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■ 【ぷろじぇくと ぞうさん】 〜E-Bananaサーバ 構築日記〜

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第30日目:【速報】まだまだFreeBSD 7.0R インストール実行中!

どうも、('A`)です。
えーと、root兄(・∀・)との二人三脚で7.0Rに取り組んでいますが、ここで現時点の
進捗を報告しますね。

  ・32ビット版(i386) → 1号機完成(ex25として稼働し始めたそうです。)
  ・64ビット版(amd64) → パッケージができあがり、現在2号機として構築中
   (root兄(・∀・)が解決法捜索の旅に出て、qmailのパッチファイルとか
   見つけたらしく、それを使ったら動いたー!)

どうやってqmailを動かせる様になったかはroot兄(・∀・)から聞きだして次回以降の
日記で触れる予定です。
(今日は聞きそびれちゃった・・・)

それで('A`)の方はと言いますと、1号機を世に出す為にベンチマークソフトとか弊社で
T-Bananaサーバ生産で使用している動作確認用のスクリプトを使って、32ビット版の
7.0Rを性能評価していました。今回はその結果を報告します。
(あ、あと今回使用したベンチマークソフトの使い方とか結果の見方も別枠で説明
しますね。)

今回('A`)が使用したベンチマークソフトは「unixbench」です。
前回の日記ではubenchやbonnie++等のソフトを挙げていましたが、実際に使用した
感じではunixbenchの方が「CPUだけ」とか「ファイルシステムだけ」とかに特化せず、
総合的に調べてくれるツールでしたので、採用しました。
各種演算処理、ファイルの入出力処理、システムコールなどの制御処理の性能を
測定できるんです。
インストールも毎度おなじみの pkg_add コマンドで行えます。 あとは unixbench と入力すると、テストが始まって40分〜50分位で結果が出てきます。
(それにしてもbonnie++にはまいったなあ。Portsコレクション上ではバージョンが
同じでも、実際に動かしてみると実行時のデフォルト値がなぜか変わっていて、
同じ計測が実質できない、という状況が置きました。('A`)トホホ・・・)
それと弊社作成の動作確認スクリプト(perl)で処理時間の差と「体感」を調べました。

[unixbench 実行結果]
 ‥‥ 全体で 7.0R の方が 6.2R より約1.15倍の処理能力を持っている。
測定項目6.2R i3867.0R i386向上率
Dhrystone 2 using register variables 6831618.9 lps7964291.2 lps1.16倍
Double-Precision Whetstone 1313.5 MWIPS 1620.5 MWIPS1.23倍
System Call Overhead 377926.2 lps 411102.7 lps1.08倍
Pipe Throughput 537197.6 lps 575478.3 lps1.07倍
Pipe-based Context Switching 83791.6 lps 131792.9 lps1.57倍
Process Creation 7492.9 lps 8123.9 lps1.08倍
Execl Throughput 1862.8 lps 2043.5 lps1.09倍
File Read 1024 bufsize 2000 maxblocks 470369.0 KBps 510526.0 KBps1.08倍
File Write 1024 bufsize 2000 maxblocks 138422.0 KBps 148042.0 KBps1.06倍
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 126928.0 KBps 152266.0 KBps1.19倍
File Read 256 bufsize 500 maxblocks 127034.0 KBps 134262.0 KBps1.05倍
File Write 256 bufsize 500 maxblocks 78422.0 KBps 82766.0 KBps1.05倍
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 46695.0 KBps 50324.0 KBps1.07倍
File Read 4096 bufsize 8000 maxblocks 1359078.0 KBps1421408.0 KBps1.04倍
File Write 4096 bufsize 8000 maxblocks 61955.0 KBps 78665.0 KBps1.26倍
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 78729.0 KBps 77760.0 KBps0.98倍
Shell Scripts (1 concurrent) 4871.3 lpm 5600.8 lpm1.14倍
Shell Scripts (8 concurrent) 873.3 lpm 1111.8 lpm1.27倍
Shell Scripts (16 concurrent) 436.2 lpm 563.7 lpm1.29倍
Arithmetic Test (type = short) 1427351.3 lps1478507.9 lps1.03倍
Arithmetic Test (type = int) 1402584.7 lps1436368.2 lps1.02倍
Arithmetic Test (type = long) 1404842.8 lps1436367.6 lps1.02倍
Arithmetic Test (type = float) 585470.1 lps 595569.2 lps1.01倍
Arithmetic Test (type = double) 585163.0 lps 595951.2 lps1.01倍
Arithoh14889784.3 lps nan lps------
C Compiler Throughput 1878.8 lpm 1598.5 lpm0.85倍
Dc: sqrt(2) to 99 decimal places 158875.3 lpm 178240.8 lpm1.12倍
Recursion Test--Tower of Hanoi 65601.5 lps 76852.9 lps1.17倍

