近年來，在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展下，數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力也面臨著越來越高的挑戰(zhàn)。就數(shù)據(jù)中心的CPU處理器選擇而言，AMD因其最新一代EYPC處理器的強(qiáng)勁性能、低功耗以及低成本的優(yōu)勢逐漸贏得主流云廠商的青睞。

　　據(jù)悉，AWS、Google云、UCloud、Azure、IBM Cloud、騰訊云等云商均已推出基于AMD EYPC CPU型的云主機(jī)，屬于云廠商中的先行者。為了便于用戶直觀比較不同云商的AMD云主機(jī)的性能差異，2020年5月初，CIO時(shí)代學(xué)院發(fā)起了針對市面上幾款主流的AMD云主機(jī)測試。本次測試的AMD型云主機(jī)在保持盡量相同的測試環(huán)境下，提供客觀公正的測試數(shù)據(jù)，從技術(shù)層面對不同廠商的AMD云主機(jī)進(jìn)行性能（CPU、磁盤、網(wǎng)絡(luò)等）與性價(jià)比測評分析。

　　一、選型說明

　　本次參與實(shí)測的AMD云主機(jī)型號分別是國內(nèi)的UCloud快杰型AMD、騰訊云SA2，國外的AWS m5a、Google云n2d。在高性能云主機(jī)的常用配置中，我們對四家云商分別選擇了8核32G和2000G 數(shù)據(jù)盤。下圖是具體的配置信息：

　　圖1：云主機(jī)配置詳情

　　二、測試方法

　　本次測試主要利用Unixbench性能測試工具、Pi圓周率測試、FIO、Netperf等測試方法，對云主機(jī)的CPU性能、磁盤性能和內(nèi)網(wǎng)質(zhì)量等分別進(jìn)行測試，此外還針對Nginx、MySQL、ClickHouse三種常見的應(yīng)用場景做了測試比較。

　　本報(bào)告中的每項(xiàng)測試指標(biāo)均以3次測試的平均值作為最終數(shù)據(jù)，且云主機(jī)每完成一次測試需空跑 8 小時(shí)以上再進(jìn)行下一次測試。

　　圖2：云主機(jī)測試明細(xì)

　　三、實(shí)際性能考察

　　為了更加清晰直觀的展示四款A(yù)MD云主機(jī)的性能差異，我們摘取了本次測試結(jié)果中的幾個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)以供大家參考，包括CPU耗時(shí)、磁盤IOPS、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)PPS、TPS/QPS等等。

　　1、CPU性能

　　CPU是云主機(jī)操作系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的根本，CPU的運(yùn)行時(shí)間在很大程度上決定了云主機(jī)的性能。我們在相同測試環(huán)境下使用bc命令進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)為 5000，測試耗時(shí)越短則表明性能越好。搭載了AMD EYPC處理器的四款云主機(jī)，在CPU性能上是否有差距呢？我們來一探究竟：

　　圖3：CPU運(yùn)算平均耗時(shí)（由短到長排列）

　　根據(jù)上圖我們可以直觀的看出，在8核CPU的情況下計(jì)算PI圓周率時(shí)，UCloud耗時(shí)最短為16.54秒，AWS耗時(shí)最長為21.11秒，騰訊云和Google云則相差不大，分別為17.42秒和18.02秒。UCloud相比騰訊云和Google云可減少0.88秒～1.48秒的CPU耗時(shí)，比AWS可節(jié)省大約4.57秒的運(yùn)行時(shí)間。由此可見，與另外三家對比，UCloud的AMD云主機(jī)在CPU性能上最高可提升21.6%。

　　2、磁盤性能

　　在云主機(jī)的存儲(chǔ)性能方面，IOPS和IO時(shí)延作為衡量磁盤性能的重要指標(biāo)，理論上， IOPS越大越好，時(shí)延越低越好。本次測試我們使用的FIO工具選擇了libaio引擎測試，塊大小配置為4k,測試生成的文件大小為200G。這里我們主要觀察隊(duì)列深度分別為 1*1 和 7*16的情況下，磁盤每秒隨機(jī)讀寫的操作次數(shù)以及平均時(shí)延。

