高性能集群加速器

高性能計算在2010年顯得尤為火熱。它一改科學計算的傳統形象，在物聯網的浪潮中、在大型分布式網站建設中、在網絡游戲及在線視頻運營等多個領域中都出現了爆發式的增長。但目前企業網、園區網甚至廣域網上，信息業務量的增長都超出了歷史最高水平。尤其是各個IDC的數據流量和計算強度之大，使得單一服務器根本無法承擔。要在提供同樣功能的多臺服務器間實現合理的業務分配，防止出現單臺服務器性能瓶頸，就需要負載均衡設備在其中進行調度分配。

負載均衡不是一個新概念，但對于國內廠商而言，以往涉足的并不多。本次計算機世界實驗室測試的就是浪潮高性能事業部推出的天梭8650G3負載均衡調度器，它作為高性能服務器集群的計算性能協調核心，起到重要的整體處理效率的提升作用。

天梭8650G3采用標準1U機架式設計，采用Intel XeonLynnfield架構四核心處理器，內置12個10/100/1000M自適應電口，部署靈活性較強。其基于Web的圖形管理界面簡單易用，用戶可以根據自身應用進行合理的配置調整。該產品支持HTTP、HTTPS、FTP等基于TCP/UDP的應用協議，具備基于優先級的四層、七層負載均衡算法; 并內置了實時性能監測、服務器負載自動測量、調整、實現會話的連續性等多種功能。

天梭8650G3的管理控制界面由四個功能塊組成，分別是監控管理、服務管理、系統設置和高級設置。在監控管理中有四個選項，分別為處理器、內存、四層服務、七層服務。其中最主要的是四、七層服務的選項，在四層服務，可以看到已經配置好的四層服務的虛擬IP信息、CPS監控圖、與虛擬IP相關的信息，如端口、進入的包速率、發出的包速率、進入的速率、發出的速率等。七層服務中則十分清晰地顯示了七層服務的虛擬IP、相關的配置等信息。整個控制界面清晰明了，具有設置容易、操作簡便的特點。

性能測試

吞吐量性能測試

網絡性能是基于網絡服務產品的基礎，如果沒有出色的網絡處理能力，產品的功能再多，也是徒勞的。在本次評測中，我們對天梭8650G3的六個千兆網絡接口數據包轉發能力進行了一次嚴格的測試。測試環境中，通常是將網絡產品的接口成對進行吞吐、延遲等性能測試;而在實際應用中，流量大多是多個接口對多個接口進行轉發。因此本次測試中，我們對天梭8650G3進行了“全網狀”轉發模式下的測試。

在測試過程中，天梭8650G3雖然在1280Bytes和1518Byte大包情況下出現少量數據幀丟失現象，但在小包處理和數據包轉發性能上整體表現出色。畢竟“全網狀”轉發測試對網絡產品數據包轉發的要求要高于“點對點”的測試。在點對點測試中，天梭8650G3的6個千兆網絡接口可以始終保持100%的吞吐量。

時延性能測試

我們同樣也對天梭8650G3的網絡時延性能進行了一次評測。測試時同樣選擇6個千兆網絡接口，在10%的吞吐量輕載和90%的吞吐量重載情況下進行網絡測試，測試產品的時延性能和在不同負載情況下時延是否會出現較大差異。

天梭8650G3的時延性能出色，無論在10%吞吐量的輕載情況下還是在90%吞吐量的重載情況下，時延均保持在15毫秒以內，并且兩次測試的結果十分接近，從另一方面證明了天梭8650G3具備出色的網絡轉發性能，從而可以保證服務器集群在進行高強度計算狀態下數據的穩定傳輸。

應用性能測試

負載均衡設備主要是應用于集群系統的應用流量分發，因此需要較高的新建會話連接速率和較高的并發用戶數。因此本次測試中同樣對天梭8650G3的HTTP會話連接請求的連接速率和并發用戶數進行了測試。同時還對天梭8650G3在64KB和1MB大小文件下的HTTP應用流量進行了測試。

