Salutare tuturor. Vă prezentăm în continuare sistemul de stocare a datelor Aerodisk VOSTOK, bazat pe procesorul rusesc Elbrus 8C.
În acest articol vom analiza (după cum am promis) în detaliu unul dintre cele mai populare și interesante subiecte legate de Elbrus, și anume productivitatea. Există destul de multe speculații cu privire la performanța lui Elbrus și absolut polare. Pesimiștii spun că productivitatea lui Elbrus este acum „nimic” și va dura zeci de ani pentru a ajunge din urmă cu producătorii „de top” (adică, în realitatea actuală, niciodată). Pe de altă parte, optimiștii spun că Elbrus 8C dă deja rezultate bune, iar în următorii doi ani, odată cu lansarea de noi versiuni de procesoare (Elbrus 16C și 32C), vom putea „prinde din urmă și depăși” cei mai importanti producatori de procesoare din lume.
Noi, cei de la Aerodisk, suntem oameni practici, așa că am luat cel mai simplu și mai ușor de înțeles (pentru noi) traseu: testați, înregistrați rezultatele și abia apoi trageți concluzii. Drept urmare, am efectuat un număr destul de mare de teste și am descoperit o serie de caracteristici ale arhitecturii Elbrus 8C e2k (inclusiv cele plăcute) și, desigur, am comparat acest lucru cu sisteme de stocare similare pe procesoarele cu arhitectură Intel Xeon amd64.
Apropo, vom vorbi mai detaliat despre teste, rezultate și dezvoltarea viitoare a sistemelor de stocare pe Elbrus la următorul nostru webinar „OkoloIT” din 15.10.2020 octombrie 15, la ora 00:XNUMX. Vă puteți înregistra folosind linkul de mai jos.
→
stand de testare
Am creat două standuri. Ambele standuri constau dintr-un server cu Linux-ohm, conectat prin switch-uri FC de 16G la două controllere de sistem de stocare, în care sunt instalate 12 discuri SAS SSD de 960 GB (11,5 TB capacitate „brută” sau 5,7 TB capacitate „utilă” dacă folosim RAID-10).
Schematic standul arată așa.
Standul nr. 1 e2k (Elbrus)
Configurația hardware este următoarea:
- Linux-server (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 nuclee, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, 2xadaptoare FC 16G 2 porturi) – 1 buc.
- Comutator FC 16 G – 2 buc.
- Sistem de stocare Aerodisk Vostok 2-E12 (2xElbrus 8C (8 nuclee, 1,20Ghz), 32 GB DDR3, 2xFE FC-adaptor 16G 2 port, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 buc.
Stand nr. 2 amd64 (Intel)
Pentru comparație cu o configurație similară pe e2k, am folosit o configurație de stocare similară cu un procesor similar ca caracteristici cu amd64:
- Linux-server (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 nuclee, 1,70Ghz), 64 GB DDR4, 2xadaptoare FC 16G 2 porturi) – 1 buc.
- Comutator FC 16 G – 2 buc.
- Sistem de stocare Aerodisk Engine N2 (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 nuclee, 1,70Ghz), 32 GB DDR4, 2xFE FC-adaptor 16G 2 port, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 buc.
Notă importantă: procesoarele Elbrus 8C utilizate în test acceptă doar RAM DDR3, acest lucru este desigur „rău, dar nu pentru mult timp”. Elbrus 8SV (nu îl avem încă în stoc, dar îl vom avea în curând) acceptă DDR4.
Metodologia de testare
Pentru a genera sarcina, am folosit programul popular și testat Flexible IO (FIO).
Ambele sisteme de stocare sunt configurate conform recomandărilor noastre de configurare, pe baza cerințelor de înaltă performanță la acces la bloc, așa că folosim pool-uri de discuri DDP (Dynamic Disk Pool). Pentru a nu distorsiona rezultatele testului, dezactivăm compresia, deduplicarea și memoria cache RAM pe ambele sisteme de stocare.
Au fost create 8 D-LUN-uri în RAID-10, de 500 GB fiecare, cu o capacitate totală utilizabilă de 4 TB (adică aproximativ 70% din capacitatea posibilă utilizabilă a acestei configurații).
Se vor executa scenarii de bază și populare pentru utilizarea sistemelor de stocare, în special:
primele două teste emulează funcționarea unui SGBD tranzacțional. În acest grup de teste suntem interesați de IOPS și latență.
