O que é IO500 e por que você deveria se importar?
Se você for um usuário, administrador ou desenvolvedor do sistema de armazenamento, provavelmente deseja saber o desempenho do seu sistema em termos de operações de entrada/saída (E/S). O desempenho de E/S é crucial para muitos aplicativos que dependem de acesso rápido e eficiente a dados, como computação de alto desempenho (HPC), análise de big data, inteligência artificial e computação em nuvem. No entanto, medir e comparar o desempenho de I/O não é uma tarefa trivial, pois há muitos fatores que o afetam, como configuração de hardware, pilha de software, características de carga de trabalho e ajuste do sistema.
É aí que entra o IO500. O IO500 é um conjunto de referência que visa capturar o desempenho de sistemas de armazenamento de acordo com a experiência do usuário em vários cenários. Ele combina benchmarks de código aberto existentes e confiáveis, como IOR, mdtest e pfind, com um conjunto de regras de execução e métodos de pontuação. Abrange diferentes cargas de trabalho, como E/S sequencial e aleatória, operações de metadados e pesquisa de arquivos. Ele calcula uma pontuação única para cada sistema de armazenamento com base na média geométrica das métricas de desempenho obtidas em todas as fases do teste. Também preserva os números de desempenho individuais e permite derivar outras métricas relevantes.
io500 download
O objetivo do IO500 é fornecer uma maneira padrão e confiável de avaliar e classificar os sistemas de armazenamento com base em seu desempenho de E/S. Ele também serve como um repositório de informações detalhadas sobre arquiteturas de sistemas de armazenamento de produção ao longo do tempo, que podem ser usadas por outros pesquisadores e projetistas de sistemas como uma base de conhecimento. A IO500 publica listas semestrais dos sistemas de armazenamento com melhor desempenho nas conferências ISC e SC, bem como mantém as listas mais atualizadas em seu site. As listas são divididas em categorias de pesquisa e produção, dependendo da natureza e finalidade dos sistemas de armazenamento.Também existem sublistas para sistemas que usam apenas 10 nós clientes, o que pode ser útil para sistemas menores ou emergentes.
Como baixar e executar o IO500 em seu sistema de armazenamento?
Se você quiser experimentar o IO500 em seu próprio sistema de armazenamento, você pode baixá-lo do para instalar, configurar e executar o benchmark. Aqui estão os principais passos:
Clone o repositório IO500 do GitHub e execute o script prepare.sh para recuperar os pacotes necessários e compilar a versão da biblioteca.
Modifique o script io500.sh existente para incluir as informações necessárias para seu planejador, como tempo de execução, recursos reservados, comando mpi run e informações específicas do sistema.
Crie um novo arquivo .ini com as opções para seu sistema de armazenamento. Você pode usar o modelo config-minimal.ini ou gerar um novo arquivo com todas as opções disponíveis usando ./io500 --list > myconfig.ini. Você precisa definir pelo menos os seguintes parâmetros: datadir (diretório onde os arquivos de teste serão criados), resultdir (diretório onde os arquivos de resultado serão gravados), api (interface de armazenamento a ser usada, se não for POSIX).
Ajuste as variáveis para cada fase do benchmark (ior-easy, ior-hard, mdtest-easy, mdtest-hard, find) para atingir o tempo mínimo de execução de 300 segundos necessário para um envio válido. Você também pode modificar outros ajustáveis de tempo de execução de acordo com o .
Execute io500.sh myconfig.ini diretamente ou por meio de um envio de tarefa em lote.
Verifique a saída resultante em $resultdir/result_summary.txt e verifique se nenhum dos resultados está marcado como [INVALID] (por exemplo, devido a um tempo de execução abaixo de 300s ou outro erro). Também deve haver uma linha SCORE no final que não esteja marcada como [INVALID].
Como interpretar e comparar os resultados do IO500?
