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行业精选|使用英特尔®固态盘DC P3700——英特尔高速缓存加速软件提升 MySQL 数据库的性能

发表日期:2016-07-20        文章编辑:管理员         阅读次数:

背景简介

数据库每天要服务来自数百万个用户的数百万个请求。这些数据库的主要存储通常由大量旋转介质(机械硬盘(HDD))构成。一般情况下,这些介质很快便会成为数据库应用性能最大的瓶颈。通过使用较快的固态盘(SSD)取代较慢的机械硬盘,并缓存频繁访问的文件,企业将可以显著提升提升数据库应用性能,大幅降低支持成本。

 

面对挑战

系统架构师面临的最大可扩展性难题之一是数据库服务器。随着应用的用户量和数据量不断增长,这些服务器开始无法满足企业应用的需求。更换服务器可以解决需求问题,但是后端存储介质的瓶颈问题仍然无法解决。此外,延迟对于数据库应用至关重要,由于系统内存无法增长,数据库的性能持续受到主存储性能的限制。

英特尔固态盘和英特尔CAS 可进一步扩展数据库的性能,使其能够处理更多请求、用户和数据。

相比机械硬盘,英特尔® 固态盘能够为企业应用带来突出的优势,包括更高的可靠性、更低的功耗、更低的延迟、更高的吞吐率以及更高的并发I/O 等。如果性能瓶颈是主存储,英特尔® 固态盘能够凭借更快的速度和更低的延迟显著提升速度和吞吐率,轻松解决性能问题。

用固态盘替换主数据存储中的所有机械硬盘是最佳的解决方案,能够带来显著的性能提升。但是,对于许多企业而言,受到预算的限制,在短期内实现100% 固态存储不太可能。此外,许多企业没有准备好修改或替换现有的网络连接存储(NAS)或存储域网络(SAN)后端存储基础架构。

 

解决方案

英特尔高速缓存加速软件(CAS)无需修改应用或后端存储架构即可加速应用性能。

英特尔高速缓存加速软件是一款嵌入式解决方案,无需修改现有应用或后端存储介质即可加速应用。采用英特尔CAS 的英特尔® 固态盘支持软件在计算机服务器节点上,使用现有的数据库后端存储介质(机械硬盘、SAN 和NAS)缓存最热的数据。它是一款经济高效的解决方案,能够轻松快速地提升应用和数据库的读写性能。

 

测试结果

英特尔在三种不同的配置上进行了标准化测试。除了下文描述的测试区别之外,所有系统均配备了相同的内核系统硬件。测试配置关键区别如下:

 

 

基准测试:

HDD

采用RAID5 配置的6ea 15k RPM(300GB – Seagate Savvio ST930065355)SAS 机械硬盘,使用英特尔® RAID RS3DC080 控制器

 

测试A(较好):

机械硬盘+ 英特尔® CAS + 英特尔® 固态盘

采用RAID5 配置的6ea 15k RPM(300GB – Seagate Savvio ST930065355)SAS 机械硬盘,使用英特尔® RAID RS3DC080 控制器。使用一块英特尔® 固态盘DC P3700 固态盘作为缓存硬盘,启用英特尔® CAS v2.8

 

测试B(最好):

英特尔® 固态盘

在RAID 0 Linux mdraid v3.2.6 中使用两块英特尔® 固态盘DC P3700 替换机械硬盘存储

↓↓↓

1)比较三种不同配置的结果发现,利用英特尔固态盘和英特尔高速缓存加速软件,性能获得显著提升;

2)相比机械硬盘RAID 配置,通过使用英特尔固态盘DC P3700 固态盘作为高速缓存硬盘,并使用英特尔CAS 加速现有的后端机械硬盘,交易数量提升2.3 倍,延迟减少57%;

3)将整个机械硬盘RAID 子系统迁移至包含两块英特尔固态盘DC P3700 固态盘的配置,交易数量提升7.8 倍,延迟减少87%。

 

得出总结

部署英特尔® 数据中心固态盘和英特尔高速缓存加速软件能够快速提升现有应用和数据库的性能,而无需修改或变更现有的应用或存储介质后端。

 

解决方案详细介绍

硬件配置和设置

服务器:Supermicro SuperServer 2028U-TR4+、双路英特尔至强® E5-2699 v3、128 GB DDR4 RAM(8ea 16GB Crucial CT16G4RFD4213)、英特尔® RAID RS3DC080 控制器

数据库存储:配置1 = 在RAID5 中采用6 块15k RPM Seagate Savvio SAS HDD,配置2 = 在RAID5 中采用6 块15k RPM SAS HDD + 1 块采用英特尔® 高速缓存加速软件的英特尔固态盘DC P3700 固态盘,配置3 = 在RAID0 中采用2 块英特尔® 固态盘DC P3700 800GB 固态盘。

数据库:1.2TB Sysbench 数据库

操作系统:Redhat Enterprise Linux* 6.5、英特尔x86-64、内核2.6.32-431

其他软件:英特尔高速缓存加速软件v2.8
 

软件设置

  •  安装RHEL 6.5。将版本升级至EUS 6.5.z。
  •  安装remi-release-6 和epel-6 存储库、Percona-XtraDB-Cluster-shared-55-5.5.37-25.10.756.el6.x86_64.rpm、sysbench-0.5-3.el6_.x86_64.rpm。
  • 安装带有InnoDB 外部插件1.1 的MySQL* 5.1 和Sysbench* 0.5。

 

驱动器配置

使用硬件RAID 控制器,为上述的两个HDD RAID 配置分别设置单独的RAID 组(分别在RAID5 中配置6 块SAS HDD)。RAID 卷完成初始化后,将每个卷格式化为ext4。使用mdadm 为两块英特尔固态盘DC P3700 固态盘创建一个软件RAID0 组。安装英特尔高速缓存加速软件将英特尔固态盘DC P3700 固态盘额外划分出一部分,使其占数据库尺寸的20%。对英特尔高速缓存加速软件进行配置,使其使用该内存作为高速缓存设备,并将6 个SAS HDD RAID5 卷的其中1 个配置为内核设备。

文章摘自英特尔固态盘

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