Hamıya salam. Sizi Rusiyanın Elbrus 8C prosessoruna əsaslanan Aerodisk VOSTOK məlumat saxlama sistemi ilə tanış etməyə davam edirik.
Bu yazıda biz (söz verdiyimiz kimi) Elbrusla bağlı ən populyar və maraqlı mövzulardan birini, yəni məhsuldarlığı ətraflı təhlil edəcəyik. Elbrusun performansı ilə bağlı çoxlu fərziyyələr var və tamamilə qütblü olanlar. Pessimistlər deyirlər ki, Elbrusun məhsuldarlığı indi “heç nə”dir və “ən yaxşı” istehsalçıları tutmaq üçün onilliklər lazım olacaq (yəni indiki reallıqda heç vaxt). Digər tərəfdən, optimistlər deyirlər ki, Elbrus 8C artıq yaxşı nəticələr göstərir və yaxın bir neçə il ərzində prosessorların yeni versiyalarının (Elbrus 16C və 32C) buraxılması ilə biz “tutub ötməyə” nail olacağıq. dünyanın aparıcı prosessor istehsalçıları.
Biz Aerodiskdə praktik insanlarıq, ona görə də ən sadə və ən başa düşülən (bizim üçün) marşrutu götürdük: sınaqdan keçirdik, nəticələri qeyd etdik və yalnız bundan sonra nəticə çıxardıq. Nəticədə, biz kifayət qədər çox sayda sınaq keçirdik və Elbrus 8C e2k arxitekturasının bir sıra əməliyyat xüsusiyyətlərini (xoş olanlar da daxil olmaqla) aşkar etdik və əlbəttə ki, bunu Intel Xeon amd64 arxitektura prosessorlarında oxşar saxlama sistemləri ilə müqayisə etdik.
Yeri gəlmişkən, 15.10.2020 oktyabr 15-ci il saat 00:XNUMX-da “OkoloIT” adlı növbəti vebinarımızda Elbrusda sınaqlar, nəticələr və yaddaş sistemlərinin gələcək inkişafı haqqında daha ətraflı danışacağıq.Aşağıdakı linkdən istifadə edərək qeydiyyatdan keçə bilərsiniz.
→
Test stendi
Biz iki stend yaratmışıq. Hər iki stend 16 SAS SSD 12 GB diskin quraşdırıldığı 960G FC keçidləri vasitəsilə iki saxlama nəzarətçisinə qoşulmuş Linux ilə işləyən serverdən ibarətdir (RAID istifadə etsək, 11,5 TB “xam tutum” və ya 5,7 TB “istifadə edilə bilən” tutum). -10).
Sxematik olaraq stend belə görünür.
Stend №1 e2k (Elbrus)
Avadanlıq konfiqurasiyası aşağıdakı kimidir:
- Linux server (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 nüvə, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, 2xFC adapter 16G 2 port) – 1 əd.
- FC 16 G açarı – 2 ədəd.
- Saxlama sistemi Aerodisk Vostok 2-E12 (2xElbrus 8C (8 nüvə, 1,20Ghz), 32 GB DDR3, 2xFE FC-adaptor 16G 2 port, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 əd.
Stend № 2 amd64 (Intel)
e2k-də oxşar konfiqurasiya ilə müqayisə etmək üçün amd64-ə oxşar xüsusiyyətlərə malik prosessorlu oxşar yaddaş konfiqurasiyasından istifadə etdik:
- Linux server (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 nüvə, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, 2xFC adapter 16G 2 port) – 1 əd.
- FC 16 G açarı – 2 ədəd.
- Saxlama sistemi Aerodisk Engine N2 (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 nüvə, 1,70Ghz), 32 GB DDR4, 2xFE FC-adaptor 16G 2 port, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 əd.
Vacib qeyd: Testdə istifadə olunan Elbrus 8C prosessorları yalnız DDR3 RAM-ı dəstəkləyir, bu, əlbəttə ki, “pisdir, lakin uzun müddət deyil”. Elbrus 8SV (hələ anbarımızda yoxdur, lakin tezliklə olacaq) DDR4-ü dəstəkləyir.
