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huststore - 高性能分布式存储服务

huststore logo

huststore 是一个高性能的分布式存储服务，不但提供了 数十万 QPS 级别的 kv 存储的功能，还提供了 hash、set、sort set 等一系列数据结构的支持，并且支持 二进制 的 kv 存储，可以替代 Redis 相关的功能。此外，huststore 还结合特有的 HA 模块实现了分布式消息队列的功能，包括消息的流式推送，以及消息的 发布-订阅 等功能。

特性

huststore 分为 hustdb 以及 HA 模块两大部分。hustdb是自主研发的存储引擎。HA 以 nginx 模块的方式开发。nginx 是工业级的 http server 标准，得益于此，huststore 具备以下特性：

  • 高吞吐量
    hustdb 的网络层采用了开源的 libevhtp 来实现，结合自主研发的高性能存储引擎，性能测试 QPS 在 数十万 以上。
  • 高并发
    参考 nginx 的并发能力。
  • 高可用性
    huststore 整体架构支持 Replication (master-master)，支持 load balance 。
    HA 的可用性由nginx 的 master-worker 架构所保证。当某一个 worker 意外挂掉时， master 会自动再启动一个 worker 进程，而且多个 worker 之间是相互独立的，从而保证了 HA 的高可用性。
    huststore 的高可用性由其整体架构特点保证。由于 hustdb 的存储节点采用了 master-master 的结构，当某一个存储节点挂掉时，HA 会自动将请求打到另外一台 master；同时 HA 会自动进行负载均衡，将数据分散存储在多个 hustdb节点上，因此存储引擎不存在单点限制。
    同时 HA 集群本身也是分布式的设计，而且每个 HA 节点都是独立的，当某一台 HA 挂掉时， LVS 会自动将请求打到其他可用的 HA 节点，从而解决了 HA 得单点限制。
  • 通用性的接口
    huststore 使用 http 作为通用协议，因此客户端的实现不限制于语言。
  • 持久化
    几乎所有的接口都会将数据持久化到硬盘，因此 你不用再担心数据的丢失。
  • 支持二进制的 key-value
  • 支持 Version Clock

运维

架构

architect

部署

  • 分布式KV存储 : HA (hustdb ha) + DB (hustdb)
  • 分布式消息队列 : HA (hustmq ha) + DB (hustdb)

存储引擎

hustdb

平台

目前测试通过的平台包括：

平台 描述
CentOS 6.x & 7.x 内核版本 >= 2.6.32 (GCC 4.4.7)

依赖

快速入门

请查看这里。

文档

以上包含了 huststore 从设计、部署、API 到测试样例的详细文档，并提供了 FAQ 对常见问题进行快速检索。

性能

测试环境

CPU: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2683 v4 @ 2.10GHz (2socket*16cores)
内存: 192G
磁盘: Intel SSD DC S3520 Series (800GB, 2.5in SATA 6Gb/s, 3D1, MLC)
网卡: Intel Ethernet 10G 2P X520 Adapter
系统: CentOS Linux release 7.2.1511 (3.10.0-327.el7.x86_64)

