5 غيغاهرتز الحديد: قصة حول كيفية بناء VDS فائق السرعة



إذا كانت تعريفتنا القديمة الجيدة "Fast and the Furious" رجلاً ، فهو الآن يدخن بعصبية ويتذكر أفضل الأعوام. ولكن جيدا كيف بدأ كل شيء. بعد ذلك ، في عام 2018 ، كنا أول من قام بتوصيل NVMe وتعديل التعريفة بالتدريج المرن للموارد ، والتي عاشت معنا منذ عام 2016. ثم كان الأسرع في جميع التعريفات لدينا. لكن الأوقات تتغير ، وعلى الرغم من حقيقة أن Gold 5115 لا يزال يعتبر معالجًا سريعًا إلى حد كبير ، فقد ظهرت بالفعل حلول بالفعل.

بشكل عام ، قصتي تدور حول كيفية اضطرار Fast and the Furious إلى ترك الخطوة الأولى على المنصة على مضض والحصول على المركز الثالث بسرعة بعد تعريفتين جديدتين - Bitrix.Turbo و CPU.Turbo ، التي أطلقناها خلال هذا العام.

يمكنني أن أعد بأنه سيكون هناك الكثير من التفاصيل حول الأجهزة واختبارات المعالج والأجهزة الظاهرية (جيدًا) وبعض المطبخ الداخلي. لذلك دعونا نبدأ.

هذا هو سباق البقاء على قيد الحياة - الآن سيكون متعة!


في فبراير 2019 ، أطلقنا تعريفة Bitrix جديدة: Turbo: خوادم بمعالجات Intel Core i9-9900K بتردد ساعة يبلغ 5 جيجا هرتز في وضع Turbo Boost. لقد أجرينا اختبارات الأداء - ثم كتبت مقالتي الأولى ، وشاهد الرجال من القسم التالي الوصفة للحصول على أقصى استفادة من Bitrix . I9 تلبية توقعاتنا ، استغرق إطلاق مكان. شكرا لكم جميعا ، تباعد ...

في الواقع ، تحولت Bitrix Turbo إلى شعبية كبيرة بين عملائنا. حتى الآن ، لدينا فقط وقت لإضافة خوادم إلى الكتلة. لذلك ، توصلنا إلى استنتاجات وقررنا عدم التوقف عند هذا الحد ، ولكن مواصلة بحثنا في مجال المعالجات عالية التردد.

منذ أن تم تصميم Bitrix.Turbo (واتضح فيما بعد!) من خلال تعرفة متخصصة للغاية ، وقد قدر عملاء Fast and Furious المزيد من المرونة ، فقد تقرر استكمال الخط مع تعريفة السرعة لجميع أولئك الذين يحتاجون إلى "أكثر برودة وحتى أسرع".

نظرًا لأن i99900K قدم لنا بضع "مفاجآت" ، فقد قررنا على الفور أننا سنطلق على معالجات أخرى. نعم ، هذا ما كان عليه الحال بالفعل ، في مرحلة تصميم حلاً لأجهزة Bitrix. Turbo ، كانت لدينا "تجربة رائعة وغنية". حسنا ، أو هو نحن. نظرًا لأن هذا هو الحال ، فسأنحرف قليلاً عن السرد الرئيسي ، وأقول حرفيًا هذه التجربة باختصار.

خادم قياسي لتعريف Bitrix ، يتم تجميع التوربو على منصة وحدة واحدة: اللوحة الأم على أساس مجموعة شرائح Intel Q370 ، معالج Intel i9-9900K ، 64 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، محركان NVMe بسعة 2 تيرابايت في RAID1.

تطبيق مثل هذا الحل كان ممتعًا للغاية وممتعًا. والحقيقة هي أنه وفقا لشركة إنتل ، فإن TDP لهذا المعالج هو 95 واط. في الواقع ، إذا كنت تستخدم اللوحات الأم ، على سبيل المثال ، مع شرائح H310 ، فإن المعالج في ذروة الحمل لا يتجاوز هذه الحدود: فهو يسرع بهدوء واحد إلى 5 جيجاهرتز والباقي في النطاق من 4.7 إلى 4.8 جيجاهيرتز. ولكن إذا كان النظام الأساسي يستخدم مجموعة شرائح مع فئة أعلى ، على سبيل المثال ، Q370 وقدرة المعالج المحسنة ، فإن المعالج يتسارع إلى عدد أكبر من النوى يصل إلى 5 جيجا هرتز: من 2 إلى 5 ، ويزيد TDP إلى حوالي 200 واط.