Test metodologiyası
Yükü yaratmaq üçün biz məşhur və vaxtla sınaqdan keçirilmiş Flexible IO (FIO) proqramından istifadə etdik.
Hər iki saxlama sistemi blok girişində yüksək performans tələblərinə əsaslanaraq konfiqurasiya tövsiyələrimizə uyğun olaraq konfiqurasiya edilmişdir, ona görə də biz DDP (Dinamik Disk Hövzəsi) disk hovuzlarından istifadə edirik. Test nəticələrini təhrif etməmək üçün biz hər iki saxlama sistemində sıxılma, təkmilləşdirmə və RAM keşini söndürürük.
RAID-8-da hər biri 10 GB olan 500 D-LUN yaradılmışdır, ümumi istifadə edilə bilən tutumu 4 TB (yəni, bu konfiqurasiyanın mümkün istifadə qabiliyyətinin təxminən 70%-i).
Saxlama sistemlərindən istifadə üçün əsas və populyar ssenarilər yerinə yetiriləcək, xüsusən:
ilk iki test əməliyyat DBMS-nin işini təqlid edir. Bu testlər qrupunda biz IOPS və gecikmə ilə maraqlanırıq.
1) 4k kiçik bloklarda təsadüfi oxu
a. Blok ölçüsü = 4k
b. Oxu/Yaz = 100%/0%
c. Əsərlərin sayı = 8
d. Növbənin dərinliyi = 32
e. Yük xarakteri = Tam Təsadüfi
2) 4k kiçik bloklarda təsadüfi qeyd
a. Blok ölçüsü = 4k
b. Oxu/Yaz = 0%/100%
c. Əsərlərin sayı = 8
d. Növbənin dərinliyi = 32
e. Yük xarakteri = Tam Təsadüfi
ikinci iki test DBMS-nin analitik hissəsinin işini təqlid edir. Bu testlər qrupunda bizi IOPS və gecikmə də maraqlandırır.
3) 4k kiçik bloklarda ardıcıl oxu
a. Blok ölçüsü = 4k
b. Oxu/Yaz = 100%/0%
c. Əsərlərin sayı = 8
d. Növbənin dərinliyi = 32
e. Yük simvolu = Ardıcıl
4) 4k kiçik bloklarda ardıcıl qeyd
a. Blok ölçüsü = 4k
b. Oxu/Yaz = 0%/100%
c. Əsərlərin sayı = 8
d. Növbənin dərinliyi = 32
e. Yük simvolu = Ardıcıl
Üçüncü qrup testlər axın oxunması (məsələn: onlayn yayımlar, ehtiyat nüsxələrin bərpası) və axın qeydi (məsələn: video nəzarət, ehtiyat nüsxələrin yazılması) işini təqlid edir. Bu testlər qrupunda biz artıq IOPS ilə deyil, MB/s və həmçinin gecikmə ilə maraqlanırıq.
5) 128k böyük bloklarda ardıcıl oxunuş
a. Blok ölçüsü = 128k
b. Oxu/Yaz = 0%/100%
c. Əsərlərin sayı = 8
d. Növbənin dərinliyi = 32
e. Yük simvolu = Ardıcıl
6) 128k böyük bloklarda ardıcıl qeyd
a. Blok ölçüsü = 128k
b. Oxu/Yaz = 0%/100%
c. Əsərlərin sayı = 8
d. Növbənin dərinliyi = 32
e. Yük simvolu = Ardıcıl
Hər sınaq 7 dəqiqəlik isinmə vaxtı istisna olmaqla, bir saat davam edəcək.
Test nəticələri
Test nəticələri iki cədvəldə ümumiləşdirilmişdir.
Elbrus 8S (SHD Aerodisk Vostok 2-E12)
Intel Xeon E5-2603 v4 (Saxlama sistemi Aerodisk Mühərriki N2)
Nəticələrin son dərəcə maraqlı olduğu ortaya çıxdı. Hər iki halda biz saxlama sisteminin emal gücündən yaxşı istifadə etdik (70-90% istifadə) və bu vəziyyətdə hər iki prosessorun müsbət və mənfi cəhətləri aydın görünür.
