Tidigare i år skrev vi Intel Optane DC Persistent Memory uppgifter i vår granskning av Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT plattformen. Supermicro var en av de första ut ur porten med Intel persistent minnesstöd och dubbelprocessor 2U-systemet har gjort ett fantastiskt arbete som en ihållande minnestestbädd. Att titta på Optane DC persistent minneshastighet på det traditionella blocklagringssättet är lärorikt, men det verkliga värdet av persistent minne avslöjas av applikationer som kan dra fördel av detta nya medium, intelligent placera data i DRAM, persistent minne eller inbyggd lagring som applikationsbehov. För att bättre förstå prestandaprofilen för Optane DC persistent-minne satte vi Supermicro-servern igång med en ledande NoSQL-plattform, Aerospike.
Tidigare i år skrev vi Intel Optane DC Persistent Memory uppgifter i vår granskning av Supermicro SuperServer 1029U-TN10RT plattformen. Supermicro var en av de första ut ur porten med Intel persistent minnesstöd och dubbelprocessor 2U-systemet har gjort ett fantastiskt arbete som en ihållande minnestestbädd. Att titta på Optane DC persistent minneshastighet på det traditionella blocklagringssättet är lärorikt, men det verkliga värdet av persistent minne avslöjas av applikationer som kan dra fördel av detta nya medium, intelligent placera data i DRAM, persistent minne eller inbyggd lagring som applikationsbehov. För att bättre förstå prestandaprofilen för Optane DC persistent-minne satte vi Supermicro-servern igång med en ledande NoSQL-plattform, Aerospike.
Intel Optane DC Persistent Memory Modules i Supermicro Server
Vad är Aerospike?
Aerospike tillhandahåller ett distribuerat, mycket skalbart, icke-relationellt databashanteringssystem för krävande läs-/skrivarbetsbelastningar som involverar driftsdata. Den designades för att leverera extremt snabba – och förutsägbara – svarstider för åtkomst av datamängder som spänner över miljarder poster i databaser med 10-100 s TB. Aerospike driver en mängd olika strategiska applikationer, inklusive bedrägeriförebyggande, digitala betalningar, rekommendationsmotorer, budgivning i realtid och mer. Aerospikes kunder inkluderar mycket stora namn som Adobe, Airtel, FlipKart, Kayak, Nielsen, PayPal och Wayfair.
Beroende på användningsfall och datauppsättning kan Aerospike distribueras i olika konfigurationer som optimerar systemresurserna för ett användningsfall. Aerospike kan startas med data i minnet, eller indexera i minnet med data på SSD, eller indexera på SSD med data på SSD. Nyligen släppte Aerospike en ny konfiguration som drar fördel av Intels Optane DC persistenta minne i AppDirect-läge. Indexet lagras i PMEM med data på SSD. Detta nya läge utökar kapaciteten hos Aerospike samtidigt som prestandan bibehålls mycket nära index i minnet med data på SSD. Det här nya läget ger inte bara fördröjningar under millisekunder, utan snabba fullständiga omstarter av Aerospike är också möjliga utan ombyggnad av primärt index.
Genom att tillämpa olika typer av arbetsbelastningar över olika Aerospike-konfigurationer är det möjligt att utvärdera fördelarna och prestandan med att använda Intel Optane DC persistent minne på en SuperMicro SuperServer. Att köra och jämföra benchmarks mot ett index i minne/data på SSD-konfiguration och ett index i PMEM/data på SSD ger informationen för att göra ett välgrundat val om användningen av beständigt minne kontra DRAM. Det finns ytterligare en konfiguration som kan ge ytterligare prestandainsikter för beständigt minne. Även om funktionen för index i PMEM och data i PMEM inte har släppts, finns det ett sätt att konfigurera PMEM på servern att köras med index i PMEM och köra en del av PMEM konfigurerad som en blockenhet för att ge dig en uppfattning om prestandamöjligheter för index i PMEM och data i PMEM.
Aerospike NoSQL-konfiguration
Tre olika arbetsbelastningar tillämpades på var och en av de tre olika konfigurationerna. Aerospike Java Benchmark genererade en läs/skrivarbetsbelastning på 50/50, en skrivskyddad arbetsbelastning och en endast skrivbelastning från 4 klientservrar. Varje test bestod av flera faser:
- Inmatningsfas – Laddar data till databasen.
- Uppvärmningsfas – Kör en skrivbelastning i två timmar för att skapa ett stabilt tillstånd för databasen.
- Testfas – Kör den faktiska arbetsbelastningen för testet i en timme.
Innan några tester kördes valdes en lämplig nyckeluppsättning och objektstorlek för data. Även om Aerospike har ett stort utbud av objektstorlekar från ett par byte till en miljon byte, valdes nyckeluppsättningen och objektstorleken för att träna serverhårdvaran och demonstrera prestandan för PMEM-konfigurationer. Större objektstorlekar kan skapa en nätverksflaskhals och inte helt demonstrera kraften i Optane DC beständigt minne. Därför användes en objektstorlek på 440 byte för alla testerna.
Nyckeluppsättningens storlek begränsades av mängden minne som användes för indexet i minne/data på SSD-konfiguration. Indexet i minneskonfigurationen var begränsat till en datamängd på 4 miljarder objekt. Även om indexet i PMEM kunde hantera kapaciteten på 15.5 miljarder nycklar, användes endast 4 miljarder nycklar för en bättre jämförelse med indexet i minnestest. De sista uppsättningarna av tester kördes med index i PMEM och data i PMEM. Eftersom servern hade totalt 1.5 TB PMEM användes endast en miljard nycklar för dessa tester.
