思科虚拟主机测评

CiscoUCS在东-西网络延迟方面优于惠普刀片服务器性能简介2013年7月要点更高的性能思科统一计算系统(CiscoUCS)可提供始终如一的低延迟和高工作负载吞吐量.
更快的事务处理速度对于每个测试组和每一种数据包大小(用户数据报协议[UDP]、TCP和往返时间[RTT]TCP),CiscoUCS都表现出比配有虚拟连接的HPBladeSystemc7000更低的延迟.
更快的虚拟环境对于测试的每个虚拟机迁移组大小,CiscoUCS提供的性能均高于惠普虚拟连接FlexFabric和Flex-10/10D(虚拟机迁移速度更快).
架构举足轻重.
企业可以通过思科统一计算系统(CiscoUCS)获得速度更快、延迟更短的应用和虚拟化环境.
CiscoUCS和HPBladeSystem拥有显著不同的架构.
这些不同之处有助于CiscoUCS在服务器之间提供一致性、可见性和可转移性,不论是虚拟服务器还是物理服务器都是如此.
思科创新性地在CiscoUCS核心构建端到端交换矩阵,使业务应用运行得更好、更快.
CiscoUCS专门用作单个大型虚拟机箱,可在单个管理和连接域中支持最多160个刀片或机架式服务器.
这个独特的架构提供了在CiscoUCS域中的任何位置放置工作负载的灵活性,以及一致的网络性能.
CiscoUCS架构的重要优势包括减少所有I/O操作间的延迟并实现物理服务器之间的I/O延迟一致性.
思科已经证实惠普有关CiscoUCS延迟的声明是错误的:就思科针对配有虚拟连接的HPBladeSystemc7000执行的每个使用案例测试而言,CiscoUCS的延迟最低并且虚拟机迁移时间最快,而不是惠普.
本文介绍CiscoUCS统一交换矩阵的工作方式,并展示CiscoUCS与配有虚拟连接的HPBladeSystemc7000的综合延迟测试结果.
CiscoUCS统一交换矩阵的工作方式CiscoUCS使用统一交换矩阵创建一个可同时支持刀片和机架式服务器的集中管理型物理分布式虚拟机箱.
每个CiscoUCS域都将计算、网络、管理、虚拟化和存储访问统一到一个彻底简化的集成架构中.
与在其他x86架构刀片服务器中不同,所有的CiscoUCS连接(包括以太网、光纤通道和管理网络)都由CiscoUCS交换矩阵互联集中处理,从而降低成本并简化配置和管理.
在CiscoUCS架构中,有两个CiscoUCS交换矩阵扩展器将统一交换矩阵引入到每个刀片服务器机箱中.
每个交换矩阵扩展器都与CiscoUCS交换矩阵互联通信.
2013思科系统公司.
版权所有.
本文档所含内容为思科公开发布的信息.
第1页UCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLE123456789101112131415161234567891011121314151617181920212223242526272829303132123456789101112131415161234567891011121314151617181920212223242526272829303132UCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEA11XCiscoNexus5548交换机CiscoNexus5548交换机CiscoUCS6248UP交换矩阵互联交换机ASICsCiscoUCS2208XP交换矩阵扩展器CiscoUCS5108刀片服务器机箱一个包含多达160台服务器的逻辑机箱惠普虚拟连接模块HPc7000刀片服务器柜两个物理和逻辑机箱,每个包含16台服务器图1.
传入和传出同一机箱内刀片服务器的CiscoUCS和HPBladeSystem流量CiscoUCS在东-西网络延迟方面优于惠普刀片服务器CiscoUCS交换矩阵扩展器CiscoUCS交换矩阵扩展器将系统交换矩阵互联中的I/O交换矩阵引入到CiscoUCS刀片服务器机箱中.
它们支持无损失确定性以太网和以太网光纤通道(FCoE)交换矩阵,将CiscoUCS域中的所有刀片服务器和机箱连接到一个聚合系统中.
每个交换矩阵扩展器逻辑上是一个分布式线路卡,因此不会执行任何交换任务,并且可作为交换矩阵互连的扩展来管理.
