Salute à tutti. Cuntinuemu à presentà à u sistema di almacenamiento di dati Aerodisk VOSTOK, basatu annantu à u processatore russo Elbrus 8C.
In questu articulu avemu (cum'è prumessu) analizà in detail unu di i temi più populari è interessanti in relazione à Elbrus, à dì a produtividade. Ci sò assai speculazioni nantu à u funziunamentu di Elbrus, è assolutamente polari. Pessimisti dicenu chì a produtividade di l'Elbrus hè avà "nunda", è hà da piglià decennii per ghjunghje à i pruduttori "top" (vale à dì, in a realità attuale, mai). Per d 'altra banda, l'ottimisti dicenu chì Elbrus 8C hè digià dimustratu boni risultati, è in i prossimi dui anni, cù a liberazione di novi versioni di prucessori (Elbrus 16C è 32C), seremu capaci di "catch up and overtake" i principali produttori di processori in u mondu.
Noi in Aerodisk sò persone pratichi, cusì avemu pigliatu a strada più simplice è comprensibile (per noi): pruvà, registrà i risultati è solu dopu piglià cunclusioni. In u risultatu, avemu realizatu un gran numaru di teste è scupertu una quantità di funzioni di l'architettura Elbrus 8C e2k (inclusi quelli piacevuli) è, sicuru, paragunatu questu cù sistemi di almacenamento simili nantu à i processori di l'architettura Intel Xeon amd64.
A propositu, parlemu in più in dettagliu di e teste, i risultati è u futuru sviluppu di sistemi di almacenamento in Elbrus in u nostru prossimu webinar "OkoloIT" u 15.10.2020 d'ottobre 15 à 00: XNUMX. Pudete registrà cù u ligame sottu.
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banc d'essai
Avemu creatu dui stands. I dui stand sò custituiti da un servitore Linux cunnessu via 16G FC switches à dui controller di almacenamiento, chì anu 12 dischi SAS SSD 960 GB installati (11,5 TB di "capacità bruta" o 5,7 TB di capacità "utilizable", se usemu RAID-10) .
Schematically u stand pare cusì.
Stand n ° 1 e2k (Elbrus)
A cunfigurazione hardware hè a siguenti:
- Servitore Linux (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 core, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, 2xFC adapter 16G 2 porti) - 1 pc.
- Switch FC 16 G - 2 pezzi.
- Sistema di almacenamiento Aerodisk Vostok 2-E12 (2xElbrus 8C (8 core, 1,20Ghz), 32 GB DDR3, 2xFE FC-adapter 16G 2 port, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 pc.
Stand No. 2 amd64 (Intel)
Per paragunà cù una cunfigurazione simili nantu à e2k, avemu usatu una cunfigurazione di almacenamentu simili cù un processore simili in caratteristiche à amd64:
- Servitore Linux (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 core, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, 2xFC adapter 16G 2 porti) - 1 pc.
- Switch FC 16 G - 2 pezzi.
- Sistema di almacenamiento Aerodisk Engine N2 (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 core, 1,70Ghz), 32 GB DDR4, 2xFE FC-adapter 16G 2 port, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 pc.
Nota impurtante: i processori Elbrus 8C utilizati in a prova supportanu solu RAM DDR3, questu hè di sicuru "malu, ma micca per longu". Elbrus 8SV (ùn l'avemu ancu in stock, ma l'averà prestu) supporta DDR4.
Metodologia di prova
Per generà a carica, avemu usatu u prugramma Flexible IO (FIO) populari è testatu in u tempu.
I dui sistemi d'almacenamiento sò cunfigurati secondu i nostri cunsiglii di cunfigurazione, basati nantu à i requisiti per un altu rendimentu nantu à l'accessu di bloccu, cusì usemu pools di discu DDP (Dynamic Disk Pool). Per ùn distorsioni i risultati di a prova, disattivemu a compressione, a deduplicazione è a cache RAM in i dui sistemi di almacenamiento.
8 D-LUN sò stati creati in RAID-10, 500 GB ognunu, cù una capacità utilizable tutale di 4 TB (vale à dì, circa 70% di a capacità utilizzabile pussibule di sta cunfigurazione).
Scenari basi è populari per l'usu di sistemi di almacenamentu seranu eseguiti, in particulare:
i primi dui testi imitanu l'operazione di un DBMS transazzione. In questu gruppu di teste ci interessa in IOPS è latenza.
