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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 ，K8凯发·国际官方网站宣布了基于英特尔® 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MemKeyDB应用计划。
Redis是一个高性能的键值漫衍式数据库 ，具有微秒级的数据存取速率 ，普遍应用于游戏、视频、新闻、导航等领域。在Linux Kernel 5.1版本之后支持KMEMDAX机制 ，这种机制把持久内存作为易失性内存使用 ，将长期内存接入内存管理系统 ，数据可以被分类存储进DRAM或者长期内存 ，阻止DRAM耗尽 ，坚持最佳性能运转状态。MemKeyDB基于Antirez维护的Redis焦点代码 ，依赖互联网客户起劲孝顺代码 ，知足中国互联网客户快速迭代、解决营业中痛点的需求而爆发的一个Redis分支版本 ，它实现了通过动态阈值算法来控制数据的漫衍。
挑战：内存本钱限制了容量扩展
MemKeyDB的强劲性能很洪流平上是由于其将所有数据都存储在内存中 ，MemKeyDB的可用内存受限于服务器关于内存容量的支持 ，这导致MemKeyDB泛起部分数据不可存储在内存中 ，溢出到磁盘 ，MemKeyDB性能优势将无法充分验展的情形。
古板的解决计划是使用MemKeyDB的集群功效来解决内存缺乏的问题 ，但这样意味着企业要采购大宗的内存 ，并且为了扩展内存 ，企业将不得不安排更多的服务器 ，这增添了企业的本钱压力。
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 ，同样需要与古板的DDR4 DRAM共存 ，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200系列视为易失性系统内存（无数据长期性） ，将DRAM用作高速缓存 ，无需更改应用即可提供较多内存容量 ，并且性能靠近 DRAM ，能够以更低的本钱提供更大的内存容量。
App Direct模式 ，能够实现较大内存容量和数据长期性 ，软件可以将DRAM和英特尔®傲腾?长期内存作为内存的两层举行会见。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 ，使用缓存一致性、字节可寻址特征 ，提供低延迟 ，支持更大的数据集。
图2：英特尔®傲腾?长期内存事情模式
本计划使用傲腾长期内存来扩展内存容量 ，以解决服务器内存缺乏的问题。 Linux Kernel 5.1以后 ，支持KMEMDAX ， AD模式可以将管理的长期内存空间交给MMU（内存管理单位）管理 ，这样从系统中可以将长期内存作为一个和DRAM相类似的匿名空间 ，长期内存作为一个较慢 ，较大的内存节点。系统中长期内存和DRAM同时保存 ，将MemKeyDB的索引数据放到DRAM中 ，而将用户数据放到长期内存。使用动态阈值管理数据漫衍 ，即可以包管较小的索引数据和生命周期较短并频仍会见的数据只管放到内存中 ，又可以包管DRAM和长期内存切合一定的容量比例 ，从而抵达包管性能的条件下 ，降低系统TCO的目的。
图3：BPS内存扩展计划与DRAM计划比照
本次使用Benchmark测试了MemKeyDB在DRAM和PMem平台下的性能
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设置项 |
BPS |
DRAM |
硬件设置 |
CPU |
2*Icelake 6348 2.60GHz（112 vcore） |
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Memory |
256G（16*16G DDR4） |
1T（32*32G DDR4） |
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Apache Pass |
1T（8*128G） App Direct |
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Disk Drive |
2*480T SSD |
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Network |
2*10Gbps |
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表1：计划比照设置
图4：DRAM vs BPS（8+4）测试效果比照
测试效果说明 ，MemKeyDB开启同样实例数的场景下 ，BPS在延迟和吞吐量方面与DRAM基内情当 ，可以抵达DRAM的97%以上。
在MemKeyDB应用下BPS的性能和稳固性优异 ，英特尔傲腾长期内存提供了高性价比的内存扩展计划让MemKeyDB使用更多的内存,可用内存容量提升25% ，并显著降低内存本钱。