测试场景 1 - Worker

测试目的

测试 hustdb 在不同 worker 线程数量下，其 QPS 上限。

测试条件

storage capacity : 512GB

concurrent connection : 1000

value : 1KB

md5db cache : 禁用

data compression : 禁用

CPU 未绑定

测试结果

说明：横轴代表 hustdb 线程数，纵轴代表 QPS，value为1KB。

benchmark_workers

结论

从以上测试图可以看出，hustdb 的 worker 线程数设置为36-40比较划算。

测试场景 2 - RTT

测试目的

测试在最佳 worker 线程数（36）下，hustdb 的 RTT 表现。

测试条件

storage capacity : 512GB

concurrent connection : 200

value : 1KB

md5db cache : 禁用

data compression : 禁用

CPU 未绑定

测试结果

# GET
Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   238.94us   95.42us   9.33ms   81.03%
    Req/Sec    31.44k     1.09k   36.30k    63.68%
Latency Distribution
    50%  220.00us
    75%  288.00us
    90%  343.00us
    99%  482.00us
11333230 requests in 15.10s, 11.10GB read
Requests/sec: 750635.81
Transfer/sec:    752.65MB
--------------------------------------------------
[Latency Distribution]  0.01%  0.07ms
[Latency Distribution]   0.1%  0.07ms
[Latency Distribution]   0.5%  0.09ms
[Latency Distribution]     1%  0.09ms
[Latency Distribution]     3%  0.12ms
[Latency Distribution]     5%  0.13ms
[Latency Distribution]    10%  0.15ms
[Latency Distribution]    20%  0.17ms
[Latency Distribution]    30%  0.19ms
[Latency Distribution]    40%  0.20ms
[Latency Distribution]    50%  0.22ms
[Latency Distribution]    60%  0.25ms
[Latency Distribution]    70%  0.28ms
[Latency Distribution]    80%  0.30ms
[Latency Distribution]    90%  0.34ms
[Latency Distribution]    91%  0.35ms
[Latency Distribution]    92%  0.36ms
[Latency Distribution]    93%  0.37ms
[Latency Distribution]  93.5%  0.37ms
[Latency Distribution]    94%  0.38ms
[Latency Distribution]  94.5%  0.38ms
[Latency Distribution]    95%  0.39ms
[Latency Distribution]  95.5%  0.39ms
[Latency Distribution]    96%  0.40ms
[Latency Distribution]  96.5%  0.40ms
[Latency Distribution]    97%  0.41ms
[Latency Distribution]  97.5%  0.42ms
[Latency Distribution]    98%  0.43ms
[Latency Distribution]  98.5%  0.45ms
[Latency Distribution]    99%  0.48ms
[Latency Distribution]  99.1%  0.49ms
[Latency Distribution]  99.2%  0.50ms
[Latency Distribution]  99.3%  0.51ms
[Latency Distribution]  99.4%  0.52ms
[Latency Distribution]  99.5%  0.53ms
[Latency Distribution]  99.6%  0.56ms
[Latency Distribution]  99.7%  0.59ms
[Latency Distribution]  99.8%  0.64ms
[Latency Distribution]  99.9%  0.76ms
[Latency Distribution]  99.99%  1.85ms
[Latency Distribution]  99.999%  4.07ms

# PUT
Thread Stats   Avg      Stdev     Max   +/- Stdev
    Latency   495.13us  393.71us  21.29ms   93.06%
    Req/Sec    16.37k     1.33k   23.72k    74.26%
Latency Distribution
    50%  447.00us
    75%  623.00us
    90%  815.00us
    99%    1.28ms
17628712 requests in 45.10s, 1.53GB read
Requests/sec: 390880.11
Transfer/sec:     34.67MB
--------------------------------------------------
[Latency Distribution]  0.01%  0.09ms
[Latency Distribution]   0.1%  0.10ms
[Latency Distribution]   0.5%  0.12ms
[Latency Distribution]     1%  0.12ms
[Latency Distribution]     3%  0.14ms
[Latency Distribution]     5%  0.17ms
[Latency Distribution]    10%  0.20ms
[Latency Distribution]    20%  0.26ms
[Latency Distribution]    30%  0.33ms
[Latency Distribution]    40%  0.39ms
[Latency Distribution]    50%  0.45ms
[Latency Distribution]    60%  0.51ms
[Latency Distribution]    70%  0.58ms
[Latency Distribution]    80%  0.67ms
[Latency Distribution]    90%  0.81ms
[Latency Distribution]    91%  0.84ms
[Latency Distribution]    92%  0.86ms
[Latency Distribution]    93%  0.89ms
[Latency Distribution]  93.5%  0.90ms
[Latency Distribution]    94%  0.92ms
[Latency Distribution]  94.5%  0.93ms
[Latency Distribution]    95%  0.95ms
[Latency Distribution]  95.5%  0.97ms
[Latency Distribution]    96%  0.99ms
[Latency Distribution]  96.5%  1.02ms
[Latency Distribution]    97%  1.05ms
[Latency Distribution]  97.5%  1.08ms
[Latency Distribution]    98%  1.13ms
[Latency Distribution]  98.5%  1.19ms
[Latency Distribution]    99%  1.28ms
[Latency Distribution]  99.1%  1.30ms
[Latency Distribution]  99.2%  1.33ms
[Latency Distribution]  99.3%  1.37ms
[Latency Distribution]  99.4%  1.41ms
[Latency Distribution]  99.5%  1.47ms
[Latency Distribution]  99.6%  1.56ms
[Latency Distribution]  99.7%  1.73ms
[Latency Distribution]  99.8%  2.24ms
[Latency Distribution]  99.9%  4.23ms
[Latency Distribution]  99.99%  7.22ms
[Latency Distribution]  99.999%  9.62ms

测试场景 3 - vs Redis

版本

测试工具

测试条件

storage capacity : 512GB

md5db cache : 禁用

data compression : 禁用

CPU 未绑定

参数说明

缩写 并发连接 数据大小
C1000-512B 1000 512B
C1000-1K 1000 1KB
C1000-4K 1000 4KB
C2000-512B 2000 512B
C2000-1K 2000 1KB
C2000-4K 2000 4KB

PUT

benchmark_put

GET

benchmark_get

详情请参考这里

LICENSE

huststore is licensed under LGPL-3.0, a very flexible license to use.

Authors

更多

  • Nginx 模块开发工具包 - hustngx