　　圖4：隊(duì)列深度 1*1 的隨機(jī)讀寫

　　圖5：隊(duì)列深度 1*1 的平均時(shí)延

　　圖6：磁盤隨機(jī)讀寫于隊(duì)列深度 1*1 詳細(xì)數(shù)據(jù)表

　　圖7：隊(duì)列深度 7*16 的隨機(jī)讀寫

　　圖8：隊(duì)列深度 7*16的平均時(shí)延

　　圖9：磁盤隨機(jī)讀寫于隊(duì)列深度 7*16 詳細(xì)數(shù)據(jù)表

　　由數(shù)據(jù)圖表可見，在隊(duì)列深度1*1和7*16時(shí)，UCloud的IOPS和平均時(shí)延都具有明顯優(yōu)勢，而其他三家相差不大。在隊(duì)列深度為1*1時(shí)，UCloud隨機(jī)讀的數(shù)量是排名第二的AWS的2.5倍，而隨機(jī)寫的數(shù)量更是比排名靠后的騰訊云高出10倍。在隊(duì)列深度為7*16時(shí)，UCloud隨機(jī)讀寫能力依然表現(xiàn)突出，是排名第二的騰訊云的4倍，AWS和Google云比較接近，均不太理想。

　　3、網(wǎng)絡(luò)性能

　　云主機(jī)每秒所處理的網(wǎng)絡(luò)包數(shù)量是內(nèi)網(wǎng)性能的核心指標(biāo)，內(nèi)網(wǎng)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)情況直接會(huì)影響服務(wù)之間的交互。 本次內(nèi)網(wǎng)性能測試中，我們使用了Netperf網(wǎng)絡(luò)性能測試工具，通過8臺輔助機(jī)和1臺測試機(jī)，使用UDP協(xié)議+小包，小包大小為 1byte，在同等情況下，統(tǒng)計(jì)測試機(jī)每秒收到包的數(shù)量。下面，我們來看看這四款云主機(jī)的表現(xiàn)：

　　圖10：內(nèi)網(wǎng)平均每秒收包數(shù)（由多到少排列）

　　通常情況下，云主機(jī)每秒接受的小包數(shù)量越多，則表明內(nèi)網(wǎng)質(zhì)量越好。根據(jù)上圖測試結(jié)果可以看出，UCloud每秒接受小包數(shù)量最多，約為378.64萬個(gè)左右，相當(dāng)于騰訊云的2.5倍，而Google云、AWS和騰訊云這三家云平臺每秒接收數(shù)在150-180萬左右，其數(shù)量差距不是很大，都有較大提升空間。

　　4、特定場景表現(xiàn)

　　Nginx測試

　　Nginx 是一個(gè)高性能的HTTP和反向代理web服務(wù)器，是網(wǎng)站門戶用戶的首選。Nginx具有并發(fā)能力非常強(qiáng)的特點(diǎn)，因此對運(yùn)營商主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)能力要求非常高。根據(jù)Nginx的每秒處理請求數(shù)，就可以看出服務(wù)器的抗壓能力。

　　我們使用ab壓測工具進(jìn)行測試，ab工具可以創(chuàng)建多個(gè)并發(fā)訪問線程，模擬多個(gè)訪問者同時(shí)對某一個(gè)URL地址進(jìn)行訪問，其原理類似CC攻擊。因此，在這樣高并發(fā)的測試下每秒處理請求數(shù)越大表現(xiàn)越好，單請求耗時(shí)與測試耗時(shí)越少則表現(xiàn)越好，也意味著訪問請求丟失越少。

