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高性能计算在2010年显得尤为火热。它一改科学计算的传统形象,在物联网的浪潮中、在大型分布式网站建设中、在网络游戏及在线视频运营等多个领域中都出现了爆发式的增长。但目前企业网、园区网甚至广域网上,信息业务量的增长都超出了历史最高水平。尤其是各个IDC的数据流量和计算强度之大,使得单一服务器根本无法承担。要在提供同样功能的多台服务器间实现合理的业务分配,防止出现单台服务器性能瓶颈,就需要负载均衡设备在其中进行调度分配。
负载均衡不是一个新概念,但对于国内厂商而言,以往涉足的并不多。本次计算机世界实验室测试的就是浪潮高性能事业部推出的天梭8650G3负载均衡调度器,它作为高性能服务器集群的计算性能协调核心,起到重要的整体处理效率的提升作用。
天梭8650G3采用标准1U机架式设计,采用Intel XeonLynnfield架构四核心处理器,内置12个10/100/1000M自适应电口,部署灵活性较强。其基于Web的图形管理界面简单易用,用户可以根据自身应用进行合理的配置调整。该产品支持HTTP、HTTPS、FTP等基于TCP/UDP的应用协议,具备基于优先级的四层、七层负载均衡算法; 并内置了实时性能监测、服务器负载自动测量、调整、实现会话的连续性等多种功能。
天梭8650G3的管理控制界面由四个功能块组成,分别是监控管理、服务管理、系统设置和高级设置。在监控管理中有四个选项,分别为处理器、内存、四层服务、七层服务。其中最主要的是四、七层服务的选项,在四层服务,可以看到已经配置好的四层服务的虚拟IP信息、CPS监控图、与虚拟IP相关的信息,如端口、进入的包速率、发出的包速率、进入的速率、发出的速率等。七层服务中则十分清晰地显示了七层服务的虚拟IP、相关的配置等信息。整个控制界面清晰明了,具有设置容易、操作简便的特点。
性能测试
吞吐量性能测试
网络性能是基于网络服务产品的基础,如果没有出色的网络处理能力,产品的功能再多,也是徒劳的。在本次评测中,我们对天梭8650G3的六个千兆网络接口数据包转发能力进行了一次严格的测试。测试环境中,通常是将网络产品的接口成对进行吞吐、延迟等性能测试;而在实际应用中,流量大多是多个接口对多个接口进行转发。因此本次测试中,我们对天梭8650G3进行了“全网状”转发模式下的测试。
在测试过程中,天梭8650G3虽然在1280Bytes和1518Byte大包情况下出现少量数据帧丢失现象,但在小包处理和数据包转发性能上整体表现出色。毕竟“全网状”转发测试对网络产品数据包转发的要求要高于“点对点”的测试。在点对点测试中,天梭8650G3的6个千兆网络接口可以始终保持100%的吞吐量。
时延性能测试
我们同样也对天梭8650G3的网络时延性能进行了一次评测。测试时同样选择6个千兆网络接口,在10%的吞吐量轻载和90%的吞吐量重载情况下进行网络测试,测试产品的时延性能和在不同负载情况下时延是否会出现较大差异。
天梭8650G3的时延性能出色,无论在10%吞吐量的轻载情况下还是在90%吞吐量的重载情况下,时延均保持在15毫秒以内,并且两次测试的结果十分接近,从另一方面证明了天梭8650G3具备出色的网络转发性能,从而可以保证服务器集群在进行高强度计算状态下数据的稳定传输。
应用性能测试
负载均衡设备主要是应用于集群系统的应用流量分发,因此需要较高的新建会话连接速率和较高的并发用户数。因此本次测试中同样对天梭8650G3的HTTP会话连接请求的连接速率和并发用户数进行了测试。同时还对天梭8650G3在64KB和1MB大小文件下的HTTP应用流量进行了测试。
本项测试在两种测试环境下进行。在第一种环境中,我们模拟常规数据中心应用部署模式,通过思博论通信提供的最新型应用层测试仪Avalanche 3100同时模拟服务器端和客户端,利用天梭8650G3的反向网络地址转换模式测试该产品的新建会话连接速率、并发用户数和最大可用带宽。在第二种环境中,我们模拟现今愈发常见的在线视频网站的部署模式,通过Avalanche 3100模拟客户端发出HTTP连接请求,并用一组真实的高性能服务器通过Loopback接口选择直连路径对请求进行响应,测试天梭8650G3工作在直接路由模式时的新建会话连接速率。
天梭8650G3在网络地址转换模式时自身HTTP新建会话连接速率最高可以达到44307HTTP会话连接/秒。而在直接路由模式为服务器做分发时,由于天梭8650G3采用直接路由策略,结合预设的调度算法,将重构后的请求分派给后端的节点服务器。节点服务器处理后,直接将应答数据返回给用户。由于处理的结果绕过了天梭8650G3直接返回到客户,天梭8650G3的计算量大幅减少,因此HTTP新建会话连接速率更可以提高到76548会话连接/秒,并且可以稳定在7.5万会话/秒。这对于访问量极大的论坛、新闻等Web网站而言,几乎可以满足超过百万人同时在线,这也是集群环境优化应用的典型参数。