Hårdvarukonfiguration
Hårdvarukonfigurationen inkluderar två nyckelkomponenter. Den enda databasservern innehåller Intel Optane PC persistenta minne. De fyra klientservrarna genererar belastningen mot databasservern.
Databasserver
- Chassi – SuperMicro Ultra 1U SYS-1029U-TN10RT
- CPU
- 2 x Intel Xeon Scalable 8268 (2.9 GHz, 24C)
- 2 x Intel Xeon Scalable 8280 (2.7 GHz, 28C)
- Lagring – 10 x Intel DC P4510 2TB NVMe SSD, 1DWPD
- DRAM – 12 x 32 GB DDR4-2933
- Beständigt minne – 12 x 128 GB DDR4-2666 Intel Optane DC PMM
- Nätverk – 100 GbE
- OS – Fedora 29
Klientservrar
- Chassi – Dell R740xd
- CPU – 2 x Intel Xeon Scalable 6130
- DRAM – 256 GB
- Nätverk – 2 x 25 GbE
- OS – Ubuntu – 18.04
- Programvara – Aerospike Enterprise 4.5.1
- Lastgenerator – Aerospike Java Benchmark (Aerospike Java Client 4.4.0)
Aerospikes prestandaresultat
Som nämnts körde vi testet i en mängd olika arbetsbelastningskonfigurationer samt platsen för indexet och databasen. Dessutom använde vi två olika uppsättningar av Andra generationens Intel Xeon skalbara processorer. Vi körde både 8268 och 8280 i databasservern, 8280 CPU:erna är den högsta bin Intel CPU som stöder Optane DC persistent minne. I rå klockhastighet erbjuder 8280:orna en 12Ghz bump jämfört med 8268:orna, eller 8.6 % ökning i prestanda. Även om det inte finns i tabellerna nedan, bör det noteras att när det gäller tjänstens kvalitet var alla latensresultat för testerna på eller nära 100 % under millisekund på servern.
Index i minnet, data på NVMe SSD:er
| Aktivitet | Genomströmningsverksamhet intel 8268 |
Genomströmningsverksamhet intel 8280 |
|---|---|---|
| Läs/skriv 50/50 | 2,100,000 | 2,298,000 |
| Läs 100% | 2,240,000 | 2,720,000 |
| Skriv 100% | 1,760,000 | 2,020,000 |
Även om vi vet att 8280 erbjuder en 8.6% förbättring i rå klockhastighet jämfört med 8268, är det ett centralt mål att se hur det omvandlas till applikationsförbättringar. Med Aerospike, med indexet i minnet och data på NVMe SSD:er, såg vi följande radändringar. Blandad läs/skrivprestanda 50/50 ökade prestanda med 9.4 %, 100 % läs upp 21.4 % och i 100 % skrivning ökade prestandan med 14.8 %.
Index i Optane DC Persistent Memory, Data på NVMe SSD:er
| Aktivitet | Genomströmningsverksamhet intel 8268 |
Genomströmningsverksamhet intel 8280 |
|---|---|---|
| Läs/skriv 50/50 | 2,000,000 | 2,252,000 |
| Läs 100% | 2,200,000 | 2,630,000 |
| Skriv 100% | 1,740,000 | 1,980,000 |
Som vi kan se i dessa data hade flyttningen av indexen från DRAM till beständigt minne liten inverkan på transaktionsprestanda. I produktion men vad detta betyder är att eftersom Aerospike kan använda beständigt minne istället för DRAM för index, är återställning efter en omstart av databasnod mycket snabbare, eftersom en stor pool av DRAM inte behöver gå till SSD:er för att bygga om. Det finns också en kostnadsbesparing i boxar med hög densitet, eftersom de 128 GB Optane DC beständiga minnesmodulerna som testas är betydligt billigare än 128 GB DIMMS.
Index och data på Optane DC Persistent Memory
| Aktivitet | Genomströmningsverksamhet intel 8268 |
Genomströmningsverksamhet intel 8280 |
|---|---|---|
| Läs/skriv 50/50 | 2,600,000 | 2,866,000 |
| Läs 100% | 2,810,000 | 3,100,000 |
| Skriv 100% | 2,120,000 | 2,210,000 |
Som nämnts har Aerospike meddelat men har ännu inte tillhandahållit allmän tillgänglighet för möjligheten att köra både indexen och databasen på Intel Optane DC persistent minne. Som sagt, vi demonstrerade den nuvarande kodbyggnaden som tillåter det, som visar en ökning med ungefär 33 % eller 600,000 XNUMX operationer per sekund i den blandade arbetsbelastningen.
Slutsats
Intel Optane DC persistent minne är en otroligt kraftfull del av datahierarkin. Intels inkarnation av beständigt minne, som placeras mellan RAM och lagring, tar äntligen tekniken till mainstream. Men att bara ha tillgång till en ny lagringsteknik är inte tillräckligt bra, applikationer som kan dra nytta av beständigt minne kommer att ha en enorm konkurrensfördel. Flexibiliteten vi ser med Aerospike visar att de var redo ur porten med stöd för app direktläge (blocklagring) för Optane DC beständigt minne. Vidare är de ledande i NoSQL-världen när det gäller att hålla både index och data på de beständiga minnesmodulerna. Även om det senare fortfarande är en framväxande vision, ser de tidiga resultaten mycket lovande ut.
Anmäl dig till StorageReviews nyhetsbrev
