Redis Enterprise Flash sur Intel Optane

Redis Enterprise Flash sur Intel Optane

Aperçu

Nos partenaires chez Intel ont récemment a annoncé la disponibilité d’Optaneun périphérique SSD basé sur NVMe construit sur la nouvelle technologie de mémoire persistante d’Intel et Micron, 3D XPoint (3DXP).

Technologie Intel Optane

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L’un des principaux avantages de 3DXP est qu’il permet à l’application de décider quelle partie de l’ensemble de données doit être stockée sur une mémoire rapide, par exemple DRAM, et quelle partie sur une mémoire plus lente, par exemple Flash/Nand. Notre produit Redis Enterprise Flash (RF) a été conçu à partir de zéro avec la même approche à l’esprit.
Nous avons donc décidé d’effectuer un benchmark RF en utilisant des disques Optane et de comparer les résultats avec le benchmark que nous avons exécuté en utilisant la génération précédente de SSD Intel basé sur NVMe, le P3700. Nous savions qu’il serait difficile d’obtenir de meilleurs résultats avec Optane, car RF avait réalisé des performances impressionnantes avec le P3700.

Avant d’aborder les résultats de notre benchmark, je vais d’abord aborder brièvement Redis et Flash d’entreprise Redis. Redis est connu pour ses performances extrêmement rapides, principalement parce qu’il sert des ensembles de données entièrement à partir de la RAM. Cependant, les prix de la RAM sont restés stables ces dernières années, et même le déploiement d’un ensemble de données avec seulement quelques centaines de gigaoctets peut être très coûteux (sans parler des cas où une ou plusieurs répliques sont nécessaires pour une haute disponibilité).

RF résout ce problème en stockant les clés Redis, le dictionnaire (la structure de données principale derrière les clés) et les valeurs “chaudes” (les valeurs les plus accessibles) dans la RAM, tandis que les valeurs “froides” (la partie la moins accessible de l’ensemble de données) identifiées par l’algorithme LRU est conservé sur Flash (la technologie derrière les SSD). La distribution des données de cette manière garantit que les opérations en cours sont exécutées presque aussi rapidement que Redis sur la RAM.

Cette architecture est principalement conçue pour les cas d’utilisation dans lesquels l’ensemble de données de travail est plus petit que l’ensemble de données total (ce qui est le scénario le plus courant), car elle permet à RF de maintenir des performances similaires à celles de la RAM, tout en réduisant considérablement les coûts d’infrastructure du serveur. RF est entièrement compatible avec Redis open source et intègre l’ensemble des commandes et fonctionnalités Redis. Flash est traité comme un prolongateur de RAM et ne remplace pas le mécanisme de persistance des données existant de Redis. Avec tout cela à l’esprit, examinons nos derniers tests de performances sur AWS.

Configuration des tests

Nous avons comparé les performances de Redis(e) Flash en utilisant la configuration suivante :

  1. 1000B valeur (élément) taillecouvrant la plupart des cas d’utilisation standard de Redis
  2. 50%, 85% et 95% Taux de réussite de la RAM (c’est-à-dire le nombre de requêtes servies directement depuis la RAM)
  3. Pour chaque configuration, nous avons testé le nombre d’opérations/sec pouvant être réalisées tout en maintenant sous-milliseconde latence du serveur (hors réseau)

Résultats de référence

Le graphique ci-dessous montre les résultats 1000B respectivement pour 50%, 85% et 95% de RAM hit ratio.

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Amélioration des performances

Le tableau ci-dessous résume le facteur d’amélioration moyen du SSD Intel Optane par rapport à l’Intel P3700 sur l’ensemble des tests :

1000B
50 % de taux d’accès à la RAM x9.2
85 % de taux de réussite de la RAM x9.7
Taux de réussite de 95 % de la RAM x2.8

Interface utilisateur Web du débit sur un taux de réussite de 95 % de la RAM

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Sommaire

Le nouveau SSD Intel Optane est une amélioration majeure par rapport au P3700 (en particulier pour les éléments de plus de 1000B), offrant plus de neuf fois le débit en utilisant notre produit RF.

annexe

Matériel Côté serveur

Processeur Intel(R) Xeon(R) E5-2699 v4 à 2,20 GHz
2 sockets, 88 threads matériels, 44 cœurs (22 cœurs/socket)
128 Go de mémoire (DIMM DDR4 de 8 Go à 2 133 MHz)
4x Intel® Optane
Réseau : Ethernet 10 Gbit/s

Logiciel

SE – RHEL 7.0
memtier_benchmark version 1.2.6
Redis Entreprise version 4.5

Commande Memtier :
./memtier_benchmark -s 192.168.22.14 -p 12320 –pipeline=20 -c 10 -t 20 -d 1000 –key-maximum=42949673 –key-pattern=G:G –key-stddev=1177484 –ratio=1:1 –distinct-client-seed –randomize –test-time=120 –run-count=1 –hide-histogram

Development Source

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