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BlueStore 与 FileStore 块性能比较

Ryan Meredith | 2018 年 5 月

Ceph BlueStore 与 FileStore:使用美光 NVMe SSD 时的块性能比较情况

BlueStoreCeph 的新存储引擎,也是社区版本中的默认配置。由于 Red Hat Ceph 3.0 目前不支持 BlueStore,因此 BlueStore 性能数字未包含在我们当前的美光加速 Ceph 存储解决方案参考架构中。我在我们的 Ceph 参考架构硬件上,针对社区版 Ceph Luminous(12.2.4)进行了性能测试,并会在这篇博文中将结果与我们在 RHCS 3.0 中实现的 FileStore 性能进行比较。

4 KB 随机写入 IOPS 性能提升 18%,平均延迟降低 15%,并且 99.99% 尾部延迟降低高达 80%。在更高的队列深度下,使用 BlueStore 时的 4 KB 随机读取性能更好。

块工作负载 RHCS 3.0 FileStore IOPS Ceph 12.2.4 BlueStore IOPS RHCS 3.0 FileStore 平均延迟 Ceph 12.2.4 BlueStore 平均延迟
4 KB 随机读取 200 万 210 万 1.6 毫秒 1.4 毫秒
4 KB 随机写入 363K 424K 5.3 毫秒 4.5 毫秒

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,能在 2 插槽存储节点中使铂金级 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

SuperMicro 交换机、监控节点和存储节点

测试结果和分析

Ceph 测试方法

Red Hat Ceph Storage 3.0(12.2.1)使用 FileStore 进行配置,每个美光 9200MAX NVMe SSD 有 2 个 OSD。每个 OSD 使用 20 GB 日志。

Ceph Luminous Community(12.2.4)使用 BlueStore 进行配置,每个美光 9200MAX NVMe SSD 有 2 个 OSD。RocksDB 和 WAL 数据与实际数据存储在同一分区中。

在这两种配置中,每个存储节点有 10 个驱动器,每个驱动器有 2 个 OSD,总计运行 80 个 OSD,可用容量为 232 TB。

接受测试的 Ceph 存储池使用 8192 个放置组和 2 个副本进行创建。在性能测试中,使用 100 个 RBD 映像(每个 75 GB),即 2 个副本池各存储 7.5 TB 的数据,总计 15 TB 数据。

使用 FIO 对照 Rados 块驱动测量了 4 KB 随机块性能。在所有测试中,CPU 均受限,即使每个存储节点有 2 个英特尔 8168 CPU 也是如此。

RBD FIO 4 KB 随机写入性能:FileStore 与 BlueStore 比较

BlueStore 的 IOPS 增加约 18%,平均延迟降低约 15%。

 

蓝色条形图,显示 4 KB 随机写入 IOPS + 平均延迟

在 FIO 客户端数量较多的情况下,使用 BlueStore 时 Ceph 的尾部延迟也大幅降低。在 100 个客户端条件下,尾部延迟降低了 4.3 倍。在客户端数量较少时,BlueStore 的尾部延迟高于 FileStore,因为 BlueStore 推动了更高的性能。

蓝色条形图,显示 4 KB 随机写入 IOPS + 尾部延迟

RBD FIO 4 KB 随机读取

FileStore 与 BlueStore 之间的 4 KB 随机读取性能相似。队列深度为 32 时,IOPS 增加 5%。

蓝色条形图,显示 4 KB 随机读取 IOPS + 平均延迟

尾部延迟在队列深度至多为 32 时也相似,其中 BlueStore 表现更好。

蓝色条形图,显示 4 KB 随机读取 IOPS + 尾部延迟

想要了解更多信息?

基于英特尔 Purley 平台的 RHCS 3.0 + 美光 9200 MAX NVMe SSD 的架构展现出优异的速度。美光加速 Ceph 存储解决方案的新参考架构现已推出。我的下一篇博文将讨论 Bluestore 与 Filestore 在对象性能方面的比较。在 2018 年 OpenStack 峰会上,我在演讲期间详细介绍该了参考架构以及其他 Ceph 调优和性能主题。录制版演讲视频可在此处获取

对我们的测试或方法有其他疑问? 请发送电子邮件至 ssd@micron.com 联系我们。

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.