1) Lettura casuale in picculi blocchi 4k
a. Dimensione di u bloccu = 4k
b. Lettura / Scrittura = 100% / 0%
c. Numero di opere = 8
d. Profundità di a fila = 32
e. Carattere di carica = Full Random
2) Registrazione casuale in picculi blocchi 4k
a. Dimensione di u bloccu = 4k
b. Lettura / Scrittura = 0% / 100%
c. Numero di opere = 8
d. Profundità di a fila = 32
e. Carattere di carica = Full Random
i secondi dui testi emula l'operazione di a parte analitica di u DBMS. In questu gruppu di teste avemu ancu interessatu in IOPS è latenza.
3) Lettura sequenziale in picculi blocchi 4k
a. Dimensione di u bloccu = 4k
b. Lettura / Scrittura = 100% / 0%
c. Numero di opere = 8
d. Profundità di a fila = 32
e. Load character = Sequential
4) Registrazione sequenziale in picculi blocchi 4k
a. Dimensione di u bloccu = 4k
b. Lettura / Scrittura = 0% / 100%
c. Numero di opere = 8
d. Profundità di a fila = 32
e. Load character = Sequential
U terzu gruppu di teste emula u travagliu di lettura in streaming (esempiu: trasmissioni in linea, ristaurazione di salvezza) è di registrazione in streaming (esempiu: videosurveglianza, copia di salvezza di registrazione). In questu gruppu di teste, ùn simu più interessate in IOPS, ma in MB/s è ancu in latenza.
5) Lettura sequenziale in grandi blocchi di 128k
a. Dimensione di u bloccu = 128k
b. Lettura / Scrittura = 0% / 100%
c. Numero di opere = 8
d. Profundità di a fila = 32
e. Load character = Sequential
6) Registrazione sequenziale in grandi blocchi di 128k
a. Dimensione di u bloccu = 128k
b. Lettura / Scrittura = 0% / 100%
c. Numero di opere = 8
d. Profundità di a fila = 32
e. Load character = Sequential
Ogni prova durà una ora, escludendu u tempu di riscaldamentu di l'array di 7 minuti.
Risultati di test
I risultati di a prova sò riassunti in dui tavule.
Elbrus 8S (SHD Aerodisk Vostok 2-E12)
Intel Xeon E5-2603 v4 (Sistema di almacenamiento Aerodisk Engine N2)
I risultati sò stati assai interessanti. In i dui casi, avemu fattu un bonu usu di u putere di trasfurmazioni di u sistema di almacenamento (70-90% d'utilizazione), è in questa situazione, i pro è i contra di i dui processori sò chjaramente evidenti.
In i dui tavulini, e teste induve i prucessori "si sentenu cunfidenti" è mostranu boni risultati sò evidenziati in verde, mentre chì e situazioni chì i prucessori "ùn piace micca" sò evidenziati in aranciu.
Se parlemu di carica aleatoria in picculi blocchi, allora:
- da u puntu di vista di lettura aleatoria, Intel hè certamente davanti à Elbrus, a diferenza hè 2 volte;
- da u puntu di vista di a registrazione aleatoria hè definitivamente un draw, i dui prucessori anu mostratu risultati apprussimatamente uguali è decenti.
In una carica sequenziale in picculi blocchi, u ritrattu hè diversu:
- sia quandu leghje è scrive, Intel hè significativamente (2 volte) davanti à Elbrus. À u stessu tempu, se Elbrus hà un indicatore IOPS più bassu di quellu di Intel, ma pare decentu (200-300 mila), allora ci hè un prublema evidenti cù ritardi (sò trè volte più altu di quellu di Intel). Conclusioni, a versione attuale di Elbrus 8C veramente "ùn piace" carichi sequenziali in picculi blocchi. Claramente ci hè un pocu di travagliu da fà.
Ma in una carica sequenziale cù grandi blocchi, a stampa hè esattamente u cuntrariu:
- i dui processori anu mostratu risultati apprussimatamente uguali in MB / s, ma ci hè unu MA .... A prestazione di latenza di Elbrus hè 10 (dieci, Karl!!!) volte megliu (vale à dì più bassa) di quella di un processore simile da Intel (0,4/0,5 ms versus 5,1/6,5 ms). À u primu avemu pensatu chì era un glitch, cusì avemu ricontrolatu i risultati, hà fattu un retest, ma u retest mostrava a stessa stampa. Questu hè un vantaghju seriu di Elbrus (è l'architettura e2k in generale) annantu à Intel (è, per quessa, l'architettura amd64). Speremu chì stu successu serà più sviluppatu.
Ci hè una altra caratteristica interessante di Elbrus, chì un lettore attentu pò attentu à fighjendu a tavula. Se guardate a diffarenza trà u rendiment di lettura è scrittura d'Intel, allora in tutti i testi, a lettura hè davanti à scrive in media da circa 50% +. Questa hè a norma à quale tutti (inclusi noi) sò abituati. Se fighjate à Elbrus, l'indicatori di scrittura sò assai più vicinu à l'indicatori di lettura; a lettura hè davanti à a scrittura, in regula, da 10 - 30%, micca più.
