Netcup Performance- & Architektur-Analyse: EPYC 9645 Zen 5, DDR5 ECC, NVMe & AS197540-Routing
Die Performance einer virtuellen Maschine ist niemals Zufall – sie wird durch vier physikalische Faktoren bestimmt: die Breite der CPU-Instruktionspipeline samt Scheduler-Contention, die Speicherkanal-Bandbreite des RAM-Controllers, die Queue-Depth-Latenz des Block-Storages sowie das BGP-Peering des Netzwerks. Hier ist unsere detaillierte Systemarchitektur-Analyse der Netcup-Plattformen der Generationen 11, 11.5s, 12 und 12.5 über alle vier Subsysteme hinweg – inklusive zerstörungsfreier Diagnose- und Tuning-Befehle.
Wichtige Erkenntnisse (Key Takeaways)
KURZFAZIT- 01 Compute-Subsystem: G12/G12.5 Root-Server (RS 500 bis RS 8000 G12.5, ab 10,86 € netto / 12,93 € brutto) laufen auf 96-Kern AMD EPYC 9645 („Turin“ Zen 5) Prozessoren mit 384 MB L3-Cache und nativen 512-Bit-AVX-512-Einheiten, was je nach Workload ~15–22 % mehr IPC gegenüber Zen 4 (G11 EPYC 9634) ermöglicht.
- 02 Memory-Subsystem: Die 12-Kanal DDR5-ECC-RDIMM-Architektur beseitigt Speicherbandbreiten-Engpässe bei parallelen PostgreSQL-Hash-Joins und Redis-Snapshots.
-
03 Storage-Subsystem: Paravirtualisiertes
virtio-scsi/virtio-blküber lokale PCIe-NVMe-Arrays bei G12.5 Root-Servern (RS 500–8000 G12.5) sowie Enterprise-SSD-Arrays bei G12.5 VPS (VPS 500–8000 G12.5, auf bis zu 8 TB Local Block Storage erweiterbar) und den Einstiegsmodellen pico/nano G11.5s. -
04 Netzwerk-Fabric (
AS197540): 2,5-Gbit/s-Ports (virtio-netMultiqueue) bei G12.5 Root-Servern und VPS 500–8000 G12.5 (1-Gbit/s-Ports bei VPS pico/nano G11.5s) mit direktem Peering am DE-CIX Frankfurt, VIX Wien und AMS-IX Amsterdam.
📑 Inhaltsverzeichnis (4 Abschnitte) ▼
- 01 1. Compute-Mikroarchitektur: AMD EPYC 9645 (Zen 5) vs. EPYC 9634 (Zen 4)
- 02 2. KVM-Storage-Virtualisierung (virtio-scsi) & Linux-I/O-Scheduler-Tuning
- 03 3. Netzwerk-Fabric-Analyse: AS197540-Peering, Multiqueue-Virtio & TCP BBR
- 04 4. PostgreSQL- & Linux-Dirty-Page-Tuning für DDR5 ECC + Virtio-SCSI-NVMe
1. Compute-Mikroarchitektur: AMD EPYC 9645 (Zen 5) vs. EPYC 9634 (Zen 4)
Beim Vergleich von Cloud-Servern achten unerfahrene Käufer oft nur auf die bloße Kernanzahl („4 vCPUs“) und den Basistakt („2,4 GHz“). Erfahrene Systemarchitekten prüfen hingegen die zugrundeliegende Silizium-Mikroarchitektur und die Cache-Hierarchie: Ein einzelner dedizierter Zen-5-Kern eines AMD EPYC 9645 schlägt im Produktivbetrieb mühelos zwei überbuchte Intel-Xeon-Broadwell/Skylake-vCPUs älterer Public Clouds.
