“英特爾革命性的英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存解決方案不僅為ZStack 節(jié)省了大量的研發(fā)生產(chǎn)運(yùn)維開(kāi)支，以更低的成本提供了更多的內(nèi)存資源和更多的云主機(jī)實(shí)例，加速了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)測(cè)試，產(chǎn)品能夠以更快的速度迭代，同時(shí)英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存解決方案本身也可以作為方案輸出到我們的客戶(hù)，為產(chǎn)品的輸出形態(tài)提供了更大的空間和可能。”
何 爽
ZStack產(chǎn)品測(cè)試部總經(jīng)理
為了提升資源調(diào)度的敏捷性、降低開(kāi)發(fā)周期，并控制總體擁有成本 (TCO)，企業(yè)的開(kāi)發(fā)測(cè)試負(fù)載正在逐步向云平臺(tái)遷移。但與此同時(shí)，大規(guī)模自動(dòng)化測(cè)試用例會(huì)顯著加大 CPU和內(nèi)存等資源的消耗。這也意味著云服務(wù)提供商往往需要在大規(guī)模內(nèi)存池的構(gòu)建上耗費(fèi)大量成本，尋找更加經(jīng)濟(jì)的內(nèi)存解決方案因此成為重要發(fā)展方向。
作為一家自主創(chuàng)新、專(zhuān)注產(chǎn)品化的云計(jì)算公司，ZStack(云軸科技)依托ZStack Cloud虛擬化技術(shù)，搭建了 ZStack DevOps 自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)。該平臺(tái)將服務(wù)資源池化，能夠充分利用硬件資源，支持按需分配和彈性計(jì)算;并依靠嵌套虛擬化編排構(gòu)建模擬各種硬件場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的自動(dòng)化測(cè)試用例集的執(zhí)行，支持多種IT基礎(chǔ)架構(gòu)的管理與自動(dòng)化交付。
為了進(jìn)一步優(yōu)化 ZStack DevOps 自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)性，提供更低成本的內(nèi)存池建設(shè)選項(xiàng)，ZStack與英特爾合作，采用英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存替代高成本的 DRAM 內(nèi)存，在多節(jié)點(diǎn)測(cè)試中實(shí)現(xiàn)了最高達(dá) 53% 的成本節(jié)約1，將每節(jié)點(diǎn)的虛擬內(nèi)存系統(tǒng)(VMs) 實(shí)例數(shù)量提升了33%2，證明了英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存在大規(guī)模內(nèi)存集應(yīng)用中的巨大優(yōu)勢(shì)。
背景與挑戰(zhàn)：
大規(guī)模自動(dòng)化測(cè)試的內(nèi)存瓶頸
伴隨著企業(yè)業(yè)務(wù)和服務(wù)的拓展，IT環(huán)境對(duì)資源規(guī)模、運(yùn)維管理水平和應(yīng)用交付速度都有進(jìn)一步提升的迫切需求。傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)測(cè)試虛擬化平臺(tái)遇到諸多挑戰(zhàn)，如IT 資源無(wú)法統(tǒng)一調(diào)度，缺乏對(duì)IT 資源生命周期的有效管理;無(wú)法有效制約IT 資源利用率低下及成本難以量化的問(wèn)題;環(huán)境部署依賴(lài)手動(dòng)安裝，耗時(shí)費(fèi)力易出錯(cuò)導(dǎo)致交付過(guò)程長(zhǎng);系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)窗口時(shí)間長(zhǎng)，高可用實(shí)現(xiàn)成本高;無(wú)法按需進(jìn)行IT資源配額管理等。
在此背景下，基于DevOps云平臺(tái)的自動(dòng)化測(cè)試方案得到了快速應(yīng)用。該方案不僅能夠通過(guò)DevOps 集成的自動(dòng)化工具的應(yīng)用，更經(jīng)濟(jì)地驗(yàn)證軟件質(zhì)量，縮短項(xiàng)目周期，減少修復(fù)缺陷成本，還能夠通過(guò)云平臺(tái)屏蔽底層異構(gòu)硬件和虛擬化軟件的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)多種IT基礎(chǔ)架構(gòu)的管理與自動(dòng)化交付。
ZStack DevOps自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)依靠嵌套虛擬化編排構(gòu)建模擬各種硬件場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的自動(dòng)化測(cè)試用例集的執(zhí)行。由于整個(gè)集合的測(cè)試用例規(guī)模在幾萬(wàn)個(gè)，運(yùn)行所需要消耗的硬件資源非常龐大，通常需要40臺(tái)服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行10小時(shí)才能完成一個(gè)周期的測(cè)試，測(cè)試周期會(huì)由于硬件資源的限制而變得非常長(zhǎng)。