HTTP并发用户数
HTTP并发连接数的主要测试目的是检测被测设备在实际应用中,可以同时允许多少用户进行访问,并保持访问连接不被中断。这在实际网络应用中具有十分重要的作用。因为,大多数用户进行网页访问时,并不是连接上以后立即终止连接,而需要保持连接部分时间,以对网页进行浏览,没有较高并发用户数的支持将会引起网页停止响应、连接出错等一系列问题。
天梭8650G3的并发保持用户连接数性能也十分出色,在HTTP并发用户数测试中,可以十分轻易地达到同时保持400万条HTTP连接的成绩,此成绩是在标配2GB内存状态下获得的,而天梭8650G3最大支持16GB内存,显然也让性能提升的空间很充裕。
HTTP应用流量
在HTTP应用流量测试中,天梭8650G3的表现一般,在64KB文件下流量664.233Mbps,在1MB大小文件下性能有所提高,最高达到750.620Mbps。而实际应用中,集群状态下的多服务器连接时会有效减轻负载均衡的压力,天梭8650G3只需把请求分发给下面服务器,而不再负责流量回传,因此应用流量性能将有明显提升。在流量极大的文件服务类网站、视频类网站等应用中,可以提供超乎想象的后台数据支持能力。
以上测试均是在天梭8650G3开启四层负载均衡功能下进行的。
同时天梭8650G3提供的丰富应用中包含七层负载均衡功能,七层负载均衡是工作于应用层的基于内容的转发的负载均衡服务,重要特点是支持多样的会话保持策略。8650G3在七层负载中提供三种策略的会话保持:url重定向、cookie注入、ssl session识别。天梭8650G3的这一功能可以为应用日益广泛的电子商务等提供很好的支持。
天梭8650G3除了支持人性化的Web配置管理外,还支持OLED液晶监控管理,方便用户对负载均衡器进行监控和维护。
在可靠性方面,天梭8650G3支持双机热备功能,避免单点故障,提高了整套系统的可靠性,为用户提供不间断服务。同时它还能很好地监控后台服务器,提供多种监控方法,并且用户可以自定义监控脚本对后台服务器进行高级监控,及时将故障服务器移除,保证服务的可用性。
从实际测试结果来看,天梭8650G3负载均衡设备在集群环境下具有出色的表现,面对超越单台服务器处理能力的海量数据时,它能有效地解决数据集中于一台服务器时出现的瓶颈问题; 更有助于在高性能计算(科学计算、物联网等)领域中,充分提升集群的整体响应能力和计算能力。在此之前,负载均衡设备国内厂商还是短板,而天梭8650G3的出现,弥补了现今高性能计算解决方案中的短板,其高性能、全自主技术的概念是值得我们关注的。
负载均衡不是一个新概念,但对于国内厂商而言,以往涉足的并不多。本次计算机世界实验室测试的就是浪潮高性能事业部推出的天梭8650G3负载均衡调度器,它作为高性能服务器集群的计算性能协调核心,起到重要的整体处理效率的提升作用。
天梭8650G3采用标准1U机架式设计,采用Intel XeonLynnfield架构四核心处理器,内置12个10/100/1000M自适应电口,部署灵活性较强。其基于Web的图形管理界面简单易用,用户可以根据自身应用进行合理的配置调整。该产品支持HTTP、HTTPS、FTP等基于TCP/UDP的应用协议,具备基于优先级的四层、七层负载均衡算法; 并内置了实时性能监测、服务器负载自动测量、调整、实现会话的连续性等多种功能。
天梭8650G3的管理控制界面由四个功能块组成,分别是监控管理、服务管理、系统设置和高级设置。在监控管理中有四个选项,分别为处理器、内存、四层服务、七层服务。其中最主要的是四、七层服务的选项,在四层服务,可以看到已经配置好的四层服务的虚拟IP信息、CPS监控图、与虚拟IP相关的信息,如端口、进入的包速率、发出的包速率、进入的速率、发出的速率等。七层服务中则十分清晰地显示了七层服务的虚拟IP、相关的配置等信息。整个控制界面清晰明了,具有设置容易、操作简便的特点。
性能测试
吞吐量性能测试
网络性能是基于网络服务产品的基础,如果没有出色的网络处理能力,产品的功能再多,也是徒劳的。在本次评测中,我们对天梭8650G3的六个千兆网络接口数据包转发能力进行了一次严格的测试。测试环境中,通常是将网络产品的接口成对进行吞吐、延迟等性能测试;而在实际应用中,流量大多是多个接口对多个接口进行转发。因此本次测试中,我们对天梭8650G3进行了“全网状”转发模式下的测试。
在测试过程中,天梭8650G3虽然在1280Bytes和1518Byte大包情况下出现少量数据帧丢失现象,但在小包处理和数据包转发性能上整体表现出色。毕竟“全网状”转发测试对网络产品数据包转发的要求要高于“点对点”的测试。在点对点测试中,天梭8650G3的6个千兆网络接口可以始终保持100%的吞吐量。
