在云計(jì)算的虛擬系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸乃至于整套云計(jì)算系統(tǒng)的管理控制,均需要依靠CPU的運(yùn)算處理能力進(jìn)行支撐。這些運(yùn)算資源的消耗,都會(huì)對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)的計(jì)算能力產(chǎn)生影響。然而在云計(jì)算的IaaS層,計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)又是決定上層各類(lèi)新興云服務(wù)和客戶業(yè)務(wù)穩(wěn)定、高效運(yùn)營(yíng)的基石,是一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。因此,云計(jì)算系統(tǒng)的計(jì)算能力也成為了云能力評(píng)估小組所關(guān)注的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。
借著華為云近期推出新一代采用Xeon SkyLake CPU C3系列云主機(jī)產(chǎn)品的機(jī)會(huì),云能力評(píng)估小組展開(kāi)了“新一代至強(qiáng)處理器在云計(jì)算系統(tǒng)中運(yùn)算處理能力”的評(píng)測(cè)活動(dòng)。下面我們就來(lái)看一下,在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)上均有扎實(shí)技術(shù)積累的華為,在虛擬化的云計(jì)算系統(tǒng)中是否會(huì)有同樣的技術(shù)實(shí)力展現(xiàn)。
四項(xiàng)關(guān)鍵測(cè)試
在本次華為云C3云主機(jī)測(cè)試項(xiàng)目上,除了云計(jì)算IaaS層最主要的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)性能之外,還對(duì)云主機(jī)的內(nèi)存帶寬同樣進(jìn)行了測(cè)試。在計(jì)算性能方面,我們選擇用的是可以跨平臺(tái)使用的性能測(cè)試軟件Geekbench來(lái)對(duì)CPU的整數(shù)、浮點(diǎn)運(yùn)算處理能力進(jìn)行測(cè)試。在存儲(chǔ)性能方面,通過(guò)fio對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品的傳輸速率(IOPS)和帶寬進(jìn)行測(cè)試。在內(nèi)存性能方面利用stream對(duì)內(nèi)存帶寬進(jìn)行測(cè)試。在網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試中,我們還繼續(xù)沿用Netperf對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)連接處理性能進(jìn)行測(cè)試,并利用Iperf對(duì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)性能進(jìn)行測(cè)試。具體測(cè)試結(jié)果如下:
計(jì)算性能
提起云主機(jī)的計(jì)算性能,現(xiàn)在談的最多的是Scale Up、Scale Out的橫、縱向擴(kuò)展和計(jì)算資源的靈活復(fù)用,單臺(tái)云主機(jī)的計(jì)算能力卻少有人去進(jìn)行了解。從系統(tǒng)架構(gòu)的角度去看,這樣做是沒(méi)有問(wèn)題的,單臺(tái)云主機(jī)的計(jì)算資源畢竟是有限度的,要滿足多變的應(yīng)用需求,必須要有靈活的資源調(diào)度能力。
但是從用戶使用的角度講,多購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)云主機(jī)就要多增加一份成本投入,提升虛機(jī)配置的成本因素也需要去進(jìn)行考慮。因此,單臺(tái)云主機(jī)計(jì)算性能的“含金量”問(wèn)題,開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)了。
下面我們就來(lái)看一下,華為云C3云主機(jī)的計(jì)算性能:
由于云主機(jī)大多采用的是Linux操作系統(tǒng),因此在本次測(cè)試中,選用的是可以跨平臺(tái)使用的Geekbench測(cè)試工具來(lái)對(duì)華為云C3云主機(jī)進(jìn)行測(cè)試。華為云C3云主機(jī)采用的是Intel 全新一代Xeon SkyLake CPU,CPU型號(hào)為6151、(為Intel的定制型號(hào))。在云主機(jī)配置上,我們選用的是4核16G內(nèi)存。Geekbench測(cè)試結(jié)果如下:
Geekbench是通過(guò)一系列數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、圖像壓縮、圖形計(jì)算、腳本處理和路徑計(jì)算的方式,對(duì)CPU的整數(shù)類(lèi)型計(jì)算能力進(jìn)行測(cè)試,并通過(guò)期權(quán)價(jià)格模似、圖像的生成、銳化和模糊以及物理仿真、3D幾何場(chǎng)景描述類(lèi)的浮點(diǎn)計(jì)算功能對(duì)CPU的浮點(diǎn)計(jì)算能力進(jìn)行測(cè)試。并將各個(gè)測(cè)試結(jié)果綜合后,統(tǒng)一對(duì)CPU的整數(shù)計(jì)算和浮點(diǎn)計(jì)算能力進(jìn)行打分。
考慮到單一的測(cè)試打分結(jié)果并不好對(duì)云主機(jī)的計(jì)算能力進(jìn)行分析。因此我們選用Geekbench網(wǎng)站上公布的,采用同版本測(cè)試軟件測(cè)試并與本次測(cè)試云主機(jī)配置相近的至強(qiáng)E3-1270 v5的測(cè)試結(jié)果和另一相同配置的主流云主機(jī)進(jìn)行Geekbench測(cè)試后結(jié)果進(jìn)行綜合對(duì)比。
通過(guò)CPU綜合性能對(duì)比我們可以了解,雖然Xeon E3-1270 v5主頻高達(dá)4.0GHz,并且還有超線程技術(shù)助力,但也只是在單核CPU的整數(shù)性能上略勝華為云C3云主機(jī)一籌,在單核CPU浮點(diǎn)性能上和多核CPU整數(shù)、浮點(diǎn)性能上均被華為云的C3云主機(jī)超出。華為云C3云主機(jī)和參與對(duì)比的,同樣采用Xeon SkyLake CPU的同配置云主機(jī)相對(duì)比時(shí),更有著14.8%的性能優(yōu)勢(shì)。而我們?cè)趯?duì)比中,也并未選用多核CPU處理性能過(guò)低的云主機(jī)來(lái)進(jìn)行對(duì)比。
Geekbench整數(shù)測(cè)試分類(lèi)線圖
Geekbench浮點(diǎn)測(cè)試分類(lèi)線圖
為了對(duì)Geekbench的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行核驗(yàn),我們對(duì)Geekbench的整數(shù)和浮點(diǎn)測(cè)試分類(lèi)細(xì)項(xiàng)測(cè)試結(jié)果也進(jìn)行了整理對(duì)比。在對(duì)比結(jié)果線圖上,也基本上呈現(xiàn)出和綜合性能打分相近的結(jié)果——三者的測(cè)試結(jié)果比較相近,華為云C3云主機(jī)與Xeon E3-1270 v5的單項(xiàng)測(cè)試結(jié)果互有勝出,單核結(jié)果Xeon E3-1270 v5比較有優(yōu)勢(shì),多核結(jié)果則是華為云C3云主機(jī)更加出色。
由此可知,在計(jì)算性能方面,華為云C3云主機(jī)不但具備出色的云主機(jī)計(jì)算性能,甚至與物理服務(wù)器相對(duì)比,也有著不凡的性能表現(xiàn)。
內(nèi)存性能
除了CPU計(jì)算能力之外,在應(yīng)用處理時(shí),需要調(diào)用的數(shù)據(jù)信息大多需要在內(nèi)存中進(jìn)行緩存。內(nèi)存帶寬不足,數(shù)據(jù)傳輸不能盡快向多核CPU上進(jìn)行分發(fā),也會(huì)對(duì)多核處理器的計(jì)算能力產(chǎn)生影響。因此內(nèi)存的調(diào)用和數(shù)據(jù)處理性能,也是云計(jì)算處理能力的一個(gè)重要測(cè)試指標(biāo)。
在內(nèi)存測(cè)試中,云能力評(píng)估小組選用了測(cè)試工具Stream,并利用64M的大頁(yè)面來(lái)對(duì)華為云C3云主機(jī)和對(duì)比公有云主機(jī)進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試公有云平臺(tái)依然選用的是四核16G云主機(jī)。
