ApacheAPISIX在AmazonGraviton3上的安装和性能测试

前言

亚马逊云科技在 2022 年 5 月底正式推出基于  Amazon Graviton3 处理器的计算优化型实例C7g[1]。

与 Amazon Graviton2 处理器相比&＃xff0c;基于领先的 DDR5 内存技术&＃xff0c;Graviton3 处理器可提供高达 25% 的性能提升、高达 2 倍的浮点性能以及 50% 的内存访问速度&＃xff1b;在性能与同类 EC2 实例相同的情况下&＃xff0c;Graviton3 还可减少 60% 的能源。

那么实际数据会怎样呢&＃xff1f;让我们以网络 IO 密集型的 API 网关为例&＃xff0c;来看看 Graviton3 的表现如何。在这里我们使用 Apache APISIX 在 Graviton2 (C6g) 和 Graviton3 (C7g) 两种服务器环境下进行性能对比测试。

Apache APISIX 是一个云原生、高性能、可扩展的 API 网关。基于 NGNIX&＃43;LuaJIT 和 etcd 来实现&＃xff0c;和传统 API 网关相比&＃xff0c;APISIX 具备动态路由和插件热加载的特点&＃xff0c;特别适合云原生架构下的 API 管理。

准备&＃xff1a;安装部署

在进行测试前&＃xff0c;需要准备一台搭载 ARM64 芯片的服务器&＃xff0c;这里我们选用了 Amazon EC2 C7g&＃xff08;现在只有这个型号才搭载 Amazon Graviton3&＃xff09;&＃xff0c;操作系统选择了 Ubuntu 20.04。

同时安装 Docker。

sudo apt-get update && sudo apt-get install docker.io

目前&＃xff0c;APISIX 已经发布了最新版本的 ARM64 镜像&＃xff0c;可以使用 Docker 方式进行一键部署。具体过程可参考下方&＃xff1a;

1. 启动 etcd

sudo docker run -d \

--name etcd -p 2379:2379 -e ETCD_UNSUPPORTED_ARCH&＃61;arm64 \

-e ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS&＃61;http://0.0.0.0:2379 \

-e ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS&＃61;http://0.0.0.0:2379 \

rancher/coreos-etcd:v3.4.16-arm64

2. 启动 APISIX

sudo docker run --net&＃61;host -d apache/apisix:2.14.1-alpine

3. 注册路由

curl "http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1" \

-H "X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1" -X PUT -d &＃39;

{

 "uri": "/anything/*",

"upstream": {

   "type": "roundrobin",

   "nodes": {

"httpbin.org:80": 1

   }

 }

}&＃39;

4. 访问测试

curl -i http://127.0.0.1:9080/anything/das

HTTP/1.1 200 OK

.....

 Graviton2 和  Graviton3 的性能对比

根据前文的操作&＃xff0c;基于官方脚本 [2] 成功完成了 APISIX 在 Amazon Graviton3 处理器上安装和兼容性测试。下面让我们来看看 APISIX 在 Graviton2 (C6g) 和  Graviton3 (C7g) 上的性能表现。

为了方便测试&＃xff0c;本示例中 APISIX 只开启了一个 Worker&＃xff0c;下面的性能测试数据都是在单核 CPU 上运行的。

场景一&＃xff1a;单个上游

该场景下使用单个上游&＃xff08;不包含任何插件&＃xff09;&＃xff0c;主要测试 APISIX 在纯代理回源模式下的性能表现。在本地环境中进行测试&＃xff1a;

# apisix: 1 worker &＃43; 1 upstream &＃43; no plugin

#注册路由

curl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \

-H &＃39;X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1&＃39; -X PUT -d &＃39;

{  

   "uri": "/hello",

   "plugins": {

   },

   "upstream": {

       "type": "roundrobin",

       "nodes": {

           "127.0.0.1:1980":1

       }

   }

}&＃39;

场景二&＃xff1a;单上游&＃43;多插件 

另一场景则使用单上游与多插件配合&＃xff0c;在这里使用了两个插件。主要测试 APISIX 在开启 limit-count 和prometheus 两个核心消耗性能插件时的性能表现。

# apisix: 1 worker &＃43; 1 upstream &＃43; 2 plugins (limit-count &＃43; prometheus)

#注册路由

curl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \

-H &＃39;X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1&＃39; -X PUT -d &＃39;

{

   "uri": "/hello",

   "plugins": {

       "limit-count": {

           "count": 2000000000000,

           "time_window": 60,

           "rejected_code": 503,

           "key": "remote_addr"

       },

       "prometheus": {}

   },

   "upstream": {

       "type": "roundrobin",

       "nodes": {

 "127.0.0.1:1980":1

       }

   }

}&＃39;

数据对比

在上述两种场景下&＃xff0c;分别从请求处理和延迟时间两个层面进行了相关测试与对比。结果如下&＃xff1a;

1. QPS 对比

2. Latency 对比

从上方数据可以看到&＃xff0c;在 API 网关这样 网络 IO 密集型的计算场景下&＃xff0c;Amazon Graviton3 比 Amazon Graviton2 的性能提升了 76%&＃xff0c;同时延迟还降低了 38%。这个数据比开头提到的&＃xff08;25%性能提升&＃xff09;还要优异。

总结

本文主要通过使用 Apache APISIX 进行了  Graviton3 与  Graviton2 的性能对比&＃xff0c;可以看到在 API 网关 这种网络 IO 密集型的计算场景下&＃xff0c;Amazon Graviton3 可谓展示了性能怪兽的属性。当然&＃xff0c;也推荐大家多多进行实践&＃xff0c;期待后续更多计算密集型项目的测试数据。

参考资料&＃xff1a;

[1]https://aws.amazon.com/cn/blogs/aws/new-amazon-ec2-c7g-instances-powered-by-aws-graviton3-processors/

[2]https://github.com/apache/apisix/blob/master/benchmark/run.sh

关于 Apache APISIX

Apache APISIX 是一个动态、实时、高性能的开源 API 网关&＃xff0c;提供负载均衡、动态上游、灰度发布、服务熔断、身份认证、可观测性等丰富的流量管理功能。

作为 API 网关&＃xff0c;Apache APISIX 可以帮助企业快速、安全地处理 API 和微服务流量&＃xff0c;可应用于网关、Kubernetes Ingress 和服务网格等场景。目前已被普华永道数据安全团队、腾讯蓝军、平安银河实验室、爱奇艺 SRC 和源堡科技安全团队等专业网络安全机构测试&＃xff0c;并得到了高度认可。