本項測試在兩種測試環境下進行。在第一種環境中，我們模擬常規數據中心應用部署模式，通過思博論通信提供的最新型應用層測試儀Avalanche 3100同時模擬服務器端和客戶端，利用天梭8650G3的反向網絡地址轉換模式測試該產品的新建會話連接速率、并發用戶數和最大可用帶寬。在第二種環境中，我們模擬現今愈發常見的在線視頻網站的部署模式，通過Avalanche 3100模擬客戶端發出HTTP連接請求，并用一組真實的高性能服務器通過Loopback接口選擇直連路徑對請求進行響應，測試天梭8650G3工作在直接路由模式時的新建會話連接速率。

天梭8650G3在網絡地址轉換模式時自身HTTP新建會話連接速率最高可以達到44307HTTP會話連接/秒。而在直接路由模式為服務器做分發時，由于天梭8650G3采用直接路由策略，結合預設的調度算法，將重構后的請求分派給后端的節點服務器。節點服務器處理后，直接將應答數據返回給用戶。由于處理的結果繞過了天梭8650G3直接返回到客戶，天梭8650G3的計算量大幅減少，因此HTTP新建會話連接速率更可以提高到76548會話連接/秒，并且可以穩定在7.5萬會話/秒。這對于訪問量極大的論壇、新聞等Web網站而言，幾乎可以滿足超過百萬人同時在線，這也是集群環境優化應用的典型參數。

HTTP并發用戶數

HTTP并發連接數的主要測試目的是檢測被測設備在實際應用中，可以同時允許多少用戶進行訪問，并保持訪問連接不被中斷。這在實際網絡應用中具有十分重要的作用。因為，大多數用戶進行網頁訪問時，并不是連接上以后立即終止連接，而需要保持連接部分時間，以對網頁進行瀏覽，沒有較高并發用戶數的支持將會引起網頁停止響應、連接出錯等一系列問題。

天梭8650G3的并發保持用戶連接數性能也十分出色，在HTTP并發用戶數測試中，可以十分輕易地達到同時保持400萬條HTTP連接的成績，此成績是在標配2GB內存狀態下獲得的，而天梭8650G3最大支持16GB內存，顯然也讓性能提升的空間很充裕。

HTTP應用流量

在HTTP應用流量測試中，天梭8650G3的表現一般，在64KB文件下流量664.233Mbps，在1MB大小文件下性能有所提高，最高達到750.620Mbps。而實際應用中，集群狀態下的多服務器連接時會有效減輕負載均衡的壓力，天梭8650G3只需把請求分發給下面服務器，而不再負責流量回傳，因此應用流量性能將有明顯提升。在流量極大的文件服務類網站、視頻類網站等應用中，可以提供超乎想象的后臺數據支持能力。

以上測試均是在天梭8650G3開啟四層負載均衡功能下進行的。

同時天梭8650G3提供的豐富應用中包含七層負載均衡功能，七層負載均衡是工作于應用層的基于內容的轉發的負載均衡服務，重要特點是支持多樣的會話保持策略。8650G3在七層負載中提供三種策略的會話保持:url重定向、cookie注入、ssl session識別。天梭8650G3的這一功能可以為應用日益廣泛的電子商務等提供很好的支持。

天梭8650G3除了支持人性化的Web配置管理外，還支持OLED液晶監控管理，方便用戶對負載均衡器進行監控和維護。

在可靠性方面，天梭8650G3支持雙機熱備功能，避免單點故障，提高了整套系統的可靠性，為用戶提供不間斷服務。同時它還能很好地監控后臺服務器，提供多種監控方法，并且用戶可以自定義監控腳本對后臺服務器進行高級監控，及時將故障服務器移除，保證服務的可用性。

從實際測試結果來看，天梭8650G3負載均衡設備在集群環境下具有出色的表現，面對超越單臺服務器處理能力的海量數據時，它能有效地解決數據集中于一臺服務器時出現的瓶頸問題; 更有助于在高性能計算(科學計算、物聯網等)領域中，充分提升集群的整體響應能力和計算能力。在此之前，負載均衡設備國內廠商還是短板，而天梭8650G3的出現，彌補了現今高性能計算解決方案中的短板，其高性能、全自主技術的概念是值得我們關注的。