Pershendetje te gjitheve. Ne vazhdojmë t'ju prezantojmë me sistemin e ruajtjes së të dhënave Aerodisk VOSTOK, bazuar në procesorin rus Elbrus 8C.
Në këtë artikull ne (siç premtuam) do të analizojmë në detaje një nga temat më të njohura dhe më interesante në lidhje me Elbrus, përkatësisht produktivitetin. Ka mjaft spekulime për performancën e Elbrus, dhe ato absolutisht polare. Pesimistët thonë se produktiviteti i Elbrus-it tani është "asgjë" dhe do të duhen dekada për t'u arritur me prodhuesit "më të mirë" (d.m.th., në realitetin aktual, kurrë). Nga ana tjetër, optimistët thonë se Elbrus 8C tashmë po tregon rezultate të mira dhe në dy vitet e ardhshme, me lëshimin e versioneve të reja të procesorëve (Elbrus 16C dhe 32C), ne do të jemi në gjendje të "kapim dhe kapërcejmë" prodhuesit kryesorë të procesorëve në botë.
Ne në Aerodisk jemi njerëz praktikë, kështu që morëm rrugën më të thjeshtë dhe më të kuptueshme (për ne): testoni, regjistroni rezultatet dhe vetëm atëherë nxjerrim përfundime. Si rezultat, ne kryem një numër mjaft të madh testesh dhe zbuluam një sërë veçorish funksionimi të arkitekturës Elbrus 8C e2k (përfshirë ato të këndshme) dhe, natyrisht, e krahasuam këtë me sisteme të ngjashme të ruajtjes në procesorët e arkitekturës Intel Xeon amd64.
Meqë ra fjala, do të flasim më në detaje rreth testeve, rezultateve dhe zhvillimit të ardhshëm të sistemeve të ruajtjes në Elbrus në webinarin tonë të ardhshëm “OkoloIT” më 15.10.2020 tetor 15 në orën 00:XNUMX. Mund të regjistroheni duke përdorur lidhjen e mëposhtme.
→
Stand testimi
Kemi krijuar dy stenda. Të dy stendat përbëhen nga një server që funksionon Linux, i lidhur nëpërmjet ndërprerësve 16G FC me dy kontrollues ruajtjeje, në të cilët janë instaluar 12 disqe SAS SSD 960 GB (11,5 TB "kapacitet i papërpunuar" ose 5,7 TB kapacitet "i përdorshëm", nëse përdorim RAID -10).
Skematikisht stenda duket kështu.
Stenda nr. 1 e2k (Elbrus)
Konfigurimi i harduerit është si më poshtë:
- Server Linux (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 bërthama, 1,70 Ghz), 64 GB DDR4, përshtatës 2xFC 16G 2 porte) – 1 copë.
- Switch FC 16 G – 2 copë.
- Sistemi i ruajtjes Aerodisk Vostok 2-E12 (2xElbrus 8C (8 bërthama, 1,20 Ghz), 32 GB DDR3, 2xFE-përshtatës FC 16G 2 porte, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 copë.
Stenda nr. 2 amd64 (Intel)
Për krahasim me një konfigurim të ngjashëm në e2k, ne përdorëm një konfigurim të ngjashëm ruajtjeje me një procesor të ngjashëm në karakteristika me amd64:
- Server Linux (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 bërthama, 1,70 Ghz), 64 GB DDR4, përshtatës 2xFC 16G 2 porte) – 1 copë.
- Switch FC 16 G – 2 copë.
- Sistemi i ruajtjes Aerodisk Engine N2 (2xIntel Xeon E5-2603 v4 (6 bërthama, 1,70 Ghz), 32 GB DDR4, 2xFE FC-përshtatës 16G 2 porte, 12xSAS SSD 960 GB) - 1 copë.
Shënim i rëndësishëm: procesorët Elbrus 8C të përdorur në provë mbështesin vetëm RAM DDR3, kjo natyrisht është "e keqe, por jo për shumë kohë". Elbrus 8SV (nuk e kemi ende në magazinë, por do ta kemi së shpejti) mbështet DDR4.
