专为虚拟化设计 戴尔R905四路服务器评测

一、戴尔PowerEdge R905综述

虚拟化技术现在已经渗透到IT领域的多个层面。最初，虚拟化技术只是为了解决一台服务器只运行一个应用，系统资源浪费，并且随着应用的增多不得不增加服务器的数量的问题。而今虚拟化技术已经被广泛应用于桌面系统、服务器、存储、网络等多个领域，通过应用服务器虚拟化技术可以实现服务器的整合，提高服务器的应用效率，减少IT投入以及维护成本，减小数据中心的规模从而实现节能减排等等。

虽然虚拟化技术在近年来可以说是风起云涌，VMware、IBM、微软、Citrix、XenServer等虚拟化厂商无论是从战略上还是产品上也是竞争激烈，也为进一步抢占虚拟化市场而与众多OEM厂商合作，推出捆绑销售的产品及解决方案。虽然虚拟化软件厂商表现均非常活跃，但是虚拟化技术的实施并不能完全依赖于软件，也需要硬件平台的支持。但是遗憾的是市场上专门为虚拟化而设计的硬件系统非常少。

从基础结构上专门为虚拟化而设计的硬件系统可以进一步推进虚拟化应用的稳定性和高效性，在这一点上，戴尔服务器走在了前面。今年5月，戴尔推出了两款专为虚拟化而设计的两款服务器产品：戴尔PowerEdge R805和R905。这两款服务器均采用了AMD巴塞罗那平台，其中，4U结构的戴尔R905支持4颗AMD四核巴塞罗那皓龙处理器，而2U结构的R805则支持两颗。

这两款专为虚拟化而设计的服务器在硬件设计上具有以下几点特性：
1、利用AMD处理器的直连架构打破了虚拟化应用的瓶颈、减少了延迟并提高了性能，从而实现虚拟化效益的最大化。
2、内存和I/O支持上更多，适合多个虚拟机的同时应用，如戴尔R905内存最高可以扩展到256GB，并且集成了4个千兆以太网接口。
3、内嵌虚拟化程序，将虚拟化程序如Vmware ESX 3i系统嵌入随机附带的SD卡，可以实现虚拟化的简单部署和应用。

近期，我们收到了戴尔R905的样机，其“专为虚拟化而生”的特性引起了我们的兴趣，同时，做为一款AMD巴塞罗那皓龙服务器，我们对其性能也很有期待，在下文中，我们将对其硬件结构、虚拟化功能以及性能表现进行阐述。

戴尔R905视频介绍

二、戴尔R905 配置分析

首先我们来看一下这款戴尔R905的详细配置：

机箱采用4U机架式结构，配置了4颗AMD四核皓龙8346处理器，采用巴塞罗那核心，制程为65nm，主频1.8GHz，集成4x512KB二级缓存和2MB的三级缓存，前端总线1000MHz，功耗为68W。AMD四核皓龙的直连构架可以提供CPU到内存、CPU到 I/O 和 CPU到CPU连接，可以简化服务器虚拟化过程，来获得更优异的虚拟化性能。

服务器芯片组采用Serverworks公司的HT-2100 和 HT-1000的组合，Serverworks公司是高端服务器芯片组设计老牌厂商，在01年被Broadcom公司收购，曾是Intel最主要的服务器芯片组生产商，04年加入AMD阵营，推出了一系列支持AMD皓龙处理器的服务器芯片组平台。HT-2100北桥芯片的16x HyperTransport总线共可以提供8GB/s的数据带宽。

内存方面，戴尔R905提供了32个内存插槽，内存最大可以扩展到256GB，大内存的支持是执行多个虚拟机的前提，这台服务器配置了16根2GB ECC DDR2-667内存，容量共为32GB。

存储方面，戴尔R905提供了8个2.5寸热插拔硬盘托架，2.5寸硬盘在单位性能以及空间占用上相对传统的3.5寸硬盘具有明显优势，并且功耗控制的更为出色。这台服务器配置了5块72GB SAS 15000转硬盘，并且组成RAID 5磁盘阵列模式。

