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儲存裝置

比較 BlueStore 和 FileStore 區塊效能

Ryan Meredith | 2018 年 5 月

Ceph BlueStore 與 FileStore:利用美光 NVMe SSD 時的區塊效能比較

BlueStoreCeph 的新儲存引擎,也是社群版的預設配置。我們當前的美光加速 Ceph 儲存解決方案參考架構不包括 BlueStore 效能資料,因為 Red Hat Ceph 3.0 目前不支援 BlueStore。我在 Ceph 參考架構硬體上針對社群版 Ceph Luminous (12.2.4) 進行了效能測試,並將在本部落格中將測試結果與我們在 RHCS 3.0 中實現的 FileStore 效能進行比較。

4KB 隨機寫入 IOPS 效能提升 18%,平均延遲降低 15%,99.99% 尾端延遲最多降低 80%。使用 BlueStore 時,佇列深度越高,4KB 隨機讀取效能越好。

區塊工作負載 RHCS 3.0 File Store IOPS Ceph 12.2.4 BlueStore IOPS RHCS 3.0 FileStore 平均延遲 Ceph 12.2.4 BlueStore 平均延遲
4KB 隨機讀取 200 萬 210 萬 1.6 毫秒 1.4 毫秒
4KB 隨機寫入 363K 424K 5.3 毫秒 4.5 毫秒

該解決方案已針對區塊效能最佳化。使用 Rados Block Driver 在 Linux 中進行隨機小區塊測試顯示,2 插槽儲存節點中的白金級 8168 Intel Purley 處理器達到飽和。

每個儲存節點有 10 個硬碟,此架構具有 232TB 的可用儲存容量,可透過新增額外的 1U 儲存節點來擴展。

參考設計——硬體

SuperMicro 交換器、監控節點和儲存節點

測試結果和分析

Ceph 測試方法

Red Hat Ceph Storage 3.0 (12.2.1) 採用 FileStore 配置,每個美光 9200MAX NVMe SSD 有 2 個 OSD。每個 OSD 使用 20GB 的日誌。

Ceph Luminous Community (12.2.4) 採用 BlueStore 配置,每個美光 9200MAX NVMe SSD 有 2 個 OSD。RocksDB 和 WAL 資料作為資料儲存在同一分割區。

在這兩種配置中,每個儲存節點有 10 個硬碟,每個硬碟有 2 個 OSD,合共擁有 80 個 OSD,可用容量為 232TB。

測試的 Ceph 儲存集區使用 8192 個放置組和 2 倍複寫建立。效能測試使用 100 張每張 75GB 的 RBD 影像,在 2 倍複製集區中提供 7.5TB 數據,數據總量為 15TB。

使用 FIO 對 Rados 區塊驅動器量測 4KB 隨機區塊效能。我們在所有測試中都受到 CPU 的限制,即使每個儲存節點有 2 個 Intel 8168 CPU。

RBD FIO 4KB 隨機寫入效能:FileStore 與 BlueStore

BlueStore 的 IOPS 提高約 18%,平均延遲降低約 15%。

 

藍色條形圖顯示 4KB 隨機寫入 IOPS + 平均延遲

使用 BlueStore 的 FIO 用戶端數較高時,Ceph 的尾端延遲也有大幅降低。在 100 個用戶端時,尾端延遲降低了 4.3 倍。用戶端數較少時,BlueStore 的尾端延遲會高於 FileStore,因為 BlueStore 正在推高效能。

藍色條形圖顯示 4KB 隨機寫入 IOPS + 尾端延遲

RBD FIO 4KB 隨機讀取

FileStore 和 BlueStore 的 4KB 隨機讀取效能相似。佇列深度為 32 時,IOPS 增加 5%。

藍色條形圖顯示 4KB 隨機讀取 IOPS + 平均延遲

在佇列深度 32 以內,尾端延遲也很相似,而 BlueStore 的表現更好。

藍色條形圖顯示 4KB 隨機讀取 IOPS + 尾部延遲

您希望深入瞭解嗎?

RHCS 3.0 + Intel Purley 平台上的美光 9200 MAX NVMe SSD 擁有超快速度。美光加速 Ceph 儲存解決方案的最新參考架構現已發佈。我的下一篇部落格文章將討論 FileStore 與 BlueStore 在物件效能方面的對比。我在 2018 年 OpenStack 峰會上詳細介紹了該參考架構以及其他 Ceph 調整與績效主題 我的會議錄音可在此處獲取

對我們的測試或方法有其他問題? 請傳送電子郵件至 ssd@micron.com。

Director, Storage Solutions Architecture

Ryan Meredith

Ryan Meredith is director of Data Center Workload Engineering for Micron's Storage Business Unit, testing new technologies to help build Micron's thought leadership and awareness in fields like AI and NVMe-oF/TCP, along with all-flash software-defined storage technologies.