新一代云基础设施性能测试基准11.5分 意味着什么?

来源:《中国电子报》2020年10月30日

近日,由中国电子信息产业发展研究院、工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心(中国软件评测中心)、南通市人民政府主办的2020信息技术应用创新产业发展峰会(简称信创峰会)在江苏省南通市举办。值得关注的是,会上,工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心针对信创产业需求,发布《新一代云基础设施性能测试基准》(简称测试基准),其中首发的云基础设施阵容为易捷行云EasyStack+华为鲲鹏,性能基准测试分数为11.5分。这个11.5分意味着什么?这个基准测试对于中国云计算发展以及新基建有什么特别意义?

新一代云基础设施

性能测试基准的意义

2020年4月,国家发改委首次明确“新基建”范围,将其分为三层——信息基础层、融合基础层和创新基础层。以云计算为代表的新一代信息基础设施,是融合基础设施和创新基础设施的底座,需要实现从芯到云的本质安全。

目前,我国新基建处于建设初期,已经涌现了基于不同芯片技术路线的云基础设施。从全球来看,x86体系与操作系统的磨合有近20年历史,云和操作系统、整机的适配优化也超过10年。从中国来看,不同云厂商的自研操作系统与x86整机、云的适配优化也有近10年;而基于信创基础软硬件的云基础设施,适配优化只有1年多的时间,且基础软硬件之间的适配优化也还处于初期。在这种情况下,要衡量不同云基础设施及解决方案的综合能力,除了厂商之间的互操作适配认证,还需要有第三方权威机构对云基础设施的性能进行基准测试:衡量同一芯片技术路线环境下,不同厂商的云基础设施及解决方案的性能;衡量不同芯片技术路线环境下,同一厂商的云基础设施及解决方案的性能。

作为第三方测试机构,工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心(中国软件评测中心)在业界提出“新一代云基础设施性能测试基准”,旨在提高信创产业下的云基础设施产业上下游适配优化积极性、不断提高适配优化质量,为用户选择云平台提供重要的基准参考指标。

那么,什么是“新一代云基础设施性能基准测试”?

“新一代云基础设施性能基准测试”是指,通过设计科学的测试方法、测试工具和测试系统,实现对基于基础软硬件的云基础设施适配优化性能指标的定量的、可对比的测试。

基于信创产业的新一代云基础设施的整体性能依赖于基础硬件、操作系统和基础硬件的适配优化程度,云平台套件与操作系统的适配优化程度。

但是目前,针对云基础设施整体性能的测试方法和工具都是基于虚拟机的性能,即在虚拟机中运行测试工具,间接来验证云基础设施的整体性能。这些工具或是本身不是为测试整体性能设计的,不能完全代表云基础设施的整体性能;或是缺乏实际业务场景的性能测试,无法逼真地反映云基础设施的整体资源调度性能。

从需求侧来看,云基础设施的整体性能是云平台的重要焦点。目前基础软硬件整体性能需要进一步提升,用户迫切需要适配优化能力强的云平台,尽可能发挥基础软硬件的能力,降低虚拟化带来的性能损耗,提升物理资源的利用率。

从供给侧来看,基于基础软硬件的适配优化能力,不仅可以反映云基础设施的整体性能,还可以反映云厂商的优化升级能力,是云厂商云平台技术“硬核”特性的集中体现。

首发阵容11.5分的价值

新一代云基础设施性能基准测试,选择易捷行云+华为鲲鹏作为首发阵容,作为参与“云基础设施性能基准测试”的首个云平台厂商,易捷行云基于鲲鹏测试环境的云平台以首次性能基准分数11.5分作为阶段性参照系数,为今后各云计算厂商参与“云基础设施性能基准测试”提供技术经验参考和技术水准导向的阶段性基准指标,为用户选择云平台提供重要的数据基准参考依据。

新一代云基础设施性能测试基准,测试内容包括:基于基础设施软硬件的云基础设施无限扩展能力,也就是线性扩展能力;云基础设施自身对硬件资源的消耗,即虚拟化损耗;云基础设施对其承载的虚拟机、容器的调度效率。

