以下為演講實錄:
大家好!我是徹西(Chelsio)(上海)科技有限公司應用工程師陳春輝,主題是統(tǒng)一存儲解決方案。大家比較強調(diào)網(wǎng)絡融合,以太網(wǎng)成為我們現(xiàn)在整個發(fā)展趨勢,以前我們有存儲,有FC網(wǎng)絡,高性能計算有IB網(wǎng)絡,現(xiàn)在,所有這些業(yè)務都可以跑在同一個以太網(wǎng)上。徹西公司是提供這樣的一個完美解決方案的芯片供應商。我們在以太網(wǎng)層面上實現(xiàn)了高新能計算與存儲網(wǎng)絡的高度融合。
完美的網(wǎng)絡融合
Chelsio是高速融合以太網(wǎng)卡的領導者。整個數(shù)據(jù)中心集存儲、網(wǎng)絡、高性能計算于一體,Chelsio的解決方案是一套以太網(wǎng),性能超過FC以及傳統(tǒng)存儲高性能應用。把傳統(tǒng)的網(wǎng)絡存儲、超算,所有這些運用統(tǒng)一集中到一張網(wǎng)卡,可以運行所有運用。通過簡單的統(tǒng)一以太網(wǎng)結構,實現(xiàn)所有解決方案,這是我們Chelsio帶來的統(tǒng)一存儲解決方案。
領先的統(tǒng)一網(wǎng)絡協(xié)議架構
Chelsio網(wǎng)絡結構從普通以太網(wǎng)支持目前主流的10G、25G包括100G的速率,而且我們可以做到整個TCVIP所有的卸載,原來同樣一套系統(tǒng)碰到瓶頸時,英特爾通過出售更高價格的CPU來解決瓶頸問題。Chelsio無需動任何系統(tǒng),只需要換一張網(wǎng)卡,把原來需要處理CPU這些業(yè)務放在網(wǎng)卡上來做,省出來的CPU資源可以做應用,可以做其他事情。另外一些主流DPDK,用我們網(wǎng)卡也是不需要任何修改,應用就可以直接在我們網(wǎng)卡上應用起來。
存儲是Chelsio的強項,我們的網(wǎng)卡支持一些硬件卸載。網(wǎng)絡融合還有一個功能,屬于新的特性融合,Chelsio在存儲里面有最新做數(shù)據(jù)交易,在Chelsio網(wǎng)卡里,只通過一個硬件電路就可以實現(xiàn)了,保證數(shù)據(jù)的高可靠性。虛擬化這部分,譬如主流的Hadoop Rdma等等,這些我們都有解決方案。所有的高性能計算,原來大家需要專用的RB網(wǎng)絡,Chelsio以太網(wǎng)應用程序不需要做任何修改,可以完全跑出原來的性能。Chelsio做硬件卸載這部分工作。
另外一個領域,我們還支持流媒體功能,對一些視頻流可以做流量控制,傳統(tǒng)流量控制可能需要通過軟件、CPU定時器做控制,這種方式下,CPU需要不停地做切換。一方面,有進程切換開銷,同時,網(wǎng)絡控制速度不是很均勻,我們提供硬件流量控制,往外發(fā)送流量,你需要發(fā)送數(shù)據(jù)流基于一個線程,基于某一個線限制一個帶寬,完全通過硬件電路來實現(xiàn)這個功能,這樣極大的減輕了CPU負擔。
Chelsio自主研發(fā)設計芯片,提供標準網(wǎng)卡,基于公司專利技術,開發(fā)硬件加速引擎。普通網(wǎng)卡沒有協(xié)議處理模塊,我們的網(wǎng)卡支持數(shù)據(jù)協(xié)議引擎,這部分我們把原來需要CPU處理整個協(xié)議站固化成硬件電路,可以提供高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡解決方案。
我們給大家提供一個很全面且具有豐富特性的解決方案,為客戶提供TCSP硬件卸載、硬件解密加密等等這些功能。目前,Chelsio無論是在存儲客戶端,還是存儲池端,都有很完整的解決方案。
徹西T6網(wǎng)卡帶來一個新的功能,除了原來支持這種FCOE硬件卸載特性之外,又增加了加密解密這么一個處理。我們加密解密模塊,可以有兩種工作模式,第一個屬于在線模式,一個數(shù)據(jù)包進來以后,可以從主機端進來是一個明文,在線路上就是一個直接加密好的密文。這種對于未來數(shù)據(jù)傳輸,希望我們的數(shù)據(jù)在傳輸過程當中是加密,不要從中間截取我們數(shù)據(jù),就解密出來。我們網(wǎng)卡你的CPU不要干加密解密,同時能夠得到加密解密數(shù)據(jù)服務。