Hər iki cədvəldə prosessorların “inamlı hiss etdiyi” və yaxşı nəticələr göstərdiyi testlər yaşıl rənglə, prosessorların “xoşuna gəlməyən” vəziyyətlər isə narıncı rənglə vurğulanır.
Kiçik bloklarda təsadüfi yükdən danışırıqsa, onda:
- təsadüfi oxuma nöqteyi-nəzərindən Intel, şübhəsiz ki, Elbrus-u qabaqlayır, fərq 2 dəfədir;
- təsadüfi qeyd baxımından bu, mütləq heç-heçədir, hər iki prosessor təxminən bərabər və layiqli nəticələr göstərdi.
Kiçik bloklarda ardıcıl yüklənmədə şəkil fərqlidir:
- həm oxuduqda, həm də yazanda Intel Elbrus-u əhəmiyyətli dərəcədə (2 dəfə) qabaqlayır. Eyni zamanda, Elbrusun IOPS göstəricisi Intel-dən aşağıdırsa, lakin layiqli görünürsə (200-300 min), onda gecikmələrlə bağlı açıq bir problem var (onlar Intel-dən üç dəfə yüksəkdir). Nəticə, Elbrus 8C-nin hazırkı versiyası kiçik bloklarda ardıcıl yükləri həqiqətən "sevmir". Aydındır ki, görüləsi işlər var.
Ancaq böyük blokları olan ardıcıl bir yükdə şəkil tam əksinədir:
- hər iki prosessor MB/s-də təxminən bərabər nəticələr göstərdi, lakin bir AMMA var.... Elbrusun gecikmə performansı Intel-in oxşar prosessorundan (10/0,4 ms-ə qarşı 0,5/5,1 ms) müqayisədə 6,5 (on, Karl!!!) dəfə yaxşıdır (yəni daha aşağı). Əvvəlcə bunun bir nasazlıq olduğunu düşündük, buna görə də nəticələri yenidən yoxladıq, təkrar test etdik, lakin təkrar test eyni mənzərəni göstərdi. Bu, Elbrusun (və ümumiyyətlə e2k arxitekturasının) Intel (və müvafiq olaraq amd64 arxitekturası) üzərində ciddi üstünlüyüdür. Ümid edək ki, bu uğur daha da inkişaf etdiriləcək.
Diqqətli oxucunun masaya baxaraq diqqət yetirə biləcəyi Elbrusun daha bir maraqlı xüsusiyyəti var. Intel-in oxuma və yazma performansı arasındakı fərqə baxsanız, bütün testlərdə oxumaq yazıdan orta hesabla təxminən 50% + öndədir. Bu, hamının (o cümlədən bizim) öyrəşdiyi normadır. Elbrusa baxsanız, yazma göstəriciləri oxu göstəricilərinə daha yaxındır, oxumaq yazıdan, bir qayda olaraq, 10 - 30% qabaqdadır, daha çox deyil.
Bu nə deməkdir? Elbrusun yazmağı "həqiqətən sevməsi" və bu, öz növbəsində, bu prosessorun yazının oxumaqdan açıq şəkildə üstünlük təşkil etdiyi (Yarovaya qanununu kim söylədi?) tapşırıqlarda çox faydalı olacağını göstərir ki, bu da e2k arxitekturasının şübhəsiz üstünlüyüdür və bu üstünlüyü inkişaf etdirmək lazımdır.
Nəticələr və yaxın gələcək
Elbrus və Intel orta səviyyəli prosessorlarının məlumatların saxlanması tapşırıqları üçün müqayisəli sınaqları təxminən bərabər və eyni dərəcədə layiqli nəticələr göstərdi, hər bir prosessor isə öz maraqlı xüsusiyyətlərini göstərdi.
İntel, kiçik bloklarda təsadüfi oxumaqda, eləcə də kiçik bloklarda ardıcıl oxumaq və yazmaqda Elbrus-u xeyli üstələyib.
Kiçik bloklarda təsadüfi yazarkən hər iki prosessor bərabər nəticələr göstərir.
