浪潮HF系列閃存存儲是IT融合架構(gòu)的基礎(chǔ),可支持核心數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)應(yīng)用、服務(wù)器和桌面虛擬化架構(gòu)、消息協(xié)同環(huán)境,并適應(yīng)Microsoft、VMware、Citrix、Oracle、SAP、CISCO、OpenStack、CommVault等應(yīng)用場景,是目前存儲行業(yè)中較為高能高效的閃存存儲系統(tǒng)。
“閃電”劃過賽道——業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)速度的追求從未止步
當(dāng)今時代,一切前進(jìn)的步伐都在加速跨越。“時間”這一維度愈加成為衡量“優(yōu)勝”與“潮流”的核心標(biāo)準(zhǔn)。然而“多快”可以讓存儲系統(tǒng)用戶滿意?
剛剛結(jié)束的2015年北京田徑世錦賽男子100米決賽中,博爾特這道“閃電”,只用了9790毫秒(9.79秒)就劃過了長長的賽道。中國飛人蘇炳添改寫了亞洲記錄,僅耗時10060毫秒(10.06秒)。在世界級的爭霸賽中,短短270毫秒的時間優(yōu)勢意味著領(lǐng)先八個身位。
270毫秒的等待,在數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)中卻是不可想象的慢動作:市場上常見的廉價監(jiān)控級別磁盤隨機(jī)讀寫尋道時間為12到20毫秒,希捷SATA磁盤的隨機(jī)讀寫尋道時間在8.5到9.5毫秒,SSD固態(tài)盤尋址時間為0.08毫秒到0.16毫秒。組合為系統(tǒng),閃存存儲普遍宣稱亞毫秒級延遲,而傳統(tǒng)存儲延遲值多在10到20毫秒或更長。更有一些用戶從未關(guān)注這個數(shù)值,他們更直接的體會是“太慢了!”
單純從速度而言,應(yīng)用系統(tǒng)及后端數(shù)據(jù)響應(yīng)越快的企業(yè),用戶體驗越好,核心技術(shù)競爭力越強(qiáng)。借助閃存介質(zhì)及領(lǐng)先的數(shù)據(jù)處理技術(shù),浪潮HF系列閃存存儲在十萬、數(shù)十萬IOPS性能高壓之下,能夠提供給用戶0.1到0.5毫秒的典型讀寫延時值,讓業(yè)務(wù)獲得更好的用戶體驗。
閃存存儲,一半是火焰,一半是海水
閃存介質(zhì)在速度上對比傳統(tǒng)硬盤,具備先天的優(yōu)勢。這是它“火焰”的一面,高IOPS、低延遲,帶給應(yīng)用系統(tǒng)更快的速度、更佳的響應(yīng)。However,企業(yè)對數(shù)據(jù)中心的需求是多維的。那么問題來了,除了性能,企業(yè)在數(shù)據(jù)可靠性、容量擴(kuò)展性、性能橫向擴(kuò)展能力、主動化服務(wù)監(jiān)控和成本效率控制等方面還有更多的要求。比如在VM和VDI環(huán)境下,企業(yè)不僅需要強(qiáng)勁的性能支撐更多的VM、更多的用戶,還需要一臺能夠提供足夠容量并具備全面服務(wù)能力的存儲系統(tǒng)。
這就是考察存儲系統(tǒng)“海水”的特征了——閃存存儲在提供高性能之外,能不能像傳統(tǒng)企業(yè)級存儲系統(tǒng)一樣,提供企業(yè)級穩(wěn)定性、跨網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸復(fù)制能力,或者借助最新的“存儲集群”技術(shù),展現(xiàn)其博大精深的一面呢?
火焰和海水,如何兼得?