إن تبريد هذا "الموقد" في تصميم وحدة واحدة ليس بالمهمة السهلة. بدأ المعالج في الاختناق وخفض التردد على جميع النوى إلى 4.4-4.5 جيجا هرتز. كان من الصعب للغاية السيطرة على مثل هذا الموقف. لأكون صادقًا ، ولأول مرة صادفت مثل هذا التناقض القوي بين المواصفات والتنفيذ الفعلي لمصنع كبير وخطير مثل Blues.

نظرًا لحقيقة أنه في ذلك الوقت كان المعالج الوحيد المتاح مع مثل هذه الترددات الاسمية العالية ، كان علينا أن نعمل بجد قبل السماح لأنفسنا باستخدامه لتعريفة جديدة ، ونلجأ إلى قرارات لا تضاهى إلى حد ما: استخدام حالات خاصة مع تبريد هواء قوي وتنظيم لا تقل رفوف التبريد بارد. يتيح لك كل هذا معًا التأكد من أن المزيد من النوى تعمل بحد أقصى بتردد 5 جيجا هرتز دون ارتفاع درجة الحرارة والخنق ، ولكنه يزيد من استهلاك الطاقة والضوضاء والضوضاء البرية.

لسوء الحظ ، في تلك اللحظة من الزمن ، لم نتمكن من تقديم التبريد السائل: من ناحية ، لم يكن هناك حل مناسب بالقدر المناسب للبدء ، من ناحية أخرى ، كان هناك الكثير من الأسئلة حول موثوقية تلك القائمة - لم نرغب حقًا في إغراق الخوادم.

عاد الآن إلى القصة الرئيسية.

أشعل النار الرقص




كما تعلمون ، يقوم مصنعو المعالجات باختبار حلولهم في سوق سطح المكتب ، وفي حالة وجود نتيجة إيجابية ، قم بتنفيذها في قطاع الخادم. يمكننا فقط الانتظار لظهور التناظرية خادم إنتل i9-9900K. وبعد مرور عام تقريبًا ، ظهر هذا التناظرية - لقد كان Intel Xeon E-2288G. أخذت Intel في الاعتبار أوجه القصور في سابقتها: لقد أصبح المعالج محدودا بإحكام في حزمة الحرارة (95 واط). كما هو الحال مع أي معالج خادم من Intel ، ظهرت الذاكرة الممكّنة من ECC ، وارتفعت السعة القصوى المدعومة إلى 128 جيجابايت.

اكتشفنا المعالج ، فقد حان الوقت للتعامل مع منصة الخادم. أصبح إيجاد الحل الصحيح يمثل مشكلة خطيرة بالنسبة لنا ، حيث كنا نبحث عن مشكلة تناسبنا وفقًا للخصائص التكتيكية والتقنية ، وكان لها تكلفة كافية ودعمت كل إمكانيات مثل هذا الحجر السريع.

نظرًا لأن المعالج جديد ، فقد كان اختيار الأنظمة الأساسية محدودًا للغاية. بعد دراسة شاملة ودقيقة ، توصلنا إلى ثلاثة خيارات: الأول سقط خلال الاختبارات الأولى ، - أصدرت الشركة المصنعة إصدارًا أوليًا من البرنامج الثابت للنظام الأساسي مع دعم E-2288G ، حيث عمل الحل بالكامل بشكل غير مستقر للغاية ، وكان من الممكن فقط انتظار إصدار جديد وتثبيت النظام الأساسي العام. الثاني لم يسمح بتنظيم التبريد الكامل لدوائر الطاقة ، وهو أمر مهم للغاية لهذا المعالج. كان المعالج الجديد صعبًا جدًا بالنسبة لهم. لكن الثالث جاء من جميع النواحي. لم يتحقق فقط ، ولكن حتى تجاوز توقعاتنا. لا يمكنني الكشف عن النماذج - سر تجاري.

