Hoi allegearre. Wy bliuwe jo yntrodusearje oan it Aerodisk VOSTOK-gegevensopslachsysteem, basearre op de Russyske Elbrus 8C-prosessor.
Yn dit artikel sille wy (lykas tasein) yn detail analysearje ien fan 'e populêrste en nijsgjirrige ûnderwerpen yn ferbân mei Elbrus, nammentlik produktiviteit. D'r binne nochal in protte spekulaasjes oer de prestaasjes fan Elbrus, en absolút polêre. Pessimisten sizze dat de produktiviteit fan Elbrus no "neat" is, en it sil tsientallen jierren nimme om de "top" produsinten yn te heljen (dus yn 'e hjoeddeistige realiteit, nea). Oan 'e oare kant sizze optimisten dat Elbrus 8C al goede resultaten toant, en yn' e kommende pear jier, mei de frijlitting fan nije ferzjes fan processors (Elbrus 16C en 32C), sille wy kinne "ynhelje en ynhelje" de wrâld syn liedende processor fabrikanten.
Wy by Aerodisk binne praktyske minsken, dus wy namen de ienfâldichste en meast begryplike (foar ús) rûte: testje, de resultaten opnimme en pas dan konklúzjes lûke. As gefolch hawwe wy nochal in grut oantal testen útfierd en in oantal funksjes fan 'e Elbrus 8C e2k-arsjitektuer ûntdutsen (ynklusyf noflike) en, fansels, fergelike dit mei ferlykbere opslachsystemen op Intel Xeon amd64-arsjitektuerprozessors.
Trouwens, wy sille yn mear detail prate oer de tests, resultaten en de takomstige ûntwikkeling fan opslachsystemen op Elbrus op ús folgjende webinar "OkoloIT" op 15.10.2020 oktober 15 om 00: XNUMX. Jo kinne registrearje mei de link hjirûnder.
→
test stand
Wy hawwe twa stands makke. Beide tribunes besteane út in Linux-tsjinner ferbûn fia 16G FC-skeakels nei twa opslachkontrôles, dy't 12 SAS SSD 960 GB-skiven hawwe ynstalleare (11,5 TB fan "rauwe kapasiteit" of 5,7 TB fan "brûkbere" kapasiteit, as wy RAID-10 brûke) .
Skematysk sjocht de stand der sa út.
Stand nr. 1 e2k (Elbrus)
De hardware konfiguraasje is as folget:
- Linux tsjinner (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 kearnen, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, 2xFC adapter 16G 2 havens) - 1 pc.
- Switch FC 16 G – 2 st.
- Opslach systeem Aerodisk Vostok 2-E12 (2xElbrus 8C (8 kearnen, 1,20Ghz), 32 GB DDR3, 2xFE FC-adapter 16G 2 haven, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 pc.
Stand nr. 2 amd64 (Intel)
Foar fergeliking mei in ferlykbere konfiguraasje op e2k, brûkten wy in ferlykbere opslachkonfiguraasje mei in prosessor ferlykber yn skaaimerken as amd64:
- Linux tsjinner (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 kearnen, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, 2xFC adapter 16G 2 havens) - 1 pc.
- Switch FC 16 G – 2 st.
- Opslach systeem Aerodisk Engine N2 (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 kearnen, 1,70Ghz), 32 GB DDR4, 2xFE FC-adapter 16G 2 haven, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 pc.
Wichtige opmerking: de Elbrus 8C-processors dy't yn 'e test brûkt wurde, stypje allinich DDR3 RAM, dit is fansels "min, mar net foar lang." Elbrus 8SV (wy hawwe it noch net op foarried, mar sil it gau hawwe) stipet DDR4.
Testmetoade
Om de lading te generearjen, brûkten wy it populêre en yn 'e tiid testen Flexible IO (FIO) programma.
Beide opslachsystemen binne konfigurearre neffens ús konfiguraasje-oanbefellings, basearre op de easken foar hege prestaasjes op blok tagong, dus wy brûke DDP (Dynamic Disk Pool) skiif pools. Om de testresultaten net te ferdraaien, skeakelje wy kompresje, deduplikaasje en RAM-cache op beide opslachsystemen út.
8 D-LUN's waarden makke yn RAID-10, 500 GB elk, mei in totale brûkbere kapasiteit fan 4 TB (d.w.s. sawat 70% fan 'e mooglike brûkbere kapasiteit fan dizze konfiguraasje).
Basis en populêre senario's foar it brûken fan opslachsystemen sille wurde útfierd, benammen:
de earste twa tests emulearje de wurking fan in transaksjonele DBMS. Yn dizze groep tests binne wy ynteressearre yn IOPS en latency.
