API 网关 Apache APISIX 在 Amazon Graviton3 上的安装与性能测试

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{"value":"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]。\n\n与 Amazon Graviton2 处理器相比,基于领先的 DDR5 内存技术,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;在性能与同类 EC2 实例相同的情况下,Graviton3 还可减少60%的能源。\n\n那么实际数据会怎样呢?让我们以网络 IO 密集型的 API 网关为例,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。\n\nApache APISIX 是一个云原生、高性能、可扩展的 API 网关。基于 NGNIX+LuaJIT 和 etcd 来实现,和传统 API 网关相比,APISIX 具备动态路由和插件热加载的特点,特别适合云原生架构下的 API 管理。\n\n![image.png](https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/454b957021bb4a41a3bc92f9851c455e_image.png)\n\n**准备:安装部署**\n\n在进行测试前,需要准备一台搭载 ARM64 芯片的服务器,这里我们选用了 Amazon EC2 C7g(现在只有这个型号才搭载 Amazon Web Services Graviton3),操作系统选择了 Ubuntu 20.04。\n\n在进行测试前,需要准备一台搭载 ARM64 芯片的服务器,这里我们选用了 Amazon EC2 C7g(现在只有这个型号才搭载 Amazon Graviton3),操作系统选择了 Ubuntu 20.04。\n\n![image.png](https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/45160b4c8942472582dd5726adb10552_image.png)\n\n同时安装 Docker。\n\nsudo apt-get update && sudo apt-get install docker.io\n目前,APISIX 已经发布了最新版本的 ARM64 镜像,可以使用 Docker 方式进行一键部署。具体过程可参考下方:\n\n1、启动 etcd\n\n```\nsudo docker run -d \\\n--name etcd -p 2379:2379 -e ETCD_UNSUPPORTED_ARCH=arm64 \\\n-e ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379 \\\n-e ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379 \\\nrancher/coreos-etcd:v3.4.16-arm64\n```\n\n2、启动 APISIX\n\n```\nsudo docker run --net=host -d apache/apisix:2.14.1-alpine\n\n```\n\n\n3、注册路由\n\n```\ncurl \"http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1\" \\\n-H \"X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1\" -X PUT -d '\n{\n \"uri\": \"/anything/*\",\n \"upstream\": {\n \"type\": \"roundrobin\",\n \"nodes\": {\n \"httpbin.org:80\": 1\n }\n }\n}'\n```\n\n4、访问测试\n\n```\ncurl -i http://127.0.0.1:9080/anything/das\nHTTP/1.1 200 OK\n.....\n```\n\n### Amazon Graviton2 和 Amazon Graviton3 的性能对比\n\n根据前文的操作,基于官方脚本成功完成了 APISIX 在 Amazon Graviton3 处理器上安装和兼容性测试。下面让我们来看看 Apache APISIX 在 Amazon Graviton2(C6g)和 Amazon Graviton3(C7g)上的性能表现。\n\n为了方便测试,本示例中 APISIX 只开启了一个 Worker,下面的性能测试数据都是在单核 CPU 上运行的。\n\n**场景一:单个上游**\n\n该场景下使用单个上游(不包含任何插件),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:\n\n```\n# apisix: 1 worker + 1 upstream + no plugin\n# 注册路由\ncurl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \\\n-H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '\n{\n \"uri\": \"/hello\",\n \"plugins\": {\n },\n \"upstream\": {\n \"type\": \"roundrobin\",\n \"nodes\": {\n \"127.0.0.1:1980\":1\n }\n }\n}'\n```\n\n**场景二:单上游+多插件**\n\n另一场景则使用单上游与多插件配合,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。\n\n```\n# apisix: 1 worker + 1 upstream + 2 plugins (limit-count + prometheus)\n# 注册路由\ncurl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \\\n-H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '\n{\n \"uri\": \"/hello\",\n \"plugins\": {\n \"limit-count\": {\n \"count\": 2000000000000,\n \"time_window\": 60,\n \"rejected_code\": 503,\n \"key\": \"remote_addr\"\n },\n \"prometheus\": {}\n },\n \"upstream\": {\n \"type\": \"roundrobin\",\n \"nodes\": {\n \"127.0.0.1:1980\":1\n }\n }\n}'\n```\n\n**数据对比**\n\n在上述两种场景下,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:\n\n1、QPS 对比\n\n![image.png](https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/437212311bc94cb69a91126545fd9d96_image.png)\n\n2、Latency 对比\n\n![image.png](https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/1fcd3ebbc47c407b9cdd69ae5e362514_image.png)\n\n![image.png](https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/1ad2d0700cb0475884f1d6886454a455_image.png)\n\n### 总结\n本文主要通过使用 Apache APISIX 进行了 Amazon Graviton3 与 Amazon Graviton2 的性能对比,可以看到在 API 网关 CPU 密集型的计算场景下,Amazon Graviton3 可谓展示了性能怪兽的属性。