原文如下上周,一篇云主机测评文章《云服务器哪家强?AWS、Azure、阿里云、腾讯云、华为云深度评测》在朋友圈引发了热议。然而其中,云主机性能一直颇为优秀,甚至在多次其它公开测评中位列第一的UCloud却在此次测评中缺席,因此,测评的结果不够全面。近日,UCloud选择主动参战,在《云服务器哪家强》的结论基础上加入UCloud的常用机型直接对比。
此次测评中,UCloud的比较对手直接选择在《云服务器哪家强》中,综合排名前四的参赛选手,即AWS、阿里云、华为云,腾讯云。机型选择AWS通用实例m5、阿里云通用平衡增强型g6e,华为云通用计算增强型c6,以及腾讯云标准型s5。
同时UCloud选择3款主力机型应战:第一款为2019年发布的快杰云主机;第二款为最新发布的快杰云主机
S。上述两款机型皆是使用IntelCascadeLakeCPU的标准机型,和其它厂商机型选择逻辑一致。此外,我们还会加入一款即将发布的神秘机型,本文中,我们暂称为快杰云主机
X。
下面将从云主机的计算、存储、网络三个维度进行测试指标的详细对比,并同样分析其在具体应用场景如MySQL、Redis和Nginx下的表现。
主机配置仍延用8核32G选型,数据盘容量大小设置为2000G,因为实际磁盘的使用中,云厂商都有针对磁盘容量进行一定的限速策略,为使得结果更具参考性,将选取较大的容量配置。
此次测评主要利用SysBench、Stream、MLC、FIO、Netperf等测试工具,对云主机的CPU、内存、存储以及网络性能分别进行测试,另外还针对MySQL、Redis和Nginx三种应用场景做了测试比较。
报告中的每项测试指标均以3次测试的平均值作为最终数据,并且云主机每完成一次测试需空跑8小时以上方可进行下一轮测试。
测试工具:SysBench是一个模块化、跨平台且多线程的基准测试工具。在此项测试中使用其CPU压测功能,其压测方法为计算素数。每秒计算次数(eventspersecond)越多越好。
测试命令:sysbenchcpu--cpu-max-prime=20000--threads=8--time=50run
测试结果:UCloud快杰S与UCloud快杰X位于第一梯队,华为云c6与UCloud快杰位于第二梯队,AWSm5、阿里云g6e、腾讯云s5则表现欠佳,其中UCloud快杰S每秒的计算次数高出平均值19%。
除CPU之外,内存的性能在一定程度上也决定系统表现,尤其是针对大量访问内存的场景,如关系型数据库等。内存性能指标主要分为两个方面,内存带宽和内存延迟。
1、内存带宽测试工具:Stream是业内公认的用于内存性能评估的基准测试工具,其包括Copy(复制)、Scale(乘法)、Add(加法)以及Triad(三者复合)四种不同操作情况下的内存带宽表现。
测试结果:综合四项指标数据来看,UCloud快杰X与华为云c6在内存带宽方面明显优于其它云主机,UCloud快杰S和快杰则次之。
2、内存延迟测试工具:MLC是Intel官方提供的免费内存测试工具,可以有效方便的测试内存延时。
测试结果:阿里云g6e的内存延时最低,为89.4ns,华为云c6和UCloud快杰表现也不错,AWSm5与UCloud快杰S结果类似,而UCloud快杰X延时最高,为108.6ns。
在云主机的存储性能方面,IOPS和IO时延作为衡量磁盘性能的重要指标,理论上,IOPS越大越好,时延越低越好。
测试工具:本次测试使用的FIO工具选择了libaio引擎测试,块大小配置为4k,测试生成的文件大小为200G。这里主要观察队列深度分别为11和732的情况下,磁盘每秒随机读写的操作次数以及平均时延。
测试结果:由图表可见,在队列深度11和732时,UCloud快杰、快杰S以及快杰X的IOPS都具有显著优势,而其它四款相差不大。在队列深度为11时,UCloud快杰S随机读的数据是AWSm5的5.6倍,而随机写则是排名靠后华为云c6的11.5倍。在队列深度为732时,UCloud快杰系列随机读写能力依旧表现突出,趋近于阿里云g6e的2倍。
