【IT168 评测中心】虽说塔式服务器对于整个服务器产品线来说通常都不是重点机型,市场占有率也相对较低。但是有些中小企业受制于机房环境和规划使用问题,会倾向于选择塔式服务器。对于该市场,各厂商也都会有不同产品覆盖,来满足用户的不同需求。本次要为大家带来的是清华同方推出的超强TP240塔式服务器。
清华同方TP240服务器正面
清华同方TP240服务器侧面
清华同方TP240服务器侧面
清华同方TP240服务器背面
前面板有防盗和防尘设计,背部则提供了一个可开关电源以及两个USB接口和PS/2接口键鼠,同时提供了串口和两个千兆网络接口。对于这种中规中矩的设计没有太多可说的,接下来进行进一步拆解后,有些设计方面则显得有些……
打开清华同方TP240的前面板,除了上面的光驱和两个USB接口外,再无其他“可触点”。笔者端详了机器足有1分钟后,发现确实没有办法直接取出硬盘。之后拧下了前面板位于四个角落的四颗螺丝,需要用力才能把前面板拽下来。
前面板的设计着实不够人性化
拆下前面板后,还要再拧下两颗螺丝才能见到硬盘
服务器内部布局,通过“飞线”方式连接硬盘
服务器所用的硬盘托架
清华同方超强TP240服务器并没有设计硬盘热插拔背板,而是采用了“飞线”的方式与硬盘相连。笔者认为这种设计不够人性化。
清华同方超强TP240 服务器主板则采用了我们较熟悉的华硕Z8NA-D6,我们曾做过关于该主板的详细评测。
主板则采用了我们熟悉的Z8NA-D6
CoolMaster风扇
Intel E5520
三星DDR3-1333MHz内存
测试用机所带的英特尔Xeon E5520处理器的QPI带宽为5.6GT/S,支持最大的内存频率为1066MHz。
服务器平台信息 | |
产品名称 | 清华同方TP240服务器 |
平台类型 | 单路Intel Xeon E5520 |
处理器子系统 | |
---|---|
处理器型号 | Intel Xeon E5520 |
处理器架构 | Intel 45nm Nehalem |
代号 | Nehalem-EP |
处理器封装 | Socket 1156 LGA |
核心/线程数量 | 四核 |
主频 | MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3, SSE4.1,SSE4.2,EM64T,VT |
处理器指令集 | 2.26GHz |
外部总线 | 2x QPI 2400MHz 5.6GT/s 单向9.6GB/s(每QPI) 双向19.2GB/s(每QPI) |
L1 Code Cache | 4x 32KB 8路集合关联 |
L1 Data Cache | 4x 32KB 4路集合关联 |
L2 Cache | 4x 256KB 8路集合关联 |
L3 Cache | 8MB |
服务器主板 | |
主板型号 | 华硕Z8NA-D6 |
主板芯片组 | Intel Tylersburg-EP IOH:Intel 5500(Tylersburg-36D) ICH:Intel 82801JR(ICH10R) |
北桥芯片特性 | 2x QPI 24 PCI Express Gen2 Lanes VT-d Gen 2 |
内存子系统 | |
内存控制器 | 每CPU集成三通道R-ECC DDR3 1333 主板实现双通道 |
内存类型 | 2GB ECC DDR3 1066 SDRAM x3 |
存储子系统 | |
磁盘控制器 | 华硕Z8NA-D6 |
磁盘控制器规格 | 8× SATA 3Gbps Hardware RAID 0/1/5/6 |
控制器驱动 | LSI MegaSR 13.06.0212.2009 |
硬盘型号数量 | 西数500G WD5000AAKS |
硬盘规格 | 7200RPM 500GB SATA 3Gbps 16MB Cache |
软件环境 | |
操作系统 | Microsoft Windows Server 2008 Enterprise R2 x64 |
本次测试我们选择了常见的Microsoft Windows Server 2008 Enterprise Edition x64操作系统作为平台,所有测试基于这个平台展开。
对于服务器的测试,我们主要从产品满足用户应用的角度出发,分功能和性能两个方面来考察。其中性能测试主要体现的是服务器在提供特定服务时的具体的事务处理能力,而在功能上,主要反映的是服务器的可靠性、可扩展性以及易用性等方面的特征。另外,由于不论是最终用户还是处理器厂商,大家对于服务器的能耗问题都给以了很高的重视,为此,我们也继续将能耗作为考察服务器使用成本的重要指标。
▲网络测试环境
贴近应用的性能测试
