大家好。 我們繼續向您介紹基於俄羅斯 Elbrus 8C 處理器的 Aerodisk VOSTOK 資料儲存系統。
在本文中，我們（如承諾的那樣）將詳細分析與厄爾布魯士峰相關的最受歡迎和最有趣的主題之一，即生產力。 關於厄爾布魯士峰的表現有相當多的猜測，而且絕對是極地的。 悲觀主義者表示，厄爾布魯士峰的生產力現在“為零”，需要幾十年的時間才能趕上“頂級”生產商（即在當前現實中，永遠不會）。 另一方面，樂觀者表示，Elbrus 8C已經展現出不錯的成績，未來幾年，隨著新版本處理器（Elbrus 16C和32C）的發布，我們將能夠「追趕」全球領先的處理器製造商。
我們 Aerodisk 都是務實的人，所以我們採取了最簡單、最容易理解的（對我們來說）路線：測試，記錄結果，然後得出結論。 因此，我們進行了大量的測試，發現了 Elbrus 8C e2k 架構的許多操作特性（包括令人愉悅的特性），當然，也將其與 Intel Xeon amd64 架構處理器上的類似儲存系統進行了比較。
順便說一句，我們將在 15.10.2020 年 15 月 00 日 XNUMX:XNUMX 的下一次網路研討會「OkoloIT」上更詳細地討論 Elbrus 上儲存系統的測試、結果和未來發展。您可以使用下面的連結註冊。
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試驗台
我們創建了兩個展位。 兩個機架均由運行Linux 的伺服器組成，透過16G FC 交換器連接到兩個儲存控制器，其中安裝了12 個SAS SSD 960 GB 磁碟（如果我們使用RAID，則為11,5 TB 的「原始容量」或5,7 TB 的「可用」容量） -10）。
大致上看台是這樣的。
1 號 e2k 展位（厄爾布魯士）
硬體配置如下：
- Linux 伺服器（2xIntel Xeon E5-2603 v4（6 核，1,70Ghz）、64 GB DDR4、2xFC 適配器 16G 2 連接埠） – 1 台。
- 開關 FC 16 G – 2 個
- 儲存系統 Aerodisk Vostok 2-E12（2xElbrus 8S（8 核心，1,20Ghz）、32 GB DDR3、2xFE FC 適配器 16G 2 埠、12xSAS SSD 960 GB） - 1 件。
展位號碼 2 amd64（英特爾）
為了與 e2k 上的類似配置進行比較，我們使用了類似的儲存配置以及特性與 amd64 類似的處理器：
- Linux 伺服器（2xIntel Xeon E5-2603 v4（6 核，1,70Ghz）、64 GB DDR4、2xFC 適配器 16G 2 連接埠） – 1 台。
- 開關 FC 16 G – 2 個
- 儲存系統 Aerodisk Engine N2（2xIntel Xeon E5-2603 v4（6 核，1,70Ghz）、32 GB DDR4、2xFE FC 適配器 16G 2 連接埠、12xSAS SSD 960 GB） - 1 件。
重要提示：測試中使用的 Elbrus 8C 處理器僅支援 DDR3 RAM，這當然是「不好，但不會長久」。 Elbrus 8SV（我們還沒有庫存，但很快就會有）支援 DDR4。
測試方法
為了產生負載，我們使用了流行且經過時間考驗的靈活 IO (FIO) 程式。
兩種儲存系統都是按照我們的配置建議進行配置的，基於區塊存取高效能的要求，所以我們使用DDP（Dynamic Disk Pool）磁碟池。 為了不扭曲測試結果，我們在兩個儲存系統上停用壓縮、重複資料刪除和 RAM 快取。
在 RAID-8 中建立了 10 個 D-LUN，每個 500 GB，總可用容量為 4 TB（即，大約為該配置的可能可用容量的 70%）。
將執行使用儲存系統的基本和流行場景，特別是：
前兩個測試模擬事務 DBMS 的操作。 在這組測試中，我們對 IOPS 和延遲感興趣。
1）小塊4k隨機讀取
A。 塊大小 = 4k
b. 讀/寫 = 100%/0%
C。 作品數 = 8
d. 隊列深度 = 32
e. 載入字元=完全隨機
2）小塊4k隨機記錄
A。 塊大小 = 4k
b. 讀/寫 = 0%/100%
C。 作品數 = 8
d. 隊列深度 = 32
e. 載入字元=完全隨機
後兩個測試模擬 DBMS 分析部分的操作。 在這組測試中，我們也對 IOPS 和延遲感興趣。
3）以4k小塊順序讀取
A。 塊大小 = 4k
b. 讀/寫 = 100%/0%
C。 作品數 = 8
d. 隊列深度 = 32
e. 載入字元 = 順序
4）以4k小塊順序記錄
A。 塊大小 = 4k
b. 讀/寫 = 0%/100%
C。 作品數 = 8
d. 隊列深度 = 32
e. 載入字元 = 順序
第三組測試模擬串流閱讀（例如：線上播放、恢復備份）和串流錄音（例如：視訊監控、錄音備份）的工作。 在這組測試中，我們不再對 IOPS 感興趣，而是對 MB/s 和延遲感興趣。
5）128k大塊順序讀取
A。 塊大小 = 128k
b. 讀/寫 = 0%/100%
C。 作品數 = 8
d. 隊列深度 = 32
e. 載入字元 = 順序
6) 以128k大塊順序記錄
A。 塊大小 = 128k
b. 讀/寫 = 0%/100%
C。 作品數 = 8
d. 隊列深度 = 32
e. 載入字元 = 順序
