Elbrus VS Intel. აეროდისკ ვოსტოკის და ძრავის შენახვის სისტემების მუშაობის შედარება

Სალამი ყველას. ჩვენ ვაგრძელებთ წარმოგიდგენთ Aerodisk VOSTOK მონაცემთა შენახვის სისტემას, რომელიც დაფუძნებულია რუსულ Elbrus 8C პროცესორზე.

ამ სტატიაში ჩვენ (როგორც დაგპირდით) დეტალურად გავაანალიზებთ ელბრუსთან დაკავშირებულ ერთ-ერთ ყველაზე პოპულარულ და საინტერესო თემას, კერძოდ პროდუქტიულობას. ელბრუსის შესრულებაზე საკმაოდ ბევრი ვარაუდია და აბსოლუტურად პოლარული. პესიმისტები ამბობენ, რომ ელბრუსის პროდუქტიულობა ახლა "არაფერია" და ათწლეულები დასჭირდება "ტოპ" მწარმოებლებთან დასაკავშირებლად (ანუ, დღევანდელ რეალობაში, არასდროს). მეორეს მხრივ, ოპტიმისტები ამბობენ, რომ Elbrus 8C უკვე აჩვენებს კარგ შედეგებს და მომდევნო ორი წლის განმავლობაში, პროცესორების ახალი ვერსიების გამოშვებით (Elbrus 16C და 32C), ჩვენ შევძლებთ "დავაწიოთ და გავუსწროთ". მსოფლიოში წამყვანი პროცესორების მწარმოებლები.

ჩვენ აეროდისკში პრაქტიკული ხალხი ვართ, ამიტომ მივიღეთ უმარტივესი და ყველაზე გასაგები (ჩვენთვის) მარშრუტი: ტესტირება, შედეგების ჩაწერა და მხოლოდ ამის შემდეგ გამოიტანეთ დასკვნები. შედეგად, ჩვენ ჩავატარეთ საკმაოდ დიდი რაოდენობის ტესტები და აღმოვაჩინეთ Elbrus 8C e2k არქიტექტურის მთელი რიგი ოპერაციული მახასიათებელი (მათ შორის სასიამოვნო) და, რა თქმა უნდა, შევადარეთ ეს Intel Xeon amd64 არქიტექტურის პროცესორებზე მსგავს შენახვის სისტემებს.

სხვათა შორის, ჩვენ უფრო დეტალურად ვისაუბრებთ ტესტებზე, შედეგებსა და შენახვის სისტემების მომავალ განვითარებაზე Elbrus-ზე ჩვენს შემდეგ ვებინარზე „OkoloIT“ 15.10.2020 წლის 15 ოქტომბერს, 00:XNUMX საათზე. შეგიძლიათ დარეგისტრირდეთ ქვემოთ მოცემული ბმულის გამოყენებით.

→ რეგისტრაცია ვებნარისთვის

სატესტო სტენდი

ჩვენ შევქმენით ორი სტენდი. ორივე სტენდი შედგება სერვერისგან, რომელიც მუშაობს Linux-ზე, რომელიც დაკავშირებულია 16G FC გადამრთველებით ორ მეხსიერების კონტროლერთან, რომლებშიც დაყენებულია 12 SAS SSD 960 GB დისკი (11,5 ტბ „ნედლი ტევადობა“ ან 5,7 ტბ „გამოყენებული“ სიმძლავრე, თუ ვიყენებთ RAID-ს. -10).

სქემატურად სტენდი ასე გამოიყურება.

სტენდი No. 1 e2k (ელბრუსი)

აპარატურის კონფიგურაცია შემდეგია:

• Linux სერვერი (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 ბირთვი, 1,70 Ghz), 64 GB DDR4, 2xFC ადაპტერი 16G 2 პორტი) – 1 ც.
• გადამრთველი FC 16 G – 2 ც.
• შენახვის სისტემა Aerodisk Vostok 2-E12 (2xElbrus 8C (8 ბირთვი, 1,20 Ghz), 32 GB DDR3, 2xFE FC-ადაპტორი 16G 2 პორტი, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 ც.

