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    高性能AMD云主機如何選?AWS、谷歌云、UCloud、騰訊云測試大PK

    2020-05-22 09:34:50  來源:CIO時代學院

    摘要:近年來,在云計算、大數據和人工智能等技術的快速發展下,數據中心的計算能力也面臨著越來越高的挑戰。就數據中心的CPU處理器選擇而言,AMD因其最新一代EYPC處理器的強勁性能、低功耗以及低成本的優勢逐漸贏得主流云廠商的青睞。
    關鍵詞: AMD、UCloud、騰訊云、AWS、Google云
      近年來,在云計算、大數據和人工智能等技術的快速發展下,數據中心的計算能力也面臨著越來越高的挑戰。就數據中心的CPU處理器選擇而言,AMD因其最新一代EYPC處理器的強勁性能、低功耗以及低成本的優勢逐漸贏得主流云廠商的青睞。
     
      據悉,AWS、Google云、UCloud、Azure、IBM Cloud、騰訊云等云商均已推出基于AMD EYPC CPU型的云主機,屬于云廠商中的先行者。為了便于用戶直觀比較不同云商的AMD云主機的性能差異,2020年5月初,CIO時代學院發起了針對市面上幾款主流的AMD云主機測試。本次測試的AMD型云主機在保持盡量相同的測試環境下,提供客觀公正的測試數據,從技術層面對不同廠商的AMD云主機進行性能(CPU、磁盤、網絡等)與性價比測評分析。
     
       一、選型說明
     
      本次參與實測的AMD云主機型號分別是國內的UCloud快杰型AMD、騰訊云SA2,國外的AWS m5a、Google云n2d。在高性能云主機的常用配置中,我們對四家云商分別選擇了8核32G和2000G 數據盤。下圖是具體的配置信息:
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      圖1:云主機配置詳情
     
       二、測試方法
     
      本次測試主要利用Unixbench性能測試工具、Pi圓周率測試、FIO、Netperf等測試方法,對云主機的CPU性能、磁盤性能和內網質量等分別進行測試,此外還針對Nginx、MySQL、ClickHouse三種常見的應用場景做了測試比較。
     
      本報告中的每項測試指標均以3次測試的平均值作為最終數據,且云主機每完成一次測試需空跑 8 小時以上再進行下一次測試。
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     圖2:云主機測試明細
     
       三、實際性能考察
     
      為了更加清晰直觀的展示四款AMD云主機的性能差異,我們摘取了本次測試結果中的幾個重要技術指標以供大家參考,包括CPU耗時、磁盤IOPS、數據包轉發PPS、TPS/QPS等等。
     
      1、CPU性能
     
      CPU是云主機操作系統穩定運行的根本,CPU的運行時間在很大程度上決定了云主機的性能。我們在相同測試環境下使用bc命令進行浮點運算,小數點后的位數為 5000,測試耗時越短則表明性能越好。搭載了AMD EYPC處理器的四款云主機,在CPU性能上是否有差距呢?我們來一探究竟:
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      圖3:CPU運算平均耗時(由短到長排列)
     
      根據上圖我們可以直觀的看出,在8核CPU的情況下計算PI圓周率時,UCloud耗時最短為16.54秒,AWS耗時最長為21.11秒,騰訊云和Google云則相差不大,分別為17.42秒和18.02秒。UCloud相比騰訊云和Google云可減少0.88秒~1.48秒的CPU耗時,比AWS可節省大約4.57秒的運行時間。由此可見,與另外三家對比,UCloud的AMD云主機在CPU性能上最高可提升21.6%。
     
      2、磁盤性能
     
      在云主機的存儲性能方面,IOPS和IO時延作為衡量磁盤性能的重要指標,理論上, IOPS越大越好,時延越低越好。本次測試我們使用的FIO工具選擇了libaio引擎測試,塊大小配置為4k,測試生成的文件大小為200G。這里我們主要觀察隊列深度分別為 1*1 和 7*16的情況下,磁盤每秒隨機讀寫的操作次數以及平均時延。
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      圖4:隊列深度 1*1 的隨機讀寫
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      圖5:隊列深度 1*1 的平均時延
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      圖6:磁盤隨機讀寫于隊列深度 1*1 詳細數據
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      圖7:隊列深度 7*16 的隨機讀寫
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      圖8:隊列深度 7*16的平均時延
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      圖9:磁盤隨機讀寫于隊列深度 7*16 詳細數據表
     