当然,也推荐大家多多进行实践,期待后续更多计算密集型项目的测试数据。\n\n**参考资料:**\n\n[1][https://aws.amazon.com/cn/blogs/aws/new-amazon-ec2-c7g-instances-powered-by-aws-graviton3-processors/](https://aws.amazon.com/cn/blogs/aws/new-amazon-ec2-c7g-instances-powered-by-aws-graviton3-processors/)\n[2][https://github.com/apache/apisix/blob/master/benchmark/run.sh](https://github.com/apache/apisix/blob/master/benchmark/run.sh)\n\n**关于 Apache APISIX**\n\nApache APISIX 是一个动态、实时、高性能的开源 API 网关,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。\n\n作为 API 网关,Apache APISIX 可以帮助企业快速、安全地处理 API 和微服务流量,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,并得到了高度认可。\n\n![image.png](https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/7ff1046dc3f14d879c8a37b5e9019381_image.png)","render":"<p>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]。</p>\n<p>与 Amazon Graviton2 处理器相比,基于领先的 DDR5 内存技术,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;在性能与同类 EC2 实例相同的情况下,Graviton3 还可减少60%的能源。</p>\n<p>那么实际数据会怎样呢?让我们以网络 IO 密集型的 API 网关为例,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。</p>\n<p>Apache APISIX 是一个云原生、高性能、可扩展的 API 网关。基于 NGNIX+LuaJIT 和 etcd 来实现,和传统 API 网关相比,APISIX 具备动态路由和插件热加载的特点,特别适合云原生架构下的 API 管理。</p>\n<p><img src=\"https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/454b957021bb4a41a3bc92f9851c455e_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<p><strong>准备:安装部署</strong></p>\n<p>在进行测试前,需要准备一台搭载 ARM64 芯片的服务器,这里我们选用了 Amazon EC2 C7g(现在只有这个型号才搭载 Amazon Web Services Graviton3),操作系统选择了 Ubuntu 20.04。</p>\n<p>在进行测试前,需要准备一台搭载 ARM64 芯片的服务器,这里我们选用了 Amazon EC2 C7g(现在只有这个型号才搭载 Amazon Graviton3),操作系统选择了 Ubuntu 20.04。</p>\n<p><img src=\"https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/45160b4c8942472582dd5726adb10552_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<p>同时安装 Docker。</p>\n<p>sudo apt-get update &amp;&amp; sudo apt-get install docker.io<br />\n目前,APISIX 已经发布了最新版本的 ARM64 镜像,可以使用 Docker 方式进行一键部署。具体过程可参考下方:</p>\n<p>1、启动 etcd</p>\n<pre><code class=\"lang-\">sudo docker run -d \\\n--name etcd -p 2379:2379 -e ETCD_UNSUPPORTED_ARCH=arm64 \\\n-e ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379 \\\n-e ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379 \\\nrancher/coreos-etcd:v3.4.16-arm64\n</code></pre>\n<p>2、启动 APISIX</p>\n<pre><code class=\"lang-\">sudo docker run --net=host -d apache/apisix:2.14.1-alpine\n\n</code></pre>\n<p>3、注册路由</p>\n<pre><code class=\"lang-\">curl &quot;http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1&quot; \\\n-H &quot;X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1&quot; -X PUT -d '\n{\n &quot;uri&quot;: &quot;/anything/*&quot;,\n &quot;upstream&quot;: {\n &quot;type&quot;: &quot;roundrobin&quot;,\n &quot;nodes&quot;: {\n &quot;httpbin.org:80&quot;: 1\n }\n }\n}'\n</code></pre>\n<p>4、访问测试</p>\n<pre><code class=\"lang-\">curl -i http://127.0.0.1:9080/anything/das\nHTTP/1.1 200 OK\n.....