网络方面接口非常丰富，集成4个嵌入式Broadcom NetXtreme IITM 5708千兆以太网卡，并且配置了一块PCI-E x8接口的万兆英特尔单端口服务器适配器，此外还配置了一块Qlogic QLE 2460单端口 4 Gbps光纤HBA，用于提供服务器和存储网络之间的高速数据链接。

可以看出戴尔R905的内存和I/O扩展能力非常优秀，这样的设计是为了克服运行对内存和I/O性能要求较高的应用程序（如VMware ESX）时所遇到的障碍。

三、戴尔R905外部结构介绍

1、前面板结构介绍

戴尔PowerEdge R905采用4U机架式结构，具体规格为27.6英寸x 17.6英寸x 6.8英寸。机箱采用免工具拆装设计，通过机箱顶盖的拉手可以方便的将机箱打开。机箱前面板提供了一个金属面罩，可以避免误触电源按钮引起的服务器重启或关机，也可以保护热插拔硬盘的安全性。拆下面板，通过服务器正视图我们可以看到，8个2.5寸热插拔硬盘托架分布在服务器的中央位置，两个散热进风口分布在硬盘托架两侧，前置USB接口、VGA接口以及电源按钮、故障诊断灯位于前面板左上角，右下角提供了一个超薄光驱位。

如果服务器工作正常，故障诊断灯会显示为白色，一旦服务器出现故障，故障诊断灯会显示为橙黄色，并且会以滚动的文字提示发生故障的部件。这个设计为管理员监控服务器健康状况，故障诊断提供了方便。

这款戴尔R905配备了8个2.5寸热插拔硬盘托架，测试硬盘为5块2.5寸、73GB SAS接口硬盘，转速为15000转，并且组建RAID 5磁盘阵列模式。

总体来看机箱前面板布局还是以实用为根本，散热窗口占据了最大的面积，来保证机箱散热。前置接口并算不上是独特的设计，但是在实际应用中确实能够提供不少方便。故障诊断面板的设计非常人性，可以让管理员方便的监控服务器的健康状况。

2、后部接口介绍

下面再来看一下戴尔R905服务器后部接口情况，先来看一下机箱后视图：

戴尔R905后部接口非常丰富，也提供了同类机型2倍的网络接口来满足虚拟化软件的要求。提供了1个串口、1个VGA接口、2个USB2.0接口、4个千兆以太网接口、1个万兆以太网接口、1个用于连接存储网络的4Gb光纤HBA、1个DRAC远程管理接口。此外，还提供了一个故障指示灯，一旦服务器发生故障，会闪烁来提示管理员，可以使管理员在机架中迅速定位有故障的服务器，这个设计很人性化，为管理维护提供了方便。

戴尔R905提供了7个PCI-E 扩展插槽，机箱后部提供了7个全高扩展位，有2个已经被占用，I/O扩展能力非常好。

电源是服务器的动力源泉，也是保证服务器稳定工作的前提。在高端四路服务器平台中，双冗余电源的设计还是非常必须的。戴尔R905配置了2块1100W双冗余电源，为服务器提供了充足的动力。

整体上来看，戴尔R905背部接口非常的丰富，多个网络接口，光纤HBA满足了虚拟化应用I/O扩展的需要；通过DRAC 5远程管理接口，管理员可以通过Web方式完成服务器的部署维护、监控测试等操作，可以将管理员从环境恶劣、噪音污染严重的机房中解放出来。需要注意的是，戴尔R905没有提供PS/2键盘鼠标接口，如果现场维护就需要选用USB接口的键盘鼠标，或者通过DRAC 5远程管理功能进行部署维护。

四、戴尔R905内部结构介绍

1、结构设计及散热系统介绍

戴尔R905采用免工具拆装设计，通过机箱顶盖的拉手可以将机箱拆开。机箱内部蓝色标示的部分均可以免工具进行拆装，并且在主要部件上面提供了黄色的拆装图示，如果是首次拆卸这台服务器，这些标识可以提供不少便利。

