三種Web應(yīng)用程序中關(guān)鍵的工作負(fù)載測(cè)試數(shù)據(jù)

安博士開(kāi)講啦!

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騰訊 CVM 標(biāo)準(zhǔn)型 SR1 是騰訊云服務(wù)器推出的首款搭載 ARM 架構(gòu)處理器的新一代 CVM 標(biāo)準(zhǔn)型計(jì)算實(shí)例規(guī)格。SR1 基于全核一致主頻 3.0GHz 的 Ampere Altra 處理器，實(shí)例核數(shù)從 1 核到 64 核，并支持 1: 2、1: 4 等多種處理器與內(nèi)存配比，相對(duì) x86 架構(gòu)實(shí)例為用戶提供卓越的性價(jià)比。

本文將針對(duì) Web 應(yīng)用中多個(gè)核心工作負(fù)載對(duì) SR1 的性能與最新的 x86 架構(gòu)的 S6(Intel Icelake)實(shí)例進(jìn)行實(shí)測(cè)對(duì)比，從而為 SR1 在 Web 應(yīng)用場(chǎng)景下的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)較為全面的數(shù)據(jù)參考。

Web 應(yīng)用的簡(jiǎn)介

Web 服務(wù)是基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)(XML、SOAP、HTTP 等)的 Web 應(yīng)用程序，它可以獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)它的硬件或軟件平臺(tái)使用，也可以獨(dú)立于編寫(xiě)它的編程語(yǔ)言。這種獨(dú)立性決定了基于 Web 服務(wù)的應(yīng)用程序是松散耦合的、面向組件的、使用容器化微服務(wù)的實(shí)現(xiàn)。

隨著云計(jì)算的發(fā)展和云服務(wù)器的彈性優(yōu)勢(shì)，Web 應(yīng)用的更高級(jí)形式基于云的應(yīng)用已經(jīng)成為主流。作為“進(jìn)化”的 Web 應(yīng)用程序，基于云的應(yīng)用程序通常具有高級(jí)功能，訪問(wèn)更廣泛的服務(wù)，為其客戶提供基于業(yè)務(wù)邏輯的動(dòng)態(tài)內(nèi)容?，F(xiàn)今這類 Web 應(yīng)用的典型代表如社交應(yīng)用，互動(dòng)媒體平臺(tái)，電子商務(wù)網(wǎng)站，在線數(shù)字服務(wù)，以及萬(wàn)物互聯(lián)的 IoT 系統(tǒng)。

Web 應(yīng)用程序是客戶端-服務(wù)器框架系統(tǒng)，客戶端是指?jìng)€(gè)人用來(lái)運(yùn)行應(yīng)用程序的程序。它可以是瀏覽器，也可能是需要獨(dú)立安裝運(yùn)行的軟件，比如手機(jī)上的 APP，微信小程序，或者電腦客戶端等。

在云化應(yīng)用中，“服務(wù)器”端是云，是基于微服務(wù)架構(gòu)的云原生模式，其中單個(gè)服務(wù)由許多松散耦合且可獨(dú)立部署的較小組件或服務(wù)組成?；谖⒎?wù)的 Web 應(yīng)用程序架構(gòu)將傳統(tǒng)的單體應(yīng)用程序分解為其組件功能，應(yīng)用程序功能不再部署在單一代碼源中。微服務(wù)架構(gòu)將每個(gè)功能隔離為一個(gè)小型、自主運(yùn)行的應(yīng)用程序(即微服務(wù))，該應(yīng)用程序通常在容器化環(huán)境中運(yùn)行，以進(jìn)行更輕量級(jí)的部署和執(zhí)行。

整個(gè)堆棧邏輯上可分為三層，即前端(Frontend)通過(guò)負(fù)載均衡服務(wù)器將用戶請(qǐng)求路由到后端，然后是松耦合模塊化的業(yè)務(wù)邏輯層，最后是數(shù)據(jù)緩存和存儲(chǔ)層。

本次評(píng)測(cè)將選擇 NGINX，Redis 和 MySQL 三個(gè)在 Web 服務(wù)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的工作負(fù)載，他們的性能數(shù)據(jù)可以直接反映出 SR1 云服務(wù)器在 Web 應(yīng)用場(chǎng)景下的表現(xiàn)。

測(cè)試環(huán)境

為了盡可能全面地了解全新架構(gòu)實(shí)例 SR1 在 Web 應(yīng)用下的整體表現(xiàn)，本文將在 2 種不同大小實(shí)例上進(jìn)行測(cè)試，具體實(shí)例配置如下：

NGINX 是一個(gè)開(kāi)源的高性能 HTTP 服務(wù)器和反向代理，捆綁了許多其他與 Web 服務(wù)相關(guān)的功能。NGINX 在許多流行的高流量網(wǎng)站中常用作負(fù)載均衡器、反向代理和 http 服務(wù)器。它使用復(fù)雜的事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，使其能夠支持?jǐn)?shù)十萬(wàn)個(gè)并發(fā)連接。NGINX 性能可以反應(yīng) Web 應(yīng)用的業(yè)務(wù)處理能力和用戶并發(fā)容量。下圖為測(cè)試實(shí)例下的測(cè)試配置。

Redis 是一種開(kāi)源的內(nèi)存鍵值數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)，用作數(shù)據(jù)庫(kù)、緩存、消息代理和流引擎。在眾多Web 服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施 Redis 都是主流選項(xiàng)。根據(jù) DB-Engines.com 的月度排名，Redis 也是最受歡迎的鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)。