      由數據圖表可見,在隊列深度1*1和7*16時,UCloud的IOPS和平均時延都具有明顯優勢,而其他三家相差不大。在隊列深度為1*1時,UCloud隨機讀的數量是排名第二的AWS的2.5倍,而隨機寫的數量更是比排名靠后的騰訊云高出10倍。在隊列深度為7*16時,UCloud隨機讀寫能力依然表現突出,是排名第二的騰訊云的4倍,AWS和Google云比較接近,均不太理想。
     
      3、網絡性能
     
      云主機每秒所處理的網絡包數量是內網性能的核心指標,內網環境下的網絡情況直接會影響服務之間的交互。 本次內網性能測試中,我們使用了Netperf網絡性能測試工具,通過8臺輔助機和1臺測試機,使用UDP協議+小包,小包大小為 1byte,在同等情況下,統計測試機每秒收到包的數量。下面,我們來看看這四款云主機的表現:
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      圖10:內網平均每秒收包數(由多到少排列)
     
      通常情況下,云主機每秒接受的小包數量越多,則表明內網質量越好。根據上圖測試結果可以看出,UCloud每秒接受小包數量最多,約為378.64萬個左右,相當于騰訊云的2.5倍,而Google云、AWS和騰訊云這三家云平臺每秒接收數在150-180萬左右,其數量差距不是很大,都有較大提升空間。
     
      4、特定場景表現
     
      ·Nginx測試
     
      Nginx 是一個高性能的HTTP和反向代理web服務器,是網站門戶用戶的首選。Nginx具有并發能力非常強的特點,因此對運營商主機的網絡能力要求非常高。根據Nginx的每秒處理請求數,就可以看出服務器的抗壓能力。
     
      我們使用ab壓測工具進行測試,ab工具可以創建多個并發訪問線程,模擬多個訪問者同時對某一個URL地址進行訪問,其原理類似CC攻擊。因此,在這樣高并發的測試下每秒處理請求數越大表現越好,單請求耗時與測試耗時越少則表現越好,也意味著訪問請求丟失越少。
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      圖11:Nginx平均每秒收包數(由多到少排列)
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      圖12:Nginx測試詳細數據表
     
      上圖是我們根據ab壓測請求數200萬,一次并發請求數為500得出的平均數據,很明顯可以看出UCloud在這次壓力測試下,各項指標均表現最佳,遠超出其他云平臺。在每秒處理請求數上,UCloud高出騰訊云2倍, Google云、AWS、騰訊云分別位居第二、三、四位;在單請求耗時和測試耗時方面,UCloud也僅占其他三家的1/3左右時長。
     
      ·MySQL測試
     
      MySQL數據庫的性能狀態通常可以反映服務器的CPU、內存和磁盤性能,也更能體現出云主機的性能差異。我們使用sysbench基準測試工具對數據庫中一個表存放2000萬條數據,并同時開啟500個線程,得出結果數據:每秒請求數QPS與每秒事務數TPS越大,則表現越好;測試耗時與平均時延越小,則表現越好。
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      圖13:MySQL QPS對比(由多到少排列)
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      圖14:MySQL TPS對比(由多到少排列)
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      圖15:MySQL測試詳細數據表
     
      QPS和TPS作為衡量數據庫性能的關鍵指標,也是云主機性能的直接體現。根據上圖測試數據可以看出,在MySQL場景下,UCloud的QPS和TPS請求數量均表現超前,騰訊云緊隨其后排名第二, AWS和Google云分別位列第三、第四。經計算得出,UCloud 云主機的QPS和TPS比其他三家均高出38%~70%左右的性能。
     
