FC、iSCSI、およびNFSを使用するVMware vSphereとESX3.5パフォーマンス比較(ジャンボフレームも)


NetApp社のテクニカルレポート
を独自解釈でつまんで翻訳・要約したいと思います。

大変興味深いテクニカルレポートだと思いますので、是非リンク先の英文を読んでみてください。


1.2 目的

NetAppストレージを使ったESX3.5とvSphere環境で、FC、ソフトウェアイニシエータiSCSI、NFSの性能を比較するために行われたテストの結果です。

1.3 方法

セットアップされた環境で、ESXとvSphereホストからNetAppストレージへ標準的なベンチマークIometerを使用し軽い量から重い量までのワークロードを各プロトコルの性能測定した。

Iometerのテストは、
・4KB request size、75% read、25% write、100%ランダムアクセス
・8KB request size、75% read、25% write、100%ランダムアクセス
仮想マシン数は、32、96、160
仮想マシンでは全部で、128、384、640の未処理のI/Osが実行されている(各queue depth=4)

各仮想マシンはIometerを実行していて、各仮想マシンは8つのVMware ESX3.5 またはVMware vSphere ホストサーバーに均等に配置されています。

2. 性能概要

これらのテストケースは帯域幅見解からプロトコルの違いを目立たせるように設計されませんでした。
より小さい4Kと8Kの要求は、多くの要求(すなわち、IOPS)を生成しますが、必ずGigEと10GigEネットワークかFC接続を飽和状態にすることができるくらい大きいデータの量を動かすというわけではありません。 

2.1 VSPHEREとESX3.5プロトコル性能と効率を比較

ESX3.5とvSphereとの、スループットとプロトコル効率を比較します。
特定のレベルのスループットを発生させるとき、より少ないESX CPUリソースを消費するなら他のプロトコルと比べて、プロトコルがより効率的であると考えています。 

次の興味深いことがわかりました。
  • IOPSで測定される総合的な性能について、vSphereがESX3.5と変わらない性能を持っていることがわかりました。
    CPU使用率について、FCかNFSのどちらかを使用するとき、vSphereが約6%から23%より少ないESXホストCPUリソースを消費したのがわかりました。

  • iSCSIプロトコルについて、ESX3.5と比べて、vSphereが約35%から43%より少ないESXホストCPUリソースを消費したのがわかりました。

  • ESX3.5を使用するとき、NFSと比べてiSCSIは約26%から42%より多くのESXホストCPUリソースを消費しました。
    vSphereでは、NFSと比べてiSCSIを使用することで消費されたESXホストCPUリソースは、約5%から6%より低かったです。

全体的に見てテストでは、ESX3.5と比べてvSphereは変わらない性能と、より大きいプロトコル効率を提供したのを示しました。

2.2 VSPHEREのプロトコル性能を比較

vSphereだけでスループット、ESX CPU使用率、および応答時間を比較するテストの概要を提供します。

次の興味深いことがわかりました。

  • シングルパスFC性能と比べ、vSphereのすべてのプロトコルで約9%以内にはあることがわかった。

  • CPU使用率では、シングルパスFCと比べて、NFSとiSCSIが10%から45%より多くのESX CPUリソースを消費したのがわかりました。
    NFSとiSCSIがあるGigabitイーサネットか10のGigabitイーサネットを使用するか否かに関係なく、これは本当でした。

  • ロードバランシングがあるFCを使用した性能が、シングルパスFCを使用している性能と比べ変わらないことがわかりました。
    さらに、シングルパスFCを使用すると比べて、ロードバランシングがあるFCを使用すると、より多くのvSphere CPUリソースがわずかに消費されたのがわかりました。

  • すべてのテストケースでプロトコル間で異なる応答時間を測定しました。

ジャンボフレーム

vSphereは現在、公式にNFSとiSCSIがあるジャンボフレームをサポートします。
ジャンボフレームでもテストをしました。
ワークロードで使用される小さい要求サイズでは、ジャンボフレームにより総合的な性能が向上しないと予想されました。

これらのテストを実行した後の観測は以下の通りです

  • ジャンボフレームとジャンボフレームなしでのNFSではだいたい近い性能でした
    そしてジャンボフレームありNFSでは、ジャンボフレームなしと比べ約6%から20%より少ないESX CPUリソースですみました。

  • ジャンボフレームとジャンボフレームなしでのiSCSIではわずかに低い性能でした
    そしてジャンボフレームありiSCSIでは、ジャンボフレームなしと比べ約12%から20%より少ないESX CPUリソースですみました。





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