API 閘道器 Apache APISIX 在 Amazon Graviton3 上的安裝與效能測試

亞馬遜雲開發者發表於2022-06-14
APIApache

亞馬遜雲科技在 2022 年 5 月底正式推出基於 Amazon Graviton3 處理器的計算優化型例項C7g[1]。

與 Amazon Graviton2 處理器相比，基於領先的 DDR5 記憶體技術，Graviton3 處理器可提供高達 25% 的效能提升、高達 2 倍的浮點效能以及 50% 的記憶體訪問速度；在效能與同類 EC2 例項相同的情況下，Graviton3 還可減少 60% 的能源。

那麼實際資料會怎樣呢？讓我們以網路 IO 密集型的 API 閘道器為例，來看看 Graviton3 的表現如何。在這裡我們使用 Apache APISIX 在 Graviton2 (C6g) 和 Graviton3 (C7g) 兩種伺服器環境下進行效能對比測試。

Apache APISIX 是一個雲原生、高效能、可擴充套件的 API 閘道器。基於 NGNIX+LuaJIT 和 etcd 來實現，和傳統 API 閘道器相比，APISIX 具備動態路由和外掛熱載入的特點，特別適合雲原生架構下的 API 管理。

準備：安裝部署
在進行測試前，需要準備一臺搭載 ARM64 晶片的伺服器，這裡我們選用了 Amazon EC2 C7g（現在只有這個型號才搭載 AWS Graviton3），作業系統選擇了 Ubuntu 20.04。
在進行測試前，需要準備一臺搭載 ARM64 晶片的伺服器，這裡我們選用了 Amazon EC2 C7g（現在只有這個型號才搭載 AWS Graviton3），作業系統選擇了 Ubuntu 20.04。

同時安裝 Docker。

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

目前，APISIX 已經發布了最新版本的 ARM64 映象，可以使用 Docker 方式進行一鍵部署。具體過程可參考下方：
1、啟動 etcd

sudo docker run -d \
--name etcd -p 2379:2379 -e ETCD_UNSUPPORTED_ARCH=arm64 \
-e ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379 \
-e ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379 \
rancher/coreos-etcd:v3.4.16-arm64

2、啟動 APISIX

sudo docker run --net=host -d apache/apisix:2.14.1-alpine

3、註冊路由

curl "http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1" \
-H "X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1" -X PUT -d '
{
  "uri": "/anything/*",
  "upstream": {
    "type": "roundrobin",
    "nodes": {
      "httpbin.org:80": 1
    }
  }
}'

4、訪問測試

curl -i http://127.0.0.1:9080/anything/das
HTTP/1.1 200 OK
.....

AWS Graviton2 和 AWS Graviton3 的效能對比

根據前文的操作，基於官方指令碼成功完成了 APISIX 在 AWS Graviton3 處理器上安裝和相容性測試。下面讓我們來看看 Apache APISIX 在 AWS Graviton2（C6g）和 AWS Graviton3（C7g）上的效能表現。
為了方便測試，本示例中 APISIX 只開啟了一個 Worker，下面的效能測試資料都是在單核 CPU 上執行的。

場景一：單個上游

該場景下使用單個上游（不包含任何外掛），主要測試 APISIX 在純代理回源模式下的效能表現。在本地環境中進行測試：

# apisix: 1 worker + 1 upstream + no plugin
# 註冊路由
curl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \
-H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '
{
    "uri": "/hello",
    "plugins": {
    },
    "upstream": {
        "type": "roundrobin",
        "nodes": {
            "127.0.0.1:1980":1
        }
    }
}'

場景二：單上游+多外掛

另一場景則使用單上游與多外掛配合，在這裡使用了兩個外掛。主要測試 APISIX 在開啟 limit-count 和 prometheus 兩個核心消耗效能外掛時的效能表現。

# apisix: 1 worker + 1 upstream + 2 plugins (limit-count + prometheus)
# 註冊路由
curl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \
-H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '
{
    "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
        }
    }
}'

資料對比

在上述兩種場景下，分別從請求處理和延遲時間兩個層面進行了相關測試與對比。結果如下：

1、QPS 對比

2、Latency 對比

從上方資料可以看到，在 API 閘道器這樣 CPU 密集型的計算場景下，AWS Graviton3 比 AWS Graviton2 的效能提升了 76%，同時延遲還降低了 38%。這個資料比開頭提到的 AWS 官方給出的資料（25%效能提升）還要優異。

總結

本文主要通過使用 Apache APISIX 進行了 AWS Graviton3 與 AWS Graviton2 的效能對比，可以看到在 API 閘道器 CPU 密集型的計算場景下，AWS Graviton3 可謂展示了效能怪獸的屬性。當然，也推薦大家多多進行實踐，期待後續更多計算密集型專案的測試資料。

參考資料：
[1]https://aws.amazon.com/cn/blo...
[2]https://github.com/apache/api...

關於 Apache APISIX

Apache APISIX 是一個動態、實時、高效能的開源 API 閘道器，提供負載均衡、動態上游、灰度釋出、服務熔斷、身份認證、可觀測性等豐富的流量管理功能。

作為 API 閘道器，Apache APISIX 可以幫助企業快速、安全地處理 API 和微服務流量，可應用於閘道器、Kubernetes Ingress 和服務網格等場景。目前已被普華永道資料安全團隊、騰訊藍軍、平安銀河實驗室、愛奇藝 SRC 和源堡科技安全團隊等專業網路安全機構測試，並得到了高度認可。

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