曙光高端服务器SSD数据库解决方案分析

        【IT168 资讯】随着移动互联网的大规模普及，用户对业务系统的体验更加敏感，对业务数据的处理提出了更高的要求。在业务处理方面，硬盘数据的读写延迟成为系统性能提高的瓶颈，业界对新型的SSD硬盘报以很高的期望。曙光I980-G10服务器，通过对SSD硬盘进行严格的兼容性、稳定性和性能测试，为用户提供了完整的解决方案。I980-G10支持16块本地SSD硬盘，并可以支持8块PCI-E SSD，服务器配置24块SSD硬盘可以满足高性能和大容量两方面的用户需求。

　　此类实时业务处理包括以下多种场景：

　　云计算方面：提升数据中心对应用、数据、服务等的响应及处理时间，大幅度提升客户体验;

　　虚拟化：数百倍地提升单虚拟机的IOPS，突破虚拟机存储速度瓶颈;

　　大数据：加速海量数据收集、汇总、分析，近乎实时地获得大数据分析结果，加速价值转化;

　　数据库：提升查询、更新、删除等任务的响应及处理速度，完美解决高并发读、写时带来的IO

　　性能问题;

　　C D N ：提升缓存节点的应用下载、网页浏览、视频播放等的速度、响应时间、流畅度等，获得无延迟的用户体验。

　　秒级实时业务处理技术挑战

　　实时业务处理的技术挑战体现在进行硬盘的平均延时和延时抖动两方面。

　　平均延时

　　数据中心是由服务器，网络设备和存储设备组成的。当前主流的IT环境中CPU平均需要等待60万个指令周期，才能够从存储设备上获得数据，平均延时达到10,000 微秒。大量的计算资源、网络资源都浪费在无谓的数据等待上，导致服务器、网络、存储等硬件设备的成本攀升，数据中心能耗，空调制冷，占用空间也随之上升，另外软件授权费和人员维护成本也非常显著。可见IO延时造成了企业用户IT成本的巨大浪费。

　　(2)延时抖动

　　延时抖动一直是一个困扰固态存储领域的难题，它会给用户的应用带来巨大影响。延时抖动是指存储产品在读取过程中，出现的超出正常延时几倍甚至几十倍的IO操作。其产生原因主要是Flash存储设备与主机数据交互的同时也在进行碎片整理操作，碎片整理的不均匀会干扰正常的IO操作，从而产生了IO延时抖动。在分层IT系统中，延时抖动被逐级放大，每一层都存在指令排队等逻辑关系，一个IO延时等待会对后续多个IO操作造成影响。因此每一层都会把上一层的延时进行放大。

　　所以我们必须针对这两个重要指标进行底层算法优化。而PCIe闪存卡能够降低延时减少CPU空闲时间，提高IT系统的效率，减少IT硬件投入，降低能源消耗;减少对后端系统的影响，使得用户的应用运行更加平稳顺滑;单线程下IO延时低至15us;对超长IO延时进行削峰滤波处理，使得每个IO的延时均匀分布，以满足当今企业最为苛刻的应用需求。

　　方案逻辑图

　　计算层：曙光高端八路服务器运行Oracle数据库， 支持单实例和RAC架构，提供数据运算服务。

　　互联层：高速互联基于Infiniband的低延迟、高带宽互联技术，用于将存储节点的Flash和磁盘资源输出到计算层，供数据库使用。

　　存储层：存储节点配置PCIe闪存卡和SAS磁盘，提供数据存储服务。

　　技术路线

　　PCIe闪存卡的创新架构及先进算法，性能提升到3.5 GB/s的读带宽及2.5 GB/s 的写带宽，80 万IOPS的随机读及28 万IOPS 的随机写。超低延时的磨损均衡技术和延时平滑技术, 将延时降低到14 μs，同时获得极低的延时抖动。独创琴键技术，提供存储容量自主选择，大幅降低TCO 并且提升灵活性。端到端数据保护技术，包括超强纠错、RAIDcross NAND、备份模组、随机化等，确保MTBF(平均无故障时间)超过2 百万小时。闪存寿命延长技术，将闪存的写入寿命提升到3 倍以上。Device-Based 技术，使得主机CPU 占用率降低50%。

　　方案收益

　　SATA发展在这两年碰上了尴尬的局面，成为了硬盘传输的瓶颈，而为了打破这一瓶颈，PCIe闪存卡应运而生，承担起各种复杂的企业环境。

　　(1)加速企业云计算、数据库、虚拟化、CDN、视频、下载等核心关键业务，计算、处理、反馈等能力，提升企业收益及核心竞争力。

　　(2)极高的性价比: 极大提升存储性能以获得极佳用户体验，降低服务器、传统存储设备、存储交换设备的扩容、采购、管理、维护成本。

　　(3)灵活的容量选择: 提供多种存储容量，用户可基于自身差异化的容量需求进行自主按需选择，避免投资浪费。

　　(4)简单的部署使用: 可简单的安装于当前服务器而不改变任何现有的服务器、网络及存储架构，极大减轻IT 改造及运维负担，降低IT 风险。

（编辑：ASP站长网）