评估云基础设施性能包括四大方面:一是性能得分。所有有效运用实例的得分综合,代表了所有应用在云环境的总体表现。二是可扩展性。当多个应用实例同时运行,云环境未引入其他负载时,每个应用实例能提供与初始阶段的应用实例相同运行水平的百分比。三是业务实例复制数。在测试结束时已完成至少一个有效应用的实例总数。四是业务实例配置时间。有效应用实例中,所有实例的平均配置时间。

“新一代云基础设施性能基准测试”的标准测试配置环境,以一个典型的基础云平台生产系统环境为基准,具体配置为:物理环境配置——控制节点3个,计算节点5个,CPU鲲鹏920 96核,内存256GB,操作系统国产自研或国产商用,分布式存储Ceph;虚拟机配置——CPU鲲鹏920 8核,内存16GB,数据盘50GB,操作系统国产自研或国产商用。

作为首个完成基于信创软硬件的“云基础设施性能基准测试”的云厂商,易捷行云在基础软件适配方面采用国产自研操作系统,在基础硬件的适配优化方面进行了大量底层内核工作。易捷行云与华为鲲鹏组建联合技术攻关小组,共同解决多项操作系统内核级难题,包括虚拟化参数优化问题、分布式存储性能抖动问题、网卡驱动ARM适配和PXE引导参数调优问题、操作系统层面驱动兼容问题等。在双方共同努力下,一周内完成底层操作系统适配,一个月内完成了云平台全功能适配优化。

据悉,下一步中国软件评测中心将正式对所有云平台厂商开放测试服务:面向基于OpenStack的云厂商开展云基础设施性能基准测试,形成性能基准测试库,为行业用户选择云厂商提供相关测试数据作为选型决策支撑;面向基于K8S的云厂商开展云基础设施性能基准测试,形成性能基准测试库,为行业用户选择云厂商提供相关测试数据作为选型决策支撑;邀请参测云厂商编制2020云基础设施性能测试基准白皮书;研制面向基于非Openstack的云基础设施性能基准测试工具。

基准测试首发阵容

为什么新一代云基础设施基准测试的首发阵容是选择华为鲲鹏以及易捷行云?笔者认为有以下几个关键。新一代基础设施需要从芯到云的本质安全,而芯片与平台软件是两个关键节点。他们彼此的适配至关重要。

从芯片来看,华为鲲鹏在处理器性能、双路服务器成熟度、云生态投入与发展等方面均表现突出,选择鲲鹏作为首选的测试产品,无需赘言。

从云平台来看,易捷行云有几个关键特征。一是中立私有云。易捷行云成立于2014年,作为中立的私有云软件企业,在《IDC中国云系统软件市场份额报告》中,2018年和2019年连续两年名列专业云软件企业TOP1,已经为超过1000家中大型政企客户提供云平台和服务,部署规模达到数万点,奠定了其中立私有云企业No.1的市场地位。二是云计算国家队。易捷行云2019年完成中国最大IT央企——中国电子信息产业集团战略投资的D轮融资,成为“云计算国家队”,支持鲲鹏、飞腾、龙芯、海光、麒麟、统信、欧拉等主流处理器和操作系统。三是开源技术产品化。易捷行云是国际开源基金会的积极贡献者,OIF黄金会员及创始成员、Ceph创始会员、云原生CNCF和容器OCF以及Linux基金会会员,并多次在OpenStack、Ceph、Kubernetes核心代码贡献中名列全球TOP10。通过将开源技术产品化,在全球首次实现了私有云平台的在线可进化和平滑无感升级,单Region部署节点可最小从3节点起步到数千节点、多Region支撑数万节点。

易捷行云与鲲鹏的适配,为其他具有自主知识产权的新基建软硬件适配做出了一个样板,不仅仅是在技术层面做出了参照系,事实上,从联合组建技术攻关小组,到共同解决多项操作系统内核级难题,其路径与协作方法论都将为新一代云基础设施的未来发展提供更多可复制经验。

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