Metodologjia e Testimit
Për të gjeneruar ngarkesën, ne përdorëm programin e njohur dhe të testuar me kohë Flexible IO (FIO).
Të dy sistemet e ruajtjes janë konfiguruar sipas rekomandimeve tona të konfigurimit, bazuar në kërkesat për performancë të lartë në aksesin në bllok, kështu që ne përdorim grupe disqesh DDP (Dynamic Disk Pool). Për të mos shtrembëruar rezultatet e testimit, ne çaktivizojmë kompresimin, dedulikimin dhe cache-in e RAM-it në të dy sistemet e ruajtjes.
8 D-LUN u krijuan në RAID-10, 500 GB secila, me një kapacitet total të përdorshëm prej 4 TB (d.m.th., afërsisht 70% e kapacitetit të mundshëm të përdorshëm të këtij konfigurimi).
Skenarët bazë dhe të njohur për përdorimin e sistemeve të ruajtjes do të ekzekutohen, në veçanti:
dy testet e para imitojnë funksionimin e një DBMS transaksionale. Në këtë grup testesh ne jemi të interesuar për IOPS dhe vonesë.
1) Lexim i rastësishëm në blloqe të vogla 4k
a. Madhësia e bllokut = 4k
b. Lexo/Shkruaj = 100%/0%
c. Numri i punimeve = 8
d. Thellësia e radhës = 32
e. Karakteri i ngarkesës = Plot rastësi
2) Regjistrim i rastësishëm në blloqe të vogla 4k
a. Madhësia e bllokut = 4k
b. Lexo/Shkruaj = 0%/100%
c. Numri i punimeve = 8
d. Thellësia e radhës = 32
e. Karakteri i ngarkesës = Plot rastësi
dy testet e dyta imitojnë funksionimin e pjesës analitike të DBMS. Në këtë grup testesh ne jemi të interesuar edhe për IOPS dhe latente.
3) Lexim vijues në blloqe të vogla 4k
a. Madhësia e bllokut = 4k
b. Lexo/Shkruaj = 100%/0%
c. Numri i punimeve = 8
d. Thellësia e radhës = 32
e. Karakteri i ngarkesës = Sekuencial
4) Regjistrim sekuencial në blloqe të vogla 4k
a. Madhësia e bllokut = 4k
b. Lexo/Shkruaj = 0%/100%
c. Numri i punimeve = 8
d. Thellësia e radhës = 32
e. Karakteri i ngarkesës = Sekuencial
Grupi i tretë i testeve imiton punën e leximit të transmetimit (shembull: transmetimet në internet, rivendosja e kopjeve rezervë) dhe regjistrimi i transmetimit (shembull: mbikëqyrja video, regjistrimi i kopjeve rezervë). Në këtë grup testesh, nuk na intereson më IOPS, por MB/s dhe gjithashtu vonesa.
5) Lexim vijues në blloqe të mëdha prej 128k
a. Madhësia e bllokut = 128k
b. Lexo/Shkruaj = 0%/100%
c. Numri i punimeve = 8
d. Thellësia e radhës = 32
e. Karakteri i ngarkesës = Sekuencial
6) Regjistrim sekuencial në blloqe të mëdha prej 128k
a. Madhësia e bllokut = 128k
b. Lexo/Shkruaj = 0%/100%
c. Numri i punimeve = 8
d. Thellësia e radhës = 32
e. Karakteri i ngarkesës = Sekuencial
Çdo test do të zgjasë një orë, duke përjashtuar kohën e ngrohjes së grupit prej 7 minutash.
Rezultatet e provës
Rezultatet e testit janë përmbledhur në dy tabela.
Elbrus 8S (SHD Aerodisk Vostok 2-E12)
Intel Xeon E5-2603 v4 (Sistemi i ruajtjes Aerodisk Engine N2)
Rezultatet doli të ishin jashtëzakonisht interesante. Në të dyja rastet, ne përdorëm mirë fuqinë përpunuese të sistemit të ruajtjes (70-90% shfrytëzim) dhe në këtë situatë, të mirat dhe të këqijat e të dy procesorëve janë qartësisht të dukshme.
