戴爾中國(guó)企業(yè)級(jí)解決方案部高級(jí)技術(shù)經(jīng)理李炫輝先生

閃存應(yīng)用是關(guān)鍵

IT行業(yè)改變的不僅僅是技術(shù),技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)的是業(yè)務(wù)的變化。譬如余額寶,就證明了這一點(diǎn)。

對(duì)于閃存技術(shù)而言,它首先提供一個(gè)高性能。比如單款設(shè)備可以達(dá)到9萬(wàn)IOPS,相比傳統(tǒng)系統(tǒng)而言,它可以達(dá)到替代300多塊磁盤(pán)的性能。此外是功耗的降低。如果采用傳統(tǒng)的架構(gòu),可能需要2000多瓦,而采用閃存,可能只有十幾瓦,相差接近200倍。這意味著,有了閃存,我們可以在有限的空間內(nèi),以有限的功耗提供更高的計(jì)算密度解決業(yè)務(wù)問(wèn)題,構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心,加速實(shí)現(xiàn)節(jié)能社會(huì)。

李炫輝指出,閃存的架構(gòu)是有非常多的優(yōu)勢(shì),怎么使用閃存是很重要的一點(diǎn)。

目前,閃存的部署方式有兩類(lèi),一類(lèi)是在主機(jī)端采用閃存的組件,通過(guò)主機(jī)端提供性能加速,因?yàn)閿?shù)據(jù)離計(jì)算單元CPU越近,性能會(huì)越好。另外一種處理方式,是在存儲(chǔ)端采用這種閃存的組件,而通過(guò)數(shù)據(jù)中心的集中存儲(chǔ)化的閃存陣列來(lái)提升前端的計(jì)算性能。

戴爾的與眾不同之處在于,遵循軟件定義思路構(gòu)建閃存架構(gòu),同時(shí)獲得兩種部署方式的優(yōu)勢(shì)。李炫輝介紹,戴爾推出了一項(xiàng)流動(dòng)緩存的技術(shù),可以將服務(wù)器端的閃存形成的緩存池與后端的閃存陣列存儲(chǔ)之間達(dá)成互通的流動(dòng)渠道,從而加速整個(gè)處理的性能。

一種架構(gòu),多樣收益

在主機(jī)端的閃存,也有兩種方式,一種是直連的方式,就是在服務(wù)器端加入閃存組件,把它變成一個(gè)共享的讀寫(xiě)緩存池,所有的I/O都在主機(jī)端的閃存組件完成,滿足再由這個(gè)閃存自動(dòng)將數(shù)據(jù)卸載到傳統(tǒng)的存儲(chǔ)磁盤(pán)上,就是性能由閃存來(lái)解決,容量由傳統(tǒng)磁盤(pán)來(lái)解決。這樣達(dá)到最大的一個(gè)性?xún)r(jià)比。這是單個(gè)主機(jī)性能的提升,通過(guò)在主機(jī)端閃存提升計(jì)算性能。

這個(gè)可以應(yīng)用在讀寫(xiě)分離的場(chǎng)景,通過(guò)單機(jī)的性能提升,解決了讀寫(xiě)分離的技術(shù)。讀寫(xiě)分離的技術(shù)實(shí)際上十年前就已經(jīng)有了,2009年才開(kāi)始大規(guī)模的應(yīng)用,原因就是閃存的出現(xiàn),它解決了一個(gè)最大的問(wèn)題——讀寫(xiě)分離中的純數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,單機(jī)的性能,可能原來(lái)沒(méi)有閃存存在的情況下能支持600到800,但是通過(guò)閃存可以達(dá)到3000到4000。這就意味著可以通過(guò)更少的設(shè)備提供更高的性能,使得技術(shù)變得可行性。

除了單機(jī)的PCIE的閃存架構(gòu),戴爾還想到一個(gè)問(wèn)題,能不能建立一個(gè)跨物理節(jié)點(diǎn)的共享緩存池,實(shí)現(xiàn)一個(gè)多應(yīng)用共享的加速?戴爾推出了一個(gè)叫多節(jié)點(diǎn)集群的閃存技術(shù),可以把多態(tài)物理機(jī)的閃存組件變成一個(gè)共享的閃存池,就意味著任何一個(gè)物理階段的設(shè)備都可以訪問(wèn)其他物理節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),這樣使得對(duì)于大規(guī)模集群化的業(yè)務(wù)提供比較高的性能。

