華為AI Fabric真正實現(xiàn)0丟包，100%釋放存儲性能

如何構(gòu)建一個0丟包的網(wǎng)絡(luò)成為分布式存儲突破性能天花板必須解決的問題。

我們知道大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中流量超過交換機(jī)的處理和緩存能力時，基本的以太網(wǎng)處理機(jī)制就是丟棄報文。無損網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)雖然包含一系列流量調(diào)度機(jī)制和措施，但其核心都在于控制發(fā)送端的發(fā)送速度，從而避免超過交換機(jī)處理能力的擁塞形成。

如何根據(jù)交換機(jī)當(dāng)前的擁塞情況精準(zhǔn)的控制源端的發(fā)送速度？當(dāng)前業(yè)界基本的做法是在交換機(jī)端口設(shè)置隊列報文排隊，一旦超過某一個閾值（臨界水線），則意味著可能發(fā)生擁塞，就向源端反送反壓降速信號，從而對可能發(fā)生的擁塞丟包。因此閾值非常非常關(guān)鍵，它影響發(fā)送反壓信號的時機(jī)，是網(wǎng)絡(luò)中是否發(fā)生擁塞的決定性關(guān)鍵因素。如何設(shè)置閾值成為無損網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的焦點和技術(shù)發(fā)展主線，大致可以分為三個階段。

過去：靜態(tài)設(shè)置，粗暴反壓

最早的無損以太交換機(jī)的基本實現(xiàn)依賴網(wǎng)絡(luò)管理員靜態(tài)設(shè)置閾值，特別考驗管理員能力，一旦設(shè)置的太保守，則可能降速太多，吞吐率很差；設(shè)置太激進(jìn)則無法起到無損的效果。在早期FCoE階段，流量模型相對簡單，基本能夠滿足業(yè)務(wù)的訴求。但是隨著當(dāng)前RoCE流量模型復(fù)雜多變，一個靜態(tài)的閾值無法滿足變化的需求，當(dāng)前這種設(shè)置方式正在被拋棄。

現(xiàn)在：動態(tài)調(diào)整，實時反饋

一些領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)廠商，在靜態(tài)設(shè)置的基礎(chǔ)上，提出了根據(jù)流量模型的變化實時調(diào)整閾值從而不斷的逼近最優(yōu)值，在吞吐和丟包之間進(jìn)行平衡，取得了較好的效果，目前已經(jīng)成為領(lǐng)先企業(yè)的主流選擇。

但是，動態(tài)調(diào)整的問題，需要對流量進(jìn)行實時采集分析，在大型框式設(shè)備上實現(xiàn)有一定的難度，另外雖然通過不斷調(diào)整力爭達(dá)到最優(yōu)值，調(diào)整過程中與最優(yōu)值還存在差距。

未來：智能預(yù)測，精準(zhǔn)控制

2019年初，華為發(fā)布了業(yè)界首款面向AI時代的CloudEngine數(shù)據(jù)中心交換機(jī)，率先將AI芯片內(nèi)嵌交換機(jī)中，獨創(chuàng)iLossless 智能無損交換算法，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)100%吞吐下的真正0丟包與E2E μs級時延。據(jù)測試結(jié)果，效果已經(jīng)無限逼近了最優(yōu)值，確保無論多么網(wǎng)絡(luò)擁塞，0丟包的基礎(chǔ)上接近100%吞吐，這就是AI Fabric。通過AI Fabric構(gòu)建的業(yè)界真正實現(xiàn)0丟包的以太網(wǎng)，可以將分布式存儲網(wǎng)絡(luò)時延持續(xù)的穩(wěn)定在10us以下，揭開存儲的天花板，充分的釋放存儲的性能。

AI Fabric助力華為分布式存儲系統(tǒng)沖擊全球性能之巔

目前AI Fabric已經(jīng)應(yīng)用到華為最新的OceanStor D系列分布式存儲中，通過AI Fabric可以在同等的條件下，將時延降低15%，助力存儲IOPS性能提升20%以上，沖擊單節(jié)點16.8萬IOPS的新高度。特別是AI Fabric確保通過增加存儲節(jié)點可以接近線性的提升性能，而保持時延基本不變。

以下是實驗室模擬的不同的業(yè)務(wù)負(fù)載下，分布式存儲時延和性能情況。可以看到，AI Fabric開啟后，時延降低了15%以上，IOPS最高提升了45%。

同時，今年華為云上線了基于OceanStor分布式存儲底座的云盤，目前已經(jīng)成為全球性能最高的云盤，單卷性能突破100萬IOPS，時延控制在75us，這背后，也是AI Fabric在支撐海量數(shù)據(jù)場景的極致低時延。（文/王新）

華為公司簡介

華為是全球領(lǐng)先的ICT(信息與通信)基礎(chǔ) 設(shè)施和智能終端提供商，致力于把數(shù)字世界帶入每個人、每個家庭、每個組織，構(gòu)建萬物互聯(lián)的智能世界。我們在通信網(wǎng)絡(luò)、IT、智能終端和云服務(wù)等領(lǐng)域為客戶提供有競爭力、安全可信賴的產(chǎn)品、解決方案與服務(wù)，助力各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

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