火焰和海水,很難兼得。這里說“很難”,不是“不可能”。存儲廠商為了追求閃存介質(zhì)帶來的高性能、低延遲,在走著不同的彎路:表面上看,最簡單的方式就是在原有存儲架構(gòu)之上用上“存儲分層”或者“二級閃存緩存”,前者曾在分級存儲管理(HSM)和信息生命周期管理(ILM)的年代大行其道,后者則派生出存儲控制器插PCI-E卡或SSD盤的多種折騰流派——PCI-E不能熱插拔;SSD擴(kuò)展成本較高,而且受到“緩存、二級緩存映射比例”影響,又不能擴(kuò)展太多。在這兩種方式的選擇上,常常出現(xiàn)困惑和混淆。
觀察一下行業(yè)趨勢,在上述“成熟”解決方案之外,大部分廠商都在加快新閃存存儲的研發(fā)。為什么有了架構(gòu)在原有存儲系統(tǒng)之上的“閃存存儲解決方案”,還需要重新開辟新路呢。這就在于,若想合理利用閃存介質(zhì)的“火焰”之力,讓它與“海水”融合,就需要結(jié)合閃存的讀寫算法,對數(shù)據(jù)讀寫方式做出優(yōu)化,解決“閃存寫入放大效應(yīng)”和“無效數(shù)據(jù)塊回收”等多項問題。
浪潮閃存存儲=閃存性能+企業(yè)級方案特性
浪潮HF系列閃存存儲產(chǎn)品及解決方案,就是這樣一種,既借助閃存介質(zhì)的特性、重新定義數(shù)據(jù)處理方式,又融合企業(yè)級存儲解決方案特性,更加入大數(shù)據(jù)運(yùn)維數(shù)據(jù)分析能力的閃存存儲解決方案。
浪潮HF系列閃存存儲,可在3U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架空間內(nèi),最大提供150000 讀/寫IOPS性能(0.1ms延遲),同時最大提供1000TB數(shù)據(jù)庫存儲空間或100TB VDI存儲空間,并自帶數(shù)據(jù)復(fù)制容災(zāi)許可證。具體來看HF2000/3000/5000/7000可分別提供2萬、3萬、9萬、15萬IOPS,且時延小于0.5ms。與市面上常見的全閃存陣列相比,它勝在存儲空間密度和空間尺度。與市面上常見的高密度NL SAS磁盤存儲系統(tǒng)相比,它勝在超高性能及超低延遲。換句話說,浪潮HF系列閃存存儲,僅占用3U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架空間,600W耗電,即可:
支持150000 IOPS Oracle DBMS或Orion性能,或者以TailoredDatacenter Integration方式部署支持6個SAP HANA節(jié)點。
支持5000個VDI用戶,每個用戶享有20GB可用空間(行業(yè)平均建議值24GB),20 IOPS(50%讀50%寫,4KB數(shù)據(jù)塊,<0.5毫秒延遲)。
支持100000 MS Exchange用戶,每用戶享有1GB可用空間、接近1 IOPS(MS要求>0.1 至0.12 IOPS)。
支持?jǐn)?shù)據(jù)容災(zāi)復(fù)制。
如果您有興趣,可以把上述計算重來一遍,把數(shù)值統(tǒng)統(tǒng)乘以4。因為浪潮閃存存儲支持存儲集群擴(kuò)展,可以做到4節(jié)點8控制器SAN集群。
值得一提的是,以上的特性都建立在高可用基礎(chǔ)之上。浪潮閃存存儲采用雙控制器配置,在單控制器故障時,可做到性能不下降。
如果這么說,您的概念還不是很清楚的話,下表可以給您一個比較直觀的感受。
這么多的優(yōu)良特性,是如何實現(xiàn)的呢?下面就讓小編為您一一道來。
3大核心技術(shù),提升整體表現(xiàn)
浪潮HF系列閃存存儲對系統(tǒng)底層架構(gòu)做了全面優(yōu)化。在硬件層面動態(tài)使用SSD和NL SAS硬盤,SSD盤作為讀緩存區(qū)使用,NL SAS硬盤作為實際存儲區(qū)使用,SSD緩存區(qū)可以在線動態(tài)靈活調(diào)整和擴(kuò)展。在軟件層面,創(chuàng)新使用了“智能緩存加速”和“順序化整理寫入”技術(shù),顯著提升數(shù)據(jù)操作速度,同時提供無損性能的快速數(shù)據(jù)壓縮功能,有效提升存儲容量。