时延性能测试
我们同样也对天梭8650G3的网络时延性能进行了一次评测。测试时同样选择6个千兆网络接口,在10%的吞吐量轻载和90%的吞吐量重载情况下进行网络测试,测试产品的时延性能和在不同负载情况下时延是否会出现较大差异。
天梭8650G3的时延性能出色,无论在10%吞吐量的轻载情况下还是在90%吞吐量的重载情况下,时延均保持在15毫秒以内,并且两次测试的结果十分接近,从另一方面证明了天梭8650G3具备出色的网络转发性能,从而可以保证服务器集群在进行高强度计算状态下数据的稳定传输。
应用性能测试
负载均衡设备主要是应用于集群系统的应用流量分发,因此需要较高的新建会话连接速率和较高的并发用户数。因此本次测试中同样对天梭8650G3的HTTP会话连接请求的连接速率和并发用户数进行了测试。同时还对天梭8650G3在64KB和1MB大小文件下的HTTP应用流量进行了测试。
本项测试在两种测试环境下进行。在第一种环境中,我们模拟常规数据中心应用部署模式,通过思博论通信提供的最新型应用层测试仪Avalanche 3100同时模拟服务器端和客户端,利用天梭8650G3的反向网络地址转换模式测试该产品的新建会话连接速率、并发用户数和最大可用带宽。在第二种环境中,我们模拟现今愈发常见的在线视频网站的部署模式,通过Avalanche 3100模拟客户端发出HTTP连接请求,并用一组真实的高性能服务器通过Loopback接口选择直连路径对请求进行响应,测试天梭8650G3工作在直接路由模式时的新建会话连接速率。
天梭8650G3在网络地址转换模式时自身HTTP新建会话连接速率最高可以达到44307HTTP会话连接/秒。而在直接路由模式为服务器做分发时,由于天梭8650G3采用直接路由策略,结合预设的调度算法,将重构后的请求分派给后端的节点服务器。节点服务器处理后,直接将应答数据返回给用户。由于处理的结果绕过了天梭8650G3直接返回到客户,天梭8650G3的计算量大幅减少,因此HTTP新建会话连接速率更可以提高到76548会话连接/秒,并且可以稳定在7.5万会话/秒。这对于访问量极大的论坛、新闻等Web网站而言,几乎可以满足超过百万人同时在线,这也是集群环境优化应用的典型参数。
HTTP并发用户数
HTTP并发连接数的主要测试目的是检测被测设备在实际应用中,可以同时允许多少用户进行访问,并保持访问连接不被中断。这在实际网络应用中具有十分重要的作用。因为,大多数用户进行网页访问时,并不是连接上以后立即终止连接,而需要保持连接部分时间,以对网页进行浏览,没有较高并发用户数的支持将会引起网页停止响应、连接出错等一系列问题。
天梭8650G3的并发保持用户连接数性能也十分出色,在HTTP并发用户数测试中,可以十分轻易地达到同时保持400万条HTTP连接的成绩,此成绩是在标配2GB内存状态下获得的,而天梭8650G3最大支持16GB内存,显然也让性能提升的空间很充裕。
HTTP应用流量
在HTTP应用流量测试中,天梭8650G3的表现一般,在64KB文件下流量664.233Mbps,在1MB大小文件下性能有所提高,最高达到750.620Mbps。而实际应用中,集群状态下的多服务器连接时会有效减轻负载均衡的压力,天梭8650G3只需把请求分发给下面服务器,而不再负责流量回传,因此应用流量性能将有明显提升。在流量极大的文件服务类网站、视频类网站等应用中,可以提供超乎想象的后台数据支持能力。
以上测试均是在天梭8650G3开启四层负载均衡功能下进行的。
同时天梭8650G3提供的丰富应用中包含七层负载均衡功能,七层负载均衡是工作于应用层的基于内容的转发的负载均衡服务,重要特点是支持多样的会话保持策略。8650G3在七层负载中提供三种策略的会话保持:url重定向、cookie注入、ssl session识别。天梭8650G3的这一功能可以为应用日益广泛的电子商务等提供很好的支持。
天梭8650G3除了支持人性化的Web配置管理外,还支持OLED液晶监控管理,方便用户对负载均衡器进行监控和维护。
在可靠性方面,天梭8650G3支持双机热备功能,避免单点故障,提高了整套系统的可靠性,为用户提供不间断服务。同时它还能很好地监控后台服务器,提供多种监控方法,并且用户可以自定义监控脚本对后台服务器进行高级监控,及时将故障服务器移除,保证服务的可用性。
从实际测试结果来看,天梭8650G3负载均衡设备在集群环境下具有出色的表现,面对超越单台服务器处理能力的海量数据时,它能有效地解决数据集中于一台服务器时出现的瓶颈问题; 更有助于在高性能计算(科学计算、物联网等)领域中,充分提升集群的整体响应能力和计算能力。在此之前,负载均衡设备国内厂商还是短板,而天梭8650G3的出现,弥补了现今高性能计算解决方案中的短板,其高性能、全自主技术的概念是值得我们关注的。