首先我们来看一下服务器的散热系统，采用4个台达无刷直流风扇，风扇采用模块化设计，可以独立进行拆装。风扇会根据机箱内部的温度而自动调整转速，服务器刚刚启动的时候会全速运转，噪音也会比较大，随后转速会自动降低。

2、处理器及内存部分介绍

下面来看一下服务器的处理器及内存部分，AMD巴塞罗那四核皓龙处理器集成了内存控制器，集成内存控制器是AMD在内存方面非常领先的设计，使CPU到内存的路径更短，延迟降低。戴尔R905配备了4颗AMD四核皓龙处理器，并且处理器也是采用模块化设计，其中的两颗处理器位于一个独立的模块之上，和主板上的另外两颗处理器采用堆叠的方式进行安装，这个处理器模块可以单独进行拆卸。

由于AMD四核皓龙处理器中集成了内存控制器，在主板平台的设计上，也是将内存插槽设置在处理器旁边，由相应的处理器独立控制内存。内存部分和处理器部分覆盖了导流风罩，可以提高气流强度，又保证了服务器内部气流可以形成一个顺畅的风道，提高散热效能。

这款送测的戴尔R905配置了16根2GB ECC DDR2-667内存，容量共32GB。主板共提供了32个内存插槽，内存最大可以扩展到256GB，大容量的内存对于虚拟化应用才有现实意义。

从上文可以看出，戴尔R905的模块化核心部分设计非常独特，拆装也非常方便，这样就可以降低故障恢复的时间，减少服务器失效而造成的损失。

3、扩展部分介绍

戴尔R905的扩展性能非常高，主板集成了9个PCI-E插槽，但是最右边的两个被PERC 6i 磁盘阵列控制卡和DRAC 5远程管理卡所占用，用户可用7个用于扩展。这些PCI-E插槽的物理和电气规格可以通过戴尔OpenManage工具中的监测功能来进行查看。

戴尔R905的网络功能非常丰富，配置了具有故障恢复和负载平衡的四个嵌入式Broadcom NetXtreme IITM 5708千兆以太网卡，其中2颗网卡芯片集成于主板之上，另2颗集成于扩展卡之上。

除了集成4个嵌入式千兆以太网控制器外，戴尔R905还提供了采用PCI-E x8接口的万兆英特尔单端口服务器适配器。

除了服务器虚拟化方案之外，戴尔R905还提供了存储虚拟化解决方案，这款服务器配置了一块Qlogic QLE 2460单端口4 Gbps光纤HBA（主机总线适配卡），用来提供服务器内部的I/O通道与外部存储系统的I/O通道之间的物理连接，在目前市场上，戴尔PowerEdge R905可以与EqualLogic.PS5000存储相结合，成为一套高能效的虚拟化iSCSI解决方案。

磁盘阵列卡配置了PERC 6i，采用PCI-E x8接口，含256MB缓存，支持SAS RAID 0/1/5/6磁盘阵列模式，优点在于配置界面比较友好，可以通过戴尔部署工具进行配置。

远程管理方面，戴尔R905配置了DRAC 5远程管理卡，可以通过Web方式，远程的通过图形界面部署、管理、维护、监控服务器，这样可以将管理员从环境恶劣的机房中解放出来，坐在办公室中就可以轻松进行维护。

4、嵌入式虚拟化系统

前文中提到过，戴尔R905是为虚拟化而生的一款服务器，前文中已经从处理器、内存、I/O扩展性等方面阐述了这款服务器对于虚拟化应用的优势，此外，还有一个非常重要的虚拟化特性需要介绍。戴尔R905通过嵌入业内领先的供应商VMware最新的虚拟化软件，从而进一步简化了企业在其数据中心实现虚拟化的过程。