სტენდი No. 2 amd64 (Intel)

e2k-ზე მსგავს კონფიგურაციასთან შესადარებლად, ჩვენ გამოვიყენეთ მსგავსი საცავის კონფიგურაცია პროცესორით, რომელიც მსგავსია amd64-ის მახასიათებლებით:

• Linux სერვერი (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 ბირთვი, 1,70 Ghz), 64 GB DDR4, 2xFC ადაპტერი 16G 2 პორტი) – 1 ც.
• გადამრთველი FC 16 G – 2 ც.
• შენახვის სისტემა Aerodisk Engine N2 (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 ბირთვი, 1,70Ghz), 32 GB DDR4, 2xFE FC-ადაპტორი 16G 2 პორტი, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 ც.

მნიშვნელოვანი შენიშვნა: ტესტში გამოყენებული Elbrus 8C პროცესორები მხარს უჭერენ მხოლოდ DDR3 RAM-ს, ეს რა თქმა უნდა „ცუდია, მაგრამ არა დიდი ხნის განმავლობაში“. Elbrus 8SV (ჯერ არ გვაქვს მარაგში, მაგრამ მალე გვექნება) DDR4-ის მხარდაჭერა.

ტესტის მეთოდოლოგია

დატვირთვის გენერირებისთვის ჩვენ გამოვიყენეთ პოპულარული და დროში გამოცდილი Flexible IO (FIO) პროგრამა.

ორივე შენახვის სისტემა კონფიგურირებულია ჩვენი კონფიგურაციის რეკომენდაციების შესაბამისად, ბლოკზე წვდომის მაღალი შესრულების მოთხოვნების საფუძველზე, ამიტომ ჩვენ ვიყენებთ DDP (Dynamic Disk Pool) დისკის აუზებს. იმისათვის, რომ არ მოხდეს ტესტის შედეგების დამახინჯება, ჩვენ გამორთეთ შეკუმშვა, დედუპლიკაცია და RAM-ის ქეში ორივე შენახვის სისტემაზე.

8 D-LUN შეიქმნა RAID-10-ში, თითოეული 500 GB, საერთო გამოსაყენებელი სიმძლავრით 4 ტბ (ანუ ამ კონფიგურაციის შესაძლო გამოსაყენებელი სიმძლავრის დაახლოებით 70%).

შესრულდება შენახვის სისტემების გამოყენების ძირითადი და პოპულარული სცენარები, კერძოდ:

პირველი ორი ტესტი ასახავს ტრანზაქციების DBMS-ის მუშაობას. ტესტების ამ ჯგუფში ჩვენ გვაინტერესებს IOPS და ლატენტურობა.

1) შემთხვევითი კითხვა პატარა ბლოკებში 4k
ა. ბლოკის ზომა = 4K
ბ. წაკითხვა/ჩაწერა = 100%/0%
გ. სამუშაოების რაოდენობა = 8
დ. რიგის სიღრმე = 32
ე. ჩატვირთვის სიმბოლო = სრული შემთხვევითი

2) შემთხვევითი ჩაწერა პატარა ბლოკებში 4k
ა. ბლოკის ზომა = 4K
ბ. წაკითხვა/ჩაწერა = 0%/100%
გ. სამუშაოების რაოდენობა = 8
დ. რიგის სიღრმე = 32
ე. ჩატვირთვის სიმბოლო = სრული შემთხვევითი

მეორე ორი ტესტი ასახავს DBMS-ის ანალიტიკური ნაწილის მუშაობას. ტესტების ამ ჯგუფში ჩვენ ასევე გვაინტერესებს IOPS და ლატენტურობა.