Chì significà questu? U fattu chì Elbrus "amuri veramente" a scrittura, è questu, à u turnu, suggerisce chì stu prucessori serà assai utile in i travaglii induve a scrittura prevale chjaramente nantu à a lettura (quale hà dettu a lege di Yarovaya?), chì hè ancu un vantaghju indubbitu di l'architettura e2k, è stu vantaghju deve esse sviluppatu.
Cunclusioni è u futuru vicinu
I testi comparativi di i prucessori Elbrus è Intel mid-range per i travaglii di almacenamentu di dati anu mostratu risultati apprussimatamente uguali è ugualmente degni, mentre chì ogni processore mostrava e so caratteristiche interessanti.
Intel hà superatu assai à Elbrus in lettura aleatoria in picculi blocchi, è ancu in lettura sequenziale è scrittura in picculi blocchi.
Quandu scrivite aleatoriamente in picculi blocchi, i dui prucessori mostranu risultati uguali.
In termini di latenza, Elbrus pare significativamente megliu cà Intel in una carica di streaming, i.e. in lettura è scrittura sequenziale in grandi blocchi.
Inoltre, Elbrus, à u cuntrariu di Intel, face ugualmente bè cù carichi di lettura è scrittura, mentre chì cù Intel, a lettura hè sempre assai megliu cà a scrittura.
Basatu nantu à i risultati ottenuti, pudemu piglià una cunclusione nantu à l'applicabilità di i sistemi di almacenamiento di dati Aerodisk Vostok nantu à u processore Elbrus 8C in i seguenti compiti:
- sistemi d'infurmazione cù una predominanza di operazioni di scrittura;
- accessu à i schedari;
- emissioni in linea;
- CCTV;
- copia di salvezza;
- cuntenutu media.
A squadra MCST hà sempre qualcosa à travaglià, ma u risultatu di u so travagliu hè digià visibile, chì, sicuru, ùn pò micca esse rallegra.
Queste teste sò state realizate nantu à u kernel Linux per e2k versione 4.19; attualmente in teste beta (in MCST, in Basalt SPO, è ancu quì in Aerodisk) ci hè un kernel Linux 5.4-e2k, in quale, frà altre cose, hà un pianificatore seriamente riprogettatu è parechje ottimisazioni per unità di stati solidi à alta velocità. Inoltre, specificamente per i kernels di u ramu 5.x.x, MCST JSC libera un novu compilatore LCC, versione 1.25. Sicondu i risultati preliminari, nantu à u stessu processore Elbrus 8C, un novu kernel compilatu cù un novu compilatore, un ambiente di kernel, utilità di sistema è biblioteche è, in fattu, u software Aerodisk VOSTOK permetterà un incrementu ancu più significativu di u rendiment. È questu hè senza rimpiazzà l'equipaggiu - nantu à u stessu processatore è cù e stesse frequenze.
Aspittemu a liberazione di una versione di Aerodisk VOSTOK basatu annantu à u kernel 5.4 versu a fine di l'annu, è appena u travagliu nantu à a nova versione hè finitu, aghjurnà i risultati di a prova è ancu pubblicà quì.
S'è turnemu avà à u principiu di l'articulu è risponde à a quistione, quale hè ghjustu: i pessimisti chì dicenu chì Elbrus ùn hè "nunda" è ùn ghjunghjeranu mai à i principali pruduttori di processori, o ottimisti chì dicenu chì "anu digià guasgi chjappu. s'alluntanu è prestu prestu "? Se ùn procedemu micca da i stereotipi è i preghjudizii religiosi, ma da i testi veri, allora l'ottimisti sò definitivamente ghjustu.
Elbrus hà digià mostratu boni risultati quandu paragunatu cù i prucessori amd64 di livellu mediu. L'Elbrus 8-ke hè, sicuru, luntanu da i mudelli di punta di i prucessori di u servitore da Intel o AMD, ma ùn era micca destinatu quì; i processori 16C è 32C seranu liberati per questu scopu. Allora parlemu.
Avemu capitu chì dopu à questu articulu ci saranu ancu più dumande nantu à Elbrus, cusì avemu decisu di urganizà un altru webinar in linea "OkoloIT" per risponde à queste dumande in diretta.
Sta volta u nostru invitatu serà u Diputatu Direttore Generale di a cumpagnia MCST, Konstantin Trushkin. Pudete registrà per u webinar usendu u ligame sottu.
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Grazie à tutti, cum'è sempre, aspittemu critichi constructivi è dumande interessanti.
Source: www.habr.com