从物联网、人工智能,再到如今热火朝天的“元宇宙”,所有这些最前沿的科技应用,都需要超大规模和超快速度的数据存储支持。同时,随着企业将数据库、实时日志分析等核心业务“云化”,传统存储系统面临着管理海量数据和提供极致性能的双重挑战。
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最近,移动云与英特尔合作,推出了一款百万 IOPS 超高IO、4GB/s 超大带宽、百微秒级超低时延、PB 级系统扩展规模的云硬盘产品——移动云极速型云硬盘,全面满足大数据时代下“云上”用户对高IOPS、高带宽、低时延、高扩展性的极致存储需求。

双剑合璧 软硬兼施升级云存储

高流量的Web前端、数据分析、大规模并行(MPP)数据仓库、以及网络文件系统、日志、数据处理应用,都需要海量数据存储,并且对性能的要求也随之提高。目前,NVMe SSD 因为其超低时延和IO 并行处理能力两大特点,正在逐步取代 SAS 和 SATA 接口存储,并在占据主流 SSD 市场。

不过,传统的 SATA/SAS HDD/SSD 存储介质,使用的底层软件访问接口过于陈旧,无法充分发挥 NVMe SSD 的能力。据此,英特尔和移动云合作,使用英特尔 SPDK 高性能存储套件,从驱动层、块存储层、存储服务层,再到最上面的应用和协议层,都提供了技术创新,优化了 IO 轮询和无锁化等技术细节,从而带来 IO 时延和吞吐量的显著提升:

■ IO 时延:传统NVMe IO栈的总时延约40 μs,而SPDK用户态NVMe IO栈时延不到30 μs,时延优化 25% 以上
■ 吞吐量:传统NVMe IO栈的单 IO线程处理最多达到 20 万IOPS,而SPDK可达 100万IOPS,同等CPU开销下,吞吐量上有5倍以上的性能提升。

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SPDK组件架构图

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传统内核和SPDK的IO栈对比图

创新的架构,让移动云极速型云硬盘具备如下四大技术特点:

■ 中心化元数据设计,快速响应IO请求;
■ 实现追加写特性,支持Non-stop Write;
■ 实现CopySet副本组,降低副本丢失概率;
■ 远程直接数据存储RDMA+SPDK+CPU affinity,保证百万IOPS。

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极速型云盘架构概览

而软件的卓越性能,必然需要构建在坚实的硬件基础上,这就需要全新第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器的从中助力!第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器的性能参数显示:

■ CPU 内核支持每时钟指令(IPC)平均比上一代高 15% ,IPC提升最高可达 18%;
■ 增强并优化的的微架构和更高的内核数量,单芯片支持高达40个核;
■ 工艺增强从14nm演进到10nm;
■ 内存带宽提升1.6 倍,Ice Lake 支持至多可达 8 条内存通道,速度至高可达 3200 MT/秒;6 通道 CASCADE LAKE 内存速度最高 2666 MT/秒;
■ Ice Lake 至强CPU 支持具有 64 个通道的 PCIe gen4,Cascade Lake PCIe Gen3 支持 48 个通道;PCIe 的带宽都提升 2 倍。

未来,移动云还计划使用最新英特尔® 傲腾™ 固态盘和英特尔® 傲腾™ 持久内存,以及RDMA 网卡,从而进一步提升移动云极速型云硬盘产品性能。

冠绝群伦, 技术赋能云上用户极致云存储体验

作为国内领先的云服务提供商,移动云与英特尔的合作,依托超越群伦的技术能力,助力移动云加速成为世界领先的云服务商。展望未来,英特尔将继续与移动云通力协作,将最新的技术应用到移动云存储产品演进中,为云上业务应用提供澎湃的动能,让用户体验更加美妙的云上之旅!

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