Hai semua. Kami terus memperkenalkan anda kepada sistem storan data Aerodisk VOSTOK, berdasarkan pemproses Elbrus 8C Rusia.
Dalam artikel ini kami (seperti yang dijanjikan) akan menganalisis secara terperinci salah satu topik yang paling popular dan menarik berkaitan Elbrus, iaitu produktiviti. Terdapat banyak spekulasi mengenai prestasi Elbrus, dan yang benar-benar polar. Pesimis mengatakan bahawa produktiviti Elbrus kini "tiada apa-apa", dan ia akan mengambil masa beberapa dekad untuk mengejar pengeluar "top" (iaitu, dalam realiti semasa, tidak pernah). Sebaliknya, optimis mengatakan bahawa Elbrus 8C sudah menunjukkan hasil yang baik, dan dalam beberapa tahun akan datang, dengan keluaran versi pemproses baharu (Elbrus 16C dan 32C), kami akan dapat "mengejar dan memintas" pengeluar pemproses terkemuka dunia.
Kami di Aerodisk adalah orang yang praktikal, jadi kami mengambil laluan yang paling mudah dan paling mudah difahami (bagi kami): menguji, merekodkan keputusan dan kemudian membuat kesimpulan. Hasilnya, kami menjalankan sejumlah besar ujian dan menemui beberapa ciri pengendalian seni bina Elbrus 8C e2k (termasuk yang menyenangkan) dan, sudah tentu, membandingkannya dengan sistem storan serupa pada pemproses seni bina Intel Xeon amd64.
Ngomong-ngomong, kami akan bercakap dengan lebih terperinci tentang ujian, keputusan dan pembangunan masa depan sistem storan di Elbrus pada webinar kami yang seterusnya "OkoloIT" pada 15.10.2020 Oktober 15 jam 00:XNUMX. Anda boleh mendaftar menggunakan pautan di bawah.
β
Tempat ujian
Kami telah mencipta dua pendirian. Kedua-dua dudukan terdiri daripada pelayan yang menjalankan Linux, disambungkan melalui suis 16G FC kepada dua pengawal storan, di mana 12 cakera SAS SSD 960 GB dipasang (11,5 TB "kapasiti mentah" atau 5,7 TB kapasiti "boleh guna", jika kami menggunakan RAID -10).
Secara skematik pendiriannya kelihatan seperti ini.
Pendirian No. 1 e2k (Elbrus)
Konfigurasi perkakasan adalah seperti berikut:
- Pelayan Linux (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 teras, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, penyesuai 2xFC 16G 2 port) β 1 pc.
- Tukar FC 16 G β 2 pcs.
- Sistem storan Aerodisk Vostok 2-E12 (2xElbrus 8C (8 teras, 1,20Ghz), 32 GB DDR3, 2xFE FC-penyesuai 16G 2 port, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 pc.
Pendirian No. 2 amd64 (Intel)
Untuk perbandingan dengan konfigurasi yang serupa pada e2k, kami menggunakan konfigurasi storan yang serupa dengan pemproses yang serupa dengan ciri-ciri amd64:
- Pelayan Linux (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 teras, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, penyesuai 2xFC 16G 2 port) β 1 pc.
- Tukar FC 16 G β 2 pcs.
- Sistem storan Enjin Aerodisk N2 (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 teras, 1,70Ghz), 32 GB DDR4, 2xFE FC-penyesuai 16G 2 port, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 pc.
Nota penting: pemproses Elbrus 8C yang digunakan dalam ujian hanya menyokong DDR3 RAM, ini sudah tentu "buruk, tetapi tidak lama." Elbrus 8SV (kami belum mempunyai stok lagi, tetapi akan memilikinya tidak lama lagi) menyokong DDR4.
Metodologi Ujian
Untuk menjana beban, kami menggunakan program Flexible IO (FIO) yang popular dan diuji masa.
Kedua-dua sistem storan dikonfigurasikan mengikut cadangan konfigurasi kami, berdasarkan keperluan untuk prestasi tinggi pada akses blok, jadi kami menggunakan kumpulan cakera DDP (Dynamic Disk Pool). Untuk tidak memesongkan keputusan ujian, kami melumpuhkan pemampatan, penyahduplikasi dan cache RAM pada kedua-dua sistem storan.
8 D-LUN telah dicipta dalam RAID-10, 500 GB setiap satu, dengan jumlah kapasiti boleh guna sebanyak 4 TB (iaitu, kira-kira 70% daripada kemungkinan kapasiti boleh guna konfigurasi ini).
Senario asas dan popular untuk menggunakan sistem storan akan dilaksanakan, khususnya:
dua ujian pertama mencontohi operasi DBMS transaksi. Dalam kumpulan ujian ini kami berminat dengan IOPS dan kependaman.