这种方法将交换功能从机箱中移除,从而降低整体基础设施和管理复杂性并减少所需的交换机总数量.
它允许单个CiscoUCS域扩展到多个机箱,从任何一个机箱到任何其他机箱都保持同一个跳数.
这种从根本上简化的架构可提供一致而稳定的网络性能,帮助CiscoUCS在刀片服务器市场位居领先地位.
CiscoUCS交换矩阵扩展器还消除了管理模块的需要.
借助CiscoSingleConnect技术,CiscoUCS交换矩阵扩展器将管理网络引入到刀片服务器机箱中,并将其连接分配给每个刀片服务器的集成管理控制器和环境管理组件.
CiscoUCS刀片服务器机箱通常配有两个交换矩阵扩展器,通过主用-主用上游链路为每个8插槽机箱提供高达160Gbps的I/O带宽并提供较高的可用性和资源利用率.
思科统一交换矩阵基于行业标准,通过嵌入芯片的思科创新技术提高性能.
这一端到端解决方案帮助业务应用运行得更好、更快.
CiscoUCS交换矩阵互联CiscoUCS交换矩阵互联为整个系统提供单点管理和连接.
所有的机架式和刀片服务器机箱都通过交换矩阵扩展器连接到交换矩阵互联,使它们成为单个高可用管理域的一部分.
CiscoUCS交换矩阵互联为所有可动态配置的服务器提供到LAN和SAN连接的统一访问.
机箱内及机箱间的流量尝试降低服务器之间的延迟时,任何供应商的最佳方案都是减少服务器之间通信数据的跳数.
对于HPBladeSystem,只能通过将通信保持在单个16刀片服务器机箱内部才能达到最佳情况,如图1中的路径X所示.
当性能至关重要时,此要求就限制了工作负载放置的灵活性.
对于CiscoUCS,域中任何位置的流量已进行优化并使用与图1中的路径A类似的路径,与物理机箱位置无关.
如前所述,CiscoUCS交换矩阵扩展器并不是交换机,而是一个将流量传递到交换矩阵互联的聚合器.
当通信必须从一个机箱传输到另一机箱时,架构的差别即一目了然.
CiscoUCS交换矩阵互联集中管理CiscoUCS中的流量以及传入和传出系统的流量.
对于从某个机箱传到同一CiscoUCS中另一机箱的流量,则无需离开CiscoUCS并通过其他外部交换机来路由数据包(请参考图2中的路径B).
此功能展示了将CiscoUCS用作单个虚拟机箱,并提供在CiscoUCS中的任何位置放置工作负载的灵活性以及网络性能一致性保证的多种方法中的一种.
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第2页UCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLE123456789101112131415161234567891011121314151617181920212223242526272829303132123456789101112131415161234567891011121314151617181920212223242526272829303132UCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLEUCSB200M3CONSOLE1123BYCiscoNexus5548交换机CiscoNexus5548交换机CiscoUCS6248UP交换矩阵互联交换机ASICsCiscoUCS2208XP交换矩阵扩展器CiscoUCS5108刀片服务器机箱一个包含多达160台服务器的逻辑机箱惠普虚拟连接模块HPc7000刀片服务器柜两个物理和逻辑机箱,每个包含16台服务器图2.
传入和传出不同机箱内刀片服务器的CiscoUCS和HPBladeSystem流量CiscoUCS在东-西网络延迟方面优于惠普刀片服务器相反,按照配置HPBladeSystem机箱、网络和服务器的惠普最佳实践,HPBladeSystem机箱间的流量必须先通过惠普虚拟连接模块(请参考图2中的路径Y).
然后,流量经由外部交换机并通过第二个惠普虚拟连接模块返回,从而强制进行三次网络跳,造成更高的延迟.
虽然惠普将其称为虚拟连接模块,但它包含一个可执行交换功能的交换机特定应用集成电路(ASIC),因此它是一个交换机.
惠普最多支持在4个机箱中提供惠普虚拟连接模块之间的堆栈连接.
由于CiscoUCS多机箱结果优于惠普最佳的单机箱结果,因此本文中不包含堆栈测量.