Stream在對(duì)內(nèi)存帶寬進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候會(huì)進(jìn)行四種操作:Copy、Scale、Add、Triad。
Copy,先訪問(wèn)一個(gè)內(nèi)存單元讀出其中的值,再將值寫(xiě)入到另一個(gè)內(nèi)存單元。
Scale,從內(nèi)存單元讀出其中的值,作一個(gè)乘法運(yùn)算,再將結(jié)果寫(xiě)入到另一個(gè)內(nèi)存單元。
Add,從內(nèi)存單元讀出兩個(gè)值,做加法運(yùn)算,再將結(jié)果寫(xiě)入到另一個(gè)內(nèi)存單元。
Triad,是將上面三個(gè)操作組合起來(lái)。
從內(nèi)存帶寬性能對(duì)比的柱狀圖我們可以看出,華為云C3云主機(jī)的存儲(chǔ)帶寬性能最好,參與對(duì)比的云主機(jī)為次,雙方有大約5%左右的性能差距。
存儲(chǔ)性能
系統(tǒng)內(nèi)存的容量畢竟有限,對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)還是要依靠硬盤(pán)或者SSD來(lái)進(jìn)行支持。接下來(lái)云能力評(píng)估小組采用現(xiàn)在比較成熟的fio測(cè)試工具,利用4K塊大小和1M塊大小對(duì)華為云C3云主機(jī)和對(duì)照平臺(tái)大小為800G的SSD云盤(pán)、高效云盤(pán)和普通云盤(pán)的IOPS和帶寬進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表格統(tǒng)計(jì)如下:
為了便于用戶查看,我們將各項(xiàng)測(cè)試的高、低測(cè)試結(jié)果,在表格中以不同顏色進(jìn)行區(qū)分。從中不難看出,在存儲(chǔ)性能中,華為云各項(xiàng)測(cè)試成績(jī)依然領(lǐng)先。參與對(duì)比的云主機(jī)無(wú)論在帶寬性能還是IOPS方面與華為云相對(duì)比,均有一定的性能差距。
但這里需要說(shuō)明的是,從存儲(chǔ)測(cè)試結(jié)果來(lái)看,參與對(duì)照平臺(tái)有明顯的限速情況。對(duì)云計(jì)算資源的合理控制,云能力評(píng)估小組始終是抱以一種支持的態(tài)度的。云計(jì)算系統(tǒng)雖然可以組建的非常龐大,但其內(nèi)部每個(gè)節(jié)點(diǎn)可提供的資源畢竟是有限制的,合理對(duì)內(nèi)部資源進(jìn)行控制比如當(dāng)前存儲(chǔ)的IO傳輸速率和存儲(chǔ)帶寬,有利于云計(jì)算整體穩(wěn)定性和可靠性的提升。但是由于目前尚缺乏統(tǒng)一的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),因此尚無(wú)法對(duì)云存儲(chǔ)性能限速進(jìn)行合理評(píng)判。以后有機(jī)會(huì)云能力評(píng)估小組也會(huì)再嘗試與相關(guān)廠商進(jìn)行進(jìn)一步溝通,力爭(zhēng)盡早對(duì)云存儲(chǔ)應(yīng)用性能整理出一個(gè)合理的判斷基準(zhǔn)。
網(wǎng)絡(luò)性能
去年雖然我們已經(jīng)進(jìn)行過(guò)了一次公有云主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性能評(píng)測(cè),但是對(duì)華為云有所疏忽。這次借著對(duì)新CPU處理能力評(píng)測(cè)的機(jī)會(huì),也重新對(duì)華為云C3云主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性能進(jìn)行了一次測(cè)試。并且還是選擇上面測(cè)試中同一公有云廠商產(chǎn)品進(jìn)行性能對(duì)比。
