Test: Erster Dual-Core-Xeon-Server mit SAS-Storage-System

Die offizielle Vorstellung eines Dual-Core-Xeon-Prozessors plante Intel laut Roadmap für Anfang 2006. Erst dann wollte der Hersteller unter dem Codenamen “Dempsey“ zusammen mit einer neuen Plattform namens “Bensley“ im Server-Bereich in die Dual-Core-Offensive gehen. Allerdings zog Intel im August 2005 mit dem “Paxville DP“ die Einführung einer Dual-Core-CPU für 2-Wege-Xeon-Plattformen vor, um offenbar auch dem Erfolg des Dual-Core-Opteron-Prozessors von AMD entgegenzuwirken.

Schnell mussten die Server-Hersteller auf den Neuling reagieren, um entsprechende Produkte für diese CPU-Zwischenlösung anzubieten. Allerdings hat Intel den Herstellern mit dem Paxville DP technologisch keine großen Hürden in den Weg gestellt. So arbeitet der Dual-Core-Xeon. weiterhin mit dem E7520-Chipsatz der vorhandenen Lindenhurst-Plattform. Auch die FSB-Architektur ließ der CPU- und Chipsatzentwickler unverändert. Dennoch müssen die Server-Hersteller geringfügige Design-Änderungen am PCB durchführen, damit die neue Server-CPU korrekt funktioniert.

Für einen ersten Test der Dual-Core-Xeon-Plattform stellte der IT-Spezialist transtec den Rack-Server 1001W SAS zur Verfügung. Neben der neuen Prozessorgeneration integriert der Hersteller in sein System auch die Storage-Technologie SAS. Erste Eindrücke und Leistungswerte des Servers vermittelt unser Test.

transtec 1001W SAS

Den Rack-Server 1001W SAS konzipierte transtec speziell für den Einsatz in Großunternehmen. Das 22 kg schwere 1HE-Gerät mit den Abmaßen 43,8 x 65 x 4,3 cm (B x T x H) lässt sich mit den mitgelieferten Schienen schnell und problemlos für den Einsatz in einem Rack-Schrank aufrüsten. Die nötige Rechenleistung bezieht das System aus zwei Dual-Core-Xeon-Prozessoren 2,8 GHz mit zwei MByte L2-Cache (Paxville DP), einschließlich E7520-Chipsatz und 1 GByte Hauptspeicher. Die zwei 512 MByte großen DIMM-Module arbeiten mit 400 MHz effektiver Taktfrequenz nach dem DDR2-Standard. Allerdings sollte der Anwender dem Server mindestens zwei GByte Hauptspeicher spendieren, damit es zu keinen Performance-Einbußen kommt, wenn alle acht CPU-Threads gleichzeitig arbeiten müssen. Für eine hohe Datenintegrität des Speichers sorgen die Sicherheits-Features Spare Memory und Memory Mirroring des Speicher-Controllers.

Für die Erweiterbarkeit mit Steckkarten stellt der Server einen PCI-X-Slot mit 133 MHz und eine 100 MHz schnelle Standard-PCI-X-Schnittstelle zur Verfügung. Zusätzlich sind auf dem Mainboard zwei PCI-Express-x8-Steckplätze vorhanden. Die Verbindung in ein Netzwerk übernehmen zwei Onboard-Gigabit-Ethernet-Controller von Intel. Sie beherrschen für eine schnelle und sichere Kommunikation die Funktionen Load-Balancing und Failover. Als zusätzliche Anschlüsse neben Maus und Tastatur bietet der 1001W zwei USB-2.0-Ports, eine serielle Schnittstelle sowie einen VGA-Steckeranschluss. Zusätzlich ist ein 4-Kanal-SAS-Port als externe Schnittstelle herausgeführt. Die Grafikausgabe übernimmt ein Onboard-Grafikprozessor des Typs Rage XL von ATI mit acht MByte Speicher. Als optionalen Zusatz besitzt der transtec-Server einen IPMI-2.0-Sockel zur Aufnahme einer Server-Remote-Management-Karte. Interfaces an der Vorderseite sind nicht vorhanden.

Das Storage-Subsystem des Test-Servers besteht aus vier hotplug-fähigen SAS-Festplatten mit einer Kapazität von je 146 GByte. Dabei arbeiten die ersten zwei sowie die dritte und vierte HDD je in einem RAID-1-Verbund, so dass nur zwei logische Laufwerke sichtbar sind. Die Verwaltung der vier Seagate-Cheetah-15K.4-Laufwerke übernimmt der Onboard-RAID-Controller AIC9410 SAS 8-Port von Adaptec. Eine Cache-Funktionalität besitzt der SAS-Controller nicht. Als Laufwerke für Wechselmedien stehen ein DVD-ROM- sowie ein 3,5-Zoll-Floppy-Gerät in Slimline-Ausführung bereit. Die Ansteuerung der optischen Laufwerke übernimmt der integrierte ATA100-Controller des Chipsatzes. Zusätzlich stehen zwei SATA-Ports für den Anschluss weiterer Geräte zur Verfügung.