客户通常不使用堆栈连接,因为此类连接会占用可用作上游链路的端口,还不支持光纤通道连接,导致内部生成树流量路径缺乏可见性.
有关其他测试结果和详细信息,请联系您的思科销售代表.
测试配置和结果我们通过两个不同的测试案例,对单个机箱内和多个机箱间的流量进行了测量,以确定实际的刀片服务器至刀片服务器性能.
在第一组测试中,随着负载规模的增加,通过一系列传输协议测试(用户数据报协议[UDP]、TCP和往返时间[RTT]TCP)对原始延迟进行了测量.
在第二组测试中,对虚拟机迁移时间进行了测量.
这次测量是通过将加载的虚拟机从一个刀片服务器移到另一个刀片服务器实现的.
对于不同制造商提供的相关延迟和虚拟机迁移测试,每个服务器的配置都相同.
表1显示CiscoUCS和HPBladeSystemc7000刀片服务器解决方案配置.
每个刀片服务器解决方案都在相同的环境条件下运行,并且运行相同的延迟测量基准和虚拟机工作负载.
我们收集了不同交换矩阵配置下的数千个采样数据,在此提供的结果只是其中的一部分.
有关其他测试结果和详细信息,请联系您的思科销售代表.
应用延迟TCP事务往返时间思科通过采用单个网络交换矩阵拓扑配置的单个网络适配器在每台主机上加载了SUSELinuxEnterpriseServer11SP2操作系统.
主机BIOS和操作系统内核都针对思科和惠普系统的性能进行了优化.
标准网络分析工具Netperf用于测量UDP与TCP延迟以及RTTTCP延迟.
测试对实际的刀片服务器间延迟进行了测量,以获取真实的结果(图3).
延迟测试结果表明:对于每个测试组和每一种数据包大小(UDP、TCP和RTTTCP),CiscoUCS都表现出比配有虚拟连接的HPBladeSystemc7000更低的延迟.
有关完整的测试详细信息,请联系您的思科销售代表.
随着每个测试中数据包大小的增加,与CiscoUCS相比,配有虚拟连接的HPBladeSystemc7000也显现出更多缺点.
如图3所示,CiscoUCS的单机箱测试和多机箱测试性能几乎相差无几.
此外,配有虚拟连接的HPBladeSystemc7000的延迟比CiscoUCS高31-70%.
对于配有虚拟连接的HPBladeSystemc7000,当流量传出机箱后,延迟会急剧增加.
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第3页表1.
用于延迟测试的思科和惠普配置外壳使用的机箱机柜管理模块每个机箱的内部I/O模块数从刀片服务器到机箱的物理链路一个交换网络上的最大服务器数量刀片服务器型号外形处理器内存硬盘驱动器网络软件延迟测试主机操作系统虚拟机迁移测试原始设备制造商(OEM)VMwareESXi版本虚拟机迁移测试VMwareESXi网络驱动程序虚拟机迁移测试VMwareESXi访客操作系统CiscoUCS5108刀片服务器机箱2个思科UCS5108刀片服务器机箱2个CiscoUCS6248UP48端口交换矩阵互联2个CiscoUCS2204XP交换矩阵扩展器1个从交换矩阵扩展器到交换矩阵互联的万兆以太网上游链路160CiscoUCSB200M3刀片服务器半宽2个英特尔至强处理器E5-26808个8-GBDDR3RDIMMPC3L-128002个300-GB10,000-rpm6-GbpsRAID1CiscoUCS1240虚拟接口卡(VIC)CiscoUCSB200M3刀片服务器SUSELinuxEnterpriseServer11SP2VMwareESXi-5.
1.
0-799733-custom-Cisco-2.
1.
0.
3版本2.
1.
2.
22MicrosoftWindowsServer2008R2SP1HPBladeSystemc70002个HPc7000机箱每个机箱配有2个惠普板载管理模块2个惠普虚拟连接FlexFabric10Gb模块或2个惠普虚拟连接Flex-10/D模块(两种模块都已测试)Modules(bothweretested)内部10Gbps交换机柜16HPBladeSystemBL460cGen8半高2个英特尔至强处理器E5-26808个8-GBDDR3RDIMMPC3L-128002个300-GB10,000-rpm6-GbpsRAID1HPFlexFabric10Gb适配器HPBladeSystemBL460cGen8SUSELinuxEnterpriseServer11SP2VMwareESXi-5.