在实际的应用中,不同的应用条件对于服务器子系统性能的要求也有一定的偏重,因此同一服务器在不同应用中所表现出的性能状况常会出现较大差异。为了能准确反映出服务器的性能状况,我们选择了Web、文件服务器和数据库等三种较为普遍的应用作为测试重点。之所以选用以上三种应用作为性能测试点,这几项应用相对较为普遍是原因之一,此外我们也考虑到这三种应用对于服务器子系统的要求也各有偏重,这样可以更全面的考察服务器各子系统的性能状况。
讲求实用的功能测试
可靠性、可扩展性和易用性同样也是用户关心的内容,但不同的用户对这三方面的需求会有所不同。比如一些中高端服务器产品,在应用中多采用专用机房或托管方式,这时其易用性中的可管理性方面就显得非常重要,远程管理会让工程师及时了解服务器工作状况,实现及时有效的管理和维护。而对于入门级服务器来说,由于很多用户会随着业务的增长会对其处理能力、存储容量有进一步的要求,这时其可扩展性就显得更为重要。可靠性是服务器的一个关键特性,它反映了服务器在应用过程中系统能否确保长时间正常工作,这也是服务器与普通PC之间的重要区别。对于以上三个方面,我们都制定了详细项目进行逐一考察。
兼顾使用成本的能效测试
服务器的售价反映的它是一次性的购买成本,而后期的使用成本是一个不容小视的问题,作为一个要求7×24连续工作的设备,它所产生的电费将是一笔不小的开销。实际上在评判服务器的运算能力时,一定不能将功耗问题视而不见,性能功耗比是衡量服务器运算效能的一个重要指标,测试中我们利用功率分析仪对服务器在加电关机、开机空载以及满负载三种状态下的功耗进行测定,为服务器的能效以及使用成本的估算提供数据支持。
为了进行网络产品的测试,IT168评测中心专门组建了网络实验室,并搭建了一个有60台客户端的网络测试环境,通过控制端并利用专业的网络测试软件,可以构建出多样化的网络访问模型,能够产生真实的多用户网络应用环境。可以对服务器类设备进行不同应用下的高压力性能测试,以直观的结果反映出服务器产品在用于不同应用时其真实的性能状况。
我们采用Cisco Catalyst 4506千兆交换机作为测试环境的交换设备,60台客户端采用的是DELL PowerEdge SC430以及DELL PowerEdge T100两种塔式的单路服务器,能产生足够大的网络访问压力,因而可以测试服务器类设备在实现不同应用时的极限性能。
▲网络实验室控制台
▲Cisco Catalyst 4506千兆交换机,120个千兆网口
▲用于产生用户访问压力的Dell PowerEdge SC430服务器
对于服务器性能方面的考察,我们主要分为子系统测试和应用性能测试。在子系统测试中我们按处理器、内存以及磁盘等各个子系统进行了分项测试,当然各子系统的测试成绩也是相辅相成,也需要其它子系统的支持,并非是完全独立的,只是对考察的子系统有所偏重而已。
- 处理器子系统测试
对服务器处理器子系统的考察,我们主要采用的是业界公认的SPEC CPU 2006测试,该项测试通过对数十个典型应用程序的运行,来测试系统处理器子系统在应用中的整、浮点运算效率。SPEC CPU 2006测试具有很好的开放性,因此在业界为广大用户所接受,可以利用这一公开的测试结果进行系统间运算性能的比较。
此外SiSoftware Sandra也有测试子项可用于处理器运算性能测试,其结果通常以每秒完成的指令数来表现。也可以用作不同处理器间运算效率的比较。
SPEC CPU 2006 v1.1
SPEC是标准性能评估公司(Standard Performance Evaluation Corporation)的简称。SPEC是由计算机厂商、系统集成商、大学、研究机构、咨询等多家公司组成的非营利性组织,这个组织的目标是建立、维护一套用于评估计算机系统的标准。
SPEC CPU 2006是SPEC组织推出的CPU子系统评估软件最新版,我们之前使用的是SPEC CPU 2000。和上一个版本一样,SPEC CPU 2006包括了CINT2006和CFP2006两个子项目,前者用于测量和对比整数性能,后者则用于测量和对比浮点性能,SPEC CPU 2006中对SPEC CPU 2000中的一些测试进行了升级,并抛弃/加入了一些测试,因此两个版本测试得分并没有可比较性。
SPEC CPU测试中,测试系统的处理器、内存子系统和使用到的编译器(SPEC CPU提供的是源代码,并且允许测试用户进行一定的编译优化)都会影响最终的测试性能,而I/O(磁盘)、网络、操作系统和图形子系统对于SPEC CPU2006的影响非常的小。
SPECfp测试过程中同时执行多个实例(instance),测量系统执行计算密集型浮点操作的能力,比如CAD/CAM、科学计算等方面应用可以参考这个结果。SPECint测试过程中同时执行多个实例(instances),然后测试系统同时执行多个计算密集型整数操作的能力,可以很好的反映诸如数据库服务器、电子邮件服务器和Web服务器等基于整数应用的多处理器系统的性能。