1) Bacaan rawak dalam blok kecil 4k
a. Saiz blok = 4k
b. Baca/Tulis = 100%/0%
c. Bilangan kerja = 8
d. Kedalaman baris gilir = 32
e. Muatkan aksara = Rawak Penuh
2) Rakaman rawak dalam blok kecil 4k
a. Saiz blok = 4k
b. Baca/Tulis = 0%/100%
c. Bilangan kerja = 8
d. Kedalaman baris gilir = 32
e. Muatkan aksara = Rawak Penuh
dua ujian kedua meniru operasi bahagian analisis DBMS. Dalam kumpulan ujian ini kami juga berminat dengan IOPS dan kependaman.
3) Bacaan berurutan dalam blok kecil 4k
a. Saiz blok = 4k
b. Baca/Tulis = 100%/0%
c. Bilangan kerja = 8
d. Kedalaman baris gilir = 32
e. Muatkan aksara = Berjujukan
4) Rakaman berurutan dalam blok kecil 4k
a. Saiz blok = 4k
b. Baca/Tulis = 0%/100%
c. Bilangan kerja = 8
d. Kedalaman baris gilir = 32
e. Muatkan aksara = Berjujukan
Kumpulan ujian ketiga mencontohi kerja membaca penstriman (contoh: siaran dalam talian, memulihkan sandaran) dan rakaman penstriman (contoh: pengawasan video, sandaran rakaman). Dalam kumpulan ujian ini, kami tidak lagi berminat dengan IOPS, tetapi dalam MB/s dan juga kependaman.
5) Bacaan berurutan dalam blok besar 128k
a. Saiz blok = 128k
b. Baca/Tulis = 0%/100%
c. Bilangan kerja = 8
d. Kedalaman baris gilir = 32
e. Muatkan aksara = Berjujukan
6) Rakaman berurutan dalam blok besar 128k
a. Saiz blok = 128k
b. Baca/Tulis = 0%/100%
c. Bilangan kerja = 8
d. Kedalaman baris gilir = 32
e. Muatkan aksara = Berjujukan
Setiap ujian akan berlangsung selama satu jam, tidak termasuk masa pemanasan tatasusunan selama 7 minit.
Keputusan ujian
Keputusan ujian diringkaskan dalam dua jadual.
Elbrus 8S (SHD Aerodisk Vostok 2-E12)
Intel Xeon E5-2603 v4 (Sistem storan Enjin Aerodisk N2)
Hasilnya ternyata sangat menarik. Dalam kedua-dua kes, kami menggunakan kuasa pemprosesan sistem storan (penggunaan 70-90%) dengan baik, dan dalam situasi ini, kebaikan dan keburukan kedua-dua pemproses jelas kelihatan.
Dalam kedua-dua jadual, ujian di mana pemproses "berasa yakin" dan menunjukkan hasil yang baik diserlahkan dalam warna hijau, manakala situasi yang "tidak suka" pemproses diserlahkan dalam oren.
Jika kita bercakap tentang beban rawak dalam blok kecil, maka:
- dari sudut pembacaan rawak, Intel sudah pasti mendahului Elbrus, perbezaannya adalah 2 kali ganda;
- dari sudut pandangan rakaman rawak ia pasti seri, kedua-dua pemproses menunjukkan keputusan yang lebih kurang sama dan baik.
Dalam beban berurutan dalam blok kecil gambar adalah berbeza:
- semasa membaca dan menulis, Intel jauh (2 kali ganda) mendahului Elbrus. Pada masa yang sama, jika Elbrus mempunyai penunjuk IOPS yang lebih rendah daripada Intel, tetapi kelihatan baik (200-300 ribu), maka terdapat masalah yang jelas dengan kelewatan (mereka tiga kali lebih tinggi daripada Intel). Kesimpulannya, versi semasa Elbrus 8C benar-benar "tidak menyukai" beban berurutan dalam blok kecil. Jelas ada beberapa kerja yang perlu dilakukan.
Tetapi dalam beban berurutan dengan blok besar, gambarnya betul-betul bertentangan:
- kedua-dua pemproses menunjukkan hasil yang lebih kurang sama dalam MB/s, tetapi ada satu TETAPI.... Prestasi kependaman Elbrus ialah 10 (sepuluh, Karl!!!) kali lebih baik (iaitu lebih rendah) daripada pemproses serupa daripada Intel (0,4/0,5 ms berbanding 5,1/6,5 ms) . Pada mulanya kami fikir ia adalah masalah, jadi kami menyemak semula keputusan, melakukan ujian semula, tetapi ujian semula menunjukkan gambar yang sama. Ini adalah kelebihan serius Elbrus (dan seni bina e2k secara amnya) berbanding Intel (dan, sewajarnya, seni bina amd64). Semoga kejayaan ini dapat dikembangkan lagi.
Terdapat satu lagi ciri menarik Elbrus, yang boleh diberi perhatian oleh pembaca yang penuh perhatian dengan melihat meja. Jika anda melihat perbezaan antara prestasi baca dan tulis Intel, maka dalam semua ujian, bacaan mendahului penulisan secara purata kira-kira 50%+. Ini adalah norma yang semua orang (termasuk kita) terbiasa. Jika anda melihat Elbrus, penunjuk tulis lebih dekat dengan penunjuk bacaan; membaca mendahului penulisan, sebagai peraturan, sebanyak 10 - 30%, tidak lebih.
