【產品】Facebook發佈分散式伺服器性能標準測試結果

Facebook公司在近日美國佛羅里達奧蘭多市舉行的國際綠色計算大會公佈了Memcached效能測試檔，檔中對分別搭載TilePro64處理器、Intel Xeon處理器和AMD Opteron處理器的標準伺服器進行了效能測試。

Tilera、SeaMicro和Calxeda一直將Hadoop海量資料計算和Memcached Web緩存作為賣點來宣傳自己的微伺服器產品，可是當遇到分散式工作負載的情況時， 性能強勁的大型處理器核心所承擔的超大規模互聯網工作負載並不總是像智慧互聯網和核心設計那樣重要。

SeaMicro最近發佈了基於Atom 雙核64-bit處理器的微伺服器，此款產品在一個10U的主機殼中搭載了768個核心。 SeaMicro還展示了此款微伺服器組成的集群在處理Hadoop非結構化資料的分析能力。 並和搭載Intel Xeon的伺服器進行了性能對比。

用於測試的SeaMicro SM1000伺服器運行在真實的Hadoop工作負載環境中，成本上要比用Intel Xeon組建的伺服器集群低25%，機架的空間佔用以及在能耗方面都僅為用Intel Xeon組建的伺服器集群的四分之一。

Memcached是Danga Interactive在2003年創建，用作分散式網路快取記憶體，同時用來存儲主記憶體中的資料，並使用網路服務和應用程式。 它曾被稱為key-value store，現在只有Facebook、Twitter、Zynga、YouTube、Reddit、Flickr和一些超大規模的互聯網企業使用它， 並用來為數百萬的使用者提供資料而不需要等待硬碟來處理這些工作。

Tilera雲計算應用總監Ihab Bishara表示，「Facebook在Memcached的應用上絕對具有發言權，就目前我們的資料統計顯示，Facebook運行著全世界最數量最多的Memcached伺服器。 Facebook是我們在過去一年半時間以來在市場最看重的客戶。 」

Bishara沒有談論有關Facebook的伺服器計畫或者Facebook是否已在基礎設施中部署Quanta Computer（博通公司旗下的Quanta是Tilera的戰略投資商）製造的Tilera伺服器。

Quanta是1988年由林百里先生創建的一家主要從事PC和伺服器的製造商，最近Facebook與Quanta合作以説明其建造自己的開源、開放的伺服器。 這些伺服器已於今年四月部署在Facebook位於俄勒岡州的資料中心中，同時預計今年夏天Intel和AMD將升級自家的產品，屆時兩家公司將會分別推出Xeon E5和Opteron 6200。

測試環境

Facebook在Quanta的QS2機架伺服器（又被稱作QSSC-X5-2Q）上進行了Memcached測試，QS2是一個2U機架伺服器，其配置了8處理器，核心數為512。

每個處理器作為一個單一的節點，所以Quanta伺服器為8節點的微伺服器。 TilePro64為32位處理器，其中有四個核心被分配給Linux系統，另外的60核心用來承擔Memcached的工作負載。 其被廣泛認為是MIPS架構衍生出來的，核心頻率為866MHz，Tile處理器使用的是網孔配置，在這種配置下核心是以8X8柵格的形式排列的，這意味著核心之間的連接匯流排非常短並且可以以處理器的時鐘頻率進行轉換。 TilePro64伺服器節點的主記憶體容量為32GB。

Facebook將基於Tilera處理器的Quanta伺服器與使用主頻為2.27GHz的Intel 四核Xeon L5520和主頻為2GHz的8核Opteron 6128HE處理器組建的伺服器進行了對比測試。 以上兩款x64處理器都是低電壓、低能耗版本。 Facebook公司在32GB主存的單路1U機架伺服器和64GB主存的多路1U伺服器進行了測試。

這三款測試機均運行基於Linux 2.6.33內核和Memcached 1.2.3h的CentOS系統.

Facebook在其公佈的性能說明書中詳細闡述了Memcached的性能資訊。 介紹了TCP和UDP協定對不同機器性能表現的如何造成影響。 下圖是不同機器測試圖示。

Opteron、Xeon、Tilepro64 Memcache性能對比

從圖中可以看出，當x64伺服器在遇到Memcached擴展時，每秒的事物處理能力並不是很好。 例如，在搭載Opteron的伺服器上，超過四核心會影響性能，需添加第二個CPU來保證處理能力。

Intel Xeon處理器則表現稍好，但是同樣需要增加第二個處理器。 最好擴展到多個單路Opteron或者Xeon的節點，就像Quanta搭載的Tilera處理器那樣。

顯而易見的是，擁有30核心的TilePro64處理器要比低電壓版的Opteron處理器和Xeon處理器性能更高，而專用於Memcached的60核TilePro64處理器性能則完全壓倒x64處理器。

顯然，Intel和AMD都有比測試中更快的處理器，但Tilera處理器剛剛發佈了Tile-Gx 3000系列64-bit 36核心處理器，同時最高還可擴展到100個核心。

性能只是Facebook選擇它的一個因素。 同時Facebook也看重能耗的散熱（兩者同樣重要）以及空間和成本。 Facebook在性能說明書中還對電源的使用給出瞭解釋。 根據參測機型的預估性能，下圖是各機型的能耗狀況。

Tilera和x64伺服器性能和功耗對比

根據測試結構Facebook可以推算出構建256GBMemcached集群大概需要多少個節點。 並且從性能和能效兩方面來看，Tilera處理器也比Intel和AMD更具優勢。

搭載TilePro64處理器的Quanta伺服器每秒的運算能力為268萬TPS，能耗為462瓦，平均每每瓦性能為5801 TPS。 四節點的Opteron伺服器集群運行Memcached負載每秒的運算能力為66萬TPS，能耗為484瓦，平均每瓦性能為1363 TPS。 四節點Xeon伺服器（主存儲容量為256GB）比AMD Opteron的性能要好一些，每秒運算能力為75.2萬TPS，能耗也比AMD Opteron更低，為400瓦。 平均每瓦性能為1880 TPS。 但是這還不到基於TilePro64處理器伺服器每瓦性能的三分之一。

而這一切，TilePro64處理器只需佔用2U的空間，x64伺服器則需要4U。

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