我们在被测服务器中安装了Intel C++ 11.1.034 Compiler、Intel Fortran 11.1.034 Compiler这两款SPEC CPU 2006必需的编译器,通过最新出现的QxS编译参数,Intel Compiler 10版本开始支持对Intel SSE4指令集进行优化(假如只支持SSE3,则使用QxT编译参数)。我们另外安装了Microsoft Visual Studio 2003 SP1提供必要的库文件。按照SPEC的要求我们根据自己的情况编辑了新的Config文件,使用了较多的编译选项。我们根据被测系统选择实际可同时处理的线程数量,最后得到SPEC rate base测试结果(基于base标准编译,SPEC base rate测试代表系统同时处理多个任务的能力)。
和其它测试部件不同,SPEC CPU 2006需要大量的系统物理内存,我们的SPEC测试在64位的Windows Server 2008 R2 下完成,对于每个运算核心,最低配置1.5GB内存。
- 内存子系统测试
对于内存子系统的考察,也是利用SiSoftware Sandra来实现,在该软件中有相应组件可进行内存带宽、内存延迟等方面的测试。
SiSoftware Sandra v2010
SiSoftware Sandra是一款可运行在32bit和64bit Windows操作系统上的分析软件,这款软件可以对于系统进行方便、快捷的基准测试,还可以用于查看系统的软件、硬件等信息。从2007开始,Sandra的Arithmetic benchmarks增加了对SSE3&SSE4 SSE4的支持,在Multi-Media benchmark中增加了对于SSE4的支持,另外还升级了File System benchmark和Removable Storage benchmark两个子项目。对于新的硬件的支持当然也是该软件每次升级的重要内容之一,SiSoftware Sandra 2010对NUMA架构以及最新的Windows 7/Windows Server 2008 R2提供了更好的支持,此外测试项目和测试结果也有了略微的变化。SiSoftware Sandra所有的基准测试都针对SMP和SMT进行了优化,最高可支持32/64路平台。
- 存储子系统测试
对存储子系统的考察,是利用IOMeter这一软件来完成。
IOMeter 2006.07.27
IOMeter是一款功能非常强大的IO测试软件,它除了可以在本机运行测试本机的磁盘IO性能之外,还提供了模拟网络应用的能力。为了大家能更好的通过我们的测试数据进行不同系统之间的对比,我们在测试中都使用相同的脚本。其中的最大IO能力的测试中我们所采用的了数据块大小为512B,100%读取操作,随机率为0%。而另一测试数据块大小则选择了64KB,100%读取操作,随机率为0%,用于检测磁盘系统的最大吞吐量。
- 网络应用性能测试
应用性能测试则利用IT168的网络测试环境,模拟大量的客户端来实现对服务器进行访问,来测试服务器分别在提供Web、文件服务器和数据库服务时的性能表现。
WebBench性能测试
WebBench是针对服务器作为Web Server时的性能进行测试,我们在服务器上安装了IIS6.0组件,以提供测试所需的Web服务。在测试中我们使用了网络实验室中的60台客户端,分别使用了WebBench 5.0内置的动态CGI以及静态页面脚本对服务器进行了测试。
静态测试是由客户端读取预先放置在服务器Web Server下的Web页面(wbtree),这项测试主要考察的是服务器磁盘系统以及网络连接性能。
动态测试偏重于对服务器CPU子系统的性能测试,它对于Web服务器提供了足够的负载。当WebBench测试开始后,客户端会以每四台一组依次连接到服务器并发送CGI请求。当测试结束后,控制台会收集数据并绘制出服务器CGI响应数的变化曲线。CGI测试的成绩高低,主要取决于服务器处理器子系统性能的优劣。处理器子系统包括CPU、内存以及内存控制器,CPU频率、缓存以及内存容量大小和内存带宽,都会影响该项成绩。
NetBench 7.03性能测试
NetBench是针对文件服务器的性能测试软件,影响NetBench性能的主要是服务器的磁盘子系统,这里所使用的磁盘RAID卡对于测试结果将会有明显的影响。测试中我们在被测服务器上设立了文件服务器,NetBench通过网络实验室中60个客户端来模拟网络中的PC向文件服务器所发出的文件传输请求,文件服务器则将存储在磁盘上的文件数据发送给相应的客户端。同Webbench测试一样,NetBench测试开始后客户端会以每四台一组依连接到服务器并发送文件传输请求。测试结束后控制台收集数据并绘制出服务器能够达到的数据传输变化曲线。
Benchmark Factory for Databases 5.7.1g
数据库是服务器最为常见的一种应用,为了考察服务器在作为数据库的硬件平台时的性能表现,我们采用了Benchmark Factory for Databases 5.7.1g,利用Benchmark Factory内置的标准测试脚本AS3AP,可用于对于ANSI结构化查询语言(SQL)关系型数据库进行测试,不仅可用于测试DBMS(单用户微机数据库管理系统),也可用于测试高性能并行或者分布式数据库。