1) Willekeurich lêzen yn lytse blokken 4k
in. Blokgrutte = 4k
b. Lês/Skriuw = 100%/0%
c. Oantal wurken = 8
d. Wachtrige djipte = 32
e. Laden karakter = Folslein Random
2) Willekeurige opname yn lytse blokken 4k
in. Blokgrutte = 4k
b. Lês/Skriuw = 0%/100%
c. Oantal wurken = 8
d. Wachtrige djipte = 32
e. Laden karakter = Folslein Random
de twadde twa tests emulearje de wurking fan it analytyske diel fan 'e DBMS. Yn dizze groep tests binne wy ek ynteressearre yn IOPS en latency.
3) Sekwinsjele lêzing yn lytse blokken 4k
in. Blokgrutte = 4k
b. Lês/Skriuw = 100%/0%
c. Oantal wurken = 8
d. Wachtrige djipte = 32
e. Character laden = Sequential
4) Opfolgjende opname yn lytse blokken 4k
in. Blokgrutte = 4k
b. Lês/Skriuw = 0%/100%
c. Oantal wurken = 8
d. Wachtrige djipte = 32
e. Character laden = Sequential
De tredde groep tests emulearret it wurk fan streamend lêzen (bygelyks: online útstjoerings, herstellen fan backups) en streaming opname (bygelyks: fideotafersjoch, opname backups). Yn dizze groep tests binne wy net mear ynteressearre yn IOPS, mar yn MB / s en ek latency.
5) Opfolgjende lêzing yn grutte blokken fan 128k
in. Blokgrutte = 128k
b. Lês/Skriuw = 0%/100%
c. Oantal wurken = 8
d. Wachtrige djipte = 32
e. Character laden = Sequential
6) Opfolgjende opname yn grutte blokken fan 128k
in. Blokgrutte = 128k
b. Lês/Skriuw = 0%/100%
c. Oantal wurken = 8
d. Wachtrige djipte = 32
e. Character laden = Sequential
Elke test sil ien oere duorje, útsein de array-opwarmtiid fan 7 minuten.
Testresultaten
De testresultaten wurde gearfette yn twa tabellen.
Elbrus 8S (SHD Aerodisk Vostok 2-E12)
Intel Xeon E5-2603 v4 (Opslachsysteem Aerodisk Engine N2)
De resultaten bliken tige nijsgjirrich te wêzen. Yn beide gefallen hawwe wy goed gebrûk makke fan de ferwurkingskrêft fan it opslachsysteem (70-90% gebrûk), en yn dizze situaasje binne de foar- en neidielen fan beide processors dúdlik evident.
Yn beide tabellen binne tests dêr't processors "fertrouwen fiele" en goede resultaten sjen litte yn grien markearre, wylst situaasjes dy't processors "net leuk fine" yn oranje markearre wurde.
As wy prate oer willekeurige lading yn lytse blokken, dan:
- út it eachpunt fan willekeurich lêzen, Intel is grif foarút fan Elbrus, it ferskil is 2 kear;
- út it eachpunt fan willekeurige opname is it perfoarst in lykspul, beide processors lieten sawat gelikense en fatsoenlike resultaten sjen.
Yn in sekwinsjele lading yn lytse blokken is it byld oars:
- sawol by it lêzen as skriuwen is Intel signifikant (2 kear) foar Elbrus. Tagelyk, as Elbrus in IOPS-yndikator hat leger as dy fan Intel, mar der fatsoenlik útsjocht (200-300 tûzen), dan is d'r in dúdlik probleem mei fertragingen (se binne trije kear heger as dat fan Intel). Konklúzje, de hjoeddeistige ferzje fan Elbrus 8C echt "net leuk" opfolgjende loads yn lytse blokken. D'r is dúdlik wat wurk te dwaan.
Mar yn in sekwinsjele lading mei grutte blokken is it byld krekt it tsjinoerstelde:
- beide processors lieten sawat gelikense resultaten sjen yn MB / s, mar d'r is ien MAAR .... De latencyprestaasjes fan Elbrus binne 10 (tsien, Karl!!!) kear better (dus leger) as dy fan in ferlykbere prosessor fan Intel (0,4/0,5 ms tsjin 5,1/6,5 ms). Earst tochten wy dat it in glitch wie, dus wy kontroleare de resultaten opnij, diene in retest, mar de retest liet itselde byld sjen. Dit is in serieus foardiel fan Elbrus (en de e2k-arsjitektuer yn 't algemien) boppe Intel (en, dus, de amd64-arsjitektuer). Litte wy hoopje dat dit súkses fierder ûntwikkele wurde sil.
D'r is in oare nijsgjirrige eigenskip fan Elbrus, dêr't in oandachtige lêzer omtinken foar kin jaan troch nei de tafel te sjen. As jo nei it ferskil sjogge tusken Intel's lês- en skriuwprestaasjes, dan is it lêzen yn alle tests gemiddeld sawat 50%+ foar skriuwen. Dit is de noarm dêr't elkenien (wêrûnder ús) wend is. As jo nei Elbrus sjogge, binne de skriuwindikatoren folle tichter by de lêsindikators; lêzen is foarôfgeand oan skriuwen, yn 'e regel, mei 10 - 30%, net mear.
