No ACK, você pode usar memória não volátil como armazenamento em bloco ou sistema de arquivos sem alterar as aplicações. Isso simplifica o uso de volumes NVM e aumenta o desempenho de leitura e gravação em 2 a 10 vezes em comparação aos SSDs. Este tópico explica como usar volumes NVM para armazenamento temporário de baixa latência e cargas de trabalho intensivas em dados.
Caso de uso 1: Leituras e gravações temporárias de baixa latência
Este caso de uso abrange os seguintes cenários:
Armazenamento temporário para integração contínua (CI).
Navegação e pesquisa em arquivos pequenos.
Registro de logs com alto throughput.
Leitura e gravação de arquivos temporários em cenários serverless.
Benchmark de desempenho de leitura e gravação do FIO
Esta seção compara o desempenho de dois tipos de volume, PMEM-LVM e SSD, criando uma aplicação separada para cada um.
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Implante um arquivo YAML para declarar um PVC PMEM-LVM e um PVC SSD.
YAML para o PVC PMEM-LVM
allowVolumeExpansion: true apiVersion: storage.k8s.io/v1 kind: StorageClass metadata: name: csi-pmem-lvm mountOptions: - dax parameters: lvmType: striping nodeAffinity: "true" volumeType: PMEM provisioner: localplugin.csi.alibabacloud.com reclaimPolicy: Delete volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer --- apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: pmem-lvm-pvc spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 100Gi storageClassName: csi-pmem-lvmYAML para o PVC SSD
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: ssd-pvc spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 100Gi storageClassName: alicloud-disk-topology -
Implante um arquivo YAML para montar os volumes e executar um teste do
fio.Análise dos resultadosMonte o volume PMEM-LVM e execute o teste FIO
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: deployment-pmem-lvm labels: app: pmem-lvm spec: selector: matchLabels: app: pmem-lvm template: metadata: labels: app: pmem-lvm spec: containers: - name: fio-test image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/eric-dev/sysbench:fio command: ["sh", "-c"] args: ["sleep 10000"] volumeMounts: - name: pmem mountPath: "/data" volumes: - name: pmem persistentVolumeClaim: claimName: pmem-lvm-pvcMonte o volume SSD e execute o teste FIO
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: deployment-ssd labels: app: ssd spec: selector: matchLabels: app: ssd template: metadata: labels: app: ssd spec: containers: - name: fio-test image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/eric-dev/sysbench:fio command: ["sh", "-c"] args: ["sleep 10000"] volumeMounts: - name: ssd mountPath: "/data" volumes: - name: ssd persistentVolumeClaim: claimName: ssd-pvc-
Use
kubectl execpara acessar o contêiner de teste e execute um teste dofiopara medir o desempenho de gravação do volume PMEM-LVM.mount | grep csi cd /data fio -filename=./testfile -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=4k -size=10G -numjobs=50 -runtime=180 -group_reporting -name=rand_100write_4kSaída esperada:
write: IOPS=92.0k, BW=363MiB/s (381MB/s)(8812MiB/24262msec) lat (nsec): min=2054, max=95278, avg=10544.00, stdev=1697.17 -
Use
kubectl execpara acessar o contêiner de teste e execute um teste dofiopara medir o desempenho de gravação do volume SSD.cd /data fio -filename=./testfile -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=4k -size=10G -numjobs=50 -runtime=180 -group_reporting -name=rand_100write_4kSaída esperada:
lat (usec): min=20, max=7168, avg=24.76, stdev=13.97 write: IOPS=37.3k, BW=146MiB/s (153MB/s)(8744MiB/60001msec)
Tipo de volume
IOPS
Throughput
PMEM-LVM
92.000
381 MB/s
SSD
37.000
153 MB/s
Os resultados mostram que o volume PMEM-LVM, baseado em memória não volátil, oferece de 2 a 3 vezes mais desempenho que o disco em nuvem SSD.
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Caso de uso 2: Cargas de trabalho intensivas em dados
Esta seção avalia o desempenho de gravação de um banco de dados MySQL, comparando uma implantação em disco em nuvem SSD com uma em volume NVM.
Implante o MySQL em um disco em nuvem SSD
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Crie um volume de disco em nuvem SSD.