Depois de executar com sucesso o benchmark IO500 em seu sistema de armazenamento, você pode se perguntar o que os resultados significam e como eles se comparam a outros sistemas.A pontuação IO500 é um número único que representa o desempenho geral do seu sistema em diferentes cargas de trabalho e métricas. É calculado como a média geométrica da largura de banda (em GiB/s) e IOPS (em kIOPS) obtida em cada fase do benchmark, normalizada por um valor de referência. O valor de referência é baseado no desempenho de um único sistema de arquivos Lustre com 10 nós clientes, que foi usado como linha de base para a primeira lista IO500 em 2017.
A pontuação IO500 pode ser usada como uma maneira rápida e fácil de classificar os sistemas de armazenamento de acordo com seu desempenho de E/S. No entanto, ele não captura a imagem completa de como um sistema se comporta em diferentes cenários. Por exemplo, um sistema pode ter uma pontuação alta porque se destaca em uma fase do benchmark, mas tem desempenho ruim em outra. Ou, um sistema pode ter uma pontuação semelhante a outro sistema, mas ter pontos fortes e fracos diferentes. Portanto, é importante observar os números e métricas de desempenho individuais para cada fase do benchmark, bem como outras métricas derivadas, como variação, eficiência e qualidade.
O site IO500 oferece uma que podem ajudá-lo a entender as tendências e padrões dos resultados do IO500.
Quais são os benefícios de participar do IO500?
Participar do IO500 não é apenas uma forma de medir e comparar o desempenho de E/S do seu sistema de armazenamento, mas também uma forma de contribuir para o avanço da pesquisa e desenvolvimento do sistema de armazenamento. Ao enviar seus resultados para IO500, você pode:
Obtenha informações sobre os pontos fortes e fracos do seu sistema de armazenamento e identifique áreas em potencial para melhoria.
Compare seu sistema de armazenamento com outros sistemas da mesma categoria (pesquisa ou produção) ou com características semelhantes (por exemplo, número de nós, interface, sistema de arquivos).
Apresente os recursos e conquistas do seu sistema de armazenamento para a comunidade de armazenamento mais ampla e para usuários ou clientes em potencial.
Aprenda com outros especialistas e entusiastas do sistema de armazenamento e troque as melhores práticas e dicas para otimizar o desempenho de E/S.
Junte-se a uma comunidade crescente e ativa de usuários, administradores, desenvolvedores e pesquisadores de sistemas de armazenamento apaixonados por melhorar o desempenho e a usabilidade do sistema de armazenamento.
Para participar do IO500, você precisa seguir as e use o conjunto de benchmark IO500 oficial com as configurações padrão. Você também precisa fornecer algumas informações sobre a configuração de hardware e software do seu sistema de armazenamento, bem como detalhes de contato para fins de verificação. Você pode enviar seus resultados a qualquer momento por e-mail para submits@io500.org, mas apenas os resultados enviados antes do prazo serão considerados para as listas semestrais. Os prazos são geralmente um mês antes das conferências ISC e SC, onde as novas listas são anunciadas e apresentadas.
Quais são as melhores práticas e dicas para otimizar o desempenho do IO500?
A otimização do desempenho do IO500 não é uma solução única para todos, pois diferentes sistemas de armazenamento podem ter diferentes gargalos e limitações. No entanto, existem algumas práticas recomendadas e dicas gerais que podem ajudá-lo a melhorar a pontuação de seu sistema de armazenamento ou métricas individuais. aqui estão alguns exemplos:
Use um sistema de arquivos paralelo que suporte acesso simultâneo de vários nós e processos, como Lustre, GPFS, BeeGFS ou PVFS.
Use uma interconexão de rede de alta velocidade que suporte comunicação de baixa latência e alta largura de banda entre os nós, como InfiniBand ou Omni-Path.
Ajuste os parâmetros do sistema de arquivos de acordo com as características da carga de trabalho, como tamanho da faixa, contagem de faixas, tamanho do bloco, tamanho do cache, etc.
Ajuste seus parâmetros MPI de acordo com sua topologia de rede e padrões de comunicação, como tamanho do buffer, limite ansioso, algoritmos coletivos, etc.
Ajuste os parâmetros do sistema operacional de acordo com a configuração de hardware e utilização de recursos, como afinidade de CPU, política de alocação de memória, agendador de E/S, etc.
