:Use the I/O acceleration feature of general ESSDs

Informações básicas

A leitura de dados do disco para a memória e a gravação de dados da memória no disco são operações de E/S comuns em sistemas de banco de dados. As operações de E/S em disco são mais lentas que as operações em memória e exigem mais tempo para conclusão. Se o seu sistema de banco de dados enfrentar cargas de trabalho intensas de leitura e gravação ou precisar processar solicitações frequentes desse tipo, a E/S do disco pode se tornar um gargalo de desempenho.

O ApsaraDB RDS lançou os ESSDs gerais, um novo tipo de armazenamento. Os ESSDs gerais são compatíveis com todos os recursos dos ESSDs, usam uma arquitetura de armazenamento em três camadas para gerenciar, ler e gravar hierarquicamente diferentes tipos de dados e cache, e oferecem suporte aos recursos de pico de E/S e aceleração de E/S para melhorar o desempenho de E/S das instâncias do ApsaraDB RDS.

Aceleração de E/S

Funcionamento do recurso de aceleração de E/S

O recurso de aceleração de E/S de ESSDs gerais usa o BPE para melhorar o desempenho dos ESSDs sem aumentar custos. Ele herda a capacidade de separação de armazenamento entre dados quentes e frios, além de aumentar o tamanho do buffer pool do InnoDB para armazenar páginas de dados e dados quentes no BPE. Dessa forma, o InnoDB pode usar flexivelmente múltiplos meios de armazenamento para aumentar o QPS.

Escopo de aplicação

• A instância RDS deve executar MySQL.

• A instância RDS deve executar MySQL 8.0 com versão secundária do mecanismo 20230914 ou posterior.

• A instância deve ser da Edição de Alta Disponibilidade do RDS ou da Edição Cluster do RDS.

• O tipo de produto da instância RDS deve ser padrão.

• A instância RDS deve usar um tipo de instância de uso geral.

• A instância RDS deve estar localizada em uma das seguintes regiões e zonas. Verifique as regiões e zonas suportadas no console do ApsaraDB RDS.

  Região	Zona
  China (Chengdu)	Zona B
  China (Pequim)	Zona I
  China (Xangai)	Zona M
  	Zona N
  China (Hangzhou)	Zona J

  Nota

  Após ativar o recurso I/O acceleration na página de compra do ApsaraDB RDS, verifique a disponibilidade do recurso na seção Zone and Network of Primary Node.

Regras de faturamento

Não há cobrança pelo recurso de aceleração de E/S de ESSDs gerais em instâncias RDS que usam tipos de instância de uso geral.

Notas de uso

• O recurso de aceleração de E/S é gratuito para instâncias RDS com tipos de instância de uso geral.

• Como os dados comerciais são armazenados persistentemente em discos de dados, a perda de dados no BPE não afeta os dados comerciais nem o uso normal das instâncias RDS.

• O uso do recurso de aceleração de E/S consome uma quantidade específica de memória, equivalente a 4% da memória definida pelo parâmetro buffer_pool_size. A memória alocada com base no valor padrão desse parâmetro é reduzida automaticamente em 4%. Caso precise alterar o valor de buffer_pool_size posteriormente, faça-o com base na métrica de uso de memória.

• Ativar ou desativar o recurso de aceleração de E/S causa uma interrupção de serviço de aproximadamente 30 segundos. Recomendamos realizar essa operação fora dos horários de pico.

• A ativação do recurso de aceleração de E/S melhora significativamente o desempenho da instância RDS. Quanto maiores as especificações da instância, maior será a melhoria. Por exemplo, em uma instância RDS padrão da Edição de Alta Disponibilidade com tipo de instância de uso geral (8 núcleos e 16 GB de memória), o desempenho pode aumentar em até 103%.

• O buffer pool reduz eficientemente o número de operações de E/S em disco e melhora o desempenho de E/S da instância RDS. Seu tamanho varia conforme a memória disponível; recursos de memória insuficientes limitam o tamanho do buffer pool, afetando o desempenho de E/S.

Usar o recurso de aceleração de E/S

Teste de desempenho

Preparativos para o teste

• Método: Realize operações de leitura e gravação em instâncias RDS com o mesmo tipo de instância e compare o desempenho de QPS antes e depois da ativação do recurso de aceleração de E/S.

• Volume de dados: 300 GB.

