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基于英特尔® 傲腾? 长期内存200系列的Alluxio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，知足大数据剖析、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，助力企业营业系统实现性能突破，豪运国际宣布了基于英特尔® 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Alluxio应用计划 。
Alluxio是一个基于内存的漫衍式文件系统，它是架构在底层漫衍式文件系统和上层漫衍式盘算框架之间的一其中心件，主要职责是以文件形式在内存或其它存储设施中提供数据的存取服务 。
随着数据的多样性和快速增添，数据剖析变得越来越重大并一直改变数据网络、存储、处置惩罚和剖析的方法 。许多企业正在开发新兴解决计划包括机械学习、深度学习、人工智能（AI）以及新的架构等，以便从重大的数据空间中提取价值 。在这些解决计划中，盘算和存储疏散的系统架构正变得越来越有吸引力，这使得企业能够自力扩展存储容量，以匹配盘算的增添率，从而镌汰本钱压力 。
Alluxio位于开源的云盘算数据编排层，提供种种异构数据源的存储和数据剖析盘算的应用程序之间的软件解决计划，使数据靠近盘算以提高要害事情负载的性能 。
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服务器内存容量限制而优化，补齐了DRAM内存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®可扩展处置惩罚器优化，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，并且性能靠近 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?长期内存通讯，降低了客栈的重大性，并充分使用缓存一致性的字节可寻址特征，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APP DIRECT /MM模式，使用BPS的数据长期化、高容量、高可用性特征来加速Spark数据经由Alluxio的读取速率，实现以更低的内存本钱抵达更高的性能 。
计划验证：性能提升，本钱降低
本次使用DFSIO测试了Alluxio在DRAM和BPS平台下的性能
DRAM |
BPS |
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测试设置 |
CPU |
2*Icelake 6348 28c 2.60GHz |
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Memory |
1T(32*32G DDR4) |
256G（16*16G DDR4） |
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Barlow Pass |
None |
1T（8*128G） App Direct/Memory |
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Disk Drive |
1*1.8T NVMe SSD 8*1.8TB HDD |
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表1：设置比照表
测试效果
图3：DRAM vs BPS DFSIO读测试吞吐量比照图
图4：DRAM/BPS DFSIO读测试耗时比照图
图3、图4是在DFSIO测试模子下，DRAM和BPS的memory/AD 的性能比照图 �？梢钥吹�，BPS AD模式在高负载下体现出来的吞吐量抵达DRAM的2倍，执行时间却只有DRAM的48%，随着负载的增添，BPS的性能显著提高 。
在 Alluxio 应用中，使用BPS作为Alluxio cache，不但性能大幅提升，并且相比于DRAM具有更高的性价比 。BPS提供了大容量的内存，能够缓存更多的热门数据，提高读数据缓存掷中率 。