Weitere Details

In punkto Server-Management besitzt der transtec 1001W SAS die Option, das System per Steckkarte um das Intelligent Platform Management Interface (IPMI) zu erweitern. Allerdings fehlte bei unserem Testkandidaten dieses Feature.

Das zentrale Element des Kühlkonzepts im transtec-Server bilden zwei 90-mm-Lüfter. Je ein Lüfter sorgt für eine angenehme Arbeitstemperatur der entsprechenden CPU. Gleichzeitig kühlen die beiden Lüfter durch Ansaugen der Frischluft aus dem Frontbereich des Servers die SAS-Festplatten. Weitere Lüfter als Redundanz sind nicht vorhanden. Als Energielieferant steht dem Server ein 500-Watt-Netzteil zur Verfügung. Gekühlt wird der Energielieferant mittels zweier 40-mm-Lüfter im Netzteil.

transtec bietet den 1001 W zum Einstiegspreis von 3830 Euro inklusive Mehrwertsteuer. Dafür erhält der Käufer einen Dual-Core-Xeon 2,80 GHz mit 2ML2-Cache, 1 GByte Hauptspeicher und eine 36 GByte große SAS-Festplatte, Windows Server 2003 Standard sowie zwei Jahre Abhol-Service mit einem Jahr Vor-Ort-Service. Das von tecCHANNEL getestete System kostet zirka 7650 Euro.

Erweiterbarkeit und Handhabung

Die Erweiterbarkeit des transtec 1001W SAS ist durch die Rack-Bauform sehr eingeschränkt. So sind lediglich die zwei PCI-X-Slots für Steckkarten nutzbar. Darüber hinaus kann ein Mini-PCI-Slot eine Management-Controller-Karte aufnehmen. Im CPU-Bereich gibt es zurzeit nur den Dual-Core-Xeon-Prozessor in der 2,8-GHz-Version mit 2ML2-Cache, weitere, höher getaktete Modelle sollen in Kürze folgen. Der Wechsel der Prozessoren kann mit einem Schraubendreher durch Lösen von vier Schrauben am Kühlkörper problemlos bewerkstelligt werden.

Ein Pluspunkt des Testkandidaten ist die Flexibilität des Hauptspeichers. Die insgesamt acht DIMM-Sockel können bis zu 16 GByte Speicher aufnehmen - vorausgesetzt, es kommen 2-GByte-DIMM-Module zum Einsatz. So kostet zum Beispiel die Vollbestückung des transtec-Servers mit 1-GByte-Modulen etwa 1090 Euro. Vor Datenverlust des Hauptspeichers durch fehlerhafte Speicherzellen oder Memory-Module schützen Funktionen wie Memory Mirroring und Spare Memory. Allerdings hängt die Nutzung dieser Features von der Anzahl und der Kapazität der installierten Speichermodule ab. Das Wechseln der Speichermodule lässt sich ohne bauliche Hindernisse durchführen.

transtec setzt als einer der ersten Hersteller in den „Paxville“-Servern ein SAS-Storage-Subsystem ein. Alternativ kann der Kunde je nach Bedarf auch SATA-Festplatten nutzen. Die 4fach-Backplane nimmt bis zu vier hotplug-fähige Festplatten auf. Per Umklappbügel können die im Kunststoff-Metallrahmen montierten Festplatten problemlos aus dem Laufwerksschacht entnommen werden. Bei Verwendung von 300-GByte-Festplatten erreicht das System eine Storage-Gesamtkapazität von 1,2 TByte. Über den Status jeder einzelnen HDD informiert eine grüne LED am Laufwerksrahmen.

Für eine schnelle Fehlerdiagnose kann der Anwender die fünf Status-LEDs an der Frontseite des Rack-Servers nutzen. Diese informieren über den Datenverkehr der Festplatten und der Netzwerk-Controller sowie über den Fehlerstatus und den Betriebszustand des Servers. Zusätzlich besitzt das Gerät eine Reset-Taste und einen Power-on/off-Schalter.

