基于英特尔® 傲腾? 长期内存200系列的Redis计划实践

　　英特尔® 傲腾? 长期内存是一款革命性的长期内存产品，补齐了DRAM与磁盘之间的需求缺口，重构内存/存储条理架构，集大容量、经济性和长期性于一身，资助用户优化数据中心基础设施，满足大数据剖析、数据库、云与虚拟化、漫衍式存储等多种应用场景需求。为了资助用户通过傲腾长期内存来实现应用立异优化，助力企业业务系统实现性能突破，pg电子官网宣布了基于英特尔® 傲腾? 长期内存的多种场景计划，本计划是基于英特尔® 傲腾? 长期内存200系列的Redis应用计划。

　　Redis是一个高性能的键值漫衍式内存数据库，具有微秒级的数据存取速度，广泛应用于游戏、视频、新闻、导航等领域。它不但性能强劲，并且还具有复制特性以及为解决问题而生的唯一无二的数据模型。Redis提供了5种差别类型的数据结构，各式各样的问题都可以很自然地映射到这些数据结构上。除此之外，通过复制、长期化（persistence）和客户端分片（client-side sharding）等特性，用户可以很便当地将Redis扩展成一个能够包括数百GB数据、每秒处理上百万次请求的系统。

　　挑战：内存本钱限制了容量扩展

　　Redis的强劲性能很洪流平上是由于其将所有数据都存储在内存中，Redis的可用内存受限于效劳器关于内存容量的支持，这导致Redis泛起部分数据不可存储在内存中，溢出到磁盘，Redis性能优势将无法充分发挥的情况。

　　古板的解决计划是利用Redis的集群功效来解决内存缺乏的问题，但这样意味着企业要采购大宗的内存，并且为了扩展内存，企业将不得不安排更多的效劳器，这增加了企业的本钱压力。

　　英特尔®傲腾?长期内存立异性解决计划新增内存扩展方法专为突破效劳器内存容量限制而优化，补齐了内存与DRAM与磁盘之间的需求缺口，打造高性能、大容量的长期内存层，有助于越发高效地挖掘数据的潜在价值。

　　图1：英特尔®傲腾?长期内存存储层

　　英特尔®傲腾?长期内存新一代产品200系列(Barlow Pass，即BPS)基于第三代英特尔®至强®可扩展处理器优化，容量有128GB、256GB和512GB三种。相关于上一代100系列产品，Ice Lake平台单颗CPU容量最大支持到4TB，内存频率提升至3200MT/Sec，单通道平均性能提升25%。

　　英特尔®傲腾?长期内存200系列具有两种事情模式：内存模式（MM）和App Direct 模式（AD）

　　内存模式，CPU内存控制器将所有英特尔®傲腾?长期内存200系列视为易失性系统内存（无数据长期性），以更低的本钱提供更大的内存容量，无需更改应用，并且性能接近 DRAM。

　　App Direct模式，能够实现较大内存容量和数据长期性，支持长期内存编程，软件和应用能够直接与英特尔®傲腾?长期内存通信，降低了货仓的庞大性，并充分利用缓存一致性的字节可寻址特性，将长期内存的使用扩展到外地节点之外；App Direct模式提供一致的低延迟，同时支持更大的数据集。

　　图2：英特尔®傲腾?长期内存事情模式

　　本计划使用英特尔®傲腾?长期内存来扩展内存容量，以解决效劳器内存缺乏的问题。本次测试接纳内存模式 ，内存模式具有容量大、本钱低、易用性等特点。设备即插即用，不需要客户业务系统做任何修改。

　　图3：BPS内存扩展计划与DRAM计划比照

计划验证：性能稳定，本钱降低

　　本次使用Benchmark测试了Redis在DRAM和BPS平台内存同容量下的读写性能

	配置项	BPS	DRAM
硬件配置	CPU	2*Icelake 6348 2.60GHz
	Memory	256G（16*16G DDR4）	1T（32*32G DDR4）
	Barlow Pass	1T（8*128G）MM
	Network	2*10Gbps

表1：计划比照配置

　　测试结果

　　图4：DRAM vs BPS（8+4）差别读写比例Redis测试结果比照

　　测试结果说明，Redis开启同样实例数的场景下，BPS在延迟和吞吐量方面与DRAM基内幕当，可以抵达DRAM的98%以上。

　　基于英特尔®傲腾?长期内存的Redi应用场景说明，英特尔®傲腾?长期内存体现了优秀的稳定性和性能，提供了高性价比的内存扩展计划，满足Redis性能需求的前提下，显著降低了内存本钱。