AgileCLOUD – INAP AgileCLOUDのディスクをbenchmarkする

今回のブログでは、AgileCLOUDをご紹介しよう。AgileCLOUDは、INAP米国本社が提供するIaaSの、仮想マシンの名称だ。前回紹介したAgileSERVERと並んでINAP米国本社の主力サービスとなっている。とはいえ、スペックやお値段をそのまま紹介するような野暮なことはせず、技術ブログの名にふさわしく、パフォーマンス測定などしてみた次第だ。

My name is Maniwa, Business Development Manager at INAP Japan, also known as Agile Cloud cut-throat mogul. In this blog I will introduce INAP AgileCLOUD. AgileCLOUD is a virtual machine cloud service of INAP along with bare-metal cloud, known as AgileSERVER. This technical blog of INAP Japan is meant to be geeky and techy, so I benchmarked the performance of it.

ところで、今回は日本語と英語でポストしている。アバンギャルドな試みだ。なぜか。朋ありて遠方より来る。なんと、私の自己満悦に近い偏屈なブログを読んでくれた方から、英語でお問い合わせをいただいたのだ。これは、是非とも日英両方で書かないといけない。私は奮い立って、またもや頼まれもせぬのに筆を執った次第だ。

By the way, we had an inquiry about AgileSERVER, in English, from someone who read my blog post. I was so moved and I had a nosebleed. I made up my mind that I should definitely write my blog in both Japanese and English. We are living in a globalized world. My friends are out there.

さて話を戻すと、AgileCLOUDのこだわりとして安定したパフォーマンスが挙げられる。各個のインスタンスが速いだけでなく、他のインスタンスを邪魔しないよう考慮されている。例えばAgileCLOUDのflavorには小・中規模向けのAシリーズと、大規模向けBシリーズがある。コストパフォーマンスに優れたAシリーズは、仮想マシンのvCPU：ホストマシン上の物理CPU比を最大でも1：3に抑えている。

Let’s get back to work. One of the points that AgileCLOUD sticks to is stability of performance. Not only is each AgileCLOUD instance fast, but are also restricted so not to bother neighboring instances, which is called noisy neighbor syndrome. For example, we have A series and B series of virtual machine flavors. A series is ideal for average workloads such as websites and small databases. B series is designed for more demanding workloads including medium databases, complex websites and scheduled batch processing tasks that require additional memory and higher network throughput. The oversubscription ratio of virtual CPU to physical CPU core is limited to three in the A series virtual machines. See below.

高パフォーマンス向けBシリーズに至っては1：1である。
B series instances have no CPU oversubscription.

かつ、別料金の永久外部ストレージサービスであるSolidFireストレージのIOPSは、4,000に制限している。IOPS=4,000で上限をかけてしまっては、決して高速な部類に属さないと思うかもしれないが、これは保障された値なのである。OSがインストールされるデフォルトのローカルディスクに関しては、こういった保障はない。何故なら、各個のローカルディスクは他のインスタンスと共用しており、（Aシリーズは）1：3のoversubscriptionがあるからだ。

Also, the IOPS of our centralized persistent storage, SolidFire, is limited to 4,000 IOPS. You may think that 4,000 IOPS is not so fast, but we do guarantee that speed at any time. As for the default local storage of each VM, the IOPS is not guaranteed since it is shared with other VMs and oversubscription of the CPU up to three is present.

もちろん、ディスクは全てSSDだ。
Without doubt these storage disks are all SSD.

私がこのブログでお見せするのは、このローカルディスクと外部ディスクであるSolidFireの、fioによるベンチマークだ。まず、二種類のインスタンスを立ち上げた。Aシリーズのミディアムサイズと、Bシリーズのミディアムサイズだ。両方ともCentOS 7である。ローカルディスクがXFSなので、SolidFireディスクも同じくXFSでフォーマットした。このディスク達に対して、ランダムreadとランダムwriteを実施した。テスト環境は下記の通りだ。

What I am going to show you is how to benchmark these local and SolidFire disks using fio. I booted two instances; one is an A series medium and the other a B series medium. Both instances are CentOS 7. The file system of the local storage is XFS, so I formatted the SolidFire disks as XFS, too. On both VMs, I executed random read and random write on both local and SolidFire disk. This is the test environment I used.

ベンチマークを走らせる時刻を、お互い邪魔せぬよう設定した。
This is the execution time of the benchmark. I staggered the start time to prevent noisy neighbors.

Preparation

まずOpenStackのdashboardより、二個の10GBボリュームを切り出した。そして、/dev/vdbとして接続した。

First I created two volumes on OpenStack Horizon Dashboard as below. They are 10GB. I attached them to /dev/vdb on each instance.

他にもいくつかボリュームが散見できるが、気にしないで欲しい。いずれもうちのNOCチームで先行して試験しているものである。

You can see some other volumes, but please ignore them. Some of our NOC members are also testing Agile Cloud. If I delete them they are going to kill me, although I deleted the NOC manager’s instances and I am still alive, so who cares?

fdiskでSolidFireボリュームにパーティションを設定した。
Let’s partition the SolidFire volume with fdisk.

