Intel新推出的傲腾是内存计算的福音,比传统的DRAM内存成本低,容量大,但是每一项新技术要走向应用都会面临方案层面的各种技术bug,各种优化挑战。英特尔、浪潮和亚信科技的工程师联合将傲腾与最新的5G关联起来,以浪潮NF5280M5服务器为平台,采用了傲腾内存的5G计费方案,相比传统技术,性能实现了大幅提升,高达到10倍。

5G时代计费的挑战

5G是一个泛在互联的时代,人与人、人与物、物与物都会通过5G网络交互,4K/8K高清视频、VR/AR、物联网、工业自动化、无人驾驶、远程诊疗等创新的连接场景会不断出现。5G时代的计费系统不仅需要承受更大的接入量,还需要适应丰富的业务形态,能够支持流量/切片量/连接量/时延等级/速率等级等不同的计费标准,提供多量纲、多维度、多模式的计费方式。

浪潮信息联合英特尔、亚信科技,以浪潮NF5280M5服务器为平台开发了配置傲腾内存的新型5G计费系统,该方案性能高提升20倍,复杂查询延时明显降低。

新方案,让客户免于在TCO和性能间艰难平衡

计费系统对于内存依赖性高,内存容量不足会带来明显的系统延时增加,但是企业级高容量内存价格昂贵,电信运营商需要在总体拥有成本(TCO)和性能之间仔细平衡。

Intel刚推出的傲腾内存价格远低于DRAM,所以,浪潮信息、Intel和亚信科技联合开发了基于傲腾内存的5G计费方案,新方案具备更高容量的内存池,使数据无需频繁调用低速率磁盘,从而降低数据访问延时,而且新方案采用新的内存架构,工程师对软件框架关键部分进行了重新设计,从而优化了整体性能。

测试结果,性能大提升10倍

在对外发布的白皮书中,浪潮工程师公布了对比测试结果,一款是普通配置的NF5280M5,另外两个方案则是配置了1.5TB傲腾内存的NF5280M5,后两款其中一款采用了600GB测试数据集,一款采用1.2TB测试数据集。

测试方案配置表

测试数据显示,计费系统的内存数据库Benchmark的性能压力测试数据如图1所示。新方案能够保持物理内存94%以上的性能,符合实际生产过程高性能的要求。

内存数据库数据处理性能对比

内存数据库处理性能结果如图2所示,在保证服务质量的前提下,新方案的应用直接访问模式和内存模式可处理的数据集规模相对基准配置分别有5倍和10倍的提升,采用600GB测试数据集的方案性能提升更大,因为处理过程中对硬盘的调用更少。

内存数据库处理数据集合规模对比

在内存数据库启停和故障恢复测试场景中,使用新方案启动一个120G大小的dump备份,数据加载到服务可用,所耗时间测试数据如图3所示。数据加载时间从285s缩短到19s,性能提升了15倍。新方案停止时间也从使用SSD磁盘的315s缩短到54s,性能提升了5.8倍。

AIMDB启停性能对比

在话单处理性能测试中,新方案配置为傲腾内存配置为内存模式,与旧方案相对比,测试数据如图4所示,经过综合加权平均后,物理内存话单处理能力为262.4条/秒,傲腾内存模式下话单处理能力为254.6条/秒,处理速度比约为97%,非常接近物理内存的处理能力。

亚信计费系统话单处理速度

工程师还测试了新方案傲腾内存处于应用直接访问模式下,新旧方案的话单处理吞吐能力。测试数据如图5所示,经过综合加权平均后,物理内存话单处理能力为262.4条/秒,傲腾内存的应用直接访问模式下为323条/秒,相比普通模式带来了23%的性能提升。

话单处理速度

上述场景整体主机CPU开销情况如图6所示。旧方案中加权平均后的CPU开销为60.56%,新方案的内存模式加权平均后的CPU开销为57.56%,新方案的应用直接访问模式下加权平均后的CPU开销为55.60%,所以,新方案的CPU开销同比下降5~10%。

整体主机资源CPU消耗

综上,新方案在不牺牲性能的前提下(>94%),单服务器保存更大数据集(10倍),从而降低系统部署成本,启动性能提升15倍,停止提高5.8倍,应用直接访问模式下话单处理能力提升了23%。显然新方案相比旧方案在整体成本、性能以及可维护性方案都具有明显的优势,可以帮助客户处理5G时代的计费挑战。

内存计算的新选择

英特尔傲腾内存是刚推出不久的创新产品,具有大容量、低成本、和持久性存储的特点,可以应用于各类内存计算场景。只是,傲腾性能需要在硬件、系统和软件层面进行系统的优化,才能有效发挥。浪潮是全球三大服务器供应商之一,在硬件和系统层面有着丰富的经验,也有着成熟的合作伙伴体系,将来,浪潮还将继续同Intel联合其他ISV、SI开发整体解决方案,让行业用户享受到最新技术。