上图中是承载嵌入式虚拟化系统的一张2GB SD卡，内嵌虚拟化软件为VMware ESX server 3i，通过嵌入式虚拟化软件，用户可以在服务器启动时通过SD卡进行引导加载虚拟化软件，只需进行简单的设置IP地址等操作，在不足两分钟的时间内就可以实现虚拟化软件服务器端的设置，之后通过远程客户端就可以实现虚拟化部署过程。通过嵌入式虚拟化系统，使虚拟化部署过程大大简化，这也是戴尔R905区别于其他服务器最大的亮点之一。

五、测试平台介绍

CINEBENCH：是一款以处理器的运算能力直接进行特定分辨率CG图片的渲染测试软件，可以测试多核心处理器效能以及多处理器协调性能的表现。我们通过CINEBENCH主要测试的是处理器在进行多任务处理时候的性能表现，以及四核处理器在多任务处理时候的优势能有多大。R10版本相对于9.5版本结果更为准确。

ScienceMark：Sciencemark本是被设计出来用以模拟真实科学应用环境的，通过对计算水分子总能量、钷元素求量子解、氩原子分子动力学模拟等项目测试计算机内存、仿真分子动态效能和浮点精准效能。我们使用该软件来测试内存读写速度。

HD Tach: 是专门针对硬盘底层性能的测试软件。它主要通过分段拷贝不同容量的数据到硬盘进行测试，可以测试硬盘的连续数据传输率、随机存取时间及突发数据传输率。

IXIA 400T测试仪：IXIA 400T测试仪是测试服务器、防火墙、交换机、路由器等网络设备负载能力的专业仪器。我们将采用IXIA 400T模拟客户端通过Web访问方式对服务器进行网络负载测试。通过硬件来模拟网络上的客户端发送应用请求，使我们可以模拟更多的客户端，更准确地衡量出服务器的Web性能。以HTTP性能测试为例,以往我们使用WebBench最多可以模拟一百二十个用户对服务器进行HTTP访问,而IXIA测试仪的每个端口就可以模拟上千个用户。

热量测试：AMD四核皓龙处理器发布后，其绿色节能效能收到业界的广泛关注，但是其发热量相对制程工艺更为先进的英特尔处理器并没有太大优势。我们将采用专业的热量测试仪来测试这台AMD四核皓龙服务器在稳定运行中的实际温度。

数据中心中发热量问题也是令人头疼的问题，数据中心不得不将大笔的资金投入在数据中心的空调系统以及环境上，服务器的温度也是数据中心所关心的一个问题。这个数值也可以为企业用户和数据中心提供一定的参考。

通过热像仪可以便捷的测试服务器各个部件的最高、平均温度，并且可以根据温度范围成像，更加直观的显示服务器各个区域的温度情况。

六、测试结果

1、处理器性能测试结果

首先我们采用CPU-Z 1.45来检测一下处理器信息：从检测结果来看处理器型号为AMD Opteron 8346 HE，采用65nm工艺制程，代号“Barcelona”，核心频率1795.6MHz(默认1.8GHz），每个核心配备了512KB的二级缓存，四核共享2MB三级缓存，HyperTransport总线频率为997.5MHz（默认1000MHz）。

我们采用CINEBENCH 9.5和CINEBENCH R10，渲染特定分辨率的CG图片来测试处理器的运算能力，在单颗情况和多核情况下分别进行测试，可以对比出多核处理与单核处理情况下性能的提升。首先采用CINEBECH 9.5来渲染一张分辨率620x620、RGB模式、8bit色的图像：

之后采用CINEBENCH R10来渲染一张分辨率800x600、RGB模式、8bit色的图像：

CINEBENCH R10测试结果
单核渲染得分/时间	1596/9分14秒
16核渲染得分/时间	15283/57秒
多核速度提升	9.58倍

由于是分别在单核情况和16核情况下分别进行测试，所以理论上多核速度提升越接近16越好，不过这个理论值是不可能达到的，在CINEBENCH R10中多核速度提升已经达到9.58，这是非常优秀的一个结果，戴尔R905服务器在多处理器协作方面表现优秀。

