如圖中所見,過去四十余年的發(fā)展中,內(nèi)存容量增速非常緩慢,而用戶側(cè)內(nèi)存的需求量卻在快速增長,并且兩者之間的差距越來越大,我們?nèi)庋劭梢姷氖?,包括SAP HANA、Redis、Spark等內(nèi)存數(shù)據(jù)庫越來越流行,用戶迫切需要更大的內(nèi)存容量。

2021年,市場上最大的DDR4內(nèi)存單條最大容量僅為256GB,而短短發(fā)布幾年的英特爾的第二代傲騰持久內(nèi)存達(dá)到了512GB。雖說最新的單條DDR5已經(jīng)達(dá)到了512GB,但容量越大,成本越高,傲騰相對于DRAM內(nèi)存的優(yōu)勢就越發(fā)明顯。

英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存相對于DRAM內(nèi)存的容量/成本優(yōu)勢非常明顯,它支持字節(jié)尋址,同時(shí)憑借接近內(nèi)存的性能優(yōu)勢,進(jìn)而在部分場景中直接替代DRAM內(nèi)存。甚至在一些場景中,憑借非易失性的特性,相對于DRAM內(nèi)存還表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。

實(shí)際應(yīng)用中,筆者看到越來越多的云服務(wù)商,以及超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心用戶選擇了英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存,將其用在包括云主機(jī)在內(nèi)的各種云服務(wù)上,獲得了非常明顯的成本效益和競爭優(yōu)勢。

大內(nèi)存開創(chuàng)者M(jìn)emVerge基于英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存進(jìn)行大內(nèi)存方面的技術(shù)和方案創(chuàng)新,在降低英特爾? 傲騰?技術(shù)的落地難度的同時(shí),也讓我們看到了傲騰的實(shí)際價(jià)值。

從MemVerge提供的實(shí)測數(shù)據(jù)來看,采用Memory Machine軟件后的英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存和DRAM的組合方案,在相似的性能表現(xiàn)中,有較大的成本節(jié)省,在一些配置中所表現(xiàn)出的性能甚至超越了純DRAM的性能表現(xiàn)。

這種性能和效率的大幅提升,對于云服務(wù)商非常重要,云服務(wù)商的超大數(shù)據(jù)中心有大量基礎(chǔ)設(shè)施,動輒幾十萬甚至百萬臺服務(wù)器,這種性能和效率的提升將帶來巨大的成本優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢,因此,許多云服務(wù)商都推出了采用傲騰技術(shù)的云服務(wù)。

英特爾? 傲騰?技術(shù)為阿里云技術(shù)創(chuàng)新帶來了哪些優(yōu)勢?

阿里云是國內(nèi)最大的云服務(wù)提供商,阿里云積極嘗試各種先進(jìn)技術(shù)來塑造更強(qiáng)的競爭力,阿里云在全球范圍內(nèi)率先推出了采用英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存的持久內(nèi)存型實(shí)例。

作為阿里云彈性計(jì)算產(chǎn)品專家的唐湘華(花名 踏波)負(fù)責(zé)阿里云持久內(nèi)存型實(shí)例產(chǎn)品的相關(guān)工作,主導(dǎo)了英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存技術(shù)在阿里云上進(jìn)行產(chǎn)品化落地,并幫助國內(nèi)多家大型企業(yè)以及初創(chuàng)企業(yè)找到了應(yīng)用場景,利用持久內(nèi)存產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了大幅度的降本增效。

踏波在節(jié)目中表示,自去年發(fā)布re6p系列持久內(nèi)存型實(shí)例以來,經(jīng)過一年的發(fā)展,已成功完成了大規(guī)模化的商業(yè)化。2021年,阿里云采用第三代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器以及第二代傲騰持久內(nèi)存200系列打造了re7p實(shí)例,相較于re6p又有了較大提升。

