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英特爾攜手阿里巴巴制定多重優(yōu)化方案,助力阿里Noslate吞吐量提升49%至61%

英特爾中國 ? 來源:未知 ? 2023-10-27 20:00 ? 次閱讀

隨著云原生(Cloud Native)、無服務(wù)架構(gòu)(Serverless)等新一代云服務(wù)架構(gòu)獲得越來越多的部署,給各類應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)。為讓應(yīng)用具有更好的性能和彈性,進(jìn)而滿足業(yè)務(wù)在泛終端、全棧交付等領(lǐng)域的需求,阿里巴巴借助長期的技術(shù)積累與創(chuàng)新探索,在 Node.js 的基礎(chǔ)上打造了 Noslate 這一面向無服務(wù)架構(gòu)和云原生場景的 JavaScript 容器方案。

作為阿里巴巴多年的深度合作伙伴,英特爾提供的先進(jìn)全棧軟硬件產(chǎn)品與技術(shù),一直是阿里云構(gòu)建強(qiáng)勁云基礎(chǔ)設(shè)施的重要基石。例如第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器被引入阿里云最新第八代企業(yè)級彈性計算實(shí)例規(guī)格族 ECS g8i 中,在實(shí)例性能相比上一代提升60%1。目前,Noslate 在阿里巴巴眾多業(yè)務(wù)場景中承擔(dān)越來越重要的角色,并逐漸成為主流的服務(wù)端負(fù)載之一。為了讓 Noslate 在基于英特爾架構(gòu)的云平臺上獲得更好的運(yùn)行性能和更短的啟動時間,英特爾與阿里巴巴一起,攜手打造全新的多重優(yōu)化方案,并在后續(xù)的驗(yàn)證測試中取得了預(yù)期的效果。

wKgaomU7p22ABFojAADWQdBO_o4052.gif攜手實(shí)現(xiàn)11項(xiàng)優(yōu)化并進(jìn)行多場景交叉驗(yàn)證效果wKgaomU7p22ABFojAADWQdBO_o4052.gif

借助英特爾在Node.js上的優(yōu)化經(jīng)驗(yàn),雙方攜手制定的Noslate優(yōu)化方案圍繞基于英特爾 架構(gòu)的平臺及相關(guān)軟硬件技術(shù)展開,可分為以下11個優(yōu)化項(xiàng):

利用異步Nginx優(yōu)化加速加解密性能 利用SIMD指令提升緩沖區(qū)換位操作的性能

借助透明大頁技術(shù)實(shí)現(xiàn)性能加速

對新生代空間大小參數(shù)調(diào)優(yōu) 默認(rèn)打開Noslate壓縮指針特性 默認(rèn)打開Short Built-in calls特性 利用PGO實(shí)現(xiàn)性能加速 利用BOLT加速性能 優(yōu)化容器的處理器資源分配 優(yōu)化Noslate主線程的處理器親和性 利用字節(jié)碼緩存,減少函數(shù)式計算框架的冷啟動時間

其中優(yōu)化項(xiàng)1、2是針對英特爾 架構(gòu)平臺所具備的向量化硬件特性而專門設(shè)計,其它優(yōu)化項(xiàng)則可用于英特爾及其它平臺。但一些測試表明,這些優(yōu)化項(xiàng)在基于英特爾 架構(gòu)的平臺上有著更優(yōu)的表現(xiàn)。

為驗(yàn)證 11 個優(yōu)化項(xiàng)的效果,阿里巴巴與英特爾一起基于第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器,在云實(shí)例上開展了交叉測試,并覆蓋了 Ubuntu、Anolis 等不同的操作系統(tǒng)。測試方案基于英特爾開發(fā)的 Node.js 性能測試場景展開,這些測試項(xiàng)都來自現(xiàn)實(shí)世界開源的 Node.js 應(yīng)用代碼或 Node.js 官方的性能測試案例。測試場景包括:Ghost.js、Web Tooling和Function Computing Cold Start up(函數(shù)式計算冷啟動時間)。

其中,Ghost.js 測試場景是在服務(wù)器上啟動多個 docker 實(shí)例(數(shù)量通常與服務(wù)器邏輯核心相同),在服務(wù)器的處理器負(fù)載達(dá)到 90% 以上后,測量服務(wù)器的每秒吞吐量,所有實(shí)例的吞吐量之和就是總性能(值得注意的是,此配置僅用于簡化測試,可能無法反映實(shí)際情況)。而性能測試套件 Web Tooling 測試場景,是將每個 docker 實(shí)例中都有一個 Node.js 進(jìn)程運(yùn)行 Web Tooling 基準(zhǔn)測試,服務(wù)器上將啟動多個 docker 實(shí)例(數(shù)量通常與服務(wù)器邏輯核心相同),在服務(wù)器的處理器負(fù)載達(dá)到 90% 以上后,計算每個 docker 實(shí)例的幾何平均數(shù)乘以實(shí)例數(shù)作為性能結(jié)果。在 Function Computing Cold Start up(函數(shù)式計算冷啟動時間)場景下,在服務(wù)器上啟動多個相同的性能測試容器,當(dāng)服務(wù)器的處理器負(fù)載達(dá)到 90% 以上后,測量每個容器中函數(shù)式計算框架的平均啟動時間。(值得注意的是,這一測試場景主要是面向云服務(wù)提供商,幫助其優(yōu)化 FC 框架代碼,減少啟動延遲)

