【编者的话】闪存在这几年存储领域发展非常快,应用也越来越广泛,如何能更好的使用闪存,本次分享讲一些闪存相关的优化和应用。
闪存应用场景
- 数据库
- NoSQL
- 分布式存储
- CDN
- 公有云存储
综合上面几种场景看,闪存主要适合有比较高的随机IO需求和带宽需求的场景。场景选择上,也是要发挥闪存的长处。目前上面业务中 未来几年发展比较快的会是在公有云存储这一部分。下图就是某厂商云盘对比,可以看到闪存的价格已经很接近机械硬盘了,而单从每IOPS成本看,性价比会更高。
闪存概述
固态硬盘,不过可以从广义理解,从2010年开始在互联网行业大规模应用,性能和稳定性已经得到大规模集群线上验证,应用场景已经非常广泛。当然闪存的IOPS比传统机械硬盘高几个数量级,但是更核心的还是在延迟降低上,优势更大。上图就很好的说明了,闪存在访问延迟上的提升。
提到闪存,不得不提到闪存里非常基础的组件NAND。NAND分类现在也是非常多。
测试
我们为什么要做测试呢?- 了解产品
- 了解自己
- 优化自己
- 优化成本模型
所以说面对如此多的厂商和产品,如何做到更高效的测试 是一个很重要的问题。虽然现在大家都开始转向云服务,直接接触硬件产品并不多,但是云厂商的测试依然是很重要的一部分。
测试很Low吗?
- 测试很简单?
- 没科技含量?
- 测试很无聊?
上图是我们需要了解的存储技术栈。
测试准则:
- 明确目标
- 高效
- 完备性
- 可量化
- 可对比
- 产出
测试过程:
- 明确测试需求
- 明确测试目标
- 选择测试工具和测试模型
- 制定测试计划
- 测试过程跟踪
- 测试数据验证
- 测试报告
测试工具:
- IO层面:fio,sysbench,iometer,dd等
- OLTP:sysbench,TPC-C
- 辅助工具:tcpcopy,tcprstat,pt-log-player
SysBench:
- 开源的多线程性能测试工具
- 支持CPU IO Mutex OLTP等测试
- 可以lua脚本定制测试用例
- 常用的insert select和oltp三种场景
测试痛点:
- 重复工作很多
- 标准不统一
- 测试周期很长
- 人工成本高
- 测试期间异常处理
- 测试数据处理和测试报告
解决痛点首先就是规范化,主要是以下几方面:
- 测试目标标准化
- 测试工具标准化
- 测试流程标准化
- 测试报告标准化
自动化测试流程:
- 自动化测试框架
- 基于Python
- 包含整体标准测试流程
- 覆盖主流测试工具
- 数据处处理和生成报表
- 定制测试计划
下图是测试流程图
自动化的好处也是显而易见的:
- 大大节省了人力
- 提高测试效率
- 测试的更加完整
- 有精力做更深入的测试优化
测试闪存需要注意的几点:
- 我们需要的性能是steady state
- OP
- NAND
- 全盘写
- 测试时间不能太短
- 性能抖动
- 监控
MySQL测试的一些问题:
- 测试数据集大小,至少要过亿
- 和内存buffer比例,要看在小cache下的性能
- 物理读
- 事务复杂度
- 多表并发
系统层面的一些注意点:
- 文件系统:Ext4 xfs
- IO调度算法
- IO cpu affinity
- Scsi-mq/blk-mq(新内核特性)
测试优化结合
InnoDB压缩测试:- InnoDB内置压缩
- 基于zlib库
- 理论可以达到50%左右的压缩比
- 但是性能有损失
- CPU时间换存储空间
- 对SSD寿命有好处
- 如何用好呢?
基于我们之前的测试过程,我们可以得到结论,InnoDB压缩比在50%左右,对写入性能损失比较大, 损失比例在70%左右。根据这个结论,我们就可以针对我们线上业务选择是否需要使用InnoDB压缩。
TokuDB:
- MySQL的一个存储引擎,支持事务 ACID 特性
- 支持多版本控制(MVCC)
- 基于Fractal Tree Index,非常适合写入密集场景
- 高压缩比
- 原生支持Online DDL
- 主流分支都支持
- 收费 转开源
这是我们测试结果,可以看到TokuDB更好的压缩比和更好的写入稳定性,当然代价就是更高的CPU消耗。
总结
- 现在不再是性能为王的时代
- 真正了解自己需求才是更重要的
- 发掘闪存性能,软硬件结合
- 拓展闪存应用空间
- 做真正有价值的事情
- 如何做到更好的软硬件结合(其实现在硬件是超前于一些软件的)
以此图结尾,不要只活在当下,要勇敢的接受新技术,勇于试错,当然试错成本和收益也要评估和可控的。其实很多技术理解透彻了,可能并没有别人说的“邪恶”。
以上内容根据2016年7月5日晚微信群分享内容整理。分享人杨尚刚,熊猫TV DBA,前新浪高级数据库工程师,负责新浪微博核心数据库架构改造优化,以及数据库相关的服务器存储选型设计。 DockOne每周都会组织定向的技术分享,欢迎感兴趣的同学加微信:liyingjiesz,进群参与,您有想听的话题或者想分享的话题都可以给我们留言。
有疑问加站长微信联系(非本文作者)