核心技術(shù)1:智能緩存加速技術(shù)
數(shù)據(jù)從內(nèi)存寫入后端磁盤時,有別于傳統(tǒng)無差別對待的cache數(shù)據(jù)更新方式,HF系列產(chǎn)品會自動地判別出“有緩存價值的數(shù)據(jù)”和系統(tǒng)元數(shù)據(jù),預(yù)先寫入緩存區(qū)。
在數(shù)據(jù)訪問的過程中,浪潮閃存存儲自身維護(hù)“cache數(shù)據(jù)塊熱度表”,設(shè)定并跟蹤多個熱度等級。當(dāng)新的熱點數(shù)據(jù)產(chǎn)生時,會優(yōu)先剔除沒有特殊鎖定標(biāo)記的、最冷的數(shù)據(jù)塊。相比傳統(tǒng)的先進(jìn)先出(FIFO, FirstIn FirstOut)策略,對cache數(shù)據(jù)的管理更加精細(xì),有效提升緩存命中度,降低時延。
核心技術(shù)2:順序化整理寫入
大家可能看到“SSD緩存區(qū)”字樣,就會聯(lián)想,性能提升是不是借助完全SSD介質(zhì)實現(xiàn)的啊?浪潮閃存存儲的優(yōu)勢就是,它的寫入性能在很多場景下甚至優(yōu)于讀取性能。這是怎么實現(xiàn)的呢?
針對前端應(yīng)用寫入的大量的不同尺寸的小塊IO,HF系列產(chǎn)品會自動將其聚合為一段段連貫的數(shù)據(jù)條帶。每當(dāng)該條帶達(dá)到若干MB,如4.5MB (這個數(shù)值意味著后端9塊數(shù)據(jù)盤的一個完整512KB連貫寫入),就將其順序?qū)懭牒蠖舜疟P。這一技術(shù)可將隨機(jī)寫入完整地轉(zhuǎn)化為順序?qū)懭?,利用寫入操作順序化整理極大地發(fā)揮了后端磁盤的性能,降低訪問延遲。同時,后端磁盤組采用優(yōu)化過的三重校驗保護(hù)機(jī)制,保障數(shù)據(jù)安全可靠。
核心技術(shù)3:在線全局?jǐn)?shù)據(jù)壓縮
浪潮HF系列閃存存儲運(yùn)用性能優(yōu)先的壓縮算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。借助多核CPU的配置環(huán)境,該算法的速度值可超過系統(tǒng)性能理論極限值,不會對存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)寫入、讀出的過程帶來性能損耗。視數(shù)據(jù)類型而定,HF系列平均可以達(dá)到2到20倍的數(shù)據(jù)壓縮比率。而傳統(tǒng)存儲采用的壓縮算法,往往更注重壓縮比,較少用于高性能場景。
以上關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用使HF系列產(chǎn)品消除了對后端磁盤數(shù)的依賴,單一數(shù)據(jù)盤可支持的IOPS高達(dá)10000,與傳統(tǒng)定義NL SAS單盤150~180 IOPS數(shù)值相比,提升50-70倍。
享有閃存的性能,并額外獲得更好的整體表現(xiàn)
浪潮HF系列可提供高達(dá)15萬IOPS的隨機(jī)訪問性能或數(shù)GB的順序訪問帶寬,提供超過百萬TPM的Oracle TPC-C性能值,支持?jǐn)?shù)千虛擬桌面VDI高速運(yùn)行,以及數(shù)萬MS Exchange郵箱的日常訪問操作。
同時,浪潮閃存存儲適應(yīng)Oracle、SAP HANA、MS Sql Server、VMware、CITRIX、HyperV、MS Exchange、Notes環(huán)境,滿足數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器虛擬化及最終用戶計算、消息與協(xié)同應(yīng)用,支持?jǐn)?shù)據(jù)快照、存儲級別冗雜復(fù)制以及存儲集群橫向擴(kuò)展場景。
也就是說,企業(yè)以混合陣列的投資擁有浪潮HF閃存存儲,可享有閃存的性能,并額外獲得更好的整體表現(xiàn)。
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