قررنا أيضًا التخلي عن تبريد الهواء الشديد لصالح السائل (المشار إليه فيما بعد باسم "الماء") ، والذي نخطط له تدريجياً لنقل الخوادم لمشروع Bitrix.Turbo. التقدم لا يقف ساكنا ، إنه لأمر رائع.

ونتيجة لذلك ، أتاح الانتقال إلى نظام تبريد المياه زيادة أداء كل من Intel i9-9900K و Intel Xeon E-2288G ، دون تجاوز درجة حرارة 65 درجة في الحمل الأقصى المستمر في جميع التدفقات. بعد أن قضيت الكثير من الوقت في البحث عن كل الاحتمالات ، وكذلك جميع حالات الطوارئ الممكنة والمستحيلة (كنت متشككا للغاية من "الماء") ، بعد أن أجري اختبارات مطولة بأحمال قصوى ، حتى اضطررت إلى الاتفاق على أن هذا الحل يستحق العيش لفترة طويلة ولحسن الحظ. لذلك ، تعرف على - معدل وحدة المعالجة المركزية الجديدة.

خصائص أداء الأجهزة والبرامج للتعرفة الجديدة

الحديد. منصة أحادية المعالج أحادية الوحدة ، ومعالج Intel Xeon E-2288G مزود بنظام تبريد مياه ، وذاكرة وصول عشوائي (ECC) سعة 64 جيجابايت ، ونظام قرص فرعي على محركي Intel M.2 NVMe في RAID1.

لينة. نظرًا لأننا نستخدم لوحات ISPsystem VMmanager 5 ، فإن اختيار نظام التشغيل ليس غنيًا للغاية ، وبالتالي نظام Linux CentOS 7 OS مع Oracle Unbreakable Enterprise Kernel Release 5 (UEK5) 4.14 ، qemu 2.12 ، libvirt 4.5.

تجريب


هذه المرة تم إجراء الاختبار في تشغيلين.

أولاً ، قارنا المعالجات: i9-9900K على "الهواء" ، i9-9900K على "الماء" و E-2288G على "الماء". لم نبدأ في تنفيذ مجموعة كاملة من الاختبارات على هذا الأخير من خلال تبريد الهواء بسبب عدم وعي المشروع - فقد كان واضحًا على الفور ما سيكون وكيف سيكون. كما أنني لم أقود معالج Intel Gold 5115 ، والذي يستخدم في تعريفة Fast and Furious ، إلى الاختبار. تأتي هذه الخوادم في تكوين معالج مزدوج وفي اختبارات متعددة الخيوط ، يتم فقد درجة نقاء المقارنة.

ثم بدأنا في اختبار خمسة أجهزة افتراضية: واحدة على تعرفة Fast and Furious وأربعة على وحدة المعالجة المركزية. تم إجراء الاختبار من خلال مضاهاة المعالج المضيف ، على خادم أصل فارغ (بدون جيران) في أشكال تعريفة التعريف "2 core / 4 gig" (هذا هو الأكثر شيوعًا من التكوين القابل للمقارنة على Fast and the Furious).



خصائص أداء المنصات

تعرفة Bitrix Turbo

  • Intel i9-9900K
  • اللوحة الأم: آسوس PRIME Q370M-C
  • ذاكرة الوصول العشوائي: 16 جيجابايت DDR4-2666MT / s كينغستون 4 قطع
  • SSD: 2TB Intel NVMe M.2 قطعتان في RAID1

تعريفة وحدة المعالجة المركزية توربو

  • Intel Xeon E-2288G
  • ذاكرة الوصول العشوائي: 16 جيجابايت DDR4-2666MT / s كينغستون 4 قطع
  • SSD: 2TB Intel NVMe M.2 قطعتان في RAID1

قائمة الاختبارات التي أجريت:

  1. Geekbench
  2. Sysbench
  3. جناح اختبار Phoronix

وصف مفصل لهذا المجمع هو في مقالتي الأخيرة . في يوم من الأيام ، سأجمع شجاعتي وأضيف التفاصيل وأُنشر بشكل منفصل.


نتائج اختبار المعالج




وفقًا لاختبار Geekbench في الوضع المفرد ، فإن Xeon E-2288G يتخلف قليلاً عن i9-9900K - الفرق هو 0.8٪ فقط. في الوضع متعدد الخيوط ، تأخر i9-9900k بالفعل - بنسبة 7.63٪.