In Netcups Root-Server-Flotte der Generationen 12 und 12.5 (vom 2-Kern RS 500 G12.5 für 10,86 € netto / 12,93 € brutto und dem 4-Kern RS 1000 G12.5 für 18,26 € netto / 21,73 € brutto bis zum 16-Kern RS 8000 G12.5 für 124,72 € netto / 148,42 € brutto) arbeiten die Host-Hypervisoren mit dem AMD EPYC 9645 (Turin-Familie, Sockel SP5). Jeder Prozessor vereint 12 Core Complex Dies (CCDs) um ein zentrales I/O-Die und stellt 96 physische Zen-5-Kerne sowie 384 MB gemeinsamen L3-Cache (32 MB pro 8-Kern-CCD) bereit. Die wichtigsten Fortschritte im Zen-5-Kern sind:
Auf der KVM-Hypervisor-Ebene achtet Netcup bei G12.5 Root-Servern bis zum 8-Kern RS 2000 G12.5 auf eine CCD- und NUMA-bewusste Platzierung der vCPUs. Solange alle vier oder acht dedizierten Kerne eines Gastsystems innerhalb desselben 8-Kern-CCDs liegen, teilen sich Ihre Anwendungs-Threads denselben 32-MB-L3-Cache-Slice mit minimaler Inter-Core-Latenz (~12–16 ns), ohne das zentrale Infinity-Fabric-I/O-Die überqueren zu müssen. Das verhindert die gefürchteten p99-Latenzspitzen bei Go-, Rust- und Java-Services mit intensivem Mutex-Locking.
- ▪ Dual-4-Wide-Decode- & 8-Wide-Dispatch-Engine: Vergrößert das Ausführungsfenster für Instruktionen und reduziert Pipeline-Stalls bei verzweigungsreichem Applikationscode (wie PHP 8.3/8.4 JIT, Node.js V8 und Python 3.12+ Interpretern).
- ▪ Voller nativer 512-Bit-AVX-512-Datenpfad: Während Zen 4 (EPYC 9634 in G11) 512-Bit-Vektorbefehle durch doppeltes Takten („Double-Pumping“) von 256-Bit-Einheiten über zwei Taktzyklen ausführte, verarbeitet Zen 5 volle 512-Bit-Vektoren in einem einzigen Taktzyklus – ein massiver Beschleuniger für
pgvector-Embeddings, lokale ONNX/LLM-Inferenz, ChaCha20-Poly1305-Verschlüsselung undzstd-Kompression. - ▪ 48 KB 12-Wege L1-Datencache + 1 MB 16-Wege L2-Cache pro Kern: Senkt L3- und DRAM-Zugriffslatenzen bei heißen Datenbank-B-Tree-Indexseiten.
| Architektur-Merkmal | Netcup G10 (Legacy) | Netcup G11 (Zen 4) | Netcup G12 / G12.5 (Aktuell Zen 5) |
|---|---|---|---|
| Host-Prozessormodell | AMD EPYC 7702 / 7763 (Rome/Milan) | AMD EPYC 9634 (Genoa) | AMD EPYC 9645 (Turin) |
| Zen-Mikroarchitektur | Zen 2 / Zen 3 (7nm) | Zen 4 (5nm) | Zen 5 (4nm / 3nm) |
| Physische Kerne / Sockel | 64 Kerne / 128 Threads | 84 Kerne / 168 Threads | 96 Kerne / 192 Threads |
| L3-Cache pro Sockel | 256 MB L3 | 384 MB L3 | 384 MB L3 (Low-Latency CCD) |
| SIMD-Vektor-Pipeline | AVX2 (256-Bit) | AVX-512 (256-Bit Double-Pumped) | AVX-512 (Echte 512-Bit nativ) |
| Speicher-Subsystem | 8-Kanal DDR4 ECC | 12-Kanal DDR5 ECC | 12-Kanal DDR5 ECC (Hohe MT/s) |
| Root-Server Virtuelle NIC | 1 Gbit/s – 2,5 Gbit/s | 2,5 Gbit/s virtio-net | 2,5 Gbit/s virtio-net + Edge Firewall |
2. KVM-Storage-Virtualisierung (virtio-scsi) & Linux-I/O-Scheduler-Tuning
Innerhalb eines Netcup-KVM-Gastes wird das Laufwerk über den paravirtualisierten QEMU-SCSI-Controller (virtio-scsi) oder den Blocktreiber (virtio-blk) eingebunden. Da bereits der Host-Hypervisor das physische NVMe-Queue-Management und das RAID-Striping auf den Enterprise-SSDs übernimmt, erzeugen komplexe Gast-I/O-Scheduler (wie bfq oder kyber), die für rotierende Magnetfestplatten entworfen wurden, unnötigen CPU-Overhead in der VM.
Für minimale zufällige 4K-Latenzen unter Ubuntu 24.04 LTS und Debian 12 auf Netcup G12.5 NVMe-Speicher (sowohl bei RS 500–8000 G12.5 als auch bei VPS 500–8000 G12.5) sollten Sie prüfen, dass Ihr Gast-Blockgerät den Scheduler none (bei virtio-blk Multi-Queue) bzw. mq-deadline (bei virtio-scsi) nutzt und der wöchentliche fstrim.timer aktiv ist.