\n</code></pre>\n<h3><a id=\"Amazon_Graviton2__Amazon_Graviton3__65\"></a>Amazon Graviton2 和 Amazon Graviton3 的性能对比</h3>\n<p>根据前文的操作,基于官方脚本成功完成了 APISIX 在 Amazon Graviton3 处理器上安装和兼容性测试。下面让我们来看看 Apache APISIX 在 Amazon Graviton2(C6g)和 Amazon Graviton3(C7g)上的性能表现。</p>\n<p>为了方便测试,本示例中 APISIX 只开启了一个 Worker,下面的性能测试数据都是在单核 CPU 上运行的。</p>\n<p><strong>场景一:单个上游</strong></p>\n<p>该场景下使用单个上游(不包含任何插件),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:</p>\n<pre><code class=\"lang-\"># apisix: 1 worker + 1 upstream + no plugin\n# 注册路由\ncurl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \\\n-H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '\n{\n &quot;uri&quot;: &quot;/hello&quot;,\n &quot;plugins&quot;: {\n },\n &quot;upstream&quot;: {\n &quot;type&quot;: &quot;roundrobin&quot;,\n &quot;nodes&quot;: {\n &quot;127.0.0.1:1980&quot;:1\n }\n }\n}'\n</code></pre>\n<p><strong>场景二:单上游+多插件</strong></p>\n<p>另一场景则使用单上游与多插件配合,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。</p>\n<pre><code class=\"lang-\"># apisix: 1 worker + 1 upstream + 2 plugins (limit-count + prometheus)\n# 注册路由\ncurl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \\\n-H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '\n{\n &quot;uri&quot;: &quot;/hello&quot;,\n &quot;plugins&quot;: {\n &quot;limit-count&quot;: {\n &quot;count&quot;: 2000000000000,\n &quot;time_window&quot;: 60,\n &quot;rejected_code&quot;: 503,\n &quot;key&quot;: &quot;remote_addr&quot;\n },\n &quot;prometheus&quot;: {}\n },\n &quot;upstream&quot;: {\n &quot;type&quot;: &quot;roundrobin&quot;,\n &quot;nodes&quot;: {\n &quot;127.0.0.1:1980&quot;:1\n }\n }\n}'\n</code></pre>\n<p><strong>数据对比</strong></p>\n<p>在上述两种场景下,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:</p>\n<p>1、QPS 对比</p>\n<p><img src=\"https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/437212311bc94cb69a91126545fd9d96_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<p>2、Latency 对比</p>\n<p><img src=\"https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/1fcd3ebbc47c407b9cdd69ae5e362514_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<p><img src=\"https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/1ad2d0700cb0475884f1d6886454a455_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n<h3><a id=\"_136\"></a>总结</h3>\n<p>本文主要通过使用 Apache APISIX 进行了 Amazon Graviton3 与 Amazon Graviton2 的性能对比,可以看到在 API 网关 CPU 密集型的计算场景下,Amazon Graviton3 可谓展示了性能怪兽的属性。当然,也推荐大家多多进行实践,期待后续更多计算密集型项目的测试数据。</p>\n<p><strong>参考资料:</strong></p>\n<p>[1]<a href=\"https://aws.amazon.com/cn/blogs/aws/new-amazon-ec2-c7g-instances-powered-by-aws-graviton3-processors/\" target=\"_blank\">https://aws.amazon.com/cn/blogs/aws/new-amazon-ec2-c7g-instances-powered-by-aws-graviton3-processors/</a><br />\n[2]<a href=\"https://github.com/apache/apisix/blob/master/benchmark/run.sh\" target=\"_blank\">https://github.com/apache/apisix/blob/master/benchmark/run.sh</a></p>\n<p><strong>关于 Apache APISIX</strong></p>\n<p>Apache APISIX 是一个动态、实时、高性能的开源 API 网关,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。</p>\n<p>作为 API 网关,Apache APISIX 可以帮助企业快速、安全地处理 API 和微服务流量,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,并得到了高度认可。</p>\n<p><img src=\"https://awsdevweb.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/7ff1046dc3f14d879c8a37b5e9019381_image.png\" alt=\"image.png\" /></p>\n"}
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