wKgaomU7p22ABFojAADWQdBO_o4052.gif助Noslate吞吐量提升49%至61%,F(xiàn)C啟動時間降低38%和42%wKgaomU7p22ABFojAADWQdBO_o4052.gif

結(jié)合以上不同測試場景,在每個工作負(fù)載都加入所有可用優(yōu)化項(xiàng)后,阿里巴巴與英特爾基于阿里云最新的第八代企業(yè)級 ECS 實(shí)例 g8i (配置第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器)開展了測試。測試結(jié)果中,F(xiàn)ull Server Load 意味著對運(yùn)行相同工作負(fù)載的多個節(jié)點(diǎn)實(shí)例(基于超線程數(shù)的 64 個實(shí)例)進(jìn)行測試。測試結(jié)果如下2

吞吐量獲益(Ubuntu操作系統(tǒng))

wKgaomU7p22ANG2PAADBibwKxtQ094.png

圖1Ubuntu操作系統(tǒng)中優(yōu)化方案帶來的吞吐量獲益(歸一化)

FC啟動時間降低(Ubuntu操作系統(tǒng))

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圖2Ubuntu操作系統(tǒng)中優(yōu)化方案帶來的FC啟動時間降低(歸一化)

吞吐量獲益(Anolis操作系統(tǒng))

wKgaomU7p26AJ-BIAADIj_ijtnY234.png

圖3Anolis操作系統(tǒng)中優(yōu)化方案帶來的吞吐量獲益(歸一化)

FC啟動時間降低(Anolis操作系統(tǒng))

wKgaomU7p26AOPcGAAB9bDCAmU8274.png

圖4Anolis操作系統(tǒng)中優(yōu)化方案帶來的FC啟動時間降低(歸一化)

綜合來看,11 項(xiàng)優(yōu)化項(xiàng)在基于第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展處理器的平臺上能為 Noslate 工作負(fù)載帶來顯著性能提升。在不同的操作系統(tǒng)中,不同測試場景下的吞吐量獲益可達(dá) 49% 至 61%,而 FC 啟動時間也能分別降低 38% 和 42%。

阿里巴巴與英特爾攜手開展的優(yōu)化方案,被證明可幫助 Noslate 有效提升其在云平臺,尤其是基于英特爾 架構(gòu)的云基礎(chǔ)設(shè)施上的性能表現(xiàn),這讓阿里云上的 Node.js 開發(fā)者能夠以更低的成本獲得更加穩(wěn)定可控的 Node.js 運(yùn)行環(huán)境,并使最終用戶獲得更佳的服務(wù)體驗(yàn)。未來,雙方計劃以龍蜥社區(qū)為合作載體,進(jìn)一步在 Node.js、WebAssembly 等技術(shù)領(lǐng)域上,圍繞第四代英特爾 至強(qiáng) 可擴(kuò)展平臺的特性開展優(yōu)化,并構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化、有代表性的性能測試集來提升真實(shí)工業(yè)級框架的性能。

參考資料

1 數(shù)據(jù)來源于阿里云,如欲了解更多詳情,請聯(lián)系阿里云:https://www.aliyun.com/

2 測試配置,硬件配置:測試平臺:阿里云第八代企業(yè)級ECS實(shí)例g8i;處理器:英特爾 至強(qiáng) 鉑金8475B 處理器(32內(nèi)核,64虛擬處理器);內(nèi)存:256GB;BIOS版本:449e491;Microcode:0x1;操作系統(tǒng)::Ubuntu 22.04.1 LTS/Anolis OS release 8.8;Kernel版本:5.15.0-58-generic for Ubuntu/5.10.134-13.an8.x86_64 for Anolis;Docker版本:23.0.1。軟件配置:Noslate:V16.19.1;Ghost.js workloadV4.4.0;Nginx:V1.18.0;Async Nginx *:V0.4.5;QAT Engine *:V0.6.5;OpenSSL Library *:V1.1.1j;IPP Crypto Library *:2020u3;Ipsec Multi-Buffer Library *:V0.55。(其中標(biāo)*軟件僅使用在Ghost https測試場景中)

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原文標(biāo)題:英特爾攜手阿里巴巴制定多重優(yōu)化方案,助力阿里Noslate吞吐量提升49%至61%

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