3) თანმიმდევრული კითხვა მცირე ბლოკებში 4k
ა. ბლოკის ზომა = 4K
ბ. წაკითხვა/ჩაწერა = 100%/0%
გ. სამუშაოების რაოდენობა = 8
დ. რიგის სიღრმე = 32
ე. ჩატვირთვის სიმბოლო = თანმიმდევრული

4) თანმიმდევრული ჩაწერა მცირე ბლოკებში 4k
ა. ბლოკის ზომა = 4K
ბ. წაკითხვა/ჩაწერა = 0%/100%
გ. სამუშაოების რაოდენობა = 8
დ. რიგის სიღრმე = 32
ე. ჩატვირთვის სიმბოლო = თანმიმდევრული

ტესტების მესამე ჯგუფი ასახავს სტრიმინგ-კითხვის (მაგალითად: ონლაინ მაუწყებლობა, სარეზერვო ასლების აღდგენა) და სტრიმინგის ჩაწერის (მაგალითად: ვიდეოთვალთვალის, სარეზერვო ასლების ჩაწერის) მუშაობას. ტესტების ამ ჯგუფში ჩვენ აღარ გვაინტერესებს IOPS, არამედ MB/s და ასევე ლატენტურობა.

5) თანმიმდევრული კითხვა დიდ ბლოკებში 128k
ა. ბლოკის ზომა = 128K
ბ. წაკითხვა/ჩაწერა = 0%/100%
გ. სამუშაოების რაოდენობა = 8
დ. რიგის სიღრმე = 32
ე. ჩატვირთვის სიმბოლო = თანმიმდევრული

6) თანმიმდევრული ჩაწერა დიდ ბლოკებში 128k
ა. ბლოკის ზომა = 128K
ბ. წაკითხვა/ჩაწერა = 0%/100%
გ. სამუშაოების რაოდენობა = 8
დ. რიგის სიღრმე = 32
ე. ჩატვირთვის სიმბოლო = თანმიმდევრული

თითოეული ტესტი გაგრძელდება ერთი საათის განმავლობაში, მასივის გახურების დროის გამოკლებით 7 წუთი.

ტესტის შედეგები

ტესტის შედეგები შეჯამებულია ორ ცხრილში.

Elbrus 8S (SHD Aerodisk Vostok 2-E12)

Intel Xeon E5-2603 v4 (შენახვის სისტემა Aerodisk Engine N2)

შედეგები ძალიან საინტერესო აღმოჩნდა. ორივე შემთხვევაში ჩვენ კარგად გამოვიყენეთ შენახვის სისტემის დამუშავების სიმძლავრე (70-90% გამოყენება) და ამ სიტუაციაში აშკარად ჩანს ორივე პროცესორის დადებითი და უარყოფითი მხარეები.

ორივე ცხრილში ტესტები, სადაც პროცესორები „თავს თავდაჯერებულად გრძნობენ“ და კარგ შედეგებს აჩვენებენ, ხაზგასმულია მწვანედ, ხოლო სიტუაციები, რომლებიც პროცესორებს „არ მოსწონთ“ მონიშნულია ნარინჯისფრად.

თუ ვსაუბრობთ შემთხვევით დატვირთვაზე მცირე ბლოკებში, მაშინ:

• შემთხვევითი წაკითხვის თვალსაზრისით, ინტელი რა თქმა უნდა უსწრებს ელბრუსს, განსხვავება 2-ჯერ არის;
• შემთხვევითი ჩაწერის თვალსაზრისით, ეს ნამდვილად გათამაშებაა, ორივე პროცესორმა აჩვენა დაახლოებით თანაბარი და ღირსეული შედეგი.

მცირე ბლოკებში თანმიმდევრული დატვირთვისას სურათი განსხვავებულია:

• როგორც კითხვისას, ასევე წერისას Intel საგრძნობლად (2-ჯერ) უსწრებს ელბრუსს. ამავდროულად, თუ ელბრუსს აქვს IOPS ინდიკატორი ინტელისზე დაბალი, მაგრამ წესიერად გამოიყურება (200-300 ათასი), მაშინ აშკარაა შეფერხების პრობლემა (ისინი სამჯერ უფრო მაღალია ვიდრე Intel-ის). დასკვნა, Elbrus 8C-ის ამჟამინდელ ვერსიას ნამდვილად "არ მოსწონს" თანმიმდევრული დატვირთვები მცირე ბლოკებში. ცხადია, რაღაც სამუშაოა გასაკეთებელი.

