工程师手记:浪潮存储服务器AS500M评测手记

DoSTOR存储在线–AS500M是浪潮刚刚推出的针对音视频行业用户应用,具有出色传输性能的海量存储服务器,它根据网络视频应用特点,采用高性价比单路设计,在3U的空间内最大支持16块硬盘,最高可提供16T的存储容量。最值得一提的是AS500M的传输性能,以视频网站为例,在500个用户并发访问,系统资源利用率不超过50%的状态下,系统对吞吐量的平均要求为60MB/s,而AS500M在该情况下系统平均吞吐量高达80-90MB/s,高出平均水平近50%。AS500M一经推出,市场反应强烈,现已在国内两家著名视频分享网站实现大批量供货和应用。

因视频应用的差异性和特殊性,目前业内对视频服务器的性能测试没有一个公认的权威测试方法,鉴于浪潮评测工程师先后参与多次视频网站客户实测案例,以及对用户应用的理解和对服务器的专业认识,尝试找出一种有说服力的测试方案。下面就向感兴趣的朋友分享一下我们对AS500M传输性能的测试报告。

测试平台

本次测试的样机-浪潮存储服务器AS500M,配置了单路Xeon 3065处理器,搭载Intel 3200芯片组,以16块Seagate SATA磁盘组建大容量RAID 5存储系统,详细参数见下表:

 

浪潮AS500M平台

处理器

Intel Xeon 3065 x 1

主频

2.33GHz

FSB

1333MHz

L2容量

4MB

芯片组

北桥 Intel 3200(Bigby-V)

南桥Intel 82801IR ICH9R

内存

8GB ECC DDR2 667

RAID控制器

LSI Logic MegaRAID SAS 8708ELP RAID Controller

硬盘

750GB Seagate SATA硬盘 x 16

硬盘设置

16块硬盘组建为RAID 5模式,条带大小为64KB。Windows2003操作系统,分区为NTFS格式,系统默认簇,主分区30GB。

操作系统

Microsoft Windows 2003 R2 X64

Red Hat AS Linux 4.5 X86_32

网卡

Intel 82566网卡

由于AS500M是一台针对网络视频应用设计的服务器,因此我们的测试也主要在提供海量存储容量的前提下,围绕磁盘性能、网络吞吐量及基于应用的最大并发数测试来进行。具体测试项目如下:

Web负载压力测试工具

浪潮测试工程师基于多次用户实测的经验,借鉴各种通用测试软件的优点,针对服务器大并发测试需求,特别开发了一个Web负载压力测试工具。本测试工具通过模拟用户访问Web网站的动作,进行多并发的负载压力测试,提供更有说服力的测试数据,帮助用户更直观地了解被测服务器的Web性能,以便选择适合自己的Web服务器、存储解决方案。

为了测试AS500M作为Web服务器应用时,磁盘和网络子系统的性能表现,我们设计了两个测试场景:

场景1,网页得到最大程度的缓存,并发数尽可能的高,能够测试出网络的最大带宽以及Web应用系统能否处理大量用户对同一个页面的请求。通过场景1,主要观测网络传输性能。

场景2,最大吞吐量测试。大量网页需要缓存,并发数会相对较低,能够测试出内存和磁盘方面的表现或者网络的最大带宽。通过场景2,主要观测内存与磁盘性能,也可以得到打开一个网页平均所需要的时间。

Windows Media Load Simulator9流媒体测试

Windows Media Load Simulator一款来自微软公司的专门测试Windows媒体服务器的软件,可以用来建立一个Windows Media服务的仿真环境,工作方法是通过读取 Windows Media服务器中一个或多个脚本或者是Microsoft Windows Media Player,通过模拟大量的客户端需求以测试Windows Media服务器的负荷程度并提供日志供系统管理员分析和参考。

可以在一个或多个客户端上运行Windows Media Load Simulator去模拟大量的客户连接,也可以设定程序去模拟许多的用户行为,包括连续运行播放程序、寻找指令内容和通过应用验证来连接等等。通过使用Windows Media Load Simulator可以模拟超过1000个测试用户的性能表现或测试一个服务器的上限。

Windows Media Load Simulator有两个主要的应用:峰值压力测试和在线监控。为了测试不同码流下AS500M作为流媒体服务器能承载的最大并发数,把该项测试分解为5项:

1)1690Kbps可变码流单片源测试

2)1690Kbps可变码流多片源测试(100片源)

3)450Kbps不可变码流单片源测试

4)450Kbps不可变码流多片源测试(100片源)

5)64Kbps不可变码流多片源测试(100片源)

其中,三种片源都是图像视频文件,可以在大并发测试过程中观测声音和图像的播放效果。

Iperf网络带宽测试

带宽是网络的重要性能参数之一。Iperf 是一个网络性能测试工具,可以测试TCP和UDP带宽质量。

1)TCP连接带宽质量测试

TCP window size是影响TCP连接网路性能的重要参数之一。一般,操作系统都默认设置一个TCP window size的最大值(OS upper limits on TCP window size),有的是64KB,有的是1MB。Iperf能够检测出这个操作系统规定的TCP window size的最大值。同时,Iperf还能够测试出在当前TCP window size设定下,网络的最大带宽。

2)UDP连接带宽质量测试

UDP是一种不可靠传输的协议。Iperf能够测试出UDP连接时,网络的带宽与丢包率。

Iperf测试环境为C/S网络架构,客户端与服务器端都安装RHEL4.5 x32操作系统。

测试结果

Web负载压力测试

在Web负载压力测试部分,我们进行了2个场景的测试,测试时长7min:

Web负载压力测试

厂商

Inspur浪潮

产品型号

Inspur AS500M

测试场景

场景1

场景2

不同并发数事务平均响应时间

0.4

0.409

每秒网页点击率

1716.375

1953

每秒网页下载数

1724.375

1953.25

网页下载总数

521816

528557

网卡每秒吞吐量

127.264MBytes

126.830MBytes

上图是在不同压力负载下,一台压力机的事务响应时间图。响应时间均值是0.4秒,90%的事务可以在0.887秒完成。一般来说,如果一个网页的打开时间在5秒以内时是可以接受的,在测试场景中,只需要0.4秒,已经很快了。

上图是一台压力机的每秒点击率图,均值是910.812,最大值是1523.5。两台压力机总的点击率均值是1246.753,最大值是1953。也就是说,AS500M可以处理1953个并发用户的网页访问。网页大小从10kB到5MB不等,基本呈正态分布。

上图是一台压力机的每秒吞吐量图,均值是92,061,043Bytes,另一台压力机吞吐量均值是28,385,955 Bytes。两台压力机总的吞吐量均值是120,446,998Bytes。每秒吞吐量值代表了在测试的时间内,每秒传输的网页数据的字节数,这个数值越高越好。

上图是一台压力机的TPS(Total Transaction per Second)图,TPS均值是912.794,最大值是1527.25。两台压力机总的TPS均值是1248.735,总最大值是1953.25。这个指标说明服务器每秒最多可以处理1953个网页下载事务(包含一定比例的500KB、5MB网页)。

通过两个场景的测试,AS500M能完全发挥千兆网卡的极限带宽,利用率可达100%。由于,本次测试5M和500K这样的较大网页占有一定比例,所以最大TPS看起来不是很高,为1953.25。

Windows Media Load Simulator测试

下面是使用WMLS进行1690kbps码流多片源测试的抓图:

1690kbps码流片源是指播放速度是1690kbps的视频文件。多片源就是使用多个相同码流的视频文件。如图中Stream List所示,采用了100个片源。

Client Profiles设置4900个Long Play。Long Play就是模拟用户观看一个视频文件,中间没有”拖放”等其他动作。

设置每秒增加20个并发用户,Stream list Usage选用Random方式。测试时长不限。

根据测试数据,得到测试结论如下:

Windows Media Load Simulator9 测试

厂商

Inspur浪潮

产品型号

AS500M

测试场景

最大

播放机

稳定

播发机

播放效果

Processor

Memory

Network

Disk

1690kbps单片源

3129

3013

声音流畅,图像基本流畅

处理器时间很低(越低越好)

8GB物理内存完全发挥

千兆网卡带宽完全发挥

磁盘队列较低(越低越好)

1690kbps多片源

3254

3020

声音流畅,图像基本流畅

450kbps单片源

4971

4900

声音、图像都很流畅

450kbps多片源

4882

4553

声音、图像都很流畅

64kbps多片源

5961

5961

声音、图像都很流畅

WMLS软件瓶颈

Windows Media Load Simulator主要是测试AS500M存储服务器作为流媒体服务器时的性能表现。通过流媒体点播测试可以发现,1690Kbps大码流的片源,最大播放机可以达到3254个,稳定播放机数是3020个;这也就意味着,如果有3020个用户同时点播同一个1690kbps码流的视频文件时,可以很流畅的播放。450Kbps码流的片源,最大播放机可以达到4971个,稳定播放机数是4900个;这也就意味着,如果有4900个用户同时点播同一个450kbps码流的视频文件时,声音和图像都可以很流畅的播放。在进行64kbps多片源测试时,由于WMLS测试软件存在瓶颈,没有测试出该码流的最大播放机数,但5961的数值已经不低了。

AS500M配置的是Intel 82566的千兆网卡,从测试结果看,流的网络传输性能非常好,再加上其本身的海量存储(可达16TB),把AS500M作为流媒体服务器是一个很不错的选择。

Iperf测试

下面是使用Iperf测试UDP协议时的抓图:

测试数据如下:

 Iperf网络带宽测试

厂商

Inspur浪潮

产品型号

Inspur AS500M

测试场景

TCP

UDP

带宽(Mb/s)

941

959

丢包率

0.0027%

OS upper limits on TCP window size (KB)

256

千兆网卡,Iperf测试TCP协议,带宽达到941Mbps,利用率在94.1%。UDP协议测试带宽达到959Mbps,利用率在95.9%。网络丢包率仅0.0027%。

测试总结

通过对AS500M主板、网卡、磁盘、RAID卡等进行特殊优化,这款存储服务器I/O性能的表现令人满意。从以上各项测试我们可以看到,AS500M的独特设计,使得其作为流媒体服务器应用时,性能表现出色,可以稳定支持3020个用户同时点播同一个1690kbps大码流的视频文件,声音、图像均可流畅播放。同时,可以把网卡和内存潜力完全发挥出来,给用户带来最大增益。另外,本次被测的AS500M采用16块Seagate SATA 750GB硬盘,高传输性能的前提下,又能确保海量的存储空间。

AS500M作为存储服务器,虽然并不是完全为Web服务器设计,然而从Web负载压力测试数据来看,其Web性能也很不错。调整AS500M不同的配置,它将是适用于更多用途。