如何通过DRAM和PMEM方式部署内存数据库Redis

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如何通过DRAM和PMEM方式部署内存数据库Redis

2023-06-16 10:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

在ACK环境下，通过修改应用内存分配部分函数对PMEM（Persistent Memory）设备直接访问，可以实现接近DRAM访问的吞吐和时延。本文主要介绍如何在大容量内存场景下通过DRAM及PMEM方式部署内存数据库Redis。

背景信息

在大容量内存场景下使用非易失性存储卷的直接内存访问（Direct Memory）方式部署内存数据库Redis的优势：

声明化非易失性存储卷内存访问，降低非易失性存储卷的使用复杂度。同样容量内存节省30%~50%的成本。最小化应用修改。

Redis以直接内存访问方式使用非易失性存储设备调用MMAP对PMEM的连续地址空间进行映射。此场景下需要使用特定的Redis版本，可参考本文示例获取Redis镜像。

通过DRAM部署Redis内存数据库

内存（DRAM）可以提供优异的访问性能，但掉电时数据容易丢失且价格昂贵，不益于大容量内存使用。

执行以下命令部署Redis服务。kubectl apply -f redis-normal.yaml

redis-normal.yaml模板示例如下所示：

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: redis-normal labels: app: redis-normal spec: selector: matchLabels: app: redis-normal template: metadata: labels: app: redis-normal spec: containers: - name: redis image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/plugins/redis:v1-normal imagePullPolicy: Always resources: requests: memory: 30Gi limits: memory: 30Gi 执行以下命令查看Redis服务。kubectl get pod | grep redis-normal

预期输出：

redis-normal-*** 1/1 Running 0 4d8h 执行以下命令测试Redis写性能。LD_PRELOAD=/usr/local/lib/libmemkind.so redis-benchmark -d 102400 -t set -n 1000000 -r 1000000

预期输出：

1000000 requests completed in 13.03 seconds 76751.86 requests per second

从以上预期输出可以得出：通过DRAM部署的Redis内存数据库，每秒大约处理76751个请求。

通过PMEM部署Redis内存数据库

持久化内存PMEM既兼顾非易失性存储，又接近DRAM的使用方式和速度。

执行以下命令部署Redis内存数据库。kubectl apply -f redis-normal.yaml

redis-normal.yaml的示例模板如下所示：

apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: pmem-pvc-direct spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 60Gi storageClassName: csi-pmem-direct --- apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: redis-pmem-direct labels: app: redis-pmem-direct spec: selector: matchLabels: app: redis-pmem-direct template: metadata: labels: app: redis-pmem-direct spec: containers: - name: nginx image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/plugins/redis:v1-pmem imagePullPolicy: Always volumeMounts: - name: pmem-pvc mountPath: "/mnt/pmem" volumes: - name: pmem-pvc persistentVolumeClaim: claimName: pmem-pvc-direct 执行以下命令查看部署的Redis。kubectl get pod | grep redis-pmem-direct

预期输出：

redis-pmem-direct-5b469546db-5tk2j 1/1 Running 0 4d9h 执行以下命令测试Redis写性能。LD_PRELOAD=/usr/local/lib/libmemkind.so redis-benchmark -d 10240 -t set -n 1000000 -r 1000000

预期输出：

1000000 requests completed in 19.89 seconds 50266.41 requests per second

从以上预期输出可以得出：通过PMEM部署的Redis内存数据库，每秒大约处理50266个请求。

相比DRAM部署Redis内存数据库的写性能，PMEM部署的Redis内存数据库的写性能降低仅约34%，读性能不受影响，但成本下降50%。同时使用非易失性存储卷对机型ecs.ebmre6p.26xlarge 1.5TB的PMEM内存空间，相比于普通内存数据库容量提升了4倍。

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