecuzione VM VM VM VM VM VM VM VM OPM totali Utilizzo CPU (%) 38,5 40,0 39,1 92,8 92,9 92,8 Figura 7: Prestazioni totali del database espresse in ordini per minuto, riferite alle due soluzioni testate. I valori più elevati indicano prestazioni migliori. La Figura 8 illustra i contatori relativi all'utilizzo dei dischi per volume del database durante l'esecuzione dei test. Per la soluzione basata su HDD, abbiamo configurato 20 dischi sul Dell PowerVault MD1220 esterno, configurati in modalità RAID 10, per le VM e per il volume del database. Per la soluzione basata su SSD, abbiamo configurato quattro dischi interni SSD Kingston da 200GB, configurati in modalità RAID 10, per le VM e per il volume del database. Entrambi i sistemi erano dotati di due drive configurati in modalità RAID 1 negli alloggiamenti interni, dedicati ai sistemi operativi. Tali drive sono rimasti inattivi per la maggior parte del tempo durante l'esecuzione dei testi, e pertanto tali volumi non sono stati inclusi nei contatori di attività dei dischi. I risultati riportati rappresentano una media dei valori rilevati durante i test. Utilizzo del disco (volume del database) Soluzione HDD Soluzione Kingston SSD 1 o test 2 o test 3 o test 1 o test 2 o test 3 o test Letture/sec 2.851, , , , , ,6 Scritture/sec 3.246, , , , , ,0 Trasferimenti/sec 6.097, , , , , ,6 Utilizzo del disco (%) 100,0 100,0 100,0 79,0 78,9 78,2 Figura 8: Utilizzo del disco riferito ai volumi dei database delle due soluzioni testate. Valori al secondo più elevati in lettura, scrittura o trasferimento indicano prestazioni migliori. Una percentuale di utilizzo del disco inferiore indica prestazioni migliori. Un rapporto sui test di Principled Technologies 19

20 La Figura 9 illustra i contatori relativi all'utilizzo del disco per il volume dei log durante l'esecuzione dei test. Per la soluzione basata su HDD, abbiamo configurato quattro dischi sul Dell PowerVault MD1220 esterno, configurati in modalità RAID 10, per il volume dei log. Per la soluzione basata su SSD, abbiamo configurato due dischi interni SSD Kingston da 200GB, configurati in modalità RAID 1, per le VM e per il volume dei log. I risultati riportati rappresentano una media dei valori rilevati durante i test. Utilizzo del disco (volume dei log) Soluzione HDD Soluzione Kingston SSD 1 o test 2 o test 3 o test 1 o test 2 o test 3 o test Letture/sec 10,0 10,1 10,3 29,5 30,2 32,2 Scritture/sec 1.795, , , , , ,4 Trasferimenti/sec 1.805, , , , , ,6 Utilizzo del disco (%) 67,0 67,2 67,0 45,8 45,7 45,5 Figura 9: Utilizzo del disco riferito ai volumi di log delle due soluzioni testate. Valori al secondo più elevati in lettura, scrittura o trasferimento indicano prestazioni migliori. Una percentuale di utilizzo del disco inferiore indica prestazioni migliori. La Figura 10 mostra il consumo energetico (in watt), richiesto dalle due soluzioni durante il funzionamento in standby. Si noti che i dati statistici riferiti alla soluzione basata su HDD includono anche i consumi energetici dello chassis esterno, oltre a quelli del server. La soluzione basata su SSD non utilizzava unità di storage esterne, pertanto i valori di consumo energetico sono riferiti al solo server. Misurazioni del consumo energetico con sistema in standby Soluzione HDD Soluzione Kingston SSD 1 o test 2 o test 3 o test 1 o test 2 o test 3 o test Server (W) 191,3 193,1 192,6 181,1 181,0 181,3 Storage esterno (W) 177,9 181,3 177,9 N/D N/D N/D Potenza totale (W) 369,2 374,4 370,5 181,1 181,0 181,3 Figura 10: Consumo energetico in Watt, riferiti a entrambe le soluzioni testate durante il funzionamento in modalità standby. I valori inferiori indicano prestazioni migliori. La Figura 11 mostra il consumo energetico (in watt), richiesto dalle due soluzioni durante l'esecuzione dei database sotto carico. Si noti che i dati statistici riferiti alla soluzione basata su HDD includono anche i consumi energetici dello chassis esterno, oltre a quelli del server. La soluzione basata su SSD non utilizzava unità di storage esterne, pertanto i valori di consumo energetico sono riferiti al solo server. Misurazioni del consumo energetico durante il funzionamento con picco di carico massimo Soluzione HDD Soluzione Kingston SSD 1 o test 2 o test 3 o test 1 o test 2 o test 3 o test Server (W) 274,0 273,7 273,6 326,7 326,4 326,2 Storage esterno (W) 209,5 209,8 210,2 N/D N/D N/D Potenza totale (W) 483,5 483,5 483,8 326,7 326,4 326,2 Figura 11: Consumo energetico in Watt, riferito a entrambe le soluzioni testate durante il funzionamento sotto carico massimo. I valori inferiori indicano prestazioni migliori. Un rapporto sui test di Principled Technologies 20

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