მაგრამ დიდი ბლოკებით თანმიმდევრულ დატვირთვაში, სურათი ზუსტად საპირისპიროა:

• ორივე პროცესორმა აჩვენა დაახლოებით თანაბარი შედეგი MB/s-ში, მაგრამ არის ერთი BUT.... Elbrus-ის შეყოვნების შესრულება არის 10 (ათი, კარლ!!!) ჯერ უკეთესი (ანუ დაბალი) ვიდრე Intel-ის მსგავსი პროცესორის (0,4/0,5 ms 5,1/6,5 ms-ის წინააღმდეგ). თავიდან გვეგონა, რომ ეს იყო შეცდომა, ამიტომ გადავამოწმეთ შედეგები, ჩავატარეთ ხელახალი ტესტი, მაგრამ ხელახალი ტესტი აჩვენა იგივე სურათი. ეს არის Elbrus-ის (და ზოგადად e2k არქიტექტურის) სერიოზული უპირატესობა Intel-თან შედარებით (და, შესაბამისად, amd64 არქიტექტურასთან). იმედი ვიქონიოთ, რომ ეს წარმატება კიდევ უფრო განვითარდება.

ელბრუსის კიდევ ერთი საინტერესო თვისებაა, რომელსაც ყურადღებიან მკითხველს შეუძლია ცხრილის დათვალიერებით ყურადღება მიაქციოს. თუ გადავხედავთ განსხვავებას Intel-ის წაკითხვისა და ჩაწერის შესრულებას შორის, მაშინ ყველა ტესტში კითხვა საშუალოდ 50%+ უსწრებს წერას. ეს ის ნორმაა, რომელსაც ყველა (მათ შორის ჩვენც) მიჩვეულია. თუ ელბრუსს გადავხედავთ, ჩაწერის ინდიკატორები ბევრად უფრო ახლოსაა კითხვის ინდიკატორებთან, კითხვა უსწრებს წერას, როგორც წესი, 10 - 30%, მეტი არა.

Რას ნიშნავს ეს? ის ფაქტი, რომ ელბრუსს „ნამდვილად უყვარს“ წერა და ეს, თავის მხრივ, იმაზე მეტყველებს, რომ ეს პროცესორი ძალიან სასარგებლო იქნება იმ ამოცანებში, სადაც წერა აშკარად ჭარბობს კითხვას (ვინ თქვა იაროვაიას კანონი?), რაც ასევე უდავო უპირატესობაა e2k არქიტექტურაში და ეს უპირატესობა უნდა განვითარდეს.

დასკვნები და უახლოესი მომავალი

Elbrus-ისა და Intel-ის საშუალო დონის პროცესორების შედარებითი ტესტები მონაცემთა შენახვის ამოცანებისთვის აჩვენა დაახლოებით თანაბარი და თანაბრად ღირსეული შედეგები, ხოლო თითოეულმა პროცესორმა აჩვენა საკუთარი საინტერესო თვისებები.

ინტელმა მნიშვნელოვნად აჯობა ელბრუსს მცირე ბლოკებში შემთხვევით კითხვაში, ასევე მცირე ბლოკებში თანმიმდევრულ კითხვასა და წერაში.

მცირე ბლოკებში შემთხვევით წერისას ორივე პროცესორი აჩვენებს თანაბარ შედეგებს.

შეყოვნების თვალსაზრისით, Elbrus გამოიყურება მნიშვნელოვნად უკეთესია, ვიდრე Intel ნაკადის დატვირთვაში, ე.ი. თანმიმდევრობით კითხვისა და წერისას დიდ ბლოკებში.

გარდა ამისა, ელბრუსი, Intel-ისგან განსხვავებით, ერთნაირად კარგად უმკლავდება როგორც წაკითხვის, ასევე ჩაწერის დატვირთვას, ხოლო Intel-თან კითხვა ყოველთვის ბევრად უკეთესია, ვიდრე წერა.
მიღებული შედეგების საფუძველზე, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიტანოთ დასკვნა Aerodisk Vostok მონაცემთა შენახვის სისტემების გამოყენების შესახებ Elbrus 8C პროცესორზე შემდეგ ამოცანებში:

• საინფორმაციო სისტემები ჩაწერის ოპერაციების უპირატესობით;
• ფაილზე წვდომა;
• ონლაინ მაუწყებლობა;
• CCTV;
• სარეზერვო;
• მედია კონტენტი.