Apakah maksud ini? Hakikat bahawa Elbrus "sangat suka" menulis, dan ini, seterusnya, menunjukkan bahawa pemproses ini akan sangat berguna dalam tugas-tugas di mana penulisan jelas mengatasi membaca (siapa kata undang-undang Yarovaya?), yang juga merupakan kelebihan yang tidak diragukan lagi seni bina e2k, dan kelebihan ini perlu dibangunkan.
Kesimpulan dan masa terdekat
Ujian perbandingan pemproses jarak pertengahan Elbrus dan Intel untuk tugas penyimpanan data menunjukkan hasil yang lebih kurang sama dan sama, manakala setiap pemproses menunjukkan ciri menariknya sendiri.
Intel sangat mengatasi Elbrus dalam bacaan rawak dalam blok kecil, serta dalam bacaan dan penulisan berurutan dalam blok kecil.
Apabila menulis secara rawak dalam blok kecil, kedua-dua pemproses menunjukkan hasil yang sama.
Dari segi kependaman, Elbrus kelihatan lebih baik daripada Intel dalam beban penstriman, i.e. dalam bacaan dan penulisan berurutan dalam blok besar.
Di samping itu, Elbrus, tidak seperti Intel, mengatasi beban baca dan tulis dengan sama baik, manakala dengan Intel, membaca sentiasa lebih baik daripada menulis.
Berdasarkan keputusan yang diperoleh, kita boleh membuat kesimpulan tentang kebolehgunaan sistem penyimpanan data Aerodisk Vostok pada pemproses Elbrus 8C dalam tugas-tugas berikut:
- sistem maklumat dengan penguasaan operasi tulis;
- akses fail;
- siaran dalam talian;
- CCTV;
- sandaran;
- kandungan media.
Pasukan MCST masih mempunyai sesuatu untuk diusahakan, tetapi hasil kerja mereka sudah kelihatan, yang, tentu saja, tidak boleh tidak bergembira.
Ujian ini telah dijalankan pada kernel Linux untuk e2k versi 4.19; kini dalam ujian beta (dalam MCST, dalam Basalt SPO, dan juga di sini di Aerodisk) terdapat kernel Linux 5.4-e2k, di mana, antara lain, ia mempunyai telah direka semula dengan serius dan banyak pengoptimuman untuk pemacu keadaan pepejal berkelajuan tinggi. Juga, khusus untuk kernel cawangan 5.xx, MCST JSC mengeluarkan pengkompil LCC baharu, versi 1.25. Mengikut keputusan awal, pada pemproses Elbrus 8C yang sama, kernel baharu yang disusun dengan pengkompil baharu, persekitaran kernel, utiliti sistem dan perpustakaan dan, sebenarnya, perisian Aerodisk VOSTOK akan membolehkan peningkatan prestasi yang lebih ketara. Dan ini tanpa menggantikan peralatan - pada pemproses yang sama dan dengan frekuensi yang sama.
Kami menjangkakan pengeluaran versi Aerodisk VOSTOK berdasarkan kernel 5.4 menjelang akhir tahun, dan sebaik sahaja kerja pada versi baharu selesai, kami akan mengemas kini keputusan ujian dan juga menerbitkannya di sini.
Jika kita kembali ke permulaan artikel dan menjawab soalan siapa yang betul: pesimis yang mengatakan bahawa Elbrus adalah "tiada apa-apa" dan tidak akan mengejar pengeluar pemproses terkemuka, atau optimis yang mengatakan bahawa "mereka sudah hampir terperangkap dan tidak lama lagi akan memintas "? Jika kita meneruskan bukan daripada stereotaip dan prasangka agama, tetapi dari ujian sebenar, maka orang yang optimis pasti betul.
Elbrus sudah pun menunjukkan hasil yang baik jika dibandingkan dengan pemproses amd64 peringkat pertengahan. Elbrus 8-ke, sudah tentu, jauh daripada model teratas pemproses pelayan daripada Intel atau AMD, tetapi ia tidak disasarkan ke sana; pemproses 16C dan 32C akan dikeluarkan untuk tujuan ini. Kemudian kita akan bercakap.
Kami faham bahawa selepas artikel ini akan ada lebih banyak soalan tentang Elbrus, jadi kami memutuskan untuk menganjurkan webinar dalam talian lain "OkoloIT" untuk menjawab soalan ini secara langsung.
Kali ini tetamu kami akan menjadi Timbalan Ketua Pengarah syarikat MCST, Konstantin Trushkin. Anda boleh mendaftar untuk webinar menggunakan pautan di bawah.
β
Terima kasih semua, seperti biasa, kami mengharapkan kritikan yang membina dan soalan yang menarik.
Sumber: www.habr.com