Alluxio 企业版 VS. 社区版(架构&功能)

Alluxio企业版 Alluxio社区版
架构 对比 去中性化元数据架构 应对十亿、百亿规模硬链接的不合理元数据瓶颈导致系统性能大幅下降 Master-Worker主从&中心化架构 在有亿级别的数据时,会有较严重的元数据性能下降
扩展性 单个集群可支持的对象数 100亿↑ 1亿↓
IO性能线性扩展 支持☑ 不支持×
单个Client的最大并发度 200+个线程↑ 32个线程↓
集群管理 Kubernetes Operator ☑ 引入 Kubernetes Operator 简化集群部署和管理,确保不同环境中的部署一致性,优化硬件利用率,提供持续监控,并将常规任务自动化:Pod 配置、服务配置、挂载 UFS 卷 仅包含HELM Chart 提供了HELM chart,支持在Kubernetes环境中启动Alluxio社区版
作业调度器 (Job Scheduler) 内置于Alluxio Core 通过将Job scheduler集成到Alluxio Core中,简化部署和管理 需额外进程
异构worker资源 (CPU、内存、网络、磁盘) 支持具有异构资源配置的Alluxio Worker节点加入同一个Alluxio集群,提供更高灵活性 × 要求每个Alluxio Worker节点具有相同的资源配置
数据访问 Client侧UFS回退机制 ☑ 客户端UFS回退功能在企业版中可用,当 Alluxio Worker无响应时,Alluxio Client 可无缝访问底层文件系统(UFS)中的数据,从而提供对应用程序的持续性保障 × 如果Alluxio Worker无响应,Alluxio Client的请求会超时,导致整个应用程序工作负载中断
计算侧兼容协议 POSIX协议兼容AI训练 POSIX协议兼容AI训练(协议支持不完善)
透明数据湖集成 ☑ 透明数据湖集成功能使应用程序代码能够通过现有文件系统路径(例如 s3://)访问Alluxio中的数据 × 应用程序代码需要更新为使用 alluxio:// 路径访问Alluxio中的数据
UFS读速率限制器 ☑ 管理员可通过设置速率限制,来控制单个 Alluxio Worker 从UFS读取数据时所使用的最大带宽,通过配置 UFS 读取速率限制器,实现资源的优化利用 ×
缓存管理 数据加载器和缓存释放 支持基于目录或文件列表的加载/释放 对数据加载器(用于缓存预加载)和缓存释放(用于手动从缓存中驱逐数据)功能进行了全面升级,除了基于目录之外,新增基于文件列表的灵活加载和释放 仅支持基于目录的加载/释放;仅支持将整个目录加载到缓存中或从缓存中驱逐
配额管理 顶级目录和嵌套目录 不支持基于目录的配额管理
缓存存储单元 Page (4MB) 使用更小且更高效的基于page的缓存存储单元(小于或等于 UFS block 大小,且可配置); Block (64MB)↓
读放大: < 20% 企业版中基于page的缓存将社区版中5-10倍的读放大系数降低到不到原先的20% 读放大: 5-10倍↓
基于优先级的缓存驱逐 ☑ 允许管理员为特定目录/文件设置缓存驱逐优先级。即使是本应被驱逐的目录和文件,如果被分配高优先级,也会被保留在缓存中 ×
缓存过滤 ☑ 缓存过滤功能允许管理员设置过滤规则,管理哪些文件会被缓存、是否需要检查以及按照什么频次检查底层文件系统(UFS)的元数据或数据变化 × 不支持正则,只能够按照目录/文件设定是否缓存,并且不区分元数据/数据缓存
异步缓存驱逐 ☑ 通过异步驱逐数据提高性能,尽量避免在缓存写入时驱逐数据。管理员可根据缓存容量和/或最大可缓存page配置异步缓存驱逐策略 × 仅支持在缓存写入时驱逐数据
CLIENT和 SDK S3 API网关 内置于Alluxio Core S3 API 网关内置于 Alluxio Worker进程中,通过移除代理代理进程,消除了 Client 与 Worker 间的额外跳转,同时在Kubernetes环境中降低了由于管理代理进程而导致的部署复杂性 需额外进程
网络传输优化 高性能零拷贝网络传输 零拷贝传输通过清除Protobuf序列化降低了CPU占用,同时使用更优化的内存管理机制,有效缓解了内存不足问题 基于拷贝的网络传输
Python SDK ☑ 基于 FSSpec 的原生 Python SDK,强化了与主流 AI 框架的集成 ×
安全性 TLS支持 ☑ 包含TLS支持,可确保Alluxio组件之间以及Alluxio与底层文件系统(UFS)之间安全通信 ×
CVE补丁 ☑ Alluxio会监控常见漏洞与披露(CVE)记录,并在必要时及时向企业版客户提供补丁 ×
安全审计日志 ☑ Alluxio审计日志功能提供对所有数据访问和操作的完整可视化追踪。每一次与Alluxio交互都会被自动记录,包括:用户身份与认证信息;执行的操作(读取、写入、删除等);精确时间戳;被访问的资源与路径。 × 元数据的访问记录,日志量较大
产品支持 与服务 7x24小时技术支持 ×
紧急修补 ×
专业服务-运维状态检查 ×
服务与最佳实践 ×

Alluxio企业版 VS 社区版(性能对比)

热读顺序读

Block Thread 社区版(GiB/s) 企业版(GiB/s)
顺序
热读
256k 1 0.6 2
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32 8.8 9.5
64 N/A 7.5
128 N/A 7.6

热读随机读

Block Thread 社区版(GiB/s) 企业版(GiB/s)
顺序
热读
256k 1 0.0 0.3
2 0.1 0.7
4 0.1 1.4
8 0.2 2.7
16 0.4 4.4
32 0.3 7.2
64 N/A 8.6
128 N/A 7.6

*N/A:由于某些原因,导致FI0命令报错

基准测试版本和工具
· Alluxio Al
Libfuse +Linux
FIO

*基准测试环境
1 FUSE +1 Worker (FUSE 程问 worker)
– FUSE: AWS c5n.metal
– Worker: AWS i3en.metal