MCST-ის გუნდს ჯერ კიდევ აქვს სამუშაო, მაგრამ მათი მუშაობის შედეგი უკვე ჩანს, რაც, რა თქმა უნდა, არ შეიძლება არ გაახაროს.

ეს ტესტები ჩატარდა Linux-ის ბირთვზე e2k ვერსიისთვის 4.19; ამჟამად ბეტა ტესტებში (MCST-ში, Basalt SPO-ში და ასევე აქ Aerodisk-ში) არის Linux-ის ბირთვი 5.4-e2k, რომელშიც, სხვა საკითხებთან ერთად, მას აქვს სერიოზულად შეიცვალა გრაფიკი და მრავალი ოპტიმიზაცია მაღალი სიჩქარით მყარი მდგომარეობის დისკებისთვის. ასევე, სპეციალურად 5.x.x ფილიალის ბირთვებისთვის, MCST JSC გამოუშვებს ახალ LCC შემდგენელს, ვერსია 1.25. წინასწარი შედეგების მიხედვით, იმავე Elbrus 8C პროცესორზე, ახალი ბირთვი, რომელიც შედგენილია ახალი შემდგენელით, ბირთვის გარემოთი, სისტემის კომუნალური საშუალებებით და ბიბლიოთეკებით და, ფაქტობრივად, Aerodisk VOSTOK პროგრამული უზრუნველყოფით, საშუალებას მისცემს კიდევ უფრო მნიშვნელოვნად გაზარდოს შესრულება. და ეს არის აღჭურვილობის შეცვლის გარეშე - იმავე პროცესორზე და იგივე სიხშირეებით.

წლის ბოლომდე ველოდებით Aerodisk VOSTOK-ის ბირთვის 5.4-ზე დაფუძნებული ვერსიის გამოშვებას და როგორც კი დასრულდება ახალ ვერსიაზე მუშაობა, ჩვენ განვაახლებთ ტესტის შედეგებს და ასევე გამოვაქვეყნებთ აქ.

თუ ახლა დავუბრუნდებით სტატიის საწყისს და ვუპასუხებთ კითხვას, ვინ არის მართალი: პესიმისტები, რომლებიც ამბობენ, რომ ელბრუსი „არაფერია“ და ვერასოდეს მიაღწევს პროცესორის წამყვან მწარმოებლებს, ან ოპტიმისტები, რომლებიც ამბობენ, რომ „უკვე თითქმის დაიჭირეს. მაღლა და მალე გადაუსწრებს“? თუ ავიღებთ არა სტერეოტიპებს და რელიგიურ ცრურწმენებს, არამედ რეალურ ტესტებს, მაშინ ოპტიმისტები ნამდვილად მართლები არიან.

Elbrus უკვე აჩვენებს კარგ შედეგებს საშუალო დონის amd64 პროცესორებთან შედარებით. Elbrus 8-ke, რა თქმა უნდა, შორს არის Intel-ის ან AMD-ის სერვერული პროცესორების მოწინავე მოდელებისგან, მაგრამ ის იქ არ იყო გამიზნული; ამ მიზნით გამოვა პროცესორები 16C და 32C. მერე ვილაპარაკოთ.

ჩვენ გვესმის, რომ ამ სტატიის შემდეგ კიდევ უფრო მეტი კითხვა იქნება Elbrus-ის შესახებ, ამიტომ გადავწყვიტეთ მოვაწყოთ კიდევ ერთი ონლაინ ვებინარი „OkoloIT“ ამ კითხვებზე პასუხის გასაცემად პირდაპირ ეთერში.

ამჯერად ჩვენი სტუმარი იქნება კომპანია MCST-ის გენერალური დირექტორის მოადგილე კონსტანტინე ტრუშკინი. შეგიძლიათ დარეგისტრირდეთ ვებინარზე ქვემოთ მოცემული ბმულის გამოყენებით.

→ რეგისტრაცია ვებნარისთვის

მადლობა ყველას, როგორც ყოველთვის, ველით კონსტრუქციულ კრიტიკას და საინტერესო კითხვებს.

წყარო: www.habr.com