2、内存读写测试

内存带宽测试结果为4675.18MB/s，各子项测试结果请参考下图：

内存带宽测试结果(点击放大图）

3、磁盘性能测试

硬盘随机访问时间5.3ms，平均读取速度148.1MB/s，突发传输速度312.8MB/s，从数值我们可以看出PERC 6i和RAID 5阵列确实可以使磁盘子系统性能大大提升，2.5寸高速SAS硬盘的性能表现还是比较令人满意的。

4、负载测试

我们通过IXIA 400T测试仪来模拟客户端，通过Web访问的方式，查看一段时间内的用户请求数来测试服务器的负载能力。我们设计了一个普通的静态页面和一个动态页面，在服务器上启用IIS，发布网页，在测试静态页面的时候我们利用IXIA测试仪模拟20000个客户端来进行访问；在测试动态页面的时候使用ASP动态页面配合ACCESS数据库，将客户端调整为1200个来进行测试。

我们测试的是200秒内IXIA400访问服务器静态页面test.htm所达到的请求数，在第8秒时达到一个比较稳定的阶段，在16秒时达到最低点39211，之后服务器请求数呈平稳攀升趋势，在第72秒服务器的请求数达到了峰值为34386，然后曲线波动非常平缓始终保持在33000-34386之间，此时服务器的响应能力已经达到饱和。测试过程中服务器网络占用在20%左右，CPU占用率在7%左右。

动态页面测试是通过IXIA模拟用户访问index.asp页面来获得最后成绩。我们依旧节选了0至200秒的测试成绩，观察在0-200秒这段时间内的波动变化，6秒后达到峰值383，之后服务器处于饱和状态，平均是在330至350之间。由于在动态网页测试过程中大幅降低了客户端数量，在测试过程中网络带宽占用较少，在5%左右，但是处理器占用率还是几乎达到了满载。

5、温度测试

为了模拟实际应用中的温度情况，我们是在进行网络负载测试之后进行的温度测试，由于在测试中服务器几乎满载运行，所以测试温度比实际应用中的平均温度要稍高一些。

测试室温25摄氏度左右，最高部件温度38.1摄氏度，平均温度27.0摄氏度。通过热成像图可以看到，电源、出风口温度较高，由于是在经过Web负载测试之后进行的温度测试，所以I/O部位温度也较高，而处理器、内存部分温度控制很好，皓龙平台的发热量并没有我们想象中那么高。

七、总结

由于篇幅有限，我们没有对其虚拟化功能以及管理功能进行测试，我们将在后续的文章中对这些内容进行专门的测试。

戴尔R905服务器硬件上如处理器、内存、I/O、嵌入式虚拟化程序等方面为虚拟化应用经过专门设计，确实也符合“为虚拟化而生”的称号，戴尔R905在不久前的VMmark虚拟化基准测试中夺冠也证实了这台服务器在虚拟化应用中的强大实力。在当前虚拟化软件厂商竞争激烈，而专门为虚拟化应用设计的硬件系统并不多的环境下，戴尔服务器确实在行业中抢占了先机。

戴尔R905系统设计比较优秀，免工具拆装、模块化、故障诊断指示灯等设计方便了服务器的维护和故障诊断，可以降低服务器故障恢复的时间，减少服务器失效造成的损失。

部署和管理功能比较丰富，界面友好利于操作。应用戴尔System Build and Update工具可以方便的进行服务器操作系统部署、磁盘阵列创建等操作；OpenManage工具可以方便的对服务器进行管理维护和检测。

从性能表现上来看，这台四路四核皓龙服务器在负载能力和温度控制上令我们满意，抛开其虚拟化功能不说，这台服务器也是一个高性能、高可用性的平台。但是噪音方面从主观感受上来说比较大，长时间现场操作维护该服务器的确不是一个明智之选，建议通过远程操作。