Gecikmə baxımından, Elbrus axın yükündə Intel-dən əhəmiyyətli dərəcədə yaxşı görünür, yəni. böyük bloklarda ardıcıl oxumaq və yazmaqda.
Bundan əlavə, Elbrus, Intel-dən fərqli olaraq, həm oxumaq, həm də yazma yüklərinin öhdəsindən eyni dərəcədə yaxşı gəlir, Intel ilə isə oxumaq həmişə yazmaqdan daha yaxşıdır.
Əldə edilən nəticələrə əsasən, Aerodisk Vostok məlumat saxlama sistemlərinin Elbrus 8C prosessorunda aşağıdakı vəzifələrdə tətbiqi barədə nəticə çıxara bilərik:
- yazma əməliyyatlarının üstünlük təşkil etdiyi informasiya sistemləri;
- fayl girişi;
- onlayn yayımlar;
- CCTV;
- ehtiyat;
- media məzmunu.
MCST komandasının hələ üzərində işləməli olduğu bir şey var, lakin onların işinin nəticəsi artıq görünür, bu, əlbəttə ki, sevinməyə bilməz.
Bu testlər e2k versiyası 4.19 üçün Linux nüvəsində həyata keçirilmişdir; hazırda beta testlərində (MCST-də, Bazalt SPO-da və həmçinin burada Aerodisk-də) Linux nüvəsi 5.4-e2k var ki, burada başqa şeylərlə yanaşı, ciddi şəkildə yenidən işlənmiş planlaşdırıcı və yüksək sürətli bərk-dövlət sürücüləri üçün bir çox optimallaşdırma. Həmçinin, xüsusi olaraq 5.x.x filialının nüvələri üçün MCST ASC yeni LCC kompilyatorunu, 1.25 versiyasını buraxır. İlkin nəticələrə görə, eyni Elbrus 8C prosessorunda, yeni kompilyator, nüvə mühiti, sistem yardımçıları və kitabxanalar və əslində Aerodisk VOSTOK proqramı ilə tərtib edilmiş yeni nüvə performansın daha da əhəmiyyətli dərəcədə artmasına imkan verəcəkdir. Və bu, avadanlıq dəyişdirilmədən - eyni prosessorda və eyni tezliklərdə.
Aerodisk VOSTOK-un kernel 5.4 əsasında versiyasının ilin sonunadək buraxılacağını gözləyirik və yeni versiya üzərində işlər başa çatan kimi biz test nəticələrini yeniləyəcək, həmçinin onları burada dərc edəcəyik.
İndi məqalənin əvvəlinə qayıdıb suala cavab versək, kim haqlıdır: Elbrusun “heç nə” olduğunu və heç vaxt aparıcı prosessor istehsalçılarını tuta bilməyəcəyini söyləyən pessimistlər və ya “onların artıq demək olar ki, tutduqlarını” deyən optimistlər. yuxarı və tezliklə keçəcək "? Əgər stereotiplərdən və dini qərəzlərdən deyil, real sınaqlardan çıxış etsək, optimistlər mütləq haqlıdırlar.
Elbrus orta səviyyəli amd64 prosessorları ilə müqayisədə artıq yaxşı nəticələr göstərir. Elbrus 8-ke, əlbəttə ki, Intel və ya AMD-nin server prosessorlarının ən yüksək səviyyəli modellərindən uzaqdır, lakin oraya yönəlməyib; bu məqsədlə 16C və 32C prosessorları buraxılacaq. Sonra danışarıq.
Biz başa düşürük ki, bu məqalədən sonra Elbrus haqqında daha çox suallar olacaq, ona görə də bu suallara canlı cavab vermək üçün başqa bir “OkoloIT” onlayn vebinarını təşkil etmək qərarına gəldik.
Bu dəfəki qonağımız MCST şirkətinin baş direktorunun müavini Konstantin Truşkin olacaq. Aşağıdakı linkdən istifadə edərək vebinarda qeydiyyatdan keçə bilərsiniz.
→
Hamınıza təşəkkür edirəm, həmişə olduğu kimi, konstruktiv tənqid və maraqlı suallar gözləyirik.
Mənbə: www.habr.com