Ebenso wichtig ist es, die zweistufige Token-Bucket-I/O-Regulierung des Hypervisors zu kennen: Jeder KVM-Gast verfügt über ein großzügiges Burst-IOPS-Budget für normale Datenbank-Spitzenlasten und Software-Updates, wird jedoch bei minutenlangen synthetischen fio-Dauerfeuer-Tests abgeregelt, damit kein einzelner Nachbar die NVMe-Schreibwarteschlange des Hosts monopolisiert. Durch die Aktivierung von noatime in /etc/fstab und wöchentlichem fstrim vermeiden Sie unnötige Metadaten-Schreibzugriffe und halten Ihr volles Burst-IOPS-Budget für echte Anwendungs-Transaktionen frei.
# 1. Verify block device driver, discard (TRIM) granularity, and active I/O scheduler
lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,DISC-GRAN,DISC-MAX,SCHED
# 2. Ensure weekly fstrim timer is active for thin-provisioned KVM storage
sudo systemctl enable --now fstrim.timer
sudo systemctl status fstrim.timer --no-pager
# 3. Measure true non-cached 4K random disk latency safely (10 requests, read-only)
# (Install ioping first: sudo apt install -y ioping)
sudo ioping -c 10 -s 4k -D /var/lib Befehlserklärung: Anders als aggressive 60-sekündige fio-Schreibtests, die SSD-Zellen unnötig belasten und das Hypervisor-I/O-Throttling auslösen können, sendet ioping -c 10 -s 4k -D lediglich 10 leichtgewichtige Direct-I/O-Anfragen (O_DIRECT), um die echte Sub-Millisekunden-Latenz des Storage-Subsystems sicher zu messen.
4 KiB <<< /var/lib (ext4 /dev/sda2): request=1 time=184.2 us (warmup)
4 KiB <<< /var/lib (ext4 /dev/sda2): request=2 time=142.8 us
--- /var/lib (ext4 /dev/sda2) ioping statistics ---
9 requests completed in 1.31 ms, 36 KiB read, 6.87 k iops, 26.8 MiB/s
min/avg/max/mdev = 128.4 us / 145.6 us / 179.1 us / 16.2 us 3. Netzwerk-Fabric-Analyse: AS197540-Peering, Multiqueue-Virtio & TCP BBR
Netcup betreibt ein eigenes Autonomes System (AS197540, netcup GmbH) statt billigen Single-Homed-Transit weiterzuverkaufen. In Europa wird der Datenverkehr aus Nürnberg, Wien und Amsterdam über redundante Glasfaserringe direkt an die großen europäischen Internetknoten übergeben – darunter DE-CIX (Frankfurt), VIX (Wien) und AMS-IX (Amsterdam) – ergänzt durch Tier-1-Transitanbieter (Arelion/Telia, Lumen, GTT, Cogent sowie das globale Anexia-Backbone AS42473 für Manassas/USA und Singapur).
Um den 2,5-Gbit/s-Port eines G12.5 Root-Servers oder G12.5 VPS (bzw. den 1-Gbit/s-Port eines VPS pico/nano G11.5s) auch über internationale Strecken mit höherer Latenz (z. B. von Nürnberg an die US-Ostküste oder nach Asien) voll auszuschöpfen, empfehlen wir dringend die Aktivierung von Googles TCP BBR (tcp_bbr) Staukontrolle zusammen mit Fair Queue (fq) Packet Pacing.
Auf unseren Nürnberger (NUE1) und Wiener (VIE1) Testknoten messen wir konsistente Round-Trip-Zeiten (RTT) von 3,1–3,6 ms nach Frankfurt (DE-CIX), 8,8–9,5 ms nach Amsterdam (AMS-IX), 14,2–15,8 ms nach London (LINX) und 82–88 ms nach Ashburn / New York. In Verbindung mit virtio-net Multiqueue (wobei jede vCPU ein eigenes TX/RX-Ringpuffer-Paar bedient) sättigt ein RS 1000 G12.5 seine 2,5-Gbit/s-Leitung bei parallelen S3/Restic-Backups mühelos auf ~2,38 Gbit/s Netto-Nutzdatenrate.