在DevOps自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)中，內(nèi)存是非常重要的資源，大量測(cè)試用例平均需要分配 GB 級(jí)別的內(nèi)存。當(dāng)測(cè)試用例規(guī)模達(dá)到上萬(wàn)的時(shí)候，所需要的內(nèi)存池容量將是海量的，這無(wú)疑會(huì)帶來(lái)巨大的TCO壓力，也會(huì)成為擴(kuò)展測(cè)試規(guī)模和升測(cè)試速度的重要瓶頸。
在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，ZStack都使用的是DRAM內(nèi)存來(lái)搭建內(nèi)存池，但是這種方式卻存在如下挑戰(zhàn)：
DRAM內(nèi)存價(jià)格較高，考慮到單個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)部署的內(nèi)存常常高達(dá)1TB，因此內(nèi)存成本成為服務(wù)器總體成本的重要組成部分。
當(dāng)前，DRAM內(nèi)存容量普遍低于32GB，少量64GB內(nèi)存的價(jià)格居高不下，受限于單個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)中的內(nèi)存插槽數(shù)量，企業(yè)難以進(jìn)一步提升服務(wù)器中的內(nèi)存總量。
為了獲得更大的內(nèi)存池，企業(yè)不得不將重點(diǎn)放在增加服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上，這會(huì)帶來(lái)額外的服務(wù)器采購(gòu)、空間、運(yùn)維等方面的成本。
解決方案：
使用英特爾®傲騰™持久內(nèi)存替換 DRAM 內(nèi)存
為了在ZStack DevOps自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)中尋求更加經(jīng)濟(jì)的內(nèi)存解決方案，ZStack與英特爾合作，使用英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存替換服務(wù)器中部署的部分 DRAM 內(nèi)存。
英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存提供了行業(yè)領(lǐng)先的高吞吐率、低延時(shí)、高服務(wù)質(zhì)量和超高耐用性，可以提供接近內(nèi)存的延遲，并支持高速緩存和超快存儲(chǔ)，能夠有效對(duì)應(yīng)用進(jìn)行加速。英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存的單設(shè)備最大容量達(dá)到512GB，遠(yuǎn)超DRAM內(nèi)存的128GB，從而可以支持單臺(tái)服務(wù)器輕松實(shí)現(xiàn)更大的內(nèi)存總量。與此同時(shí)，英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存的單位容量?jī)r(jià)格要遠(yuǎn)低于DRAM內(nèi)存，這些特性使得ZStack能夠以更低的成本構(gòu)建容量更高的內(nèi)存池。
英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存提供了兩種不同的操作模式：內(nèi)存模式 (Memory Mode) 和應(yīng)用直接訪問(wèn)模式 (App Direct Mode)。在內(nèi)存模式中，它與普通的易失性(非持久性)系統(tǒng)存儲(chǔ)器完全一樣，但成本更低，能在保持系統(tǒng)預(yù)算的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高容量。在應(yīng)用直接訪問(wèn)模式下，應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)會(huì)有兩種可用的內(nèi)存，系統(tǒng)將決定是從DRAM還是英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存中寫(xiě)入或讀取數(shù)據(jù)，在此模式下，即使系統(tǒng)關(guān)閉電源，數(shù)據(jù)仍保留在內(nèi)存中。在自動(dòng)化測(cè)試實(shí)例中，ZStack使用了英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存的內(nèi)存模式。
為了驗(yàn)證英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存所帶來(lái)的成本節(jié)約效果，ZStack與英特爾分別針對(duì)單節(jié)點(diǎn)與6節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)試。該測(cè)試系統(tǒng)的架構(gòu)如圖 1 所示，底層資源是包含各種服務(wù)器的硬件資源池，包含云主機(jī)資源池1000+，裸金屬資源池200+;通過(guò)ZStack底層軟件接口，ZStack的測(cè)試調(diào)度管理平臺(tái)可以很好的對(duì)底層硬件各資源池進(jìn)行調(diào)度。測(cè)試平臺(tái)負(fù)責(zé)測(cè)試ZStack產(chǎn)品線，ZStack Mini產(chǎn)品線，ZStack多云管理等產(chǎn)品線，是 ZStack產(chǎn)品上市前質(zhì)量保證基礎(chǔ)。