نتائج الاختبار الأخرى












في جميع الاختبارات ، باستثناء GeekBench ، فإن i9-9900K على "الماء" أفضل من نفسها على "الهواء". E-2288G أفضل من "السلف" في جميع الاختبارات ، باستثناء اختبار GeekBench ذي الخيوط المفردة واختبار Apache. أعتقد أن النتائج في هذه الاختبارات تأثرت بتحسينات المعالج الداخلية ، مما سمح لنا بتعبئتها في حزمة حرارة ثابتة. في اختبارات أحادية الترابط ، يكون الأداء على نفس المستوى مع وجود خطأ - لن نقفز فوق 5 جيجا هرتز :-)

نحن نذهب أبعد من ذلك.

اختبار الخادم الافتراضي


سنقارن ما يصل إلى خمسة أجهزة افتراضية.

بادئ ذي بدء ، كما هو الحال دائمًا ، آلة افتراضية تعمل بنظام CentOS Linux 7 مع إصدار kernel 3.10. أيضًا ، نظرًا لحقيقة أن الخادم المضيف يستخدم kernel Unbreakable Enterprise Kernel Release 5 (UEK5) من Oracle ، والذي يسمح لك بزيادة الأداء على معالجات جديدة ، فلنرى كيف سيتغير أداء الجهاز الظاهري مع CentOS 7 و UEK5 kernel من الداخل في معدل وحدة المعالجة المركزية. إذا كنت قد أجريت بالفعل اختبار CentOS 7 بنواة مختلفة ، فلماذا لا ننظر إلى الاختبارات التي تمر بها الأجهزة الافتراضية على أنظمة تشغيل Linux الأخرى وإصدارات kernel الأخرى؟ خذ أحدث إصدارات Ubuntu LTS و Debian: Ubuntu 18.04 (kernel 4.15) و Debian 10 (kernel 4.19).

لذلك ، في خط البداية:

  • سريع وغاضب CentOS 7 (3.10) ،
  • وحدة المعالجة المركزية Turbo CentOS 7 (3.10) ،
  • وحدة المعالجة المركزية Turbo CentOS 7 (uek5 4.14)
  • وحدة المعالجة المركزية Turbo Ubuntu 18.04 (4.15) ،
  • وحدة المعالجة المركزية Turbo Debian 10 (4.19).

وبالتالي ، سنقوم بمقارنة تعريفين ، وسنتوس 7 مع حبات مختلفة ، و 3 إصدارات من نظام التشغيل الشهير. لقد أردت منذ فترة طويلة إثارة مثل هذا الشيء ، لم أكن أعلم أي مقال يجب وضعه في :-)

الاختبارات هي نفسها ، حسنا ، أنا حقا أحبهم.

نتائج اختبار الخادم الافتراضي




وفقًا لنتائج اختبار Geekbench في الوضع المفرد المترابط ، يكون المركز الأول في وحدة VM CPU. Turbo مع UEK5. علاوة على ذلك ، فإن الفرق بين Fast and the Furious و CPU. Turbo (3.10) هو بالفعل 65.02 ٪ ، ومع UEK5 الأساسية - كل 67.01 ٪. الفرق بين وحدة المعالجة المركزية: Turbo on Centos 7 و Debian هو 0.2٪ لصالح UEK5.

في وضع متعدد الخيوط ، وحدة المعالجة المركزية هي الرائدة. وهي تفوق وحدة المعالجة المركزية (Turbo) (3.10) بنسبة 2.19٪ ، والمعالج Turbo (UEK) بنسبة 1.13٪. في الوقت نفسه ، تأتي وحدة المعالجة المركزية Turbo (3.10) متقدماً على Fast and Furious بنسبة 55.48٪. الفرق بين وحدة المعالجة المركزية: يصل Turbo (UEK) و Fast and the Furious إلى 57.13٪.

نتائج الاختبار الأخرى













في اختبار Geekbench أحادي الخيوط ومتعدد الخيوط ، وكذلك اختبارات Sysbench و C-ray و OpenSSL و CentOS 7 مع كل من kernels و Debian 10 في نفس المستوى تقريبًا ، Ubuntu في المركز الأخير 18.04.

