公有云業(yè)務(wù)的爆發(fā)增長對業(yè)務(wù)性能提出了更加苛刻的要求，產(chǎn)生了對高IOPS、低讀寫延時(shí)、高壽命，同時(shí)保證產(chǎn)品可靠性的存儲介質(zhì)需求，在滿足這些客戶基本業(yè)務(wù)場景需求基礎(chǔ)上，NVMe SSD成本也需要進(jìn)一步降低。
與用戶態(tài)軟件棧深度融合，盤活公有云數(shù)據(jù)
為了滿足公有云業(yè)務(wù)對于高性能數(shù)據(jù)存儲和成本的需求，浪潮自研ZNS SSD閃存盤與基于SPDK(Storage Performance Development Kit,存儲性能開發(fā)工具包)的主機(jī)端軟件生態(tài)深度融合，實(shí)現(xiàn)ZNS SSD與主機(jī)端的Zone FTL（Flash Translation Layer，閃存轉(zhuǎn)換層）二者協(xié)同下發(fā)數(shù)據(jù)，共同為公有云應(yīng)用提供分區(qū)存儲能力，提升公有云用戶數(shù)據(jù)訪問體驗(yàn)。
其一，面向公有云的不同應(yīng)用場景，讓每個(gè)分區(qū)像“樂高積木”一樣進(jìn)行靈活組合、映射。
浪潮新一代ZNS SSD閃存盤內(nèi)部可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景將不同的Zone與不同的物理位置進(jìn)行映射。如下圖所示，浪潮當(dāng)前采用config.B架構(gòu)，Zone分區(qū)大小約為1.5G, 單個(gè)Zone寫帶寬達(dá)到1700MB/s，兩個(gè)Zone同時(shí)寫入總帶寬可以達(dá)到3400MB/s。浪潮ZNS SSD可以靈活采用config.A或者config.B架構(gòu)，其中config.A中單Zone寫入帶寬可以達(dá)到滿帶寬，config.B既保證了一定的單Zone寫入帶寬也可以滿足多Zone寫入QoS需求。
其二，浪潮閃存盤實(shí)現(xiàn)小范圍隨機(jī)寫和大容量順序?qū)憽巴ǔ浴保岣邤?shù)據(jù)訪問效率。
浪潮新一代ZNS SSD閃存盤既支持Zone分區(qū)小范圍隨機(jī)寫又支持大容量Zone應(yīng)用。在隨機(jī)寫業(yè)務(wù)中，浪潮ZNS SSD降低了業(yè)務(wù)層隨機(jī)轉(zhuǎn)順序的復(fù)雜度，提升了SSD易用性。Zone Append技術(shù)打破“寫QD=1”的限制，提升寫并發(fā)度以及隨機(jī)性，充分發(fā)揮ZNS性能優(yōu)勢。此外浪潮ZNS SSD還有利于大容量Zone的應(yīng)用，通過降低Write pointer敏感度，從而避免了寫異常情況的出現(xiàn)。
浪潮存儲研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合云廠商面向公有云場景完成SPDK與ZNS SSD適配，打通了SPDK19.10與ZNS SSD盤通路，實(shí)現(xiàn)SPDK對ZNS協(xié)議的支持。同時(shí)還完成SPDK 20.10的I/O適配與業(yè)務(wù)適配，保證了SPDK運(yùn)行中的產(chǎn)品穩(wěn)定度，12盤位在極限壓力下可以長穩(wěn)運(yùn)行7天以上，并確保熱插拔、上下電長期測試等指標(biāo)達(dá)標(biāo)。
測試結(jié)果顯示，浪潮新一代ZNS SSD（容量8T）在多流順序?qū)懛矫鎯?yōu)勢明顯，ZNS盤持續(xù)寫入性能穩(wěn)定，且性能優(yōu)于容量6.4T標(biāo)準(zhǔn)SSD 2.5倍以上。
跑得快、用得省、買得起
與標(biāo)準(zhǔn)盤相比，浪潮存儲通過ZNS SSD閃存盤與用戶端態(tài)軟件棧的融合協(xié)同，能夠?yàn)楣性朴脩魩韼状蠛锰帯?/p>
跑得快：性能大幅提升，隨機(jī)寫性能由250K提升至775K，性能提升210%，多流順序?qū)憙?yōu)于標(biāo)盤2.5倍以上；
用的?。?/strong>實(shí)現(xiàn)閃存盤容量利用率最大化，以接近于1的WAF（Write Amplification，寫放大）基本上消滅了GC（Garbage Collection，垃圾回收）和OP（Over provisioning，預(yù)留空間）空間，ZNS SSD的物理容量即是用戶可用容量。同時(shí)浪潮存儲提升了閃存盤在公有云場景中的使用壽命，使得DWPD（Drive Writes Per Day，驅(qū)動器日寫入量）從標(biāo)準(zhǔn)盤的3.1提升至6.8（5年），閃存盤壽命大幅提升。
買得起：在滿足公有云業(yè)務(wù)負(fù)載的同時(shí)，浪潮ZNS SSD能夠?qū)⒖傮w擁有成本（TCO）降低37%，相比標(biāo)盤，每GB成本降低39%以上，為公有云用戶帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
未來云、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)加速發(fā)展，中國公有云業(yè)務(wù)仍將保持高速增長態(tài)勢，預(yù)計(jì)到2024年中國公有云在全球市場的占比將從2020年的6.5%提升為10.5%。
浪潮存儲持續(xù)推進(jìn)SSD在統(tǒng)一存儲、分布式存儲中的應(yīng)用，包括在統(tǒng)一存儲中將自研SSD與盤控一體化技術(shù)深度融合，在分布式存儲中深入整合ZNS分區(qū)命名空間、KV（Key-Value）鍵值等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)上下層軟件全線打通適配，讓整機(jī)更懂SSD、讓SSD更適配方案，釋放數(shù)據(jù)價(jià)值加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