※表についての補足
単位: lps = 1秒あたりの実行回数、 lpm = 1分あたりの実行回数、
    Kbps=1秒あたりの転送速度(ビット)
項目の意味:
Dhrystone 2 using register variables :2つのレジスタを使用した整数・文字列演算
Double-Precision Whetstone :倍精度浮動小数点演算
System Call Overhead :システムコール
Pipe Throughput :pipe処理
Pipe-based Context Switching :pipeベースでのコンテキストスイッチング
Process Creation :プロセス生成
Execl Throughput :exec関数実行処理
File Read 1024 bufsize 2000 maxblocks :ファイル入力(バッファサイズ 1024バイト)
File Write 1024 bufsize 2000 maxblocks :ファイル出力(バッファサイズ 1024バイト)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks :ファイルコピー(バッファサイズ 1024バイト)
File Read 256 bufsize 500 maxblocks :ファイル入力(バッファサイズ 256バイト)
File Write 256 bufsize 500 maxblocks :ファイル出力(バッファサイズ 256バイト)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks :ファイルコピー(バッファサイズ 256バイト)
File Read 4096 bufsize 8000 maxblocks :ファイル入力(バッファサイズ 4096バイト)
File Write 4096 bufsize 8000 maxblocks :ファイル出力(バッファサイズ 4096バイト)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks :ファイルコピー(バッファサイズ 4096バイト)
Shell Scripts (1 concurrent) :シェルスクリプト実行(単一)
Shell Scripts (8 concurrent) :シェルスクリプト実行(8個並列)
Shell Scripts (16 concurrent) :シェルスクリプト実行(16個並列)
Arithmetic Test (type = short) :演算テスト(データ型:単精度整数型)
Arithmetic Test (type = int) :演算テスト(データ型:整数型)
Arithmetic Test (type = long) :演算テスト(データ型:倍精度整数型)
Arithmetic Test (type = float) :演算テスト(データ型:単精度浮動小数点)
Arithmetic Test (type = double) :演算テスト(データ型:倍精度浮動小数点)
Arithoh :すみません。これだけわかりません・・・
C Compiler Throughput :C コンパイラ
Dc: sqrt(2) to 99 decimal places :√2 の小数第99位までの算出
Recursion Test--Tower of Hanoi :再帰的処理(ハノイの塔)


うーん、、、FreeBSD本家サイトでは「6.xと比較して通常負荷時でピーク性能が350%、
高負荷時で1500%のピーク性能改善」って言ってたけど、1割ちょっと性能が上がった
だけなのか、それともベンチマークソフトじゃ判らないのかなあ・・・
ちょっと不思議に思っていたところ、root兄(・∀・)が弊社のスクリプト実行結果を
持ってやってきました。弊社のサーバ工場長のあぶらみくん( `э´)もいっしょです。
(あぶらみくん( `э´)は今回何度か7.0Rのインストールにつきあってくれました。)