MySQL 是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，也是最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之一，在 WEB 應(yīng)用方面，MySQL 是最好的 RDBMS (Relational Database Management System，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)) 應(yīng)用軟件之選。

測(cè)試結(jié)果

為了數(shù)據(jù)更加直觀，本文將基于英特爾 IceLake CPU 的 S6 云實(shí)例作為比較基準(zhǔn)，即 100%，SR1 實(shí)例數(shù)據(jù)取相對(duì)比例。

首先是 NGINX 在 8 vCPU 實(shí)例上的數(shù)據(jù)，本測(cè)試中以 5ms 的 P99 延遲 SLA 下的每秒 HTTPS 請(qǐng)求數(shù)為性能指標(biāo)。在性能上，基于 Ampere Altra CPU 的 8 核 SR1 實(shí)例相比 S6 高出 35%;如果考慮價(jià)格因素，以一年計(jì)費(fèi)價(jià)格, SR1 相對(duì) S6 實(shí)例的性價(jià)比高出 77%。

在 16 vCPU 的實(shí)例配置下稍有變化， SR1 的性能提升相對(duì) S6 擴(kuò)大 5% 達(dá)到 40%，而性價(jià)比提升達(dá)到 85%。

接下來(lái)是 Redis 的數(shù)據(jù)，與 NGINX 的比較方法類似，測(cè)試中以 1ms 的 P99 延遲 SLA 下的每秒請(qǐng)求處理數(shù)量為性能指標(biāo)。在 8 vCPU 實(shí)例上的性能，SR1 高于基準(zhǔn) S6 實(shí)例 14%。同樣加入價(jià)格因素，看性價(jià)比，則 SR1 在 Redis 的性價(jià)比相對(duì)基準(zhǔn) S6 高 50% 以上。

在 16 vCPU 實(shí)例中， SR1 比 S6 的性能提升 8%，性價(jià)比提升 43%。

最后，我們看一下 MySQL 的數(shù)據(jù)。本測(cè)試中性能以對(duì)算力，存儲(chǔ)綜合要求更高的 mysql oltp_read_write 負(fù)載，在 100ms 的 P95 延遲 SLA 下的每秒查詢數(shù)量為性能指標(biāo)。加入價(jià)格因素的性價(jià)比，SR1 比 S6 實(shí)例的優(yōu)勢(shì)保持在 46%(8 vCPU實(shí)例)和 51%(16 vCPU 實(shí)例)。

總結(jié)

綜合三種 Web 應(yīng)用程序中關(guān)鍵的工作負(fù)載測(cè)試數(shù)據(jù)，可以基本判斷基于 SR1 實(shí)例的 Web 應(yīng)用相比 S6 實(shí)例，平均會(huì)有 50% 以上的性價(jià)比提升。這就意味著 Web 應(yīng)用的軟件服務(wù)提供商可以用同樣的成本提供超過(guò) 1.5 倍的業(yè)務(wù)處理能力，或者說(shuō)在保持現(xiàn)有的業(yè)務(wù)量的情況下，采用 SR1 實(shí)例相對(duì) S6 可以使用更少的云服務(wù)器，節(jié)省 33% 以上的絕對(duì)成本。

最后，關(guān)于 Web 應(yīng)用在 Arm 架構(gòu)上部署幾乎與 x86 的平臺(tái)無(wú)異。就本次測(cè)試的三個(gè)關(guān)鍵工作負(fù)載在 SR1 也是非常順利。NGINX 采用直接 Yum 安裝運(yùn)行，對(duì)于 Redis 和 MySQL 也可以通過(guò) Yum 方式安裝，但這次的評(píng)估中為了性能的考慮，重新編譯了源代碼，但不需任何源碼修改， wget 下載源代碼，然后配置正確的編譯參數(shù)，編譯即可。

Ampere Computing 免費(fèi)試用計(jì)劃為開(kāi)發(fā)者開(kāi)放了 SR1 實(shí)例的申請(qǐng)通道，有興趣的同學(xué)可以通過(guò)該計(jì)劃免費(fèi)試用 SR1 實(shí)例，親自體驗(yàn)全新架構(gòu)算力平臺(tái)。

另外，開(kāi)發(fā)者也可以從 Ampere 解決方案網(wǎng)站上獲取開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，應(yīng)用程序以及工具軟件包等大量可直接使用的，在 Arm 架構(gòu)編譯后的兼容鏡像信息，基本覆蓋了絕大部分云原生開(kāi)發(fā)所需的資源。

附 錄

關(guān)于 Ampere Computing

憑借世界上首款云原生處理器，Ampere Computing 致力于塑造超大規(guī)模云計(jì)算和邊緣計(jì)算的未來(lái)。應(yīng)云而生的 Ampere Computing 通過(guò)新一代的 64 位 ARM 服務(wù)器架構(gòu)，助力客戶迅速地定制與交付各種云計(jì)算應(yīng)用。行業(yè)領(lǐng)先的云性能、出色的能效和靈活的擴(kuò)展性，Ampere Computing 新一代處理器完美契合了云計(jì)算和邊緣計(jì)算日新月異的發(fā)展需求。

原文標(biāo)題：安博士講堂 | 騰訊 Arm 云實(shí)例評(píng)測(cè)系列 - Web 應(yīng)用

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審核編輯：湯梓紅