基于英特尔® 傲腾™ 持久内存100系列的MemKeyDB方案实践

　　英特尔® 傲腾™ 持久内存是Intel在2019年发布的一款革命性的产品，英特尔® 傲腾™ 持久内存是一种全新的内存类型，其架构设计旨在从数据中心中汲取更多价值，重构数据中心内存/存储层次结构。不同于传统的DRAM，英特尔® 傲腾™ 持久内存集大容量、经济性和持久性于一身，能够支持数据中心多个应用场景。浪潮基于英特尔® 傲腾™ 持久内存做了大量的应用场景解决方案，覆盖大数据分析、数据库、云与虚拟化、分布式存储等应用场景。为了帮助用户通过更加灵活的架构来实现创新型的应用，助力企业实现性能突破，浪潮发布了基于英特尔® 傲腾™ 持久内存技术的MemKeyDB应用方案。

　　Redis是一个高性能的键值分布式数据库，具有微秒级的数据存取速度，广泛应用于游戏、视频、新闻、导航等领域。在Kernel 5.1版本之后拥有支持Redis应用之一的KMEM DAX机制，这种机制把持久内存作为易失性内存使用，将持久内存接入内存管理系统，数据可以被分类存储进DRAM或者持久内存，避免DRAM耗尽，保持最佳性能运转状态。MemKeyDB基于Antirez维护的Redis核心代码，依赖互联网客户积极贡献代码，满足中国互联网客户快速迭代、解决业务中痛点的需求而产生的一个Redis分支版本，它实现了通过动态阈值算法来控制数据的分布。

　　MemKeyDB的强劲性能很大程度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对于内存容量的支持，这导致MemKeyDB出现部分数据不能存储在内存中，溢出到磁盘，MemKeyDB性能优势将无法充分发挥的情况。

　　传统的解决方案是利用MemKeyDB的集群功能来解决内存不足的问题，但这样意味着企业要采购大量的内存，而且为了扩展内存，企业将不得不部署更多的服务器，这增加了企业的成本压力。

　　英特尔® 傲腾™ 持久内存创新性解决方案提供了行业领先的高吞吐率、低延时、高服务质量和超高的耐用性，新增内存扩展专为打破服务器内存容量限制而优化。英特尔® 傲腾™ 持久内存提供接近内存的延迟，最大扩展系统内存至6T（不包括系统自身内存）。英特尔® 傲腾™ 持久内存可对应用进行加速，支持快速缓存和快速存储，提高每台服务器的可扩展性，并降低敏感性工作负载的交易成本。此外，英特尔® 傲腾™ 持久内存支持数据中心部署更大、更经济的数据集，在大型内存池中获得新的洞察。

　　本方案使用傲腾持久内存来扩展内存容量，以解决服务器内存不足的问题。

　　

　　

　　图1：PMem内存扩展方案与传统方案对比

　　方案验证：性能不变，成本降低

　　本次使用Benchmark测试了MemKeyDB在DRAM和PMEM平台下的性能，本次测试了PMem两种配置（2-2-1）和（1-1-1）：

　　配置一：

　　

　　配置二：

　　测试结果

　　

　　图2：DRAM vs PMEM（2-2-1）测试结果对比

　　

　　图3：DRAM vs PMEM（1-1-1）测试结果对比

　　测试结果说明，MemKeyDB开启同样实例数的场景下，PMEM在延迟和吞吐量方面与DRAM基本相当，可以达到DRAM的98%以上。

　　效果：更低的成本获得更多的内存

　　在MemKeyDB应用下PMEM与DDR性能相当，英特尔傲腾持久内存扩展方案让MemKeyDBs使用更多的内存，并显著降低内存成本。

　　基于英特尔® 傲腾™ 持久内存的MemKeyDB测试场景说明，英特尔® 傲腾™ 持久内存表现了良好的稳定性和性能，提供了高性价比的内存扩展方案。