與此同時(shí),阿里云也在利用英特爾? 傲騰?技術(shù)做更多嘗試。

踏波介紹稱,阿里云還推出了采用基于第二代傲騰持久內(nèi)存的IO增強(qiáng)型實(shí)例——性能增強(qiáng)型本地盤實(shí)例規(guī)格族i4p。它提供性能極高的本地盤,延時(shí)可以低到170ns,而傳統(tǒng)NVMe SSD的延時(shí)則在十幾到二十微秒的水平,非常適用于重IO型應(yīng)用,幫助此類應(yīng)用突破性能上的瓶頸。

英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存,將具有成本優(yōu)勢的大容量和持久性的特點(diǎn)進(jìn)行了巧妙結(jié)合,從而提升了每個(gè)服務(wù)器插槽的內(nèi)存容量,更好地將數(shù)據(jù)進(jìn)行集中,同時(shí),有助于提升每臺服務(wù)器的利用率。

阿里云引以為傲的神龍?zhí)摂M化架構(gòu)能將虛擬化對性能的損耗降低為零,將算力逼到極致,阿里云希望基于英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展處理器以及英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存與阿里云第三代神龍架構(gòu)結(jié)合起來,幫更多企業(yè)在性能和成本上達(dá)到更好地平衡,在許多場景中做到了成本降低性能不減。

英特爾? 傲騰?非易失性特性的價(jià)值

英特爾? 傲騰?在阿里云的應(yīng)用非常具有代表性,除了上文提到了英特爾? 傲騰?的諸多優(yōu)勢,我們還知道英特爾? 傲騰?的非易失性的特點(diǎn),隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的深入,這一特點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值也得到了顯現(xiàn)。

在MemVerge的技術(shù)方案中就利用了英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存的非易失性,通過內(nèi)存快照等技術(shù),將內(nèi)存數(shù)據(jù)從傲騰持久內(nèi)存當(dāng)中來恢復(fù),大大降低了數(shù)據(jù)恢復(fù)所需時(shí)間。

如上圖所示,傳統(tǒng)的采用DRAM方案的系統(tǒng)中,如果出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障需要進(jìn)行恢復(fù)時(shí),恢復(fù)1TB的緩存數(shù)據(jù)大概需要10個(gè)小時(shí)的時(shí)間,而是用DRAM加傲騰持久內(nèi)存的方案,配合MemVerge的技術(shù)來進(jìn)行故障恢復(fù)時(shí),能在1分鐘之內(nèi)恢復(fù)1TB的數(shù)據(jù),大大提升了服務(wù)的可用性。

MemVerge中國區(qū)技術(shù)服務(wù)總監(jiān)姚群力是數(shù)據(jù)管理和保護(hù)方面的專家,他在節(jié)目中介紹了DRAM加(PMEM)傲騰持久內(nèi)存方案的工作原理和實(shí)用價(jià)值。

從他的介紹中了解到,DRAM加傲騰持久內(nèi)存的方案本質(zhì)上是一種內(nèi)存分層技術(shù),當(dāng)需要更高的性能時(shí)就用DRAM,當(dāng)需要訪問大容量數(shù)據(jù)時(shí)就用傲騰持久內(nèi)存,MemVerge的Memory Machine軟件會判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)的動態(tài)調(diào)配。

Memory Machine軟件以軟件定義的方式靈活根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行配置,可以定義某個(gè)應(yīng)用可訪問的DRAM量和傲騰持久內(nèi)存的容量,以此來滿足各種不同應(yīng)用的需求,而且,這一重新分配內(nèi)存的方式可以動態(tài)進(jìn)行,應(yīng)用無需停頓即可完成調(diào)配。

MemVerge的Memory Machine軟件支持閃存快照,能保留應(yīng)用在某個(gè)時(shí)間的完整狀態(tài)數(shù)據(jù),然后將這些數(shù)據(jù)克隆并保留好之后,就有了神奇妙用,比如:用于工作流的重啟,用戶應(yīng)用的Resilence恢復(fù)以及工作負(fù)載遷移的場景。