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Execute o comando a seguir para criar um volume de disco em nuvem SSD com o CSI da Alibaba Cloud.
kubectl apply -f disk-mysql.yamlVeja a seguir um exemplo do modelo
disk-mysql.yaml:apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: disk-mysql spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 100Gi storageClassName: alicloud-disk-topology -
Execute o comando a seguir para visualizar o volume SSD criado.
kubectl get pvc disk-mysqlSaída esperada:
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE disk-mysql Bound d-bp12pcfhp3n931s8**** 100Gi RWO alicloud-disk-topology 8s
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Crie uma instância de banco de dados MySQL que use um volume SSD.
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Execute o comando a seguir para criar uma instância de banco de dados MySQL.
kubectl apply -f mysql-normal-ssd.yamlO modelo mysql-normal-ssd.yaml é o seguinte:
apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2 kind: Deployment metadata: name: mysql-normal labels: app: wordpress spec: selector: matchLabels: app: wordpress tier: mysql strategy: type: Recreate template: metadata: labels: app: wordpress tier: mysql spec: hostNetwork: true containers: - image: mysql:5.6 name: mysql env: - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD valueFrom: secretKeyRef: name: mysql-pass key: password ports: - containerPort: 3306 name: mysql volumeMounts: - name: mysql mountPath: /var/lib/mysql volumes: - name: mysql persistentVolumeClaim: claimName: disk-mysql --- apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: mysql-pass type: Opaque data: username: YWRt**** password: YWRt**** -
Execute o comando a seguir para verificar a instância de banco de dados MySQL criada.
kubectl get pod | grep mysql-normalSaída esperada:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE mysql-normal-**** 1/1 Running 0 10h
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Crie um banco de dados MySQL com um volume NVM
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Crie um volume PMEM-LVM.
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Execute o comando a seguir para criar um volume PMEM-LVM usando o CSI da Alibaba Cloud.
kubectl apply -f csi-pmem-lvm.yamlVeja a seguir um exemplo do modelo csi-pmem-lvm.yaml:
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: pmem-mysql spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 100Gi storageClassName: csi-pmem-lvm -
Execute o comando a seguir para visualizar o volume PMEM-LVM criado.
kubectl get pvc pmem-mysqlSaída esperada:
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE pmem-mysql Bound d-**** 100Gi RWO csi-pmem-lvm 10h
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Crie um banco de dados MySQL no volume PMEM montado.
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Execute o comando a seguir para criar um banco de dados MySQL no volume PMEM montado.
kubectl apply -f mysql-normal-pmem.yamlVeja a seguir um exemplo do modelo mysql-normal-pmem.yaml:
apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2 kind: Deployment metadata: name: mysql-normal labels: app: wordpress spec: selector: matchLabels: app: wordpress tier: mysql strategy: type: Recreate template: metadata: labels: app: wordpress tier: mysql spec: hostNetwork: true nodeName: <NODE name of worker node> containers: - image: mysql:5.6 name: mysql env: - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD valueFrom: secretKeyRef: name: mysql-pass key: password ports: - containerPort: 3306 name: mysql volumeMounts: - name: mysql mountPath: /var/lib/mysql volumes: - name: mysql persistentVolumeClaim: claimName: pmem-mysql --- apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: mysql-pass type: Opaque data: username: YWRt**** password: YWRt**** -
Execute o comando a seguir para visualizar a instância de banco de dados MySQL criada.
kubectl get pod | grep mysql-normalSaída esperada:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE mysql-normal-**** 1/1 Running 0 10h
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Teste de desempenho de gravação do banco de dados
Execute o comando a seguir no pod para testar o desempenho do banco de dados sob carga.
sysbench /root/sysbench/point_select.lua run --db-driver=mysql --report-interval=1
--mysql-table-engine=innodb --oltp-table-size=10000 --oltp-tables-count=32 --oltp-test-mode=complex
--time=100 --mysql-host=127.0.0.1 --mysql-port=3306 --mysql-user=root --mysql-password=admin
--mysql-db=sbtest --oltp-read-only=on --oltp-simple-ranges=0 --oltp-sum-ranges=0
--oltp-order-ranges=0 --oltp-distinct-ranges=0 --oltp-dist-type=uniform --warmup-time=300
--max-time=30 --max-requests=0 --percentile=99 --num-threads=150Resultados do teste
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Tipo de volume |
Throughput de inserção (inserções/segundo) |
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SSD |
49812 |
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PMEM-LVM |
122156 |
O desempenho de gravação de um banco de dados com memória não volátil é aproximadamente 2,5 vezes superior ao de um banco que usa SSD.