( `э´):「('A`)、7.0Rのサーバはすげえヅェーーーー!」
('A`):「うわっ、いきなり叫んでどうしたの?」
( `э´):「だから7.0Rはすごいんだって!サーバへパッケージをインストール
      するのにかかる時間が8分強だったのが7分に短縮されているんだ。」
('A`):「うーんと、12%ちょっと上がっているという事?」
( `э´):「おうよっ!それにroot兄(・∀・)が今回からApacheとかのパッケージを
      全部ソースのコンパイルから始める様に改造したって言うからさあ、
      「正直前より時間がかかるのか」って心配していたんだけど、逆に
      早くなってたよ。」
(・∀・):「('A`)、俺の方で実行したテスト結果も見てよ!」
('A`):「え・・・6.2Rよりも1.4倍だって?」
(・∀・):「そうそう。実際にスクリプト実行中のサーバに入ってtopコマンドで
     サーバの様子を見てたけど、前よりもマルチコアの性能を引き出している
     感じがしたな。('A`)も一度見てみるといいよ。」
('A`):「あ、そうする・・・」

弊社で今回動かしたスクリプト(perl)は主にメモリ上のデータをファイルに
書き込む事を繰り返して、CPU・メモリ・HDDが安定した性能を出しているか
検証する目的で使用しています。
スクリプトの仕様は以下の通りです。

・200個のプロセスを作成
・子プロセスは 1MBのデータをファイルに出力したのち削除 * 100000回
・子プロセスが終わるまで親は50秒sleep

んで、結果なのですが・・・7.0Rだと6.2Rより約1.4倍の処理能力があると出ました。

[弊社スクリプトを実行した結果]
==========================================================
7.0R i386 126 wallclock secs
( 0.00 usr 0.05 sys + 0.00 cusr 0.02 csys = 0.07 CPU)

6.2R i386 199 wallclock secs
( 0.02 usr 0.05 sys + 0.00 cusr 0.02 csys = 0.09 CPU)
==========================================================

「wallclock」とは「壁時計」の意味です。つまり「126 wallclock secs」とは
私たちの通常の時間間隔(生活時間)で126秒かかった、という意味です。
また「0.07 CPU」とは「CPU時間で0.07秒かかったよ」という事を表しています。
カッコ内に表示されている各項目の意味は以下の通りです。
 ・usr  ‥‥ メインプロセスの方で実行したコマンドの処理にCPUを使用した時間
 ・sys  ‥‥ メインプロセスの方でコマンドの実行時にOSの機能がCPUを使用した時間
 ・cusr  ‥‥ 子プロセスの方で実行したコマンドの処理にCPUを使用した時間
 ・csys  ‥‥ 子プロセスの方でコマンドの実行時にOSの機能がCPUを使用した時間

メインプロセスのコマンド処理で差が出ているという感じです。


('A`)もスクリプト実行中のサーバにログインしてtopコマンドでCPUとかメモリ、プロセスの
状況を観察しました。スクリプト実行前にはあまり違いが感じられませんでしたが、実際に
スクリプトが動きロードアベレージが100を超える辺りになって「おやっ?」と思いました。
負荷が上がってきている時に並行してコマンドを実行したりしても、ストレスを感じない位
結果が返ってきます。
うまい表現ができないのですが、例えば古いオートマ車でアクセルを踏むとギアがチェンジ
する際に「カクン」となったりしますが、今回はギアチェンジを感じさせない位スムーズに
加速していく、という感じです。
ベンチマークとかの結果(数値)を見る限り性能が大幅に向上したとはあまり感じられないの
ですが、実際にサーバの中にいると「何か早いぞ」、「動きがなめらかだ」という事が
「体感」できます。
(なんか車のセールスマンがいうセリフだなあ・・・)
・・・と思っていたら、むむむさんがこのスレで解説していました。
(いつもありがとうございます。)
FreeBSD本家が去年7.0R発表時に公開した資料だなあ。
これからちょっと見てみます。

んで1号機はさっそく旅立ちましたが、('A`)達はまだまだ作業を続けています。
そう、7.0Rn64ビット(amd64)サーバの構築とテストです。。。
ようやくメール問題も解決しパッケージもできたので、これからインストールです。
今度は32ビット版と違いメモリが4GBフルで認識できるので、その状態で性能比較を
行なってみようと考えています。結果が出たらご報告しますので、お待ちください。
(あ、でも来週にはそろそろロードバランサーのお話もしたいなあ・・・)
それでは、また

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