# fdisk -l

Disk /dev/vda: 85.9 GB, 85899345920 bytes, 167772160 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk /dev/vdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes, 20971520 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x744cae90

Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/vdb1            2048    20971519    10484736   83  Linux

 

XFXでフォーマットする。
Format the partition as XFS.

# mkfs.xfs /dev/vdb1

 

/mntにマウントする。
Mount the disk under /mnt.

# mount /dev/vdb1 /mnt
# mount | grep vdb1
/dev/vdb1 on /mnt type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)

fioをインストールするには、EPELレポジトリを有効化する。
To install fio, you should enable the EPEL repository.

# yum install epel-release
# yum install fio

 

Testing

fioコマンドは下記の通り。
Here are the fio commands that I used.

For local disk: /dev/vda1

[Random read]
/usr/bin/fio --name=randread\
 --readwrite=randread\
 --direct=1\
 --ioengine=libaio\
 --bs=4k\
 --iodepth=64\
 --size=5G\
 --filename /root/benchmark/test.dat\
 --gtod_reduce=1

[Random write]
/usr/bin/fio --name=randwrite\
 --readwrite=randwrite\
 --direct=1\
 --ioengine=libaio\
 --bs=4k\
 --iodepth=64\
 --size=5G\
 --filename /root/benchmark/test.dat\
 --gtod_reduce=1

 

For SolidFire disk: /dev/vdb1

[Random read]
/usr/bin/fio --name=randread\
 --readwrite=randread\
 --direct=1\
 --ioengine=libaio\
 --bs=4k\
 --iodepth=64\
 --size=5G\
 --filename /mnt/test.dat\
 --gtod_reduce=1

[Random write]
/usr/bin/fio --name=randwrite\
 --readwrite=randwrite\
 --direct=1\
 --ioengine=libaio\
 --bs=4k\
 --iodepth=64\
 --size=5G\
 --filename /mnt/test.dat\
 --gtod_reduce=1

 

後はcronでスケジュールするだけだ。試験期間は5月1日より5月8日だ。ちょっと待ってくれ、5月はゴールデンウィークじゃないか。日本の経済は止まってるじゃないか。測定結果をでっち上げようとしているのでは？と怪しんだかもしれないが、心配ご無用。試験に使っているリージョンは、アメリカはDallasだからだ。

Then I scheduled these with cron. The testing period is from May 1st to May 8. Wait, the first week of May is Golden Week in Japan, isn’t it? Many of Japanese companies are closed, so you want better results, don’t you? Don’t worry. I am using VMs running in INAP Dallas data center. Japanese Golden Week and May blues don’t matter there…

Result

A series – local disk – random read and write
さて結果を見てみよう。先にも触れたように、ローカルディスクのIOPSは保障していない。値の変動はあるものの、比較的高いパフォーマンスを維持しているのがお分かりいただけるだろう。最低でもreadは47,000 IOPS、writeは6,000弱IOPSだ。

As I said earlier, the IOPS of the local disk is not guaranteed. As you can see, the results show many ups and downs but stay mostly at high IOPS level.

A series – SolidFire disk – random read and write
これとは対照的に、SolidFireでの結果は安定している。4,000 IOPSに制限しているからだ。
In contrast, the result of the SolidFire storage was consistent since it is limited to 4,000 IOPS.

 

B series – local disk – random read and write
次に、Bシリーズの結果を見てみよう。BシリーズはAシリーズに比べパワーがあるので、ローカルディスクへの書き込みパフォーマンスがAシリーズより良い結果となった。

Next, let’s look at the results of B series instance. This has a higher spec than A series, so the result of writing is better than that of the A series.

比較的高パフォーマンスを保ちつつも、グラフの上下が激しい。
Generally the performance is high, however you can see variations between peaks and troughs.

B series – SolidFire disk – random read and write
やはり4,000 IOPS保障のため、4,000弱IOPSで安定しているのが分かる。
Again the graph is relatively consistent at slightly under 4,000 IOPS.

今回の結果では標準で使えるローカルディスクの結果が非常に良いが、何せ無保証である。インスタンス数の増加等により、このパフォーマンスがいつまでも保てるという保障はない。それに比べ、別料金のSolidFireストレージであれば、安定したパフォーマンスが保障される。

This time the result of the local disk was much better than that of the SolidFire storage. However, this local disk is non-guaranteed. You may not get the same level of performance when there is an increase in the number of instances. Compared to that, the SolidFire storage can provide a guaranteed performance.

以上である。我々のAgileCLOUDは必ずや皆さんのニーズを満たすと信じている。Agileクラウドに関するご質問は、info@unitasglobal.co.jpにいただければ幸いである。

That’s all for this blog. I am sure our AgileCLOUD will meet your needs. If you have any question, please send email to info@unitasglobal.co.jp.

事業戦略部
事業開発担当マネージャー
間庭 一宏

Corporate Development Dept.
Agile Cloud Cut-Throat Mogul
Kazuhiro Maniwa