Wat betsjut dit? It feit dat Elbrus "echt hâldt fan" skriuwen, en dit, op syn beurt, suggerearret dat dizze prosessor sil wêze hiel nuttich yn taken dêr't skriuwen dúdlik hearsket boppe lêzen (wa sei Yarovaya syn wet?), Dat is ek in sûnder twifel foardiel e2k arsjitektuer, en dit foardiel moat ûntwikkele wurde.
Konklúzjes en de heine takomst
Fergelykjende testen fan Elbrus en Intel mid-range processors foar gegevens opslach taken toande likernôch gelikense en like weardich resultaten, wylst elke prosessor lieten syn eigen nijsgjirrige funksjes.
Intel prestearre sterk better as Elbrus yn willekeurich lêzen yn lytse blokken, lykas ek yn opfolgjende lêzen en skriuwen yn lytse blokken.
By it skriuwen fan willekeurich yn lytse blokken, litte beide processors lykweardige resultaten sjen.
Yn termen fan latency sjocht Elbrus signifikant better as Intel yn in streamende lading, d.w.s. yn sekwinsjele lêzen en skriuwen yn grutte blokken.
Derneist is Elbrus, yn tsjinstelling ta Intel, like goed mei sawol lês- as skriuwladingen, wylst mei Intel lêzen altyd folle better is as skriuwen.
Op grûn fan de resultaten krigen, kinne wy lûke in konklúzje oer de tapasberens fan Aerodisk Vostok gegevens opslach systemen op de Elbrus 8C prosessor yn de folgjende taken:
- ynformaasjesystemen mei in oerwicht fan skriuwoperaasjes;
- triem tagong;
- online útstjoerings;
- CCTV;
- backup;
- media ynhâld.
It MCST-team hat noch wat om oan te wurkjen, mar it resultaat fan har wurk is al sichtber, dat kin fansels net oars as bliid wêze.
Dizze tests waarden útfierd op 'e Linux-kernel foar e2k ferzje 4.19; op it stuit yn beta-tests (yn MCST, yn Basalt SPO, en ek hjir yn Aerodisk) is d'r in Linux-kernel 5.4-e2k, wêryn it ûnder oaren hat is serieus opnij ûntwurpen scheduler en in protte optimalisaasjes foar hege-snelheid solid-state driuwfearren. Ek spesifyk foar kernels fan 'e 5.x.x-tûke, MCST JSC jout in nije LCC-kompiler, ferzje 1.25. Neffens foarriedige resultaten, op deselde Elbrus 8C-prosessor, sil in nije kernel kompilearre mei in nije kompilator, in kernel-omjouwing, systeemhulpprogramma's en biblioteken en, yn feite, de Aerodisk VOSTOK-software in noch wichtiger ferheging fan prestaasjes mooglik meitsje. En dit is sûnder apparatuer te ferfangen - op deselde prosessor en mei deselde frekwinsjes.
Wy ferwachtsje de frijlitting fan in ferzje fan Aerodisk VOSTOK basearre op kernel 5.4 tsjin it ein fan it jier, en sa gau as it wurk oan 'e nije ferzje is foltôge, sille wy de testresultaten bywurkje en se ek hjir publisearje.
As wy no weromgean nei it begjin fan it artikel en de fraach beantwurdzje, wa hat gelyk: pessimisten dy't sizze dat Elbrus "neat" is en de liedende processorfabrikanten nea ynhelje sil, of optimisten dy't sizze dat "se al hast fongen hawwe op en sil gau ynhelje "? As wy net útgean fan stereotypen en religieuze foaroardielen, mar fan echte tests, dan hawwe de optimisten perfoarst gelyk.
Elbrus toant al goede resultaten yn ferliking mei mid-level amd64 processors. De Elbrus 8-ke is fansels fier fan 'e top-of-the-line modellen fan serverprocessors fan Intel of AMD, mar it wie dêr net rjochte; Prozessoren 16C en 32C wurde foar dit doel frijlitten. Dan sille wy prate.
Wy begripe dat d'r nei dit artikel noch mear fragen sille wêze oer Elbrus, dus wy besletten in oar online webinar "OkoloIT" te organisearjen om dizze fragen live te beantwurdzjen.
Dizze kear sil ús gast de plakferfangend algemien direkteur fan it MCST-bedriuw wêze, Konstantin Trushkin. Jo kinne registrearje foar it webinar fia de link hjirûnder.
→
Tankewol allegear, lykas altyd, wy sjogge út nei konstruktive krityk en nijsgjirrige fragen.
Boarne: www.habr.com