【Oracle ORION編】サーバ環境が進化する今話題のPCIe SSDを評価してみた

1. Slightly Ahead!!
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サーバ環境が進化する
今話題のPCIe SSDを評価してみた！
（Oracle ORION編）
日商エレクトロニクス株式会社
マーケティング本部
SODCグループ
1

2. Slightly Ahead!!
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前回までのあらすじ
2
 MySQLとSysbenchを使って性能評価を実施。
• 【MySQL編】サーバ環境が進化する今話題のPCIe SSDを評価してみた
http://www.slideshare.net/NisshoLab/pcie-ssd-mysql
 Huawei ES3000は他社のPCIe SSDと比較しても
良さげなパフォーマンスが出た。
• ReadOnlyモードで1.2倍
• ReadWriteモードで1.5倍
 MySQLのパフォーマンス向上が確認できたので
他のDBでも性能が向上すると思われる。
 今回は、Oracle ORIONで評価してみます。

3. Slightly Ahead!!
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いきなりCM
3

4. Slightly Ahead!!
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今回評価で使用したPCIe SSDは？
4
 5つの容量モデル :
600GB, 800GB, 1.2TB, 2.4TB, 3.2TB
 ホームファクタ
Half-Height/Half-Length
Full-Height/Half-Length
 PCIe 2.0 x8 規格に対応
 MLC Flash Chip採用
Huawei ES3000
高性能かつ高信頼性のPCIe SSD

5. Slightly Ahead!!
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Huawei ES3000とは？
5
高信頼性
高性能
 FPGAコントローラ搭載：ホスト側の処理負荷を軽減
 DDR3メモリ・キャッシュ搭載：FPGAあたり1GB
 ダブルスケジューリング：Write処理とGC処理を並列処理
 ECCによるデータ保護＋Dynamic RAID-5 EngineでFlash Chip障害にも対応
 データスクラビングにて不良ブロックを自動的にリプレース
 大容量キャパシタにより突発的な電源断時のキャッシュデータ消失を防止
速くて、信頼でき、運用し易い PCIe SSDらしい。
運用管理
 ログ機能によるデバイスのヘルス状況管理
 ポーリング/トラップ監視可能なSNMPをサポート
 書込み限度/不良ブロック管理などを実現する管理機能実装

6. Slightly Ahead!!
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評価されたお客様の声
6
B社さま（オンラインゲーム等の企画・開発・運営企業）
まるでシャア専用ですね。
C社さま（インターネット総合サービス企業）
コストパフォーマンスの高さに驚きました。
D社さま（ECサイト運営会社）
ベンチマークが他社製品より2～3倍程高速。

7. Slightly Ahead!!
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CMおわり
7

8. Slightly Ahead!!
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評価してみました（作り方）
8
Oracle ORION煮込み
作り方
１．サーバにPCIe SSD（※）を取り付けOSをインストールします。
２．Oracle ORIONをインストールします（Oracle DBのインストールは不要）。
３．Oracle ORIONを使用し、パフォーマンスを測定します。
オプションは要件に応じて変えましょう。
※ES3000のドライバとファームウェアは下記URLから入手します。
http://support.huawei.com/enterprise/softdownload?pid=9241725&idAbsPath=fixnode01|7919749|9856522|9856788|9241725&f
astLocation=fastLocation#idAbsPath=fixnode01%7C7919749%7C9856522%7C9856788%7C9241725&ot=clk&pid=9241725&t=9
64&type=402-00023809

9. Slightly Ahead!!
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評価してみました（材料）
9
材料 数量 ポイント
１．サーバ
Huawei社製RH2288 H v2
メモリ ：64GB
HDD ：300GB×2
OS ：CentOS 6.4
ORION ：11.1.0.7.0
２．Huawei ES3000 (1.2TB)
３．F社製PCIe SSD (1.2TB)
１
１
１
・電源供給量に気を付けましょう。
・詳細は前回の資料を参照（※）
・PCIe SSDは発熱しやすいので、
十分なエアフローを確保しましょう。
（300LFM以上）。
・Oracle ORIONパラメータ
size_small = 8KB
size_large = 1024KB
simulate = raid0, etc…
※【MySQL編】サーバ環境が進化する今話題のPCIe SSDを評価してみた
http://www.slideshare.net/NisshoLab/pcie-ssd-mysql

10. Slightly Ahead!!
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評価してみました（出来上がり①）
10（具体的なデータは補足資料を参照ください。）
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
1 8 16 34 64 128 256 512
Latency
IOPS
Small Random I/O 8KB ReadOnly
HDD IOPS F社製 PCIe SSD IOPS Huawei社 ES3000 IOPS
HDD Latency F社製 PCIe SSD Latency Huawei社 ES3000 Latency