　　圖11：Nginx平均每秒收包數(shù)（由多到少排列）

　　圖12：Nginx測試詳細(xì)數(shù)據(jù)表

　　上圖是我們根據(jù)ab壓測請求數(shù)200萬，一次并發(fā)請求數(shù)為500得出的平均數(shù)據(jù)，很明顯可以看出UCloud在這次壓力測試下，各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)最佳，遠(yuǎn)超出其他云平臺。在每秒處理請求數(shù)上，UCloud高出騰訊云2倍， Google云、AWS、騰訊云分別位居第二、三、四位；在單請求耗時(shí)和測試耗時(shí)方面，UCloud也僅占其他三家的1/3左右時(shí)長。

　　MySQL測試

　　MySQL數(shù)據(jù)庫的性能狀態(tài)通常可以反映服務(wù)器的CPU、內(nèi)存和磁盤性能，也更能體現(xiàn)出云主機(jī)的性能差異。我們使用sysbench基準(zhǔn)測試工具對數(shù)據(jù)庫中一個(gè)表存放2000萬條數(shù)據(jù)，并同時(shí)開啟500個(gè)線程，得出結(jié)果數(shù)據(jù)：每秒請求數(shù)QPS與每秒事務(wù)數(shù)TPS越大，則表現(xiàn)越好；測試耗時(shí)與平均時(shí)延越小，則表現(xiàn)越好。

　　圖13：MySQL QPS對比（由多到少排列）

　　圖14：MySQL TPS對比（由多到少排列）

　　圖15：MySQL測試詳細(xì)數(shù)據(jù)表

　　QPS和TPS作為衡量數(shù)據(jù)庫性能的關(guān)鍵指標(biāo),也是云主機(jī)性能的直接體現(xiàn)。根據(jù)上圖測試數(shù)據(jù)可以看出，在MySQL場景下，UCloud的QPS和TPS請求數(shù)量均表現(xiàn)超前，騰訊云緊隨其后排名第二， AWS和Google云分別位列第三、第四。經(jīng)計(jì)算得出，UCloud 云主機(jī)的QPS和TPS比其他三家均高出38%～70%左右的性能。

　　ClickHouse測試

　　ClickHouse是一個(gè)用于聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）的列式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，會(huì)使服務(wù)器上一切可用的資源，以最自然的方式并行處理大型查詢。ClickHouse目前已經(jīng)被很多用戶應(yīng)用于大數(shù)據(jù)分析處理業(yè)務(wù)上，因而對ClickHouse的支持能力，同樣是云主機(jī)性能是否良好的一個(gè)重要體現(xiàn)。

　　我們在云主機(jī)上安裝單機(jī)版本 ClickHouse19，在 ClickHouse 上做數(shù)據(jù)分組查詢，測試數(shù)據(jù)集：ontime，16G，183.95 million rows。然后取前 10 條數(shù)據(jù)，最終耗時(shí)越短，則表現(xiàn)越好。

　　圖16：ClickHouse測試耗時(shí)（由短到長排列）

　　根據(jù)上圖可以看出，UCloud耗時(shí)最短為2.067秒，與緊隨其后的騰訊云差距不是很大，但Google云耗時(shí)最長，且UCloud最終耗時(shí)比Google云可降低大約42%。

　　四、綜合性價(jià)比考察

　　性能得分

　　除了上文所述的AMD云主機(jī)各項(xiàng)基礎(chǔ)性能測試外，為了進(jìn)一步展現(xiàn)該云平臺AMD云主機(jī)的綜合性能(如系統(tǒng)調(diào)用、讀寫、進(jìn)程、圖形化測試、2D、3D、運(yùn)算等)，我們利用Unixbench工具進(jìn)行測試，得出一個(gè)直觀的數(shù)據(jù)來進(jìn)行對比。

　　圖17：云主機(jī)平均性能得分（由高到低排列）

　　根據(jù)上圖的測試結(jié)果，我們可以看到在8核AMD云主機(jī)的配置下，UCloud性能得分最高約為6720.4，騰訊云排名第二，性能得分為5378.4， AWS相對較低，性能得分為3732.8，且UCloud性能得分比其他三家分別高出約25%～80%，優(yōu)勢還是非常明顯的。