1.
0-799733-HP-5.
34.
23版本4.
2.
327.
0MicrosoftWindowsServer2008R2SP1CiscoUCS在东-西网络延迟方面优于惠普刀片服务器2013思科系统公司.
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第4页2001801601401201008060I/O延迟时间CiscoUCSCiscoUCS(机箱至机箱)HPFlexFabricHPFlex10DFlex10D至FlexFabric(机箱至机箱)值越低表示性能越好1416642561,0244,09616,384图3.
I/O延迟时间数据包大小(字节)CiscoUCS在东-西网络延迟方面优于惠普刀片服务器实际延迟高于理论假设.
在针对端到端网络堆栈的ASIC和网络设计优化方面,思科始终保持着领先地位,能确保业务应用和虚拟环境更好地运行.
虚拟机迁移时间思科测试了将虚拟机从一个刀片服务器迁移到另一个刀片服务器所需的时间量.
测试中使用了VMwareESXi虚拟机监控程序,并且虚拟机的分配内存没有超过主机内存总量.
每个主机上都加载了MicrosoftWindowsServer2008SP1访客操作系统,并运行Prime95测试软件,以便将存储和处理器推向极限.
测试中还使用了采用单个网络交换矩阵拓扑配置的单个网络适配器.
思科和惠普系统都采用开箱配置接受测试,未进行其他优化.
默认情况下,VMwareESXi将CiscoUCS域中的全部160台服务器视为单个管理域的一部分.
因此,所有针对CiscoUCS的测试都是在多个机箱之间执行.
虚拟机迁移测试结果表明:对于测试的每一种虚拟机迁移组大小(4GB、8GB[如图4所示]和16GB),CiscoUCS都表现出比惠普虚拟连接FlexFabric和Flex-10/10D更高的性能(虚拟机迁移速度更快).
随着虚拟机大小和网络负载的增加,CiscoUCS的性能优势也更加显著.
惠普虚拟连接Flex-10/10D和惠普虚拟连接FlexFabric暴露出了严重的带宽性能限制.
从惠普虚拟连接模块采集的平均带宽数据与CiscoUCS相比较的结果如下:oCiscoUCS平均为9.
5Gbpso惠普虚拟连接Flex-10/10D平均为6Gbpso惠普虚拟连接FlexFabric平均为5.
5Gbps总结配有统一交换矩阵的CiscoUCS拥有高效的架构,此架构能够始终如一地为企业应用提供更低的网络延迟和更高的网络性能.
这一彻底简化且具成本效益的设计通过采用CiscoUCS交换矩阵扩展器和交换矩阵互联,只需一跳即可在单个机箱内和多个机箱间将数据从一个刀片服务器快速移动到另一个刀片服务器,从而消除了复杂性并减少了网络跳数.
与惠普的声明相反,CiscoUCS能提供比配有虚拟连接的HPBladeSystemc7000更低的延迟和更高的性能.
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第5页TCP事务RTT(微秒)虚拟机迁移时间CiscoUCS(机箱至机箱)HPFlexFabric(单机箱)HPFlex10D(单机箱)HPFlex10D至FlexFabric(机箱至机箱)值越低表示性能越好020406080100120140平均时间(秒)图4.
虚拟机迁移时间CiscoUCS在东-西网络延迟方面优于惠普刀片服务器更多详情有关得出这些结果的性能测试的更多信息,请联系您的思科销售代表.
有关CiscoUCS的更多信息,请访问http://www.
cisco.
com/go/ucs.
有关CiscoUCS交换矩阵扩展器的更多信息,请访问http://www.
cisco.
com/en/US/products/ps10265/products.
html.
有关Netperf的更多信息,请访问http://www.
netperf.
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有关CiscoUCS性能的更多信息,请访问http://www.
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com/go/ucsatwork.
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