每次測試將持續一小時，不包括 7 分鐘的陣列預熱時間。
測試結果
測試結果總結在兩個表中。
厄爾布魯士 8S（SHD Aerodisk Vostok 2-E12）
Intel Xeon E5-2603 v4（儲存系統 Aerodisk Engine N2）
結果非常有趣。 在這兩種情況下，我們都很好地利用了儲存系統的處理能力（利用率為70-90%），在這種情況下，兩種處理器的優缺點都非常明顯。
在這兩個表中，處理器「感到自信」並顯示良好結果的測試以綠色突出顯示，而處理器「不喜歡」的情況以橙色突出顯示。
如果我們談論小塊中的隨機負載，那麼：
- 從隨機讀數來看，Intel肯定領先Elbrus，相差2倍；
- 從隨機記錄的角度來看，這絕對是平局，兩個處理器都顯示出大致相同且不錯的結果。
在小塊中的順序載入中，情況有所不同：
- 在讀取和寫入方面，英特爾都明顯領先 Elbrus（2 倍）。 同時，如果Elbrus的IOPS指標低於Intel，但看起來還不錯（200-300萬），那麼就存在明顯的延遲問題（它們是Intel的三倍）。 結論是，目前版本的 Elbrus 8C 確實「不喜歡」小塊中的順序載入。 顯然還有一些工作要做。
但在大塊的順序載入中，情況恰恰相反：
- 兩個處理器顯示的結果大致相同（以 MB/s 為單位），但有一個但是... Elbrus 的延遲效能比 Intel 的類似處理器好 10（十，Karl！！！）倍（即更低）（0,4/0,5 毫秒與 5,1/6,5 毫秒）。 起初我們認為這是一個小故障，所以我們重新檢查結果，進行了重新測試，但重新測試顯示了相同的圖片。 這是 Elbrus（以及一般的 e2k 架構）相對於 Intel（以及對應的 amd64 架構）的一個重要優勢。 我們希望這項成功能夠進一步發展。
厄爾布魯士峰還有一個有趣的特點，細心的讀者可以透過查看表格來注意到。 如果你看看英特爾的讀寫效能之間的差異，那麼在所有測試中，讀取平均領先寫入約 50%+。 這是每個人（包括我們）都習慣的規範。 如果您觀察 Elbrus，您會發現寫入指標與讀取指標更接近；通常，讀取領先於寫入 10 - 30%，僅此而已。
這是什麼意思？ 事實上，Elbrus「真的很喜歡」書寫，這反過來表明，該處理器在書寫明顯優於閱讀的任務中將非常有用（誰說Yarovaya定律？），這也是 e2k 架構無疑的優勢，並且這一優勢需要進一步發展。
結論和不久的將來
Elbrus 和英特爾中階處理器在資料儲存任務的比較測試顯示出大致相同且同樣有價值的結果，同時每個處理器都顯示了自己有趣的功能。
Intel在小塊隨機讀取以及小塊順序讀寫方面都大大優於Elbrus。
以小塊隨機寫入時，兩個處理器顯示相同的結果。
就延遲而言，Elbrus 在串流負載方面看起來明顯優於英特爾，即在大塊中順序讀取和寫入。
此外，與英特爾不同的是，Elbrus 能夠同樣出色地應對讀取和寫入負載，而對於英特爾來說，讀取總是比寫入好得多。
根據所獲得的結果，我們可以得出 Elbrus 8C 處理器上的 Aerodisk Vostok 資料儲存系統在以下任務中的適用性的結論：
- 以寫入操作為主的資訊系統；
- 文件存取；
- 線上廣播；
- 中央電視台；
- 備份；
- 媒體內容。
MCST團隊還有很多工作要做，但他們的工作成果已經可見，這當然不能不令人高興。
這些測試是在 e2k 版本 4.19 的 Linux 核心上進行的；目前處於 Beta 測試階段（在 MCST、Basalt SPO 以及 Aerodisk 中），有一個 Linux 核心 5.4-e2k，其中除其他外，它還具有經過認真重新設計的調度程序和針對高速固態硬碟的許多最佳化。 此外，MCST JSC 專門針對 5.x.x 分支的核心發布了新的 LCC 編譯器，版本 1.25。 根據初步結果，在同一個 Elbrus 8C 處理器上，使用新編譯器、核心環境、系統實用程式和函式庫以及 Aerodisk VOSTOK 軟體編譯的新核心將帶來更顯著的效能提升。 而且這不需要更換設備——使用相同的處理器和相同的頻率。
我們預計將在今年年底發布基於核心 5.4 的 Aerodisk VOSTOK 版本，一旦新版本的工作完成，我們將更新測試結果並在此發布。
如果我們現在回到文章開頭並回答這個問題，誰是對的：悲觀主義者說厄爾布魯士“什麼都不是”，永遠無法趕上領先的處理器製造商，而樂觀主義者則說“他們已經幾乎趕上了”起來並很快就會超越“？ 如果我們不是從刻板印象和宗教偏見出發，而是從真實的考驗出發，樂觀主義者絕對是對的。
與中級 amd64 處理器相比，Elbrus 已經顯示出良好的結果。 當然，Elbrus 8-ke 與 Intel 或 AMD 的伺服器處理器的頂級型號相去甚遠，但它的目標並不是這個；處理器 16C 和 32C 將為此目的而發布。 然後我們再談談。
我們知道，在這篇文章之後，將會有更多關於厄爾布魯士峰的問題，因此我們決定組織另一場線上網路研討會「OkoloIT」來現場回答這些問題。
這次我們的來賓是MCST公司的副總經理Konstantin Trushkin。 您可以使用下面的連結註冊參加網路研討會。
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謝謝大家，一如既往，我們期待建設性的批評和有趣的問題。
來源： www.habr.com