英特爾傲騰(Optane)既有消費(fèi)級產(chǎn)品,也有企業(yè)級數(shù)據(jù)中心專用的產(chǎn)品,其實就是P4800X系列。
從官方介紹的數(shù)據(jù)來看,與3D NAND的DC P3700相比,DC P4800X在較低隊列深度下的讀寫性能表現(xiàn),讀寫響應(yīng)時間,QoS等方面都有很大優(yōu)勢。Optane的應(yīng)用定位比較特殊:既能跟普通的3D NAND站在一個隊伍,組成快存儲和Cache方案。也能跟DRAM站在一塊組成內(nèi)存池,作為擴(kuò)展內(nèi)存。如下圖所示:
Optane用作SSD我們先來看Optane用作變異版的SSD的場景。之所以說是變異版,是因為Optane的一些特性能秒殺NAND SSD,其中以穩(wěn)定性和低延遲最令人印象深刻,這點(diǎn)非常企業(yè)級。當(dāng)用作快存儲的時候,簡單說就是加速。作為數(shù)據(jù)庫,對性能最直接的要求就是TPM更高,多用戶多線程下的高TPM是數(shù)據(jù)庫的最基礎(chǔ)的要求。英特爾用DC P3700和DC P4800X做了一個對比實驗(除了硬盤以外,別的全一樣),用Sysbench給出OLTP壓力,做出的測試結(jié)果如下圖。
橫坐標(biāo)是線程數(shù),從單線程開始到64線程結(jié)束,左側(cè)縱坐標(biāo)是TPS(每秒的事務(wù)數(shù)),右側(cè)縱坐標(biāo)是延遲(時延)。隨著線程數(shù)增長,TPS都在快速增長,當(dāng)達(dá)到64線程的時候P4800X的TPS能達(dá)到16k以上,而P3700也有12kTPS,直觀來看,差距是在不斷拉大的,P4800X的優(yōu)勢不難發(fā)現(xiàn)。這點(diǎn)展現(xiàn)出DC P4800X在多用戶、高并發(fā)訪問,OLTP的場景下的性能優(yōu)勢,比如淘寶雙十一,證券金融行業(yè)的頻繁事務(wù)處理,海量數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)分析等等場景,都需高負(fù)載下的穩(wěn)定服務(wù)能力。其實更值得注意的是P4800X的延遲時間,即使是到了16k(16480)TPS,64線程的時候也能控制在10ms,而P3700在4線程,1395TPS的時候就已經(jīng)超了10ms了,性能延遲非常低,而且非常穩(wěn)定,從圖中可見,這點(diǎn)P4800X完全秒殺P3700。如果是對可預(yù)測性能有要求的場景,對SLA有嚴(yán)格要求的場景的話,P4800X無疑將大放異彩。在2018年的傲騰技術(shù)媒體分享會上,阿里的數(shù)據(jù)庫專家介紹了Optane加速POLARDB的實踐。據(jù)介紹,在傲騰的幫助下,阿里云POLARDB達(dá)到了開源的MySQL能力的6倍性能。因為傲騰技術(shù)創(chuàng)新的3D XPoint介質(zhì)比NAND顆粒提供了更好的I/O延遲和I/O QoS穩(wěn)定性,在數(shù)據(jù)庫的整體QoS上阿里云在95%延遲的指標(biāo)上提升了76%的性能。類似于Polardb這樣的云數(shù)據(jù)庫,對存儲的要求既有性能,也有大容量,很多時候,一塊SSD裝不下一個完整的數(shù)據(jù)庫,所以,需要把大的數(shù)據(jù)庫存放在SSD組成的RAID上,SSD有普通SATA NAND SSD也有Optane,英特爾傲騰在CAS軟件的幫助下實現(xiàn)智能的數(shù)據(jù)分層,而且會創(chuàng)建一些讀寫的Cache,不同的介質(zhì)有不同的讀寫負(fù)載。
英特爾用Sysbench做了一組對比試驗,搭配有Optane的一組測試數(shù)據(jù)比純SATA組的數(shù)據(jù)完成1百萬事務(wù)處理的速度快了5.6倍。有了傲騰之后的數(shù)據(jù)庫查詢速度明顯提升。圖中的藍(lán)色曲線有幾次大的變化主要是因為Sysbench改變了不同的測試復(fù)雜,比如開始是單行操作,連續(xù)多行操作,不連續(xù)多行操作等,即使是在不同負(fù)載下,有傲騰和CAS的一組測試數(shù)據(jù)也表現(xiàn)的非常穩(wěn)定。高穩(wěn)定性、低延遲是基于3D Xpoint的Optane相對于普通3D NAND的絕對優(yōu)勢,那么對于所有關(guān)注穩(wěn)定性、關(guān)注性能的關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域,都應(yīng)該考慮這種Optane創(chuàng)新存儲方案,它適用于各種OLTP場景。Optane用作擴(kuò)展內(nèi)存Optane用作擴(kuò)展內(nèi)存,英特爾通過IMDT技術(shù)將Optane與DRAM組成內(nèi)存池,而且不用系統(tǒng)做什么改變,更不需要應(yīng)用做出多大改變,只需要安裝操作系統(tǒng)之前安裝一個底層軟件即可,在IMDT的幫助下,Optane能突破系統(tǒng)識別的DRAM的空間限制,提供與DRAM相近的性能表現(xiàn)。這一技術(shù)實現(xiàn)是一種突破,操作起來很難,但應(yīng)用場景非常清楚,Optane用作內(nèi)存目的就是為了部分替代昂貴的DRAM內(nèi)存,花同樣的錢能擁有更多內(nèi)存。大內(nèi)存的好處毋庸置疑,操作系統(tǒng)運(yùn)行加載程序需要大內(nèi)存,一些內(nèi)存型的應(yīng)用也需要大內(nèi)存,壓縮解壓縮也需要大內(nèi)存,數(shù)據(jù)分析也需要大內(nèi)存,機(jī)器學(xué)習(xí)也是內(nèi)存越大越好,而且,Optane是非易失性的,掉電也不丟數(shù)據(jù)。對于廣大的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心用戶,比如許多云廠商來說,Optane內(nèi)存能顯著降低這些企業(yè)在內(nèi)存上的投入成本,這是廣大云計算服務(wù)商所喜聞樂見的。在高性能計算領(lǐng)域,大的內(nèi)存能提升科研和科學(xué)計算輸出結(jié)果的速度,能更快地得到仿真結(jié)果。
文章摘自DOIT
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