测试结果:在平均时延方面,UCloud快杰、快杰S以及快杰X仍具有明显优势,而AWSm5、华为云c6以及腾讯云s5的平均时延相对较高。
云主机每秒所处理的网络包数量是内网性能的核心指标,内网环境下的网络情况直接会影响服务之间的交互。
测试工具:Netperf是一种网络性能的测量工具,主要针对基于TCP或UDP的传输。此次测试通过6台辅助机和1台测试机,使用UDP协议 小包,小包大小为1byte,在同等情况下,统计测试机每秒收到包的数量。
从测试数据可看出,UCloud快杰S每秒接受的小包数量最多,为750万个,是排名最末AWSm5的6倍,AWSm5、阿里云g6e和华为云c6的数值差异不大。
1、MySQLMySQL数据库的性能状态通常可以反映云主机的CPU、内存和磁盘性能,也更能体现出云主机的性能差异。
测试工具:使用SysBench基准测试工具对数据库一个表存放2000万条数据,并同时开启500个线程,从而得出结果数据,每秒请求数QPS与每秒事务数TPS越大,则表现越好,测试耗时与平均时延越小,则表现越好。
测试结果:QPS和TPS作为衡量数据库性能的关键指标,也是云主机性能的直接体现。从上图测试数据可看出,在MySQL场景下,UCloud快杰系列的QPS和TPS请求数量均表现超前,阿里云g6e表现也不俗,其中快杰S的QPS数值为最末AWSm5的7.4倍;平均时延层面,也是AWSm5排在末位。
2、RedisRedis是一款开源、高性能的key-value分布式内存数据库,基于内存运行并支持持久化的NoSQL数据库,是当前最热门的NoSql数据库之
一,其在游戏行业、视频直播行业、电商行业中常被使用。
测试工具:Redis自带redis-benchmark的工具,可用来模拟N个客户端同时发出M个请求。配置两台云主机,分别作为客户端与服务端进行压测,获取平均每秒查询数,分别压测ping、get、set和mset四种方式。
测试结果:综合而言,UCloud快杰X各项指标数据遥遥领先,其次是UCloud快杰S和华为云c6,腾讯云s5则在Redis场景下表现欠佳。
3、NginxNginx是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器,是网站门户用户的首选。Nginx具有并发能力非常强的特点,因此对云主机的网络能力要求非常高。根据Nginx的每秒处理请求数,就可以看出主机的抗压能力。
测试工具:使用ab压测工具进行测试,ab工具可以创建多个并发访问线程,模拟多个访问者同时对某一个URL地址进行访问,其原理类似CC攻击。因此,在这样高并发的测试下每秒处理请求数越大表现越好,最大连接时间则是越短越好。
测试结果:上图为根据ab压测请求数200万,一次并发请求数为500得出的平均数据,很明显可看出UCloud快杰系列在这次压力测试中,各项指标均表现最佳,远超出其它几款主机,腾讯云s5和AWSm5在最大连接时间中表现欠佳。
在充分比较了几款云主机的性能差异后,接下来就是用户最为关心的问题——价格。下图为本次测评各配置机型在北京地域的月单价,所有主机均以官网实时购买价格进行记录对比。
价格上可以比较明显的看到,UCloud快杰X在价格上有非常大的优势,每月单价仅为1884元,其次是快杰和快杰
S,月单价完全相同,均为2260元,进一步可发现,最便宜的快杰X相比腾讯云s5便宜37%,比华为云c6便宜38%,比阿里云g6e便宜79%,仅为AWSm5的1/17。
将上述每项测试中云主机的表现排名汇总如下,并按照各项排名累计值,统计出综合排名顺序,累计值越小,综合排名越高。
综合数据显示,在云主机性能测评中,UCloud快杰系列云主机的性能全面领先,各项指标中,除了内存带宽、延迟、MySQL和Redis测评,没有让任何一个对手闯入前