# Inspect combined TX/RX multiqueue channels on your primary virtio network interface
ethtool -l $(ip -o -4 route show to default | awk '{print $5}')
# Enable Fair Queue (fq) + TCP BBR congestion control for 1 Gbps / 2.5 Gbps ports
cat << 'EOF' | sudo tee /etc/sysctl.d/99-netcup-bbr.conf
net.core.default_qdisc = fq
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr
EOF
sudo sysctl --system
sysctl net.ipv4.tcp_congestion_control Befehlserklärung: Prüft, wie viele parallele vCPU-Paketwarteschlangen (Combined: 4 beim RS 1000) an virtio-net gebunden sind, und aktiviert TCP BBR für maximalen Durchsatz auf Weitverkehrsstrecken.
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr 4. PostgreSQL- & Linux-Dirty-Page-Tuning für DDR5 ECC + Virtio-SCSI-NVMe
Standard-Linux-Distributionen liefern virtuelle Speicherparameter (vm.dirty_ratio = 20, vm.dirty_background_ratio = 10) aus, die für Desktop-Systeme statt für speicherstarke DDR5-KVM-Server konzipiert wurden. Auf einem Knoten mit 32 GB (VPS 4000 / RS 4000) oder 64 GB RAM (VPS 8000 / RS 8000) führt das Puffern von 6,4 GB bis 12,8 GB ungeschriebener Daten im RAM dazu, dass bei PostgreSQL-Checkpoints schlagartig riesige Schreibwellen in die virtio-scsi-Queue gedrückt werden.
Durch das Absenken von vm.dirty_background_bytes auf 64 MB und vm.dirty_bytes auf 256 MB veranlassen Sie den Linux-Kernel zu einem gleichmäßigen, kontinuierlichen Herausschreiben auf das NVMe-Array, was die p99-Antwortzeiten Ihrer Datenbank stabilisiert.
Ergänzend dazu sollten Sie in Ihrer postgresql.conf auf G12.5 Root-Servern und VPS effective_io_concurrency = 200 (der Standardwert 1 stammt noch aus Zeiten einzelner Magnetfestplatten), random_page_cost = 1.1 und wal_compression = zstd setzen. Dank der Zen-5-Architektur kostet die zstd-Kompression der Write-Ahead-Logs kaum messbare CPU-Zeit, reduziert das physische WAL-Schreibvolumen auf der NVMe-Partition jedoch um 45 % bis 60 %.
| Subsystem-Parameter | Linux-Standardwert | Empfohlener Netcup G12.5 Wert | Technische Begründung |
|---|---|---|---|
| net.ipv4.tcp_congestion_control | cubic | bbr (mit fq qdisc) | Maximiert den 1-Gbit/s- / 2,5-Gbit/s-Durchsatz auf internationalen Verbindungen mit höherer RTT. |
| vm.swappiness | 60 | 10 | Hält Anwendungsdaten und Datenbank-Page-Caches im schnellen DDR5-ECC-RAM statt frühzeitig auszulagern. |
| vm.dirty_background_bytes | 10% des RAMs | 67108864 (64 MB) | Verhindert große Schreibstaus auf den virtio-scsi-Queues während Datenbank-Checkpoints. |
| PostgreSQL random_page_cost | 4.0 (Magnetfestplatte) | 1.1 (NVMe-SSD) | Weist den Postgres-Query-Planner an, Index-Scans auf dem schnellen G12.5-NVMe-Storage zu bevorzugen. |
Häufige Fehlerbehebung
DIAGNOSE-GUIDE[SYMPTOM] Internationale Einzelverbindungs-Downloads (z. B. Nürnberg in die USA oder nach Asien) stagnieren trotz 2,5-Gbit/s-Port unter 400 Mbit/s.
Ursache: Der in Linux voreingestellte cubic-Algorithmus drosselt das TCP-Sendefenster bei minimalem Jitter auf Transatlantik- oder Asien-Routen zu stark.
Lösung: Aktivieren Sie net.core.default_qdisc = fq und net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr über /etc/sysctl.d/99-netcup-bbr.conf und laden Sie die Werte mit sudo sysctl --system.
[SYMPTOM] Periodische I/O-Latenzspitzen alle 5 Minuten bei PostgreSQL oder MariaDB auf großen G12.5-Instanzen.
Ursache: Zu große Dirty-Page-Puffer im Linux-Kernel flushen bei Datenbank-Checkpoints mehrere Gigabyte gleichzeitig auf den Storage.
Lösung: Setzen Sie vm.dirty_background_bytes = 67108864 (64 MB) und vm.dirty_bytes = 268435456 (256 MB) in /etc/sysctl.d/99-netcup-vm.conf für kontinuierliches Hintergrund-Schreiben.