      ·ClickHouse測試
     
      ClickHouse是一個用于聯機分析處理(OLAP)的列式數據庫管理系統,會使服務器上一切可用的資源,以最自然的方式并行處理大型查詢。ClickHouse目前已經被很多用戶應用于大數據分析處理業務上,因而對ClickHouse的支持能力,同樣是云主機性能是否良好的一個重要體現。
     
      我們在云主機上安裝單機版本 ClickHouse19,在 ClickHouse 上做數據分組查詢,測試數據集:ontime,16G,183.95 million rows。然后取前 10 條數據,最終耗時越短,則表現越好。
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      圖16:ClickHouse測試耗時(由短到長排列)
     
      根據上圖可以看出,UCloud耗時最短為2.067秒,與緊隨其后的騰訊云差距不是很大,但Google云耗時最長,且UCloud最終耗時比Google云可降低大約42%。
     
       四、綜合性價比考察
     
      ·性能得分
     
      除了上文所述的AMD云主機各項基礎性能測試外,為了進一步展現該云平臺AMD云主機的綜合性能(如系統調用、讀寫、進程、圖形化測試、2D、3D、運算等),我們利用Unixbench工具進行測試,得出一個直觀的數據來進行對比。
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      圖17:云主機平均性能得分(由高到低排列)
     
      根據上圖的測試結果,我們可以看到在8核AMD云主機的配置下,UCloud性能得分最高約為6720.4,騰訊云排名第二,性能得分為5378.4, AWS相對較低,性能得分為3732.8,且UCloud性能得分比其他三家分別高出約25%~80%,優勢還是非常明顯的。
     
      ·關于價格
     
      在充分比較了四款AMD云主機的性能差異后,接下來就是用戶最為關心的問題——價格。下圖我們是以AMD為前提下選擇相同配置的云服務器的每月價格,所有云主機都是以官網實時購買價格進行記錄,其中AWS是年付價格折算成每月單價(備注:由于國外云廠商的價格受匯率波動的影響,這里僅顯示本次測試期間的實時核算價格)。
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      圖18:云主機單價對比(價格由高到低)
     
      從價格上來看,我們可以比較明顯的看到,UCloud快杰型AMD機型在價格上有非常大的優勢,每月價格僅為1960元;騰訊云SA2機型的每月價格為2985.5元排名第二,均比國外的Google云和AWS優惠,且UCloud價格與國內騰訊云相比還可以節省約34%。其中AWS m5a機型的單價最高,平均每月價格折算下來要花費12140元,是UCloud快杰型AMD云主機的6倍左右。
     
      ·性價比
     
      通常情況下,如果綜合性能與實際價格成正比的話,用戶是很難作出選擇的。如何在相同預算內獲得更高的云主機性能是關鍵。因此,為了更能直觀的體現出AMD云主機的價格與綜合性能之間的關系,我們根據性價比公式:性價比=性能得分/單價, 得分數據越大,性價比越高,性價比高則反映了在價格相同的情況下云主機性能越好。
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      圖19:云主機性價比排行(由高到低)
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      圖20:云主機性價比詳細數據表
     
      根據上圖數據,我們可以明顯看出UCloud的性價比最高為3.43,騰訊云排名第二為1.8,Google云排名第三為1.1,而AWS性價比最低僅有0.31。由此可見,UCloud性價比也遠超其他三家,經計算,UCloud性價比大約是排名第二的騰訊云的1.9倍,甚至比國外AWS高出10倍。也就是說花同樣的價錢,選擇UCloud 快杰型AMD云主機可以收獲最高的性能體驗。
     
      五、測評總結
     
      本次測試報告主要針對國內外主流云廠商的8核32G配置的 AMD型云主機:騰訊云SA2機型、UCloud快杰型AMD機型、AWS m5a機型、Google云n2d機型的各項性能指標進行對比分析。綜合平均數據顯示,無論是在性價比,還是在 CPU 性能、磁盤性能、內網質量上,四家云商的AMD云主機都各有優劣。但是總體而言,UCloud 云主機在此次測試中,各項測試結果都表現優異,用戶在實際選型時,可綜合考慮以上測試結果及詳細數據,并結合實際的采購需求進行選型決策。

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    責編:chenjian
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