三,同时价格对比其它机型,也有绝对优势。
总体而言,UCloud快杰S整体测评数据最为亮眼,在多项指标中一骑绝尘。其次UCloud快杰X综合表现也非常优异,在内存带宽、Redis和Nginx测试中,均位列第
一,尤其在Redis测试中,测评数据远高于其它几款,几乎翻倍,性价比也十分突出。UCloud快杰型作为UCloud上一代机型,综合表现则稍逊于上述两款,但在大多数榜单中仍位列前
三。
首先,快杰使用的一流的硬件。快杰云主机与快杰云主机S均采用Intel第二代至强可扩展处理器(CascadeLake),快杰S的主频达到了3.0GHz,睿频达到4.0GHz,显著高于与友商。此外,存储采用NVMeSSD,网卡采用MellanoxConnectX-5智能网卡,保障存储与网络的性能。
其次,UCloud自研了两项领先技术与硬件协同:RSSD云盘存储技术,通过RDMA网络的加持,使存储延迟降低到0.1ms,读写性能最高达到120WIOPS;网络增强2.0技术,将网络包处理卸载到智能网卡,使虚机达到最高1000WPPS的网络性能。
云服务,作为一种软硬件一体的服务,和其他大型集群软件一样,都面临着磁盘失效导致服务中断的潜在风险。毕竟磁盘作为持久化介质,是任何大型系统都需要用到的。而云系统由于其大规模,高使用量,高突发性能特点,其安全性和稳定性更是头等大事。对于云系统来说,和单一任务系统,比如火车票订票系统12306这些虽然有高并发,但是峰值可预测,可提前准备的系统不同,云系统承载了不同的,各种各样的业务系统,这些系统的峰值各不相同,甚至于可能累积,其变化的幅度和复杂度都毫无规律,这样一来,云系统的预测难度就更大了,而成为最终环节的数据持久化环节-磁盘储存,必须有一个同时兼具效率和稳定的管理系统,如此,才能满足整个系统的安全性和稳定性。
在服务器系统当中,任何一个环节出现了问题,都会造成重大损失,但是,其中最为关键的,还是传统的三大块,即CPU,内存,和磁盘。由于硬件技术本身的特性,磁盘的运维又和CPU,内存有些较大的区别。CPU和内存的集成度更高,更加“一体化”,任何一个内部损坏,都会导致CPU和内存完全失去功能,所以在硬件层面,增加多组热备份硬件或者冷备份硬件来保证有效性,在上层,云系统通常通过虚拟化层来统一调用有效硬件资源,这个层很容易判断和阻断损坏的CPU和内存,因为这两者的状态只有简单的两种,好或者坏。而磁盘,它内部的不同部件更多,磁盘有很多部分组成,本身有控制电路,有磁头,有磁盘,有防震,有伺服,我们知道,越是独立部件多,其损坏的可能性越高。
在实际操作当中,CPU和内存通常通过冗余来解决损坏问题,这点上,磁盘也有类似的冗余概念,叫做RAID,但是,CPU和内存,是非持久化设备,即使崩溃,也不会影响到数据的储存,只是影响当时的吞吐量,也就是处理速度。而磁盘就不同了,磁盘的错误当中,有一种磁片物理错误,这是由磁盘的物理特性所决定的,磁片本身并非只有两种状态,坏或者好,还有一种中间态,部分磁片位置物理损坏了,虽然暂时系统仍然可用,但是持续下去就会发生不可弥补的损失。如果磁盘坏了,数据就丢失了。所以,除了土豪才能够承受的“大量冗余”以外,一般的操作,都是要增强磁盘的可运维性的。只有磁盘的可运维性上升了,才可以大量减少磁盘的意外损坏,进而减少系统的意外宕机和数据损坏,可以说,磁盘安全,是整个系统当中,最为重要的基础之
一。
前面我们讲,磁盘,由于他的物理特性,导致了他和CPU,内存不同的性质,尤其是在于物理损坏这个方面,磁盘的失效,更难以被普通监控系统察觉。同时,为了提高系统可用性,在冗余的同时,必须要能够提前预测磁盘的错误,这样才能最大程度上防止意外停机事故,因此,我们结合了大数据和机器学习等最新尖端科技,提出了数据中心云系统智能报警系统,这是一种基于希捷独创的FRAM日志技术的报警系统。
