英特爾® 傲騰™ 固態(tài)盤 DC P4800X 和英特爾® IMDT 將 Apache Spark* 的吞吐量增加一倍,同時將運行時間縮短 40%。
要點綜述
Apache Spark* 是一種常見的數(shù)據(jù)處理引擎,用于對超大數(shù)據(jù)集進(jìn)行高級分析。在當(dāng)今涉及基于云的服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器學(xué)習(xí)的企業(yè)用例中,這類數(shù)據(jù)已經(jīng)司空見慣。Spark 采用了一個通用的集群計算框架,能夠獲取和處理實時的超大數(shù)據(jù)流,即時處理和分析事件和異常情況,從而支持企業(yè)快速制定決策,更好地響應(yīng)用戶需求。
為了使 Spark 能夠在運行不同工作負(fù)載(例如機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用)時實現(xiàn)卓越性能,Spark 內(nèi)置了內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲功能。因此,Spark 的性能要明顯優(yōu)于其他大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。但是,Spark 內(nèi)存功能受到服務(wù)器中可用內(nèi)存的限制;受此影響,我們在執(zhí)行 Spark 作業(yè)期間經(jīng)常可以看到的一種情況是,系統(tǒng)內(nèi)存已經(jīng)飽和,但計算資源卻處于閑置狀態(tài)。要消除這種限制,一種辦法為在節(jié)點集群上運行 Spark 的分布式架構(gòu),以充分利用所有節(jié)點中的可用內(nèi)存。雖然采用更多節(jié)點可以解決服務(wù)器 DRAM 容量問題,但會增加成本。DRAM 不僅成本高昂,而且還要求運營商配置額外的服務(wù)器以獲得更多內(nèi)存。
英特爾® IMDT(Intel Memory Drive Technology)是一種軟件定義內(nèi)存(SDM)技術(shù),與英特爾® 傲騰™ 固態(tài)盤相結(jié)合使用時,可有效擴(kuò)展系統(tǒng)內(nèi)存。這種英特爾® 傲騰™ 固態(tài)盤與英特爾® IMDT 的結(jié)合,可以透明地為操作系統(tǒng)和 Spark 作業(yè)提供更多內(nèi)存,消除 Spark 應(yīng)用所固有的內(nèi)存限制。為了演示此功能,英特爾使用了一種當(dāng)前名為 TeraSort 的 Spark 性能指標(biāo)評測程序。1 該程序測試得出的初始數(shù)值顯示,英特爾® IMDT 能夠有效提升資源利用率,改進(jìn)系統(tǒng)性能。
這一內(nèi)存擴(kuò)展方法可通過使用英特爾® IMDT 顯著加大系統(tǒng)內(nèi)存,同時通過運行更多的 Spark 執(zhí)行器,充分利用系統(tǒng)計算容量。該性能指標(biāo)評測程序表明,在具有相同內(nèi)存和計算能力的系統(tǒng)上,通過添加英特爾® IMDT 軟件,可以將 Spark 作業(yè)吞吐量提高一倍。相對于使用用英特爾® IMDT,另一種方法是為系統(tǒng)添加更多 DRAM。如圖 3 的性能指標(biāo)評測結(jié)果所示,添加更多 DRAM 只能略微提高性能,但成本卻要顯著高于英特爾® IMDT。
本技術(shù)簡介比較了這兩種備選方案,確定了各自的性能增益,然后將性能增益與總體擁有成本(TCO)增益進(jìn)行了對比。
性能指標(biāo)評測方法
TeraSort* 是一種常見的性能指標(biāo)評測程序,用于測量在特定計算機(jī)系統(tǒng)上對 1 TB 隨機(jī)分布數(shù)據(jù)進(jìn)行排序所需的時間。它最初是一種用于測量 Apache Hadoop* 集群的 MapReduce* 性能的常用方法,并且有一些用于 Spark 的變體。在數(shù)據(jù)處理中,傳入的數(shù)據(jù)必須先排序才能進(jìn)行分析或處理,因此排序性能至關(guān)重要。而這也說明了該性能指標(biāo)評測套件如此流行的原因所在。
系統(tǒng)配置
表 1 列出了測試的三個不同場景的系統(tǒng)配置。這三種配置包括:基準(zhǔn) DRAM 配置;基準(zhǔn)配置加英特爾® IMDT,以增加內(nèi)存容量;以及與僅增加 DRAM 的比較。
表 1:比較配置
測試方法
數(shù)據(jù)有4種大小:100GB、250GB、500GB 和 1Tb,使用 3 種不同的執(zhí)行器數(shù)量。
圖 1:軟件堆棧 圖 2:Spark 執(zhí)行器進(jìn)程 Spark 驅(qū)動器和執(zhí)行器是 JVM(Java 虛擬機(jī))進(jìn)程。Spark 執(zhí)行器使用的內(nèi)核和內(nèi)存均可配置;在這些測試中,Spark 驅(qū)動器的內(nèi)存為 7.5GB,Spark 執(zhí)行器的內(nèi)存為 21GB。
圖 3:性能指標(biāo)評測結(jié)果
結(jié)論
測試表明,通過在運行基于 Spark 的 TeraSort 工作負(fù)載的單個服務(wù)器節(jié)點上,使用英特爾® IMDT 添加兩塊用英特爾
® 傲騰™ 固態(tài)盤 DCP4800X,吞吐量提高了一倍,同時運行時間縮短了多達(dá) 40%。而在向系統(tǒng)添加更多 DRAM 的方案中,性能相比于 IMDT 的方案略有提高。然而,要實現(xiàn)這一不到 6% 的性能提升,成本需要增加大約 50%。相比之下,英特爾® IMDT 軟件憑借更低的成本(在本文的比較中,成本大約是 DRAM 成本的一半3),以及所能實現(xiàn)的更高容量(英特爾® IMDT 可在雙路節(jié)點中添加 1280-3200 GB 的系統(tǒng)內(nèi)存4),在總體擁有成本方面明顯具有更高的優(yōu)勢。
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