閃存特點是訪問帶寬高,速度快,延遲低。徹西的每臺機器所能插的硬盤數(shù)量會受到系統(tǒng)限制,我們希望能夠有足夠多的硬盤,特別大容量存儲里面,希望越來越多的硬盤使用,帶來解決方案通過網(wǎng)絡來擴展NVME/Fabrics協(xié)議,這就是NVME/Fabrics的定義。使用我們的硬件加速功能,加上網(wǎng)絡傳輸功能,通過網(wǎng)絡可以把所需的磁盤數(shù)量無限擴展。
我們做一些測試,使用我們硬件加速網(wǎng)卡,提供這種NVME/Fabrics解決方案,我們網(wǎng)絡帶寬訪問本地NVME/Fabrics延遲大概需要100個微妙,經(jīng)過我們網(wǎng)卡,經(jīng)過網(wǎng)絡以后訪問另外一臺機器上的NVME/Fabrics延遲大概只增加8到10個微妙,這在我們文件系統(tǒng)當中延遲可以基本可以忽略不計。基于網(wǎng)絡訪問,我們并發(fā)是支持高并發(fā),所以我們高并發(fā)保證我們訪問其他網(wǎng)絡上另外一個機器上的NVME/Fabrics的時候,我們IOS不受影響。
基于徹西的流量管理特性,可以通過硬件監(jiān)視器網(wǎng)卡往外快速發(fā)送。以太網(wǎng)特點是,有多大的帶寬就會有多大能力,每臺機器發(fā)送速率都有1個G,服務器能夠滿足,這是徹西發(fā)送數(shù)據(jù)的特點。意味著7、8臺機器所有端發(fā)送數(shù)據(jù)時,交換機可能要50個G,接收端只有10個G,很容易把交換機填滿了,平均數(shù)據(jù)只有一個G,某一個瞬間40G進來,10G出去,多下來的數(shù)據(jù)怎么辦?在交換機緩存里面,這樣容易填滿。我們有流量控制,可以通過硬件精確控制每個客戶端,雖然有實際帶寬能力,但是控制到每秒只能以一個G速度往外發(fā),這樣流量速度比較均勻。
Chelsio100G網(wǎng)卡提供Over? iwarp? rdma的測試。我們的CPU利用率很低,同時可以性能達到100個G,CPU利用率控制在大概10%左右。完全因為我們的網(wǎng)卡把需要CPU處理網(wǎng)絡協(xié)議,通過硬件方式卸載到我們網(wǎng)卡上。這個是Iscsi性能,我們的CPU占用率大概百分點十幾,帶寬可以跑到100個G。
我們支持統(tǒng)一管理,所有網(wǎng)卡可以通過一個管理中心,管理到網(wǎng)絡當中所有的網(wǎng)卡,通過這個統(tǒng)一管理界面,對我們的網(wǎng)卡進行狀態(tài)查詢,進行參數(shù)配置。我們現(xiàn)在最新T6支持接口有100G的速率。在Iscis? 和iser生態(tài)圈里面,徹西支持很多操作系統(tǒng),所有的硬件卸載功能也都能用。
關于Chelsio的硬件解決方案,我們可以在國產(chǎn)CPU平臺上能看到跟英特爾X86高性能存儲平臺上類似這種性能。流媒體的應用,這個是我剛才講的可以支持流量控制,美國最大流媒體視頻供應商在他們的流媒體推送服務器上使用我們的網(wǎng)卡,為客戶提供了非常好的用戶體驗。大家做產(chǎn)品肯定很關心,做完一個產(chǎn)品以后,后續(xù)產(chǎn)品有沒有這種的?Chelsio專業(yè)做網(wǎng)卡芯片,目標在不停向前發(fā)展,從我們的第一代芯片就是支持TCPRP硬件卸載的。到了T4的時候,把很多外圍器件都集成到芯片里,同時增加了針對FCOE支持等等。
第五代芯片在支持前面所有功能基礎之上,增加了針對存儲數(shù)據(jù)校驗功能。T6在接口方面支持25G,同時增加了解密加密模塊??蛻舨捎梦覀兊慕鉀Q方案,軟件不需要升級,用同一套軟件包不管用T4還是T5或者T6都可以,所有徹西網(wǎng)卡都適用。我們網(wǎng)卡適合數(shù)據(jù)中心應用,加上網(wǎng)絡安全、云計算,需要這種超融合里面,Chelsio應用在不同場合下可以提供高性能、高帶寬、低延遲的解決方案。
徹西所有功能中最關鍵的特點是整個芯片的硬件架構,基于一套專業(yè)的處理架構,這是可擴展性的架構,不管以太網(wǎng)怎么發(fā)展,硬件系統(tǒng)怎么擴展,我們的軟件API無需變化。對于客戶來講,提高整個系統(tǒng)性能只是換一張網(wǎng)卡而已。徹西公司于2000年成立,產(chǎn)品上市十幾年,包括很多云計算平臺、微軟、華為9000都是我們Chelsio的網(wǎng)卡,其穩(wěn)定性和可靠性得到了市場的廣泛驗證。