從網(wǎng)絡(luò)性能的測(cè)試成績(jī)來(lái)看,華為云C3云主機(jī)充分繼承了其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起家的優(yōu)良傳統(tǒng)。不但為被測(cè)云主機(jī)分配了近2Gbps的內(nèi)部傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬,在網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力上,居然還達(dá)到了接近小包線速的超高轉(zhuǎn)發(fā)性能。而且在TCP_RR和TCP_CRR的測(cè)試中測(cè)試成績(jī)也是大幅度的領(lǐng)先。但是正如上次網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測(cè)試中所分析的一樣,在正常網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中很少會(huì)出現(xiàn)如此高的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求,如此高的網(wǎng)絡(luò)性能配置是否會(huì)帶來(lái)云計(jì)算系統(tǒng)資源的浪費(fèi)還有待去更深入的進(jìn)行了解。通常網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)速率在每10Mbps帶寬下提供2KPPS左右的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)速率基本上就可以滿足絕大部分的應(yīng)用需求了。因此參與對(duì)比的云主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)層的轉(zhuǎn)發(fā)性能目前是完全可以滿足正常網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,并留有了一定的轉(zhuǎn)發(fā)性能余量了。當(dāng)然對(duì)于云主機(jī)的用戶而言,同樣的價(jià)格區(qū)間內(nèi),更高更好的網(wǎng)絡(luò)性能也完全是喜聞樂(lè)見(jiàn)的一個(gè)事情,同時(shí)隨著高并發(fā)應(yīng)用的增加,對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的轉(zhuǎn)發(fā)性能的要求也在不斷提升。目前看來(lái)華為云同配置的云主機(jī)價(jià)格還是這三個(gè)公有云中最有優(yōu)勢(shì)的一個(gè),這就不得不讓人由衷地佩服了,希望在今后這種優(yōu)勢(shì)依然可以得到保持。
云計(jì)算需要為其打下更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)
通過(guò)這次云主機(jī)基礎(chǔ)性能測(cè)試,我們可以看到華為云可謂“后來(lái)者居上”,無(wú)論是在計(jì)算性能、內(nèi)存性能、存儲(chǔ)性能還是網(wǎng)絡(luò)性能上,均以十分明顯的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)先于其它相對(duì)比產(chǎn)品。但是在網(wǎng)絡(luò)性能方面,過(guò)高的性能配置是否會(huì)造成整體資源的浪費(fèi)還有待進(jìn)一步了解。
當(dāng)然,在網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)方面,我們一直在孜孜不倦地追求更大的帶寬和更高的處理性能,但在云計(jì)算領(lǐng)域,統(tǒng)籌的規(guī)劃來(lái)確保整個(gè)云系統(tǒng)的有效運(yùn)營(yíng)同樣重要。在這方面,經(jīng)驗(yàn)彌足珍貴,而這無(wú)法依靠性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判。選購(gòu)云服務(wù)的小伙伴需要參照數(shù)據(jù)再進(jìn)行綜合考慮。
雖然云計(jì)算已經(jīng)有了十多年的技術(shù)發(fā)展,但是新硬件、新技術(shù)、新應(yīng)用依然是層出不窮。一時(shí)的領(lǐng)先但疏忽了對(duì)新技術(shù)的掌握,可能瞬間就被超越。只有在不斷的應(yīng)用技術(shù)積累的情況下,不停夯實(shí)自身的技術(shù)基礎(chǔ),才可以走的更遠(yuǎn)。目前領(lǐng)先者也不能驕傲,云計(jì)算的技術(shù)征程才是剛剛起行,只有在實(shí)際的用戶應(yīng)用中不斷地摔打,最后站立著的才能笑傲群雄。
云能力評(píng)估小組也將再接再厲,繼續(xù)將用戶所關(guān)注的各類(lèi)云計(jì)算應(yīng)用項(xiàng)目,通過(guò)產(chǎn)品測(cè)試的形式更多的向大家進(jìn)行展示。
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