• Ferramenta: Sysbench. Para obter mais informações, consulte a documentação do Sysbench.

  Nota

  Crie previamente uma instância do Elastic Compute Service (ECS). Neste exemplo, a ferramenta de teste é instalada nessa instância ECS. Para obter mais informações, consulte Criar e gerenciar uma instância ECS pelo console do ECS.

• Instâncias de teste: duas instâncias RDS executando a Edição de Alta Disponibilidade do RDS com tipo de instância de uso geral. Uma instância possui 4 núcleos e 8 GB de memória, e a outra possui 8 núcleos e 16 GB de memória. O recurso de aceleração de E/S está ativado em ambas.

  Edição do RDS	Tipo de instância	Número de núcleos de CPU e capacidade de memória
  Edição de Alta Disponibilidade do RDS	mysql.n2.large.xc	4 núcleos, 8 GB
  Edição de Alta Disponibilidade do RDS	mysql.n2.xlarge.xc	8 núcleos, 16 GB

Método de teste

Esta seção usa o sistema CentOS como exemplo para realizar o teste de desempenho. Para instalar o Sysbench em outros sistemas operacionais, siga as instruções na documentação do Sysbench.

Instalar o Sysbench

Execute o comando a seguir para instalar o Sysbench:

git clone https://github.com/akopytov/sysbench.git
cd sysbench
git checkout 0.5

yum -y install make automake libtool pkgconfig libaio-devel
yum -y install mariadb-devel

./autogen.sh
./configure
make -j
make install
 

Testar o desempenho de QPS de uma instância RDS

Descrição

A tabela a seguir descreve os parâmetros envolvidos no teste de desempenho.

Testar o desempenho de leitura

1. Execute o comando a seguir para gerar 300 GB de dados, incluindo 30 tabelas com 40 milhões de linhas cada:

   sysbench oltp_read_only --tables=30 --table_size=40000000 --rand-type=special --rand-spec-pct=15 --threads=64 --time=100 prepare

2. Execute o comando a seguir para testar o desempenho de leitura da instância RDS:

   sysbench oltp_read_only --tables=30 --table_size=40000000 --rand-type=special --rand-spec-pct=15 --threads=64 --time=100 run

Testar o desempenho de gravação

1. Execute o comando a seguir para gerar 300 GB de dados, incluindo 30 tabelas com 40 milhões de linhas cada:

   sysbench oltp_write_only --tables=30 --table_size=40000000 --rand-type=special --rand-spec-pct=15 --threads=64 --time=100 prepare

2. Execute o comando a seguir para testar o desempenho de gravação da instância RDS:

   sysbench oltp_write_only --tables=30 --table_size=40000000 --rand-type=special --rand-spec-pct=15 --threads=64 --time=100 run

Testar o desempenho de leitura e gravação

1. Execute o comando a seguir para gerar 300 GB de dados, incluindo 30 tabelas com 40 milhões de linhas cada:

   sysbench oltp_read_write --tables=30 --table_size=40000000 --rand-type=special --rand-spec-pct=15 --threads=64 --time=100 prepare

2. Execute o comando a seguir para testar o desempenho de leitura e gravação da instância RDS:

   sysbench oltp_read_write --tables=30 --table_size=40000000 --rand-type=special --rand-spec-pct=15 --threads=64 --time=100 run

Resultados do teste

• Resultados para a instância RDS padrão da Edição de Alta Disponibilidade com tipo de instância de uso geral (4 núcleos e 8 GB de memória):

  • Desempenho de leitura: O QPS permaneceu praticamente igual antes e depois da ativação do recurso de aceleração de E/S.

  • Desempenho de gravação: O QPS aumentou 30% após a ativação do recurso.

  • Desempenho de leitura e gravação: O QPS aumentou 26% após a ativação do recurso.

  

• Resultados para a instância RDS padrão da Edição de Alta Disponibilidade com tipo de instância de uso geral (8 núcleos e 16 GB de memória):

  • Desempenho de leitura: O QPS aumentou 80% após a ativação do recurso.

  • Desempenho de gravação: O QPS aumentou 33% após a ativação do recurso.

  • Desempenho de leitura e gravação: O QPS aumentou 103% após a ativação do recurso.

  

Referências

• Alterar ESSD para ESSD Premium

• Ativar e desativar o recurso de pico de E/S de ESSDs gerais