في اختبار الضغط: Compress-7zip و Compress-bzip - المركز الأول في دبيان 10 ، يتم مشاركة المركز الثاني بواسطة CentOS 7 مع كلا النواة ، والمركز الثالث هو Ubuntu 18.04.

في اختبار encode-mp3 ، تم توزيع الأماكن على النحو التالي: Debian 10، Ubuntu 18.04، CentOS 7 UEK5، CentOS 7 with kernel 3.10.

في اختبار Himeno المترابط ، احتل CentOS 7 3.10 و CentOS 7 UEK5 المرتبة الأولى والثانية ، وجاء Debian 10 في المرتبة الثالثة ، وكان Ubuntu 18.04 رابعًا بفارق كبير.

في اختبار ffmpeg ، المركز الأول هو CentOS 7 UEK5 ، والثاني في Debian 10 ، والمركز الثالث مشترك بين CentOS 7 3.10 و Ubuntu 18.04.

في اختبار John The Ripper ، احتل Debian 10 المركز الأول ، والثاني برصيد CentOS 7 بنفس النتيجة ، والثالث مع Ubuntu 18.04.

في اختبار Apache ، يتقدم CentOS7 UEK5 بهامش واسع ، يليه Debian 10 و CentOS 7 3.10 و Ubuntu 18.04.

في اختبار GCC ، الفرق بين أجهزة VM على تعريفة وحدة المعالجة المركزية.

في جميع الاختبارات ، يحتل VM المركز الأخير في تعريفة Fast and Furious - هناك اختلاف في الترددات.



مرت بشكل مثير للاهتمام اختبار الأجهزة الافتراضية. كان تأخر VM على التعريفة السريعة والغاضبة واضحًا. كانت نتائج VMs مع CentOS 7 مع حبات مختلفة واضحة أيضًا: يجب أن تكون قريبة أو بهامش طفيف نحو نواة أحدث. اختبار أباتشي فقط كان غير متوقع. لكن الوحي الكامل كان نتائج Debian 10 و Ubuntu 18.04 - الرائدة في معظم اختبارات Debian 10 وتأخرت في معظم اختبارات Ubuntu 18.04.

من الصعب علي أن أقول ما الذي يؤثر بالضبط على مثل هذا الانتشار للنتائج. ربما نواة أحدث والبرمجيات. أو مجموعة من الخدمات التي تم إطلاقها "خارج الصندوق": تم إجراء اختبارات على أجهزة VM تم نشرها حديثًا دون أي إعدادات. إذا بدأت دبيان 10 بعد الإطلاق في تشغيل عدد صغير جدًا من الخدمات التي يمكن الاعتماد عليها على أصابع يد اثنين من مشغلي آلات الطحن ذوي الخبرة ، فإن Ubuntu 18.04 لم تبدأ في وضع نفسها في إطار ضيق مثل :-)

بشكل عام ، بالنسبة لأولئك الذين يقررون تجربتهم الخاصة للتأكد من أن معدل وحدة المعالجة المركزية الجديد.تسمى Turbo بحق عالية السرعة ، أوصي بمراعاة نقطتين. أولاً ، نظام التشغيل - على دبيان سيكون أسرع بدون الشامانية ، مع CentOS 7 إنه رائع أيضًا ، لكن إذا استمتعت بالنواة ، فهو رائع. من يهتم بتثبيت UEK5 على CentOS 7 - في التعليقات. وثانيا ، يجب أن نتذكر أننا ما زلنا نختبر على العقد الفارغة. وهذا يعني ، تحت الحمل ، ستكون النتائج مختلفة قليلاً ، لكنها لا تزال مرتفعة. جيد للجميع.

حتى 3 أكتوبر ، توجد الخوادم على تعريفة وحدة المعالجة المركزية ، ويمكن طلب Turbo على موقع الويب firstvds.ru مع خصم 25 ٪ لمدة شهر واحد باستخدام الرمز الترويجي HABR_TURBO . سيتم حرق الرمز الترويجي في منتصف الليل في 4 أكتوبر 2019. يمكنك أيضًا تجربة الخادم لمدة ثلاثة أيام مجانًا.



PS في جميع الصور لدينا اختصاصي الموارد البشرية سونيا.

تم اختباره وكتابته من قِبل Trashwind ، مسؤول النظام الأعلى بقسم العمليات.

Source: https://habr.com/ru/post/ar468003/


All Articles