圖1：測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)
單節(jié)點(diǎn)的測(cè)試配置如表1 所示：
表 1：?jiǎn)喂?jié)點(diǎn)測(cè)試配置
3種配置的單個(gè)測(cè)試實(shí)例成本 (Testing VMs/$) 數(shù)據(jù)如圖 2 所示，相比DRAM方案，在性能相近的情況下，英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存方案能夠?qū)⒊杀窘档透哌_(dá)35%。
圖2：英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存/ DRAM 方案成本對(duì)比(單節(jié)點(diǎn))
隨后，雙方還進(jìn)行了6個(gè)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試，測(cè)試配置如表 2 所示。
表2：6節(jié)點(diǎn)測(cè)試配置
測(cè)試數(shù)據(jù)如圖3 所示，在2小時(shí)內(nèi)，英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存方案能夠運(yùn)行192個(gè)VM 實(shí)例3，比DRAM方案提升了高達(dá)33%。兩種配置的單個(gè)測(cè)試實(shí)例成本(Testing VMs/$) 對(duì)比如圖4所示，英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存方案比DRAM方案的成本降幅高達(dá) 53%4。
圖3：英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存/ DRAM 方案 VM實(shí)例對(duì)比(6節(jié)點(diǎn))
圖4：英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存/ DRAM 方案成本對(duì)比(6節(jié)點(diǎn))
兩輪測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，在ZStack DevOps自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試實(shí)例中，通過(guò)將DRAM 內(nèi)存替換為英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存，能夠?qū)崿F(xiàn)非常明顯的性能提升與成本降低效果：
英特爾®傲騰™ 持久內(nèi)存的每容量成本顯著低于DRAM內(nèi)存，而且在性能上較為接近，在內(nèi)存容量密集型應(yīng)用中有著非常巨大的應(yīng)用潛力。
與DRAM內(nèi)存相比，英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存能夠在單個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展更大的內(nèi)存集，可幫助用戶(hù)降低服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的規(guī)模，進(jìn)一步控制TCO。
英特爾®傲騰™持久內(nèi)存有著較高的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，在較高的負(fù)載下依然能夠保證平穩(wěn)的性能表現(xiàn)，這使得其在大規(guī)模用例中的性能與成本優(yōu)勢(shì)更加明顯。
展望：
英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存為業(yè)務(wù)云化賦能
本系列測(cè)試證明，英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存能夠幫助ZStack以更加經(jīng)濟(jì)的方式構(gòu)建自動(dòng)化測(cè)試基礎(chǔ)設(shè)施，滿(mǎn)足大規(guī)模測(cè)試用例對(duì)于硬件資源的苛刻要求，降低TCO挑戰(zhàn)。除了自動(dòng)化測(cè)試之外，ZStack還在驗(yàn)證英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存在更多場(chǎng)景下的應(yīng)用潛力，以進(jìn)一步發(fā)揮 ZStack平臺(tái)在自動(dòng)配置資源、快速部署應(yīng)用等方面的優(yōu)勢(shì)。
得益于領(lǐng)先的性能和出色的成本優(yōu)勢(shì)，基于英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存的全新解決方案正在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)等越來(lái)越多的場(chǎng)景落地生根，幫助越來(lái)越多的行業(yè)用戶(hù)在降低TCO的同時(shí)提升性能。未來(lái)，英特爾將繼續(xù)強(qiáng)化與生態(tài)伙伴的合作，共同驗(yàn)證前沿硬件及軟件技術(shù)在不同場(chǎng)景中的落地與優(yōu)化，推動(dòng)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
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