沈天真
作者沈天真2020-06-21 22:16
售前支持, IPS

Linux-on-Power 互联网架构之旅 ---- 核心特色

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本文属于 " Linux-on-Power 互联网架构之旅 " 系列文章中的一篇,欢迎大家阅读该系列文章。

本文涉及互联网架构和Linux-on-Power 的结合,所以有必要先简单介绍一下二者。

  1. 主流互联网架构
    互联网架构随着规模的不同,可能有大有小,但是麻雀虽小,五脏俱全。在不停的互相学习,互相借鉴中,今天的互联网架构已经有了一套事实的标准,以这套架构为核心,辅以各家的一些创新,足以应付绝大多数的互联网业务场景。我这里先借花献佛 ([http://www.pianshen.com/article/5497683430/]), 放张图。

    在这张图上,互联网的老炮们看到的都是熟悉的名字,闻到的都是熟悉的味道。图中列出的都是具有代表性的开源软件,掌握和改进这些软件可能是成为所谓的全栈工程师的第一步。
  2. Linux on Power
    所有的IT从业人员都了解x86,了解Power平台的人现在还不够多,相信以后会有越来越多的人了解Power。Power CPU的历史本文也不想多说,网上搜索,可以找到很多相关内容,建议大家都去了解一下,毕竟作为一个现代IT人员,如果还是只知道
    x86,不知道有Power,Sparc,ARM等等等,只能归类为平时接触面比较窄。
    Power发展到今天这一代是 Power9 CPU。作为一个CPU,Power9在核心参数上并不逊色于任何一个对手,有几个方面还很有优势。
    1) SMT 4(SMT = Simultaneous Multi Thread )
    Power9每核有4个并发线程,从而可以在主流的2路服务器中提供高达 176个线程(2 socket X 22 core/socket X 4 threads/core = 176 threads)
    2)CPU 核间总线带宽 7TB/s
    3)内存带宽 > 200GB/s
    4)L3 cache = 5MB/core
    5)PCIe Gen 4 总线
    单从 SMT 4 这个核心技术看,Power9 似乎更符合互联网业务的第一个核心需求"高并发用户访问",事实也的确如此,在已经进行过的大量PoC中,和x86主流服务器相比,Power9一直在"支持并发用户数"这一核心指标上大幅领先。
    下面按照从前端到后端的顺序,逐一看看Power9的这些特色在哪些场景发挥作用。
    1)负载均衡
    核心性能指标 "QPS",主要是支持的并发连接数,Power9 能够发挥的优势主要是 SMT 4。在与x86的2路vs2路对比测试中,使用Nginx,并发连接数很轻松就达到x86的2倍以上。
    2)Web服务
    核心性能指标"支持并发用户数"和"响应延迟",Power9能够发挥的优势包括 SMT 4 和 L3 cache ,在与x86的2路vs2路对比测试中,使用 Tomcat ,支持的并发用户数比x86高40%,响应延迟还要比x86低。
    3)数据搜索
    核心性能指标 "QPS"和"响应延迟",Power9能够发挥的优势包括 SMT 4 和 L3 cache ,在和x86的2路vs2路对比测试中,使用 Solr ,QPS轻松达到友商的2倍,响应延迟还要比x86低。
    4)消息服务
    核心性能指标"吞吐量",Power9能够发挥的优势主要是 SMT 4,并没有直接和x86的对比数据。在某个客户的实际测试中,使用Kafka,性能指标轻松超过客户预期的2倍,记得客户要求一台机器是5万条/秒,实际测得是14万条/秒。
    5)缓存服务
    核心性能指标"QPS"和"响应延迟",Power9能够发挥的优势包括 SMT 4 ,内存带宽,L3 cache。使用redis,实测性能QPS比主流x86,2路vs2路时,要高70%。
    6)数据库服务
    核心性能指标"tps",Power9能够发挥的优势主要是 SMT 4 ,内存带宽和 L3 cache ,实际测试中,以 MariaDB / PostgreSQL / MongoDB 测得的性能最好,MySQL 由于自身原因,扩展性不是很好,但是可以通过虚拟化的方式在Power9上获得性能优势。在一些内存数据库测试中,内存带宽也发挥了很大作用。
    7)存储服务
    核心指标"iops",存储在互联网场景多数用的是分布式存储,集中式存储较少。
    Power9能够发挥的优势包括 SMT 4 ,PCIe Gen 4。Power9能够轻松的在单台服务器上支持24块SSD。使用社区版 ceph,在3节点集群时,每个节点24块SSD,性能是对比的主流x86服务器的2倍,iops可以达到8万多,延迟在10ms以内。
    8)数据处理
    核心指标"作业完成时间",数据处理以Hadoop / Spark 为代表,属于计算/IO 双密集应用。Power9 能够发挥的优势包括 SMT 4, 内存带宽,PCIe Gen 4。实际使用中,如果要充分发挥Power9 的优势,单台服务器推荐使用 24块 SSD。

说了这么多,只是让大家对于Linux-on-Power 在互联网架构中的表现有个初步印象,也给大家多一个Linux平台的选择,后续的系列文章将逐一说明各个领域的情况,期望大家持续关注。

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