11. Slightly Ahead!!
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評価してみました（結果①）
11（具体的なデータは補足資料を参照ください。）
-run advanced
-size_small 4
-type rand
-simulate raid0
-write 0
-duration 300
-matrix point
-num_small 1/8/16/32/64/128/256/512
-num_large 0
-verbose
Small Random I/O 8KB
ReadOnlyの場合
 最大でHDDの100倍近い
IOPS値が出ていました。
 最大でF社製 PCIe SSDの
5倍近いIOPS値が
出ていました。
◆ Oracle ORION パラメータ設定 (ReadOnly) ◆

12. Slightly Ahead!!
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評価してみました（出来上がり②）
12（具体的なデータは補足資料を参照ください。）
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
1 8 16 34 64 128 256 512
Latency
IOPS
Small Random I/O 8KB ReadWrite
HDD IOPS F社製 PCIe SSD IOPS Huawei社 ES3000 IOPS
HDD Latency F社製 PCIe SSD Latency Huawei社 ES3000 Latency

13. Slightly Ahead!!
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評価してみました（結果②）
13（具体的なデータは補足資料を参照ください。）
-run advanced
-size_small 4
-type rand
-simulate raid0
-write 20
-duration 300
-matrix point
-num_small 1/8/16/32/64/128/256/512
-num_large 0
-verbose
◆ Oracle ORION パラメータ設定 (ReadWrite) ◆
Small Random I/O 8KB
ReadWriteの場合
 最大でHDDの75倍近い
IOPS値が出ていました。
 最大でF社製 PCIe SSDの
4倍強のIOPS値が
出ていました。

14. Slightly Ahead!!
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評価してみました（出来上がり③）
14（具体的なデータは補足資料を参照ください。）
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
1 8 16 34 64 128 256 512
MBPS
Large Sequential I/O 1MB ReadOnly
HDD MBPS F社製 PCIe SSD MBPS Huawei社 ES3000 MBPS

15. Slightly Ahead!!
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Copyright by Nissho Electronics
評価してみました（結果③）
15（具体的なデータは補足資料を参照ください。）
-run advanced
-size_large 1024
-type rand
-simulate raid0
-write 0
-duration 300
-matrix point
-num_small 0
-num_large 1/8/16/32/64/128/256/512
-verbose
Large Sequential I/O 1MB
ReadOnlyの場合
 最大でHDDの25倍近い
IOPS値が出ていました。
 最大でF社製 PCIe SSDの
2.5倍強のIOPS値が
出ていました。
◆ Oracle ORION パラメータ設定 (ReadOnly) ◆

16. Slightly Ahead!!
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評価してみました（出来上がり④）
16（具体的なデータは補足資料を参照ください。）
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
1 8 16 34 64 128 256 512
MBPS
Large Sequential I/O 1MB ReadWrite
HDD MBPS F社製 PCIe SSD MBPS Huawei社 ES3000 MBPS

17. Slightly Ahead!!
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Copyright by Nissho Electronics
評価してみました（結果④）
17（具体的なデータは補足資料を参照ください。）
-run advanced
-size_large 1024
-type rand
-simulate raid0
-write 20
-duration 300
-matrix point
-num_small 0
-num_large 1/8/16/32/64/128/256/512
-verbose
Large Sequential I/O 1MB
ReadWriteの場合
 最大でHDDの18倍近い
IOPS値が出ていました。
 最大でF社製 PCIe SSDの
2.6倍強のIOPS値が
出ていました。
◆ Oracle ORION パラメータ設定 (ReadWrite) ◆

18. Slightly Ahead!!
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考察
18
 8KBのRandom ReadWrite(Read=80%,Write=20%)は、Oracle
DBの典型的なOLTPシステムをシミュレート。そして、I/Oボト
ルネックが発生していれば、HDDに比べて最大75倍の性能向
上が期待できる。
 1MBのSequential ReadOnlyは、Oracle DBのDWHシステムを
シミュレート。そして、I/Oボトルネックが発生していれば、
HDDに比べて最大25倍の性能向上が期待できる。
 PCIe SSDは、I/Oボトルネックが発生しているOracle DBの
OLTPシステムやDWHシステムを高速化。そして、データ移行
処理でも大きな効果を発揮すると考えられる
（詳細は補足資料参照）。
つづく・・・

19. Slightly Ahead!!
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最後に・・・
19
 Huawei ES3000情報
• 製品情報はこちらから
http://www.nissho-ele.co.jp/product/huawei/es3000/index.html
• ホワイトペーパーはこちらから
http://www.nissho-ele.co.jp/product/huawei/download.html
• IOPS編はこちらから
http://www.slideshare.net/NisshoLab/pcie-ssd-iops
• MySQL編はこちらから
http://www.slideshare.net/NisshoLab/pcie-ssd-mysql