Evite contenção e interferência de outros usuários ou processos no mesmo sistema de armazenamento ou rede.
Execute várias iterações do benchmark e obtenha a média ou mediana dos resultados.
Conclusão
O IO500 é um conjunto de benchmark que pode ajudá-lo a medir e comparar o desempenho de E/S do seu sistema de armazenamento em vários cenários. É fácil de baixar e executar e fornece uma pontuação única, bem como métricas detalhadas para cada fase do teste. Ao participar do IO500, você pode obter informações sobre os pontos fortes e fracos do seu sistema de armazenamento, compará-lo com outros sistemas, mostrá-lo à comunidade de armazenamento e aprender com outros especialistas e entusiastas. Você também pode otimizar o desempenho do IO500 seguindo algumas práticas recomendadas e dicas, como usar um sistema de arquivos paralelo, uma rede de alta velocidade e ajustar seu sistema de arquivos, MPI e parâmetros do sistema operacional.
Se estiver interessado no IO500, pode visitar o para mais atualizações de mídia social.
Esperamos que este artigo tenha lhe dado uma visão geral abrangente do IO500 e como baixá-lo e executá-lo em seu sistema de armazenamento. Se você tiver alguma dúvida ou comentário, sinta-se à vontade para deixá-los abaixo. Gostaríamos muito de ouvir de você!
perguntas frequentes
Qual é a diferença entre as categorias de pesquisa e produção no IO500?
A categoria de pesquisa é para sistemas de armazenamento usados apenas para fins de pesquisa, como testar novos recursos de hardware ou software ou explorar novas configurações ou cargas de trabalho. A categoria de produção é para sistemas de armazenamento usados para aplicativos e serviços do mundo real, como HPC, big data, IA ou computação em nuvem. A categoria de pesquisa tem regras mais relaxadas do que a categoria de produção, como permitir modificações no código de referência ou usar interfaces não padronizadas.
Qual é a diferença entre listas de 10 nós e listas de nós completos no IO500?
A lista de 10 nós é para sistemas de armazenamento que usam apenas 10 nós clientes para executar o benchmark. A lista de nós completos é para sistemas de armazenamento que usam tantos nós clientes quanto possível para obter o melhor desempenho. A lista de 10 nós é útil para sistemas menores ou emergentes que podem não ter recursos ou escalabilidade suficientes para competir com sistemas maiores. A lista de nós completos é útil para sistemas maiores ou estabelecidos que desejam demonstrar seu potencial máximo.
Com que frequência as listas IO500 são atualizadas?
As listas IO500 são atualizadas duas vezes ao ano, em junho e novembro, coincidindo com as conferências ISC e SC. Os prazos para apresentação de resultados são geralmente um mês antes das conferências. As listas atuais estão sempre disponíveis no site da IO500, juntamente com as listas históricas dos anos anteriores.
Como posso verificar a validade dos resultados do IO500?
Os resultados do IO500 são verificados pelo comitê do IO500 antes de serem publicados no site ou apresentados nas conferências. O comitê verifica se os resultados estão de acordo com as regras de envio, se as informações de configuração estão completas e precisas e se não há erros ou anomalias nos arquivos de saída. O comitê também pode entrar em contato com o remetente para esclarecimentos ou confirmação, se necessário.
Como posso melhorar minha classificação nas listas IO500?
Não há uma resposta definitiva para essa pergunta, pois diferentes sistemas de armazenamento podem ter diferentes gargalos e limitações que afetam seu desempenho de E/S. No entanto, algumas dicas gerais são usar um sistema de arquivos paralelo que suporte acesso simultâneo de vários nós e processos, usar uma interconexão de rede de alta velocidade que suporte comunicação de baixa latência e alta largura de banda entre os nós, ajustar seu sistema de arquivos, MPI e parâmetros do sistema operacional de acordo com suas características de carga de trabalho e utilização de recursos, evitar contenção e interferência de outros usuários ou processos no mesmo sistema de armazenamento ou rede, executar várias iterações do benchmark e obter a média ou mediana dos resultados.
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