　　關(guān)于價(jià)格

　　在充分比較了四款A(yù)MD云主機(jī)的性能差異后，接下來就是用戶最為關(guān)心的問題——價(jià)格。下圖我們是以AMD為前提下選擇相同配置的云服務(wù)器的每月價(jià)格，所有云主機(jī)都是以官網(wǎng)實(shí)時(shí)購買價(jià)格進(jìn)行記錄，其中AWS是年付價(jià)格折算成每月單價(jià)（備注：由于國外云廠商的價(jià)格受匯率波動(dòng)的影響，這里僅顯示本次測試期間的實(shí)時(shí)核算價(jià)格）。

　　圖18：云主機(jī)單價(jià)對比（價(jià)格由高到低）

　　從價(jià)格上來看，我們可以比較明顯的看到，UCloud快杰型AMD機(jī)型在價(jià)格上有非常大的優(yōu)勢，每月價(jià)格僅為1960元；騰訊云SA2機(jī)型的每月價(jià)格為2985.5元排名第二，均比國外的Google云和AWS優(yōu)惠，且UCloud價(jià)格與國內(nèi)騰訊云相比還可以節(jié)省約34%。其中AWS m5a機(jī)型的單價(jià)最高，平均每月價(jià)格折算下來要花費(fèi)12140元，是UCloud快杰型AMD云主機(jī)的6倍左右。

　　性價(jià)比

　　通常情況下，如果綜合性能與實(shí)際價(jià)格成正比的話，用戶是很難作出選擇的。如何在相同預(yù)算內(nèi)獲得更高的云主機(jī)性能是關(guān)鍵。因此，為了更能直觀的體現(xiàn)出AMD云主機(jī)的價(jià)格與綜合性能之間的關(guān)系，我們根據(jù)性價(jià)比公式：性價(jià)比=性能得分/單價(jià), 得分?jǐn)?shù)據(jù)越大,性價(jià)比越高，性價(jià)比高則反映了在價(jià)格相同的情況下云主機(jī)性能越好。

　　圖19：云主機(jī)性價(jià)比排行（由高到低）

　　圖20：云主機(jī)性價(jià)比詳細(xì)數(shù)據(jù)表

　　根據(jù)上圖數(shù)據(jù)，我們可以明顯看出UCloud的性價(jià)比最高為3.43，騰訊云排名第二為1.8，Google云排名第三為1.1，而AWS性價(jià)比最低僅有0.31。由此可見，UCloud性價(jià)比也遠(yuǎn)超其他三家，經(jīng)計(jì)算，UCloud性價(jià)比大約是排名第二的騰訊云的1.9倍，甚至比國外AWS高出10倍。也就是說花同樣的價(jià)錢，選擇UCloud 快杰型AMD云主機(jī)可以收獲最高的性能體驗(yàn)。

　　五、測評總結(jié)

　　本次測試報(bào)告主要針對國內(nèi)外主流云廠商的8核32G配置的 AMD型云主機(jī)：騰訊云SA2機(jī)型、UCloud快杰型AMD機(jī)型、AWS m5a機(jī)型、Google云n2d機(jī)型的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行對比分析。綜合平均數(shù)據(jù)顯示，無論是在性價(jià)比，還是在 CPU 性能、磁盤性能、內(nèi)網(wǎng)質(zhì)量上，四家云商的AMD云主機(jī)都各有優(yōu)劣。但是總體而言，UCloud 云主機(jī)在此次測試中，各項(xiàng)測試結(jié)果都表現(xiàn)優(yōu)異，用戶在實(shí)際選型時(shí)，可綜合考慮以上測試結(jié)果及詳細(xì)數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)際的采購需求進(jìn)行選型決策。

標(biāo)簽： 云計(jì)算 大數(shù)據(jù) 人工智能 數(shù)據(jù)中心 計(jì)算能力 低功耗 

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