20. Slightly Ahead!!
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補足資料
20

21. Slightly Ahead!!
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評価結果 －Small Random I/O 8KB ReadOnly－
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ユーザー
数
IOPS
HDD
IOPS
FIO
IOPS
ES3000
Latency
HDD
Latency
FIO
Latency
ES3000
CPU
使用率
HDD
CPU
使用率
FIO
CPU
使用率
ES3000
ES3000
vs
FIO
1 219 9,073 32,545 4.55 0.11 0.03 0 0 1.49 358.70%
8 220 43,655 209,359 36.20 0.18 0.04 0 0 4.93 479.58%
16 219 51,740 168,234 72.84 0.31 0.09 0 0 4.53 325.15%
32 219 51,853 197,205 145.73 0.62 0.16 0 0 4.72 380.32%
64 220 52,028 206,839 289.67 1.23 0.31 0 0 4.91 397.55%
128 221 51,599 186,914 578.96 2.48 0.68 0 0 4.19 362.24%
256 222 50,864 209,460 1,153.11 5.03 1.22 0 0 4.77 411.80%
512 222 51,645 143,036 2,305.53 9.91 3.58 0 0 4.54 276.96%

22. Slightly Ahead!!
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評価結果 －Small Random I/O 8KB ReadWrite－
22
ユーザー
数
IOPS
HDD
IOPS
FIO
IOPS
ES3000
Latency
HDD
Latency
FIO
Latency
ES3000
CPU
使用率
HDD
CPU
使用率
FIO
CPU
使用率
ES3000
ES3000
vs
FIO
1 277 9,711 16,073 3.60 0.10 0.06 0 2.00 1.00 165.51%
8 275 38,393 100,126 29.06 0.21 0.08 0 4.00 3.00 260.79%
16 276 41,811 152,333 57.91 0.38 0.10 0 4.17 4.00 364.34%
32 275 44,859 188,390 116.20 0.71 0.17 0 4.17 4.27 419.96%
64 274 48,089 200,249 233.36 1.33 0.32 0 5.00 5.00 416.41%
128 275 52,793 162,883 464.72 2.42 0.79 0 5.64 4.49 308.53%
256 276 54,994 191,456 925.48 4.65 1.34 0 5.64 4.33 348.14%
512 277 54,938 163,477 1,842.55 9.32 3.13 0 5.92 4.44 297.57%

23. Slightly Ahead!!
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評価結果 －Large Sequential I/O 1MB ReadOnly－
23
ユーザー
数
MBPS
HDD
MBPS
FIO
MBPS
ES3000
Latency
HDD
Latency
FIO
Latency
ES3000
CPU
使用率
HDD
CPU
使用率
FIO
CPU
使用率
ES3000
ES3000
vs
FIO
1 165 1,107 2,932 0 4.81 1 264.78%
8 115 1,138 2,977 0 5.37 1 261.43%
16 118 1,145 2,911 0 4.93 1 254.24%
32 118 1,148 2,924 0 5.00 1 254.63%
64 116 1,151 2,928 0 5.03 1 254.44%
128 117 1,156 2,928 0 5.81 1 253.08%
256 117 1,146 2,927 0 7.00 1 255.26%
512 117 1,141 2,919 0 8.20 1 255.79%

24. Slightly Ahead!!
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評価結果 －Large Sequential I/O 1MB ReadWrite－
24
ユーザー
数
MBPS
HDD
MBPS
FIO
MBPS
ES3000
Latency
HDD
Latency
FIO
Latency
ES3000
CPU
使用率
HDD
CPU
使用率
FIO
CPU
使用率
ES3000
ES3000
vs
FIO
1 176 1,106 2,931 0 4.75 1 264.99%
8 126 970 2,251 0 3.92 1 231.92%
16 137 1,026 2,218 0 4.24 1 216.05%
32 134 1,068 2,163 0 4.58 1 202.47%
64 135 1,081 2,167 0 4.69 1 200.35%
128 132 1,110 2,110 0 5.69 1 189.95%
256 133 1,112 2,089 0 6.76 1 187.79%
512 130 1,087 2,077 0 7.63 1 191.08%

25. Slightly Ahead!!
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Oracle DBデータ移行処理の概要①
25
ソース
データベース
ターゲット
データベース
Redo/
Archive Log
抽出 転送一時
ファイル
一時
ファイル
適用
INSERT
UPDATE
DELETE
★ データ移行処理インスタンス ★

26. Slightly Ahead!!
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Oracle DBデータ移行処理の概要②
 処理時間を短縮するためにデータ移行処理
インスタンスを並列化する。
 低速なHDD上のArchive Logの読込みがボトルネック
となってスループットが向上しない。
 PCIe SSDにArchive Logを配置すると読込みのボトル
ネックが解消されて並列度に比例してスループット
が向上する。
 結果として、データ移行処理時間を大幅に
短縮できる可能性がある。
26

27. Slightly Ahead!!
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Copyright by Nissho Electronics
27