美光 9200 MAX 参考架构的块性能

您为什么只测试 2 个副本？！

像我这样的 SSD 从业者通常会选择测试 2 个副本的 Ceph，具体原因有很多，包括 SSD 比旋转式硬盘更可靠、使用 2 个副本时性能更高等等。但如果您确实需要至少 3 个副本，该怎么办？ 这对我们超快速全 NVMe Ceph 参考架构的性能有何影响？ 我很高兴您提出这个问题。

本篇博客文章简要介绍了基于英特尔®  Purley 的全新 Ceph 参考架构的性能，该参考架构采用美光传输速度更快的 NVMe 硬盘——美光 9200 MAX (6.4TB)。

新的参考架构使用了基于 Ceph Luminous (12.2.1) 的 Red Hat Ceph Storage 3.0。对参考架构的测试仅限于 Filestore 的性能，因为它是 RHCS 3.0 当前支持的存储引擎。

性能受到的影响与人们在比较使用 2 个副本和使用 3 个副本时所预计的影响完全一致。4KB 随机写入的 IOPS 降低约 35%，读取保持不变，70/30 的 IOPS 降低约 25%。

该解决方案针对块性能进行了优化。使用 Linux 中的 Rados 块驱动进行随机小块测试，在 2 插槽存储节点中使铂级 8168 英特尔 Purley 处理器饱和。

每个存储节点有 10 个驱动器，该架构具有 232TB 的可用存储容量，可通过添加额外的 1U 存储节点进行扩展。

参考设计 – 硬件

测试结果和分析

Ceph 测试方法

Ceph 使用 FileStore 进行配置，每个美光 9200MAX NVMe SSD 运行 2 个对象存储守护进程 (OSD)。每个 OSD 使用 20GB 日志。Ceph 每个存储节点有 10 个驱动器，每个驱动器有 2 个 OSD，总计有 80 个 OSD，可用容量为 232TB。

所测试的 Ceph 存储池由 8,192 个归置组创建而成。2 个副本池的 Red Hat Ceph 3.0 用 100 个 75GB 的 RBD 图像进行测试，即 2 个副本池各存储 7.5TB 的数据，总计 15TB 数据。

3 个副本池的 Red Hat Ceph 3.0 用 100 个 50GB 的 RBD 图像进行测试，即 3 个副本池各存储 5TB 的数据，总计 15TB 数据。

使用 FIO 合成负载生成工具 对照 Rados 块驱动测量 4KB 随机块性能。

RBD FIO 4KB 随机读取性能

2 个副本池和 3 个副本池的 4KB 随机读取性能基本相同。

RBD FIO 4KB 随机写入性能

相比使用 2 个副本池，使用 3 个副本池时的 IOP 性能降低约 35%。平均延迟也增加了类似的幅度。 

4KB 写入性能在 60 个 FIO 客户端时达到最优 IOPS 和延迟组合，其中使用 2 个副本池时 IOPS 为 363k、平均延迟为 5.3 ms，使用 3 个副本池时 IOPS 为 237k、平均延迟为 8.1 ms。此时，Ceph 存储节点上的平均 CPU 利用率超过 90%，限制了性能。 

RBD FIO 4KB 随机 70% 读取/30% 写入性能

当从 2 个副本池变为 3 个副本池时，70/30 随机读/写工作负载的 IOPS 性能降低 25%。二者的读取延迟接近，3 个副本池的延迟略有增加。在写入延迟方面，3 个副本池要高出 50% 以上。

想要了解更多信息？

基于英特尔 Purley 平台的 RHCS 3.0 结合美光 9200 MAX NVMe SSD 的架构拥有超快的速度。请参阅最新发布的美光/Red Hat/Supermicro 参考架构。我将在 2018 年的 OpenStack 峰会上就我们的参考架构以及其他 Ceph 调优和性能主题作报告。届时会提供更多相关信息。敬请期待！

对我们的测试或方法有其他疑问？ 请在下方留言，或者发送电子邮件至 ssd@micron.com。