Cassandra工作负载简介
被数千家公司所认可的开源 NoSQL 分布式数据库
AMPERE—赋能未来
Ampere® Altra® 和 Ampere® Altra® Max 处理器是为云原生应用构建的完整片上系统 (SOC) 解决方案。 Ampere Altra 最多支持80个，Ampere Altra Max 最多支持 128 个高性能Aarch64内核。 除了提供大量高性能内核外，其创新架构还提供可预测的高性能、线性扩展和电源效率。
Apache Cassandra 是一个开源 NoSQL 分布式数据库，因其在性能毫不妥协的情况下，具备非常好的可扩展性和高可用性，受到数千家公司的认可。在商用硬件或云基础设施上的线性可扩展性和经过验证的容错性使其成为关键任务数据的完美平台。
在本工作负载简介中，我们将 Ampere Altra Q80-30 和 Ampere Altra Max M128-30 与运行 Cassandra 的 Intel® Xeon® 8380 和 AMD EPYC™ 7763 处理器进行比较，测试他们各自的吞吐量和延迟。
在 AMPERE ALTRA 和 ALTRA MAX 处理器上部署Cassandra
Ampere Altra 和 Ampere Altra Max 通过使用创新的架构设计、以一致的运行频率以及更能抵抗“相邻干扰”问题的单线程内核，为 Cassandra 等云原生应用提供卓越的性能，可以让工作负载在负载不断增加的情况下，以可预测的方式或最小的差异下运行。
Ampere处理器旨在提供卓越的电力效率，提供行业领先的性能/瓦特能力和更低的碳足迹。
在AMPERE 处理器上运行 MySQL 的收益
云原生：Ampere Altra 和 Ampere Altra Max 处理器从头开始专为云客户设计，非常适合 Cassandra 等云原生应用。
可扩展性：凭借创新的横向扩展架构，Ampere Altra 和 Ampere Altra Max 处理器具有高核心数和引人注目的单线程性能，以及所有核心的一致频率设计，提供更高的CPU整体性能。
高能效：行业领先的能效使 Ampere Altra 和 Ampere Altra Max 处理器能够达到具有竞争力的原始性能水平，同时消耗比竞争对手低得多的功率。
Ampere Altra Max 处理器
- 128个 64-bit内核，最大主频3.0 GHZ
- 单核 64 KiB i-Cache, 64 KiB d-Cache
- 单核 1MiB L2 Cache
- 16MB SLC （System Level Cache）
- 一致性网格互联架构
内存
- 8x72 bit DDR4-3200 channels
- 支持ECC & RAS
- 最大可配 16x DIMMS (2 DPC) 和 4TB 内存容量
外部连接
- 单颗CPU提供128路 PCIe Gen4
- 支持双路一致性互联
- 4x16路 CCIX协议通道
系统
- Armv8.2 指令集，SBSA Level 4认证
- 高级电源管理模块
性能
- SPECrate®2017 Integer Estimated: 350
基准测试配置信息
Cassandra 测试是在具有相同内存、网络和存储配置的裸机单路槽服务器上执行的，每种平台采用相同的配置。测试的处理器包括：AMD EPYC 7763 (Milan), Intel Xeon 8380 (Ice Lake), Ampere Altra Q80-30, and Ampere Altra Max M128-30。
该测试是使用 Cassandra 压力作为负载生成器来对 Cassandra 进行基准测试的。每个测试都配置为使用多个线程和多个客户端，并运行 3 分钟。
建议使用 JDK-15（使用正确编译项的 GCC 10.2 编译）或更高版本编译 Cassandra，因为较新的 java 版本在生成优化代码方面取得了重大进展，可以提高 Aarch64 应用程序的性能。
G1GC 被用作 java 编译器，可以为 jvm 提供了适当的内存和线程。 Cassandra 数据存储在 NVMe 上，而 commitlog 存储在 tmfs 上。
我们使用了CentOS 8.4（内核 4.18）和 Cassandra 4.0.1。 对于每个测试，使用相似数量的客户端来生成对 Cassandra 的请求。
由于在指定的服务水平协议 (SLA) 下测量吞吐量更符合实际情况，因此使用了 10 毫秒的 99 个百分位延迟 (p.99)。 这确保了 99% 的请求在最坏情况下的响应时间不超过 10 毫秒。
测试运行了 3 分钟，预热时间为 90% 写入和 10% 读取，这是 Cassandra 的关键用法，因为 Cassandra 针对写入操作进行了优化。 最初使用适当数量的客户端和线程来加载一个 Cassandra 实例，同时确保 p.99 延迟最多为 10 毫秒。
接下来，Cassandra 实例的数量不断增加，直到一个或多个实例违反 p.99 延迟 SLA。 所有实例的总吞吐量用作主要性能指标。 测试运行了 3 次，观察到每次运行之间的变化很小
基准测试结果
基准测试结论
如下图 1 所示，与 Intel 8380 相比，我们观察到 Ampere Altra Max 的性能提升高达 1.33 倍。与 AMD 7763 相比，我们还观察到 Ampere Altra Max 的性能提升高达 1.16 倍。
对于大规模云部署环境中，性能/瓦特（即能源效率）是除了原始性能之外的重要指标。 Ampere Altra Max 处理器在特定 SLA 下的性能/瓦特比 Intel 服务器高 1.9 倍，性能/瓦特比 AMD 服务器高 1.74 倍。
Ampere Altra 和 Ampere Altra Max 旨在为 Cassandra 等云原生应用程序提供卓越的性能和能源效率。 在 Ampere 的测试中，这些处理器的性能提升高达 1.33 倍，能效提升高达 1.9 倍。
脚注
此处包含的所有数据和信息仅供参考，Ampere 保留更改它的权利，恕不另行通知。本文档可能包含技术错误、遗漏和印刷错误，Ampere 没有义务更新或更正此信息。 Ampere 不作任何形式的陈述或保证，包括但不限于对不侵权、适销性或适用于特定目的的明示或暗示保证，并且不承担任何形式的责任。所有信息均“按原样”提供。本文件不是 Ampere 的要约或具有约束力的承诺。使用此处设想的产品需要随后的谈判和最终协议的执行，或者受 Ampere 的商品销售条款和条件的约束。
与 Ampere 测试中使用的不同的系统配置、组件、软件版本和测试环境可能会导致与 Ampere 获得的测量结果不同。
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