Installation, Verwaltung und Support

Der transtec 1001W SAS erreichte unser Labor mit vorinstalliertem Windows Server 2003. Eine Software, die dem Anwender bei der Erstinstallation helfen soll, legt der Hersteller nicht bei. Lediglich eine CD mit den Gerätereibern und Management-Tools ist im Lieferumfang enthalten. Ist das System mit den Dual-Core-Xeon-Prozessoren korrekt installiert und das Hyper-Threading aktiviert, zeigt der Task-Manager insgesamt acht logische CPUs an.

Neben den Treibern umfasst die mitgelieferte CD auch die Management-Software SuperDoktor III. Diese hilft dem Administrator bei der Überwachung und Wartung. So gibt das Managementprogramm Auskunft über bestimmte Systemzustände des Servers und alarmiert im Fehlerfall wie Lüfterausfall oder Festplattenfehler per E-Mail oder Pager den Techniker. Neben dem SuperDoktor III Client stehen auf der Seite der zu überwachenden Server die so genannten Agenten, die webbasierend entsprechende Informationen wie Server-Status oder Konfiguration an eine entsprechende Konsole übertragen können.

Die zentrale Verwaltungsfunktion beim transtec-Server kann ein optionaler Management-Controller nach IPMI-Standard übernehmen. Dieser benötigt einen separaten Mini-PCI-Steckplatz und ermöglicht die Fernsteuerung beziehungsweise Fernwartung des Server-Systems. Allerdings war diese IPMI-Management-Karte nicht im Lieferumfang enthalten.

Neben dem standardmäßigen zweijährigen Abhol-Service inklusive einem Jahr Vor-Ort-Service am nächsten Arbeitstag offeriert transtec gegen Aufpreis weitere Service- und Support-Leistungen. So bietet der Hersteller für den 1001W SAS ein Business-, Premium- und Exclusive-Service-Pack. Sie beinhalten grundsätzlich einen dreijährigen Vor-Ort-Service mit unterschiedlichen Reaktionszeiten wie nächster Arbeitstag, vier Stunden oder 7 x 24 x 4 Stunden an 365 Tagen. Die Preisspanne liegt zwischen 90 und 720 Euro. Allerdings sollte der Kunde vor Vertragsabschluss die umfangreichen und teils komplexen Service-Leistungen genau unter die Lupe nehmen und auf seine individuellen Erfordernisse abstimmen.

Fazit

Der transtec 1001W SAS erfüllt in punkto CPU-Performance die hohen Erwartungen an einen Server mit zwei Dual-Core-Xeon-Prozessoren und 2,8 GHz Taktfrequenz. Allerdings ist die Speicherausstattung mit 2x 512-MByte-Modulen zu dürftig für einen Server dieser Leistungsklasse. Denn bei aktiviertem Hyper-Threading arbeiten acht logische Prozessoren, die entsprechende Speicherkapazitäten benötigen. Eine Speicherbestückung von zwei GByte ist bei dieser Dual-CPU-Konfiguration ein Muss, um Performance-Engpässe zu vermeiden.

Die Rechenleistung des Testkandidaten ist durch den Einsatz von zwei Dual-Core-Xeon-Prozessoren mit 2,8 GHz sehr gut. Beim SPEC-CPU2000-Benchmark kann der Server im Testfeld sowohl mit Integer- als auch mit Floating-Point-Zahlen am schnellsten arbeiten und selbst Systeme mit zwei Xeon-3,6-GHz-CPUs schlagen.

Der Netbench offenbart auf den ersten Blick deutliche Leistungsschwächen des transtec-Storage-Subsystems auf Basis einer RAID-Konfiguration mit SAS-Festplatten gegenüber den Mitbewerbern mit SCSI. Allerdings statteten die Hersteller die Server mit einem RAID-Cache-Controller aus, der für den nötigen Leistungsschub sorgt. Vergleicht man hingegen die Storage-Leistung mit deaktiviertem RAID-Cache, so kann sich der 1001W SAS gut behaupten.

Der transtec-Rack-Server zeigt in Bezug auf Erweiterbarkeit und Handhabung keine gravierenden Schwächen. Allerdings sorgen nur zwei Lüfter für die Kühlung der zwei Prozessoren. Eine Redundanz der CPU-Kühlung hat der Hersteller nicht vorgesehen. Darüber hinaus bietet transtec nur einfache Management-Tools für das System an. Für den Preis von 7650 Euro erhält der Kunde neueste Technologie zu einem akzeptablen Gegenwert.