Në të dyja tabelat, testet ku përpunuesit "ndihen të sigurt" dhe tregojnë rezultate të mira janë të theksuara me ngjyrë të gjelbër, ndërsa situatat që përpunuesit "nuk i pëlqejnë" theksohen me portokalli.
Nëse flasim për ngarkesë të rastësishme në blloqe të vogla, atëherë:
- nga pikëpamja e leximit të rastësishëm, Intel është sigurisht përpara Elbrus, ndryshimi është 2 herë;
- nga pikëpamja e regjistrimit të rastësishëm është padyshim një barazim, të dy procesorët treguan rezultate afërsisht të barabarta dhe të mira.
Në një ngarkesë sekuenciale në blloqe të vogla, fotografia është e ndryshme:
- si kur lexon ashtu edhe kur shkruan, Intel është dukshëm (2 herë) përpara Elbrus. Në të njëjtën kohë, nëse Elbrus ka një tregues IOPS më të ulët se ai i Intel, por duket i mirë (200-300 mijë), atëherë ekziston një problem i dukshëm me vonesat (ato janë tre herë më të larta se ai i Intel). Përfundim, versioni aktual i Elbrus 8C me të vërtetë "nuk i pëlqen" ngarkesat vijuese në blloqe të vogla. Është e qartë se ka pak punë për të bërë.
Por në një ngarkesë sekuenciale me blloqe të mëdha, fotografia është saktësisht e kundërta:
- të dy procesorët treguan rezultate afërsisht të barabarta në MB/s, por ekziston një POR.... Performanca e vonesës së Elbrus është 10 (dhjetë, Karl!!!) herë më e mirë (d.m.th. më e ulët) se ajo e një procesori të ngjashëm nga Intel (0,4/0,5 ms kundrejt 5,1/6,5 ms). Në fillim menduam se ishte një defekt, kështu që rishikuam rezultatet, bëmë një ritest, por ritestimi tregoi të njëjtën pamje. Ky është një avantazh serioz i Elbrus (dhe arkitekturës e2k në përgjithësi) mbi Intel (dhe, në përputhje me rrethanat, arkitekturën amd64). Le të shpresojmë që ky sukses të zhvillohet më tej.
Ekziston edhe një veçori tjetër interesante e Elbrus, të cilës një lexues i vëmendshëm mund t'i kushtojë vëmendje duke parë tabelën. Nëse shikoni ndryshimin midis performancës së leximit dhe shkrimit të Intel, atëherë në të gjitha testet, leximi është mesatarisht para shkrimit me rreth 50%+. Kjo është norma me të cilën të gjithë (përfshirë edhe ne) janë mësuar. Nëse shikoni Elbrus, treguesit e shkrimit janë shumë më afër treguesve të leximit; leximi është përpara shkrimit, si rregull, me 10 - 30%, jo më shumë.
Çfarë do të thotë kjo? Fakti që Elbrus "e do vërtet" shkrimin, dhe kjo, nga ana tjetër, sugjeron që ky procesor do të jetë shumë i dobishëm në detyrat ku shkrimi mbizotëron qartë mbi leximin (kush tha ligjin e Yarovaya?), që është gjithashtu një avantazh i padyshimtë i arkitekturës e2k, dhe ky avantazh duhet të zhvillohet.
Përfundimet dhe e ardhmja e afërt
Testet krahasuese të procesorëve të intervalit të mesëm Elbrus dhe Intel për detyrat e ruajtjes së të dhënave treguan rezultate afërsisht të barabarta dhe po aq të denja, ndërsa secili procesor tregoi veçoritë e veta interesante.
Intel e tejkaloi shumë Elbrusin në leximin e rastësishëm në blloqe të vogla, si dhe në leximin dhe shkrimin vijues në blloqe të vogla.