Benchmark Factory在测试之前会在数据库中生成多个表,其中包括4个500万行的表,每行包括100字节的数据,因此每个表容量大约是476MB,整个数据库容量为1.86GB。我们用实验室的60个客户端模拟1000个用户,在这个数据库中进行查询、添加、删除、修改等操作。可以给被测试的服务器施加相当大的测试压力。
SiSoftware Sandra Pro Business 2010 | |
产品名称 | 清华同方超强TP240服务器 |
平台类型 | 单路Intel Nehaleme-EP |
处理器型号 | Intel Xeon E5520 |
Processor Arithmetic Benchmark 处理器算术运算测试 | |
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Dhrystone ALU | 66700MIPS |
Dhrystone ALU vs SPEED | 29.42MIPS/MHz |
Whetstone iSSE3 | 47370MFLOPS |
Whetstone iSSE3 vs SPEED | 20.90MFLOPS/MHz |
Processor Multi-Media Benchmark 处理器多媒体测试 | |
Multi-Media Int x16 iSSE4.1 | 122.83MPixel/s |
Multi-Media Int x16 iSSE4.1 vs SPEED | 54.18kPixels/s/MHz |
Multi-Media Float x8 iSSE2 | 92.00MPixel/s |
Multi-Media Float x8 iSSE2 vs SPEED | 40.58kPixels/s/MHz |
Multi-Media Double x4 iSSE2 | 49.80MPixel/s |
Multi-Media Double x4 iSSE2 vs SPEED | 21.97kPixels/s/MHz |
Multi-Core Efficiency Benchmark 处理器效能测试 | |
Inter-Core Bandwidth | 15.90GB/s |
Inter-Core Bandwidth vs SPEED | 7.18MB/s/MHz |
Inter-Core Latency(越小越好) | 56.9ns |
Inter-Core Latency vs SPEED(越小越好) | 0.25ns/MHz |
.NET Arithmetic Benchmark .NET算术运算测试 | |
Dhrystone .NET | 12330MIPS |
Dhrystone .NET vs SPEED | 5.44MIPS/MHz |
Whetstone .NET | 30840MFLOPS |
Whetstone .NET vs SPEED | 13.61MFLOPS/MHz |
.NET Multi-Media Benchmark .NET多媒体测试 | |
Multi-Media Int x1 .NET | 22.62MPixel/s |
Multi-Media Int x1 .NET vs SPEED | 9.98kPixels/s/MHz |
Multi-Media Float x1 .NET | 9.43MPixel/s |
Multi-Media Float x1 .NET vs SPEED | 4.16kPixels/s/MHz |
Multi-Media Double x1 .NET | 18.3MPixel/s |
Multi-Media Double x1 .NET vs SPEED | 8.07kPixels/s/MHz |
从以上测试结果来看,清华同方超强TP240服务器使用的是单路处理器,各项测试结果看起来与我们常见的单路成绩是差不多的。
SiSoftware Sandra Pro Business 2010 | |
产品名称 | 清华同方超强TP240服务器 |
平台类型 | 单路Intel Nehaleme-EP |
处理器型号 | Xeon 5520 |
Memory Bandwidth Benchmark 内存带宽测试 | |
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Int Buff'd iSSE2 Memory Bandwidth | 17.6GB/s |
Float Buff'd iSSE2 Memory Bandwidth | 17.57GB/s |
Memory Latency Benchmark 内存延迟测试 | |