1) Citire aleatorie în blocuri mici 4k
A. Dimensiunea blocului = 4k
b. Citire/Scriere = 100%/0%
c. Numar de lucrari = 8
d. Adâncimea cozii = 32
e. Caracter de încărcare = Full Random
2) Înregistrare aleatorie în blocuri mici 4k
A. Dimensiunea blocului = 4k
b. Citire/Scriere = 0%/100%
c. Numar de lucrari = 8
d. Adâncimea cozii = 32
e. Caracter de încărcare = Full Random
celelalte două teste emulează funcționarea părții analitice a SGBD. În acest grup de teste suntem interesați și de IOPS și latență.
3) Citire secvențială în blocuri mici 4k
A. Dimensiunea blocului = 4k
b. Citire/Scriere = 100%/0%
c. Numar de lucrari = 8
d. Adâncimea cozii = 32
e. Încărcare caracter = secvenţial
4) Înregistrare secvențială în blocuri mici 4k
A. Dimensiunea blocului = 4k
b. Citire/Scriere = 0%/100%
c. Numar de lucrari = 8
d. Adâncimea cozii = 32
e. Încărcare caracter = secvenţial
Al treilea grup de teste emulează munca de citire în flux (exemplu: transmisii online, restabilire a copiilor de rezervă) și a înregistrării în flux (de exemplu: supraveghere video, înregistrări de copii de rezervă). În acest grup de teste, nu ne mai interesează IOPS, ci MB/s și de asemenea latența.
5) Citire secvențială în blocuri mari de 128k
A. Dimensiunea blocului = 128k
b. Citire/Scriere = 0%/100%
c. Numar de lucrari = 8
d. Adâncimea cozii = 32
e. Încărcare caracter = secvenţial
6) Înregistrare secvențială în blocuri mari de 128k
A. Dimensiunea blocului = 128k
b. Citire/Scriere = 0%/100%
c. Numar de lucrari = 8
d. Adâncimea cozii = 32
e. Încărcare caracter = secvenţial
Fiecare test va dura o oră, excluzând timpul de încălzire a matricei de 7 minute.
Rezultatele testelor
Rezultatele testelor sunt rezumate în două tabele.
Elbrus 8S (SHD Aerodisk Vostok 2-E12)
Intel Xeon E5-2603 v4 (sistem de stocare Aerodisk Engine N2)
Rezultatele s-au dovedit a fi extrem de interesante. În ambele cazuri, am folosit bine puterea de procesare a sistemului de stocare (70-90% utilizare), iar în această situație, avantajele și dezavantajele ambelor procesoare sunt clar evidente.
În ambele tabele, testele în care procesoarele „se simt încrezători” și arată rezultate bune sunt evidențiate cu verde, în timp ce situațiile pe care procesoarele „nu le plac” sunt evidențiate cu portocaliu.
Dacă vorbim despre încărcare aleatorie în blocuri mici, atunci:
- din punct de vedere al citirii aleatorii, Intel este cu siguranță înaintea lui Elbrus, diferența este de 2 ori;
- din punct de vedere al înregistrării aleatorii este cu siguranță o remiză, ambele procesoare au arătat rezultate aproximativ egale și decente.
Într-o încărcare secvenţială în blocuri mici imaginea este diferită:
- atât la citit, cât și la scris, Intel este semnificativ (de 2 ori) înaintea lui Elbrus. În același timp, dacă Elbrus are un indicator IOPS mai mic decât cel al Intel, dar arată decent (200-300 mii), atunci există o problemă evidentă cu întârzierile (sunt de trei ori mai mari decât cel al Intel). Concluzie, versiunea actuală a lui Elbrus 8C „nu-i place” încărcăturile secvențiale în blocuri mici. E clar că mai este ceva de făcut.
Dar într-o încărcare secvenţială cu blocuri mari, imaginea este exact inversă:
- ambele procesoare au arătat rezultate aproximativ egale în MB/s, dar există un DAR.... Performanța latenței lui Elbrus este de 10 (zece, Karl!!!) ori mai bună (adică mai mică) decât cea a unui procesor similar de la Intel (0,4/0,5 ms față de 5,1/6,5 ms). La început am crezut că este o eroare, așa că am verificat de două ori rezultatele, am făcut un al doilea test, dar al doilea test a arătat aceeași imagine. Acesta este un avantaj serios al Elbrus (și arhitectura e2k în general) față de Intel (și, în consecință, arhitectura amd64). Să sperăm că acest succes va fi dezvoltat în continuare.
Există o altă caracteristică interesantă a lui Elbrus, căreia un cititor atent îi poate acorda atenție uitându-se la masă. Dacă te uiți la diferența dintre performanța Intel de citire și scriere, atunci în toate testele, citirea este în medie cu aproximativ 50%+ înaintea scrisului. Aceasta este norma cu care toată lumea (inclusiv noi) este obișnuită. Dacă te uiți la Elbrus, indicatorii de scriere sunt mult mai aproape de indicatorii de citire, de regulă, citirea este cu 10 - 30%, nu mai mult.