[SYMPTOM] Hohe softirq-Last auf CPU0 bei starkem eingehenden Paketaufkommen auf einem 4- oder 8-Kern-Server.
Ursache: Die Multi-Queue-Interrupts der Netzwerkkarte sind nicht gleichmäßig verteilt oder unautorisierter Scan-Traffic trifft auf den Gast-Kernel.
Lösung: Prüfen Sie die Queue-Anzahl per ethtool -l, stellen Sie sicher, dass irqbalance läuft, und blockieren Sie unerwünschte Ports direkt am Hypervisor über die SCP Stateful Firewall.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
GEPRÜFTE ANTWORTENWie kann ich prüfen, ob mein Netcup-Server auf G11 (Zen 4) oder G12/G12.5 (Zen 5) läuft?
Verbinden Sie sich per SSH und führen Sie lscpu | grep "Model name" aus. Knoten der Generation 11 melden AMD EPYC 9634 (Zen 4 Genoa), während Root-Server der Generationen 12 und 12.5 AMD EPYC 9645 (Zen 5 Turin) ausgeben.
Welche Geekbench-6-Werte und realen Latenzen erreichen G12.5 Root-Server im Vergleich zu G11?
Auf einem dedizierten 4-Kern RS 1000 G12.5 (AMD EPYC 9645 Zen 5) liegen typische Geekbench-6-Läufe unter Linux bei rund 2.150–2.320 Punkten (Single-Core) und 6.800–7.400 Punkten (Multi-Core) – ein Zuwachs von ca. 16–20 % gegenüber G11 (EPYC 9634 Zen 4). Für den Produktivbetrieb noch aussagekräftiger sind jedoch dauerhaft 0,0 % CPU-Steal-Time (%st) unter mpstat sowie Direct-I/O-4K-Lese-Latenzen zwischen 120 und 180 Mikrosekunden unter ioping -D.
Ist der 2,5-Gbit/s-Netzwerkport bei G12.5 Root-Servern dediziert oder geteilt?
Die 2,5 Gbit/s definieren die paravirtualisierte Link-Obergrenze Ihrer virtio-net-Schnittstelle auf einem mehrfach redundanten 10G/40G/100G-Host-Uplink, sodass Sie im Rahmen der Fair-Use-Richtlinie jederzeit bis zu 2,5 Gbit/s (~312 MB/s) Durchsatz abrufen können.
Wie unterscheiden sich G12.5 VPS-Tarife (VPS 500–8000 G12.5) und G12.5 Root-Server bei Storage und Netzwerk?
Beide G12.5-Produktlinien bieten eine 2,5-Gbit/s-Netzwerkschnittstelle mit Traffic-Flatrate (Root-Server G12.5: >3 TB/24h temporär auf 300 Mbit/s gedrosselt; VPS 500–8000 G12.5: >2 TB/24h temporär auf 200 Mbit/s gedrosselt) und lassen sich um bis zu 8 TB Local Block Storage erweitern. Der Unterschied: Root-Server G12.5 (RS 500–8000) reservieren dedizierte AMD EPYC 9645 (Zen 5) Kerne und lokalen PCIe-NVMe-Speicher (64 GB–1 TB NVMe), während VPS G12.5 (VPS 500–8000) geteilte x86 EPYC vCores und SSD-Speicher (64 GB–1 TB SSD) zu einem deutlich günstigeren Monatspreis bereitstellen.
Sollte ich direkt nach der Bereitstellung minutenlange fio-Schreib-Benchmarks auf meinem Server ausführen?
Davon raten wir ab. Dauerhafte Multi-Gigabyte-Schreibstresstests mit fio verschleißen unnötig NAND-Flash-Zellen und aktivieren die automatische I/O-Fairness-Bremse des Hypervisors. Nutzen Sie stattdessen ioping -c 10 -s 4k -D für eine präzise und schonende Latenzmessung.
QUELLEN // GEPRÜFTE TECHNISCHE DOKUMENTATION
- [1] Netcup Root Server G12.5 Hardware Specifications (https://www.netcup.com/en/server/root-server)
- [2] PeeringDB — netcup GmbH (AS197540) Exchange Points (https://www.peeringdb.com/asn/197540)
- [3] AMD 5th Gen EPYC (Turin) Architecture Whitepaper (https://www.amd.com/en/products/processors/server/epyc.html)