Memory(Random Access) Latency (越小越好) | 89.2ns |
Speed Factor (越小越好) | 48.60 |
Internal Data Cache | 4clocks |
L2 On-board Cache | 10clocks |
L3 On-board Cache | 48clocks |
Cache and Memory Benchmark 缓存及内存测试 | |
Cache/Memory Bandwidth | 54.79GB/s |
Cache/Memory Bandwidth vs SPEED | 24.75MB/s/MHz |
Speed Factor (越小越好) | 23.10 |
Integrated Data Cache | 244.00GB/s |
L2 On-board Cache | 84.8GB/s |
从Nehalem-EP开始,Intel在处理器内部整合了内存控制器,这样使得平台的内存带宽得到了明显的提升。本次的被测服务器使用的是三通道内存,测试成绩还不错。
CineBench是基于Cinem4D工业三维设计软件引擎的测试软件,用来测试对象在进行三维设计时的性能,它可以同时测试处理器子系统、内存子系统以及显示子系统,我们的平台偏向于服务器多一些,因此就只有前两个的成绩具有意义。和大多数工业设计软件一样,CineBench可以完善地支持多核/多处理器,它的显示子系统测试基于OpenGL。
CineBench R10测试成绩
CineBench R11.5
我们截取了CineBench R10和R11.5中的处理器测试成绩。由于单路处理器的原因,我们看到的MS值在CineBench R10中为4.04,在CineBench R11中为4.85。
以下截图反映的是清华同方超强TP240服务器的磁盘读写性能。测试时,我们将清华同方超强TP240服务器自带的3块SATA硬盘组建为RAID0阵列,条带大小为64KB,预读取,后写入。从测试结果来看,清华同方超强TP240服务器可以达到300MB/s的吞吐速度,成绩相对硬件配置来说还是比较不错的。
磁盘IO读写性能
磁盘吞吐读写性能
Netbench测试主要反映被测服务器在用作文件服务器时所能提供的网络数据传输能力。下图中两条曲线分别代表在不同数量的用户访问服务器时,由1个增加到60个的过程中,文件服务器所提供的数据吞吐量。从测试结果可以看到,清华同方超强TP240服务器在用于文件服务器时,其性能表现还是不错的,我们组建的RAID 0阵列最高可以达到2000Mbps的吞吐量。
Netbench测试成绩
数据库应用是服务器平台最常使用的应用之一,该应用不仅对处理器处理能力和内存读写性能有较高要求,同时对服务器平台磁盘存储系统以及网络响应能力也是一种考验。
我们在被测服务器上安装了Microsoft SQL 2005 SP1,按照测试要求建立了数据库。BF在测试之前会在数据库中生成9个表,其中包括4个500万行的表格,每行包括100字节的数据,因此每个表格容量大约是476MB,整个数据库容量为1.86GB。我们用60个客户端模拟1000个用户,在这个数据库中进行查询、添加、删除、修改等操作。
SQL Server 2005数据库测试成绩
清华同方超强TP240服务器在访问用户数达到500左右时,每秒可处理的查询、添加、删除、修改等数据库操作可以达到88000以上,之后性能稳定可以持续保持在85000左右的事物吞吐量。
我们利用UNI-T UT71E智能数字万用表和相配套的软件对于对于被测服务器在几种不同的状态下的功耗进行了监测,主要包括如下项目:
P1:连接电源但不开机状态
P2:系统启动完毕,5分钟内无动作,但不休眠
P3:系统启动完毕,处理器满载(CPU占用率100%)工作
我们在三种情况下对于服务器在关机、待机和满载三种不同状态下的功耗进行了测试。结果显示,在加电关机状态下,被测服务器的功耗只有3.6W。在开机无动作一段时间之后(不休眠),服务器的功耗为61W,在单路服务器中也算是比较低的功耗。在满载状态下,TP240服务器的功耗为133W。功耗测试中的表现我们认为其还是非常优秀的。
【IT168 评测中心】PCI扩展能力一直是塔式服务器相对机架式服务器的优势,较大的空间使得散热问题也能得到很好的解决。清华同方TP240服务器的外观设计笔者认为中规中矩,硬盘的拆装感觉不够人性化。
清华同方TP240服务器
在产品性能测试环节,清华同方TP240服务器的表现与同配置服务器没有太大差别。对于一款针对中小企业推出的塔式服务器也是以经济实用为出发点设计的,虽然每颗处理器只支持最大三条内存的设计看起来显得有些偏少,但是考虑到企业的实际需求,在大部分应用场景也是可以接受的。
值得一提的是,在功耗测试中清华同方TP240服务器的表现非常出色,空载、待机、满载功耗分别只有3.6W、61W、133W。