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傲騰技術如何提升全閃效能?

9月23日—24日,英特爾資料平臺峰會在北京舉行。XSKY星辰天合副總裁張旭明應邀出席峰會並發表主題演講,向與會嘉賓介紹了傲騰技術在分析型全閃架構的應用實踐,以及在晶片設計(EDA)、金融分析型場景中的解決方案。

傲騰技術如何提升全閃效能?

據英特爾介紹,傲騰技術基於3D Xpoint儲存介質打造,相比於NAND快閃記憶體速度可超出1000倍左右,同時延遲更低,壽命更持久。相比於記憶體,又具有非易失性,斷電後儲存的內容不會丟失。

為滿足一些大規模的資料密集型業務場景中,如批處理、實時分析、HPDA、AI、機器學習(ML)等,以及PB級資料量對資料的訪問效率和讀寫效能底層儲存平臺的更高需求,今年7月XSKY星辰天合發布了全快閃記憶體一體機——XINFINI星飛系列。

傲騰技術如何提升全閃效能?

張旭明在峰會演講時介紹,XINFINI星飛系列產品選用了Intel 的相關硬體作為核心部件,包括CPU、網絡卡、快取盤以及資料盤。其中,CPU採用Intel 至強處理器,網絡卡採用支援兩種RDMA協議的Intel網絡卡,快取盤採用高穩定性、低延遲、高壽命的Intel SSD P4800X“傲騰”固態硬碟,資料盤採用能顯著提升儲存密度的Intel 企業級QLC 固態硬碟P5316,“幾者的結合讓星飛系列在運算速度、網路吞吐、儲存效能及儲存容量上實現了飛躍。”

傲騰技術如何提升全閃效能?

效能好,儲存密度高,成本低

“傲騰 SSD 的優勢在於效能好,且可擦寫次數高,但儲存密度低、成本高;而QLC SSD 則剛好補齊其不足,優勢在於順序大塊寫效能好,儲存密度高,成本低,但擦寫次數受限,壽命短。”張旭明介紹到,全快閃記憶體XINFINI星飛系列從技術架構解決了兩大方面問題:一是讓高效能、高壽命的SSD承擔前端大部分最熱的IO;二是對前端的小IO和已經冷卻的資料進行聚合而後順序寫入壽命短、成本低的 QLC SSD。

為了做到這兩點,XINFINI星飛在硬體層面為Cache OSD 配置了Intel Optane SSD,透過分散式全域性Cache策略,使得最熱的資料能夠保留在Cache層,最終讓流向Data OSD(QLC SSD)的都是相對較冷的資料。採用該架構即發揮了Optane SSD壽命長,效能高的特點,也遮蔽了QLC SSD壽命短的天然劣勢。

XINFINI星飛系列的軟體層採用XSKY SDS V5的分散式架構,透過軟體的能力將硬體的效能發揮到了極致,軟體的核心架構主要包括三個方面:XSpeed IO 分層技術、Log Append 刷盤技術。

XSpeed

IO

分層技術:

XSpeed IO 分層技術將若干單機快取聚合成統一的全域性快取池,並且實現冷熱資料分層。Cache層採用傲騰SSD,並使用三副本提供高效能;資料層採用QLC SSD承接大IO讀寫,XSpeed 會將Cache 層的小IO合併為大IO寫入資料層,同時使用EC演算法,進一步提高資料盤的得盤率。另外,對於效能敏感的元資料訪問,XSpeed 會將其直接放入Cache 層以提高整體效能。

傲騰技術如何提升全閃效能?

LogAppend

刷盤技術:

LogAppend 可以把隨機小塊寫IO聚合成大塊順序寫,然後刷到資料層中。資料層的大塊順序寫效能很高,可以快速騰出Cache空間給前端業務使用。資料層採用EC技術,對於聚合成大塊順序條帶寫入的資料,不會有寫放大問題,效能更高。LogAppend模組不僅聚合隨機小塊,而且還對資料進行壓縮和縮減,為使用者節省更多空間,可以做到在大壓力下效能平穩。

傲騰技術如何提升全閃效能?

端到端的最佳化:

為了提供極致的效能體驗,還進行了很多端到端的技術最佳化。在網路層使用Transport 替代msgr,解除網路層瓶頸和OS瓶頸;在OSD 內部修建新的高速公路FastPath,替代舊的IO路徑;線上程最佳化方面,基於分組的智慧排程策略,實現無鎖化佇列,較少的上下文切換等;同時還使用NUMA 繫結和RDMA 來降低記憶體和網路時延。

XINFINI

星飛

9000

系列即將面世

XSKY星辰天合與英特爾傲騰技術不僅在產品相互結合提升效能體驗,在一些場景中亦有針對性的解決方案。

張旭明介紹說, XINFINI星飛基於傲騰的高效能分散式檔案系統,提供了針對晶片設計場景(EDA)的解決方案。第一,元資料服務基於Optane高速介質,透過獨有專利的元資料設計方案,實現高效能、低延遲的檔案元資料訪問;第二,利用XSKY星辰天合獨有的 XSpeed 快取池設計,給檔案訪問帶來極致的效能體驗。某EDA客戶使用該方案後,單次執行時間縮短了30%,同時實現了資料完全共享及數百工程師同時協作的能力,大幅提升了產出效率。

傲騰技術如何提升全閃效能?

同樣針對金融分析型場景中持續高效能的訪問需求、大規模叢集的成本控制需求,業務持續創新的需求等新問題,XINFINI星飛系列提供了面向金融分析場景的解決方案。第一,專用客戶端直接部署在應用的Linux主機上,採用私有協議和儲存叢集通訊;第二,所有客戶端均支援併發訪問所有儲存節點,具備極致的效能;第三,為不同計算提供不同的快取策略,最終達到最優效能;第四,以Optane 構成元資料池與快取池,提供極致的效能體驗。

某銀行客戶採用 XINFINI星飛替換傳統 AFA 產品後, 跑批時間由原來的2小時縮短到1小時20分鐘,同時採購成本降低了20%,運維成本降低了30%,業務可按需彈性擴充套件 ,資源統一管理。

傲騰技術如何提升全閃效能?

目前XSKY星辰天合即將釋出全NVME形態的XINFINI星飛9000系列,經過與上一代SATA SSD形態的XINFINI星飛8000系列對比測試,在資料讀寫效能方面提升60%,而硬體成本卻下降了50%以上。

傲騰技術如何提升全閃效能?

本次英特爾資料平臺峰會聚焦分享計算、儲存、網路領域的最新技術,加速生態合作伙伴在雲、大資料、AI等領域的技術提升與應用落地,推動資料中心領域技術的發展與革新。

XSKY星辰天合是中國唯一獲得英特爾精選解決方案認證的SDS廠商。今年7月,XSKY星辰天合聯合英特爾等資料中心 、雲廠商、資料服務等領域的十多家合作伙伴,共同啟動“資料常青戰略合作生態”,一道為客戶打造基於雲邊協同形態的、圍繞資料儲存、資料管理和資料應用為核心的服務生態,為資料“匯、存、管、用”全生命週期的管理保駕護航,賦能下沉市場加速企業數字化轉型升級。

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