Kur shkruani rastësisht në blloqe të vogla, të dy procesorët tregojnë rezultate të barabarta.
Për sa i përket vonesës, Elbrus duket dukshëm më i mirë se Intel në një ngarkesë transmetimi, d.m.th. në leximin dhe shkrimin vijues në blloqe të mëdha.
Për më tepër, Elbrus, ndryshe nga Intel, përballon njësoj mirë ngarkesat e leximit dhe shkrimit, ndërsa me Intel, leximi është gjithmonë shumë më i mirë se shkrimi.
Bazuar në rezultatet e marra, mund të nxjerrim një përfundim në lidhje me zbatueshmërinë e sistemeve të ruajtjes së të dhënave Aerodisk Vostok në procesorin Elbrus 8C në detyrat e mëposhtme:
- sistemet e informacionit me mbizotërim të operacioneve të shkrimit;
- aksesi në skedar;
- transmetimet online;
- CCTV;
- rezervë;
- përmbajtje mediatike.
Ekipi i MCST ka ende diçka për të punuar, por rezultati i punës së tyre tashmë është i dukshëm, i cili, natyrisht, nuk mund të mos gëzohet.
Këto teste janë kryer në kernel Linux për versionin e2k 4.19; aktualisht në testet beta (në MCST, në Basalt SPO, dhe gjithashtu këtu në Aerodisk) ekziston një kernel Linux 5.4-e2k, në të cilin, ndër të tjera, ka është ridizajnuar seriozisht planifikuesi dhe shumë optimizime për disqet me shpejtësi të lartë në gjendje të ngurtë. Gjithashtu, posaçërisht për kernelet e degës 5.x.x, MCST SHA lëshon një përpilues të ri LCC, versioni 1.25. Sipas rezultateve paraprake, në të njëjtin procesor Elbrus 8C, një kernel i ri i përpiluar me një përpilues të ri, një mjedis kernel, shërbime të sistemit dhe biblioteka dhe, në fakt, softueri Aerodisk VOSTOK do të lejojë një rritje edhe më të konsiderueshme të performancës. Dhe kjo është pa zëvendësuar pajisjet - në të njëjtin procesor dhe me të njëjtat frekuenca.
Ne presim lëshimin e një versioni të Aerodisk VOSTOK bazuar në kernel 5.4 deri në fund të vitit, dhe sapo të përfundojë puna në versionin e ri, ne do të përditësojmë rezultatet e testimit dhe gjithashtu do t'i publikojmë këtu.
Nëse tani kthehemi në fillim të artikullit dhe i përgjigjemi pyetjes, kush ka të drejtë: pesimistët që thonë se Elbrus është "asgjë" dhe nuk do të arrijë kurrë me prodhuesit kryesorë të procesorëve, apo optimistët që thonë se "ata tashmë pothuajse e kanë kapur lart dhe së shpejti do të kapërcejë "? Nëse nuk ecim nga stereotipet dhe paragjykimet fetare, por nga testet reale, atëherë optimistët kanë padyshim të drejtë.
Elbrus tashmë po tregon rezultate të mira në krahasim me procesorët amd64 të nivelit të mesëm. Elbrus 8-ke është, natyrisht, larg nga modelet më të mira të procesorëve të serverëve nga Intel ose AMD, por nuk ishte synuar atje; procesorët 16C dhe 32C do të lëshohen për këtë qëllim. Pastaj do flasim.
E kuptojmë që pas këtij artikulli do të ketë edhe më shumë pyetje rreth Elbrus-it, ndaj vendosëm të organizojmë një tjetër webinar online “OkoloIT” për t'iu përgjigjur drejtpërdrejt këtyre pyetjeve.
Këtë herë i ftuari ynë do të jetë zëvendësdrejtori i përgjithshëm i kompanisë MCST, Konstantin Trushkin. Ju mund të regjistroheni për webinar duke përdorur lidhjen e mëposhtme.
→
Faleminderit të gjithëve, si gjithmonë, presim kritika konstruktive dhe pyetje interesante.
Burimi: www.habr.com