Ce înseamnă acest lucru? Faptul că Elbrus „iubește cu adevărat” scrisul, iar acest lucru, la rândul său, sugerează că acest procesor va fi foarte util în sarcinile în care scrisul prevalează în mod clar asupra cititului (cine a spus legea lui Yarovaya?), ceea ce este, de asemenea, un avantaj incontestabil al arhitecturii e2k și acest avantaj trebuie dezvoltat.
Concluzii și viitorul apropiat
Testele comparative ale procesoarelor mid-range Elbrus și Intel pentru sarcinile de stocare a datelor au arătat rezultate aproximativ egale și la fel de demne, în timp ce fiecare procesor și-a arătat propriile caracteristici interesante.
Intel a depășit cu mult Elbrus la citirea aleatorie în blocuri mici, precum și la citirea și scrierea secvențială în blocuri mici.
Când scrieți aleatoriu în blocuri mici, ambele procesoare arată rezultate egale.
În ceea ce privește latența, Elbrus arată semnificativ mai bine decât Intel într-o încărcare de streaming, de exemplu. în citirea şi scrierea secvenţială în blocuri mari.
În plus, Elbrus, spre deosebire de Intel, face față la fel de bine atât sarcinilor de citire, cât și de scriere, în timp ce cu Intel, citirea este întotdeauna mult mai bună decât scrierea.
Pe baza rezultatelor obținute, putem trage o concluzie despre aplicabilitatea sistemelor de stocare a datelor Aerodisk Vostok pe procesorul Elbrus 8C în următoarele sarcini:
- sisteme informatice cu predominanta operatiilor de scriere;
- acces la fișiere;
- transmisii online;
- CCTV;
- backup;
- conținut media.
Echipa MCST mai are de lucrat, dar rezultatul muncii lor este deja vizibil, care, desigur, nu poate decât să se bucure.
Aceste teste au fost efectuate pe miez Linux Pentru versiunea 4.19 de e2k, nucleul este în prezent în faza de testare beta (la MCST, la Basalt SPO și aici, la Aerodisk) Linux 5.4-e2k, care, printre altele, include un planificator reproiectat semnificativ și numeroase optimizări pentru unitățile SSD de mare viteză. JSC MCST lansează, de asemenea, un nou compilator LCC, versiunea 1.25, special pentru ramura kernel 5.x.x. Conform rezultatelor preliminare, pe același procesor Elbrus 8C, un nou kernel, un nou mediu de kernel, utilitare și biblioteci de sistem, precum și software-ul Aerodisk VOSTOK construit cu noul compilator vor permite o creștere și mai semnificativă a performanței. Toate acestea fără upgrade-uri hardware - pe același procesor și la aceleași frecvențe de ceas.
Ne așteptăm la lansarea unei versiuni de Aerodisk VOSTOK bazată pe kernel-ul 5.4 spre sfârșitul anului și, de îndată ce se vor finaliza lucrările la noua versiune, vom actualiza rezultatele testelor și le vom publica și aici.
Dacă revenim acum la începutul articolului și răspundem la întrebare, cine are dreptate: pesimiștii care spun că Elbrus nu este „nimic” și nu vor ajunge niciodată din urmă pe cei mai importanti producători de procesoare, sau optimiștii care spun că „aproape că au prins deja sus și va depăși în curând”? Dacă plecăm nu de la stereotipuri și prejudecăți religioase, ci de la teste reale, atunci optimiștii au cu siguranță dreptate.
Elbrus arată deja rezultate bune în comparație cu procesoarele de nivel mediu amd64. Elbrus 8-ke este, desigur, departe de modelele de top de procesoare de server de la Intel sau AMD, dar nu a fost țintit acolo procesoarele 16C și 32C vor fi lansate în acest scop. Atunci vom vorbi.
Înțelegem că după acest articol vor apărea și mai multe întrebări despre Elbrus, așa că am decis să organizăm un alt webinar online „OkoloIT” pentru a răspunde în direct la aceste întrebări.
De data aceasta, invitatul nostru va fi directorul general adjunct al companiei MCST, Konstantin Trushkin. Vă puteți înscrie pentru webinar folosind link-ul de mai jos.
→
Vă mulțumim tuturor, ca întotdeauna, așteptăm cu nerăbdare critici constructive și întrebări interesante.
Sursa: www.habr.com