FARM的全称为essibilityReliabilityMetrics,最早于2018年OCP峰会上提出,它的字面意思是“终端客户可方便获取的硬盘可靠性指标”,是一种让用户以极其简单的方法获取硬盘全方面参数的日志。FARM的目的在于让云计算用户以此建立基于机器学习的健康监控或者预测模型,以及实时直观地获取数据中心中每一块硬盘的健康状况。
在目前的硬盘运维实践中,硬盘的数据采集主要基于SMART体系(Self-MonitoringAnalysisandReportingTechnology,即自动检测分析及报告技术)。它能分析并预警硬盘可能发生的问题。SMART体系自投入使用已有25年时间,可涵盖10多项的参数。
FARM是对SMART体系的重大改良。FARM本身获取方便,参数覆盖广,可以说是超级加强版的SMART。FARM的120多项参数包含了硬盘更加底层的传感器和磁头级别的相关参数,以及飞行高度、工作负载、环境等使用状况的参数,并且已经在多个希捷产品上实施,给硬盘做详细的“全身体检”。
首先它通过精心设计的日志结构来获取磁盘的运行信息,在仅为96KB的区间当中,共分6个分页进行日志数据的储存,
其次,它通过简单的,人机可读的日志进行输出,可以让运维人员和运维软件充分了解磁盘的状况。同时希捷也提供了预编译的日志获取及解析工具,,支持常见的操作系统,减少客户的二次开发负担,充分降低成本。这样子,磁盘的日志,就可以一目了然地被运维人员所了解。
最后,通过应用最新的大数据和深度学习技术,在收集到的日志的基础上,我们精心调整了参数,训练了智能模型,从而能够帮助运维人员,精准地预测磁盘失效点。
FRAM日志技术,为运维人员带来了革命性的提升,由过去的事前冗余,事后发现,尽快处理这种消极防御,转变为提早预测,弹性布局的积极防御。一改兵来将挡,水来土掩的运维模式,将磁盘错误防御在发生之前。
其一是运维效率的整体提升,其二是可靠性的整体提升。效率很容易理解,如果硬盘坏了,首先你要发现,发现了以后要物理拆下来,换一块新的上去,再开机,很多时候,还要重新安装一些系统或者软件,这就非常慢,效率很低。而我们提出了新的24小时在线概念,也就是提前预测损坏,在系统没有因为磁盘崩溃之前就预测出磁盘的损坏,就可以提前在常规停机的时候予以更换,就不会造成意外停机。
同样的可靠性也是如此。我们技术人员对于一个系统的有效性,通常用意外停机时间来表达,也就是系统可用性:9的个数。我们讲,一年当中一个系统90%的时间是可用的,只有10%是意外停机时间,这个叫做一个
9,对应的,差不多是一年当中会有一个半月时间是意外停机的。而云服务商的磁盘可靠性,一般需要在5个九以上也就是99.999%的可靠性,也就是一年当中,只能有五分钟意外停机时间。如果没有提前预测能力,再厉害的运维工程师,24小时不睡觉等在机房里,也很难在五分钟内换上一块新硬盘吧。
就云服务提供商来说,一般都采用DCIM进行系统维护,也就是数据中心实时监控系统(DataCenterReal-Timemonitoringsystem)这当中,硬盘健康监控子模块扮演着重要的角色。通过FARM定期对硬盘的健康数据抓取,实时监控硬盘的健康状态,从消极等待错误转换成积极预测错误,新一代的硬盘健康监控模块在FRAM的加持下,能够发挥最大的作用。一旦发现有任何异常,便会及时采取措施,提醒客户重新设计工作负载,未雨绸缪,保护关键业务的延续性。
希捷FRAM技术彷佛给磁盘装上了最强的护盾,坚实地护卫着系统和数据的安全。数据安全是判断云服务的重要条件,谁不想用更安全,更稳定的服务器呢?希捷正在与国内知名云服务商积极展开合作,大家选择云服务器的时候,请认准FRAM技术支持哦。
国内一线大品牌比较好,不过如果细分到香港服务器领域,想要免备案,有海外上云业务,硅云也非常不错。
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