Wir haben den Server 1001W SAS von transtec mit den aktuellen Dual-Xeon-Server-Systemen von Acer, Dell, Fujitsu-Siemens, HP und IBM aus unserem Test Aktuelle Dual-Xeon-Server auf dem Prüfstand verglichen. (hal)

NetBench-Vorbetrachtung

Um die Performance der Server zu testen, integrieren wir die Geräte in unser abgeschlossenes Labornetzwerk. Darin befinden sich 15 Windows-2000-Clients sowie ein Domänen-Controller mit Windows NT 4.0. Die Clients sind an einem GBit-Switch angeschlossen: Fünf PCs mit einer Gbit-Netzwerkkarte, zehn PCs über eine Fast-Ethernet-Karte mit 100 Mbps. Die getesteten Server verwenden jeweils einen GBit-Link zum Switch.

Für die Benchmarks verwenden wir NetBench 7.0.3 von Veritest. Das Programm ermittelt, mit welcher Performance Fileserver Dateianfragen von Clients erledigen. Es belastet überwiegend das Storage-Subsystem und arbeitet nahezu speicherunabhängig. Die Benchmark-Suite lässt in einer Netzwerkumgebung Clients mit steigender Anzahl auf den Server zugreifen. Zu Beginn arbeitet nur ein Client, am Schluss beanspruchen in unserem Netzwerklabor 15 Clients gleichzeitig das Testsystem. Dabei führt jeder Client insgesamt 18 Dateioperationen durch: Lesen, Schreiben, Löschen, Umbenennen, Erstellen, Suchen und Attribute setzen sind die wichtigsten.

Um die Netzwerklast zu erhöhen, erlaubt der Benchmark die Einstellung der "Think Time". Damit ist die Zeit gemeint, die zwischen zwei Dateianfragen verstreicht. Bei unseren Tests verwenden wir eine Think Time von null Sekunden. Die Clients belasten den Server somit ununterbrochen mit Dateioperationen.

Als Ergebnis übergibt NetBench den Durchsatz des Servers in Mbit/s mit steigender Client-Anzahl. Zusätzlich erlaubt der Benchmark die Messung der Response Time. Sie definiert die Zeit zwischen der Dateianfrage eines Clients und der Ausführung der entsprechenden Operation.

NetBench: Durchsatz

Bei den Servern mit zwei Festplatten zählt die RAID-1-Konfiguration zur sinnvollsten und von den Herstellern empfohlenen Konfiguration. RAID 1 spiegelt die Daten auf ein zweites Laufwerk. Fällt beim RAID 1 eine Platte aus, sind die Daten auf den übrigen noch vollständig vorhanden. Im Diagramm finden Sie den Durchsatz der Server nach dem 15ten Client im grafischen Vergleich.

NetBench: Response Time

Wie schnell die Server bei unserer RAID-1-Konfiguration der Festplatten auf Dateianfragen reagieren, zeigt die Response Time. Im Diagramm finden Sie die Ansprechzeit der Server nach dem 15ten Client im grafischen Vergleich.

SPECint_rate_base2000

Wir setzen die SPEC-CPU2000-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 8.0 und MS Visual Studio.NET für alle Integer-Tests. Auch die Prozessor- und Server-Hersteller verwenden diese Compiler für das Base-Rating, wie die von beiden Firmen offiziell gemeldeten Integer-Resultate zeigen. Unsere verwendeten CPU2000-Config-Files können Sie im Artikel Server: SPEC CPU2000 Config-Files einsehen.

Bei den Integer-Berechnungen von SPECint_rate_base2000 ermittelt die Benchmark-Suite den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien der Anzahl der - virtuellen - Prozessoren des Systems. So läuft SPECint_rate_base2000 in unserem Test der Dual-Xeon-Server mit vier beziehungsweise acht Kopien. Die ermittelten Werte gelten als Indiz für die Integer-Performance der Prozessoren in den Servern.

SPECfp_rate_base2000

Wir setzen die SPEC-CPU2000-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 8.0 und MS Visual Studio sowie Intel Fortran 8.0 für alle Fließkommatests. Auch die Prozessor- und Server-Hersteller verwenden diese Compiler für das Base-Rating bei den Fließkomma-Benchmarks, wie die von beiden Firmen offiziell gemeldeten FP-Resultate zeigen. Unsere verwendeten CPU2000-Config-Files können Sie im Artikel Server: SPEC CPU2000 Config-Files einsehen.

Bei den Floating-Point-Berechnungen von SPECfp_rate_base2000 ermittelt die Benchmark-Suite den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien der Anzahl der - virtuellen - Prozessoren des Systems.

So läuft SPECfp_rate_base2000 in unserem Test der Dual-Xeon-Server mit vier beziehungsweise acht Kopien. Die ermittelten Werte gelten als Indiz für die Floating-Point-Performance der Prozessoren in den Servern.