比如,當(dāng)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)以外后,通常就得去持久化數(shù)據(jù)庫來訪問數(shù)據(jù),響應(yīng)速度會大大降低。而在采用了內(nèi)存快照技術(shù)后,將數(shù)據(jù)持久化保存在傲騰持久內(nèi)存層,這些數(shù)據(jù)可用于快速恢復(fù),速度有了極大提升。

據(jù)了解,MemVerge的方案在包括高性能計(jì)算領(lǐng)域,在基因測序相關(guān)的生物學(xué)領(lǐng)域,以及汽車仿真和芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域都得到了采用,越來越多的用戶意識到了其中存在的價(jià)值。

英特爾? 傲騰?SSD在云存儲場景中的應(yīng)用

英特爾? 傲騰?持久內(nèi)存的顛覆性非常大,而傲騰的另外一種產(chǎn)品形態(tài)傲騰固態(tài)盤在云環(huán)境中也得到了普遍應(yīng)用。

我們以青云科技QingStor NeonSAN為例來看傲騰固態(tài)盤的應(yīng)用。企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)、核心業(yè)務(wù)的存儲,第一位就是要追求整個(gè)存儲性能、存儲架構(gòu)的高穩(wěn)定、高可用。青云完全自主研發(fā)了QingStor NeonSAN這款軟件定義的分布式塊存儲,在青云公有云和私有云上提供一致的塊存儲服務(wù)。

追求極致的青云未滿足于QingStor NeonSAN已有的優(yōu)勢。借助傲騰技術(shù),QingStor NeonSAN達(dá)到了更加卓越的性能。傲騰固態(tài)盤有兩種用法。

當(dāng)直接放入QingStor NeonSAN全閃存的分布式存儲時(shí),在軟件架構(gòu)沒有任何調(diào)試的基礎(chǔ)下,單卷性能提升50%以上。當(dāng)用作緩存時(shí),充分發(fā)揮了傲騰固態(tài)盤的高性能、低延遲的優(yōu)勢,為業(yè)務(wù)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)提供加速能力,達(dá)到了性能和成本之間的新平衡點(diǎn)。

QingStor NeonSAN加傲騰固態(tài)盤的方案適用于電商、金融、保險(xiǎn)等多用戶、高并發(fā)的 OLTP 場景,而且NeonSAN 目前采用的英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤的每天寫入次數(shù)(Drive Writes Per Day,DWPD)高達(dá) 30次,有力地保證了用戶系統(tǒng)的有效生命周期。

為使英特爾? 傲騰? 固態(tài)盤在 NeonSAN 中發(fā)揮出更大價(jià)值,青云還引入了英特爾?CAS技術(shù)。它可以把數(shù)據(jù)從后端存儲緩存到傲騰固態(tài)盤的高速緩存中,當(dāng)高速緩存空間寫滿后,英特爾? CAS 會用新的數(shù)據(jù)替換掉舊數(shù)據(jù)。

英特爾? CAS 讓應(yīng)用可始終以最快的速度讀到最“熱”的數(shù)據(jù),這對于冷、熱數(shù)據(jù)比例越來越懸殊的企業(yè)數(shù)據(jù)中心而言,有著非?,F(xiàn)實(shí)的意義。對于用戶來說,新技術(shù)的引入對于QingStor存儲系統(tǒng)成本降低和性能提升有巨大幫助。

結(jié)束語

從傲騰近幾年的技術(shù)發(fā)展趨勢,從傲騰在云計(jì)算行業(yè)的應(yīng)用概況中,我們應(yīng)該意識到,一場大的變革正在發(fā)生,傲騰的創(chuàng)新技術(shù)為用戶帶來了價(jià)值,為云服務(wù)提供商帶來了額外競爭力。

作為數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)業(yè)的長期觀察者,也希望看到更多傲騰