同時(shí),這個(gè)技術(shù)還提供了一個(gè)開(kāi)放的架構(gòu),就是除了這種共享緩存池的設(shè)備采用戴爾的專(zhuān)有設(shè)備,其他的加速的應(yīng)用設(shè)備可以采用其他友商的設(shè)備,只要安裝這個(gè)插件就可以了,它就可以使用到這樣一個(gè)共享的緩存池,并且這個(gè)架構(gòu)是可以實(shí)現(xiàn)和后端存儲(chǔ)的一個(gè)互動(dòng),進(jìn)行數(shù)據(jù)流動(dòng)。

這個(gè)架構(gòu)的評(píng)估測(cè)試顯示性能的躍升,李炫輝介紹,采用兩路服務(wù)器,8節(jié)點(diǎn)的Oracle RAC,可以達(dá)到并發(fā)用戶(hù)14000/秒,平均響應(yīng)延時(shí)6毫秒。

如果希望對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行加速,我們就需要考慮到,數(shù)據(jù)中心是一個(gè)混合復(fù)雜的業(yè)務(wù),比如ERP系統(tǒng),可能是交易型的系統(tǒng),需要快速的I/O訪問(wèn),但是報(bào)表系統(tǒng),可能是OLAP的系統(tǒng),是以讀為主的架構(gòu),要怎么解決不同的I/O訪問(wèn)模型帶來(lái)的性能的提升?

這是一個(gè)兩難的問(wèn)題:當(dāng)我對(duì)寫(xiě)優(yōu)化之后,我會(huì)發(fā)現(xiàn)讀寫(xiě)能力比較差,或者說(shuō)當(dāng)我采用了閃存架構(gòu),在我的閃存陣列里面,我采用大量的閃存組件,我可能說(shuō)對(duì)我的一些交易業(yè)務(wù)提升的時(shí)候,可能我對(duì)我的一些其他的以讀為主的業(yè)務(wù)性能反而提升不高,甚至有些下降。

在分析的過(guò)程中,戴爾發(fā)現(xiàn),對(duì)于數(shù)據(jù)中心來(lái)講,他們可能往往有不同的訪問(wèn)模型,有讀寫(xiě)密集型的,即使在同樣一個(gè)業(yè)務(wù)里面也有兩種模型的存在。比如對(duì)于我們的OLTP來(lái)講,我可能是一個(gè)寫(xiě)入密集型,有大量的寫(xiě)。

但是,在OLTP過(guò)程中,有大量的索引的操作,索引以讀為主。僅僅提升這個(gè)是不行的,同時(shí)需要把索引讀取的性能提升,才能真正提升整體的業(yè)務(wù)性能。

對(duì)此,戴爾又做了一個(gè)新的優(yōu)化架構(gòu),在戴爾的閃存存儲(chǔ)里面,將它分為寫(xiě)入密集型閃存以及讀取密集型閃存,在寫(xiě)入密集型閃存里面,戴爾采用SLC的架構(gòu),在讀取密集型,戴爾采用大容量的MLC的閃存技術(shù),并且這兩者之間可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)透明的遷移和分層。通過(guò)分層技術(shù),用戶(hù)既使用到閃存的性能,又能夠利用到傳統(tǒng)磁盤(pán)的容量。但與其他分層技術(shù)不同的是,戴爾還更進(jìn)一步地做到了讀寫(xiě)I/O的分離,減少I(mǎi)/O競(jìng)爭(zhēng)。

小結(jié)

李炫輝最后總結(jié)說(shuō),對(duì)于閃存架構(gòu)來(lái)講,戴爾是從單機(jī)的性能提升,以及多機(jī)集群的閃存技術(shù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)到我們數(shù)據(jù)中心這樣的讀寫(xiě)閃存分離的訪問(wèn)方式面向業(yè)務(wù)的性能需求。這些技術(shù)同時(shí)可以組合在一起搭建一個(gè)應(yīng)用加速平臺(tái),針對(duì)各種的業(yè)務(wù)應(yīng)用以及訪問(wèn)的模型來(lái)真正的提升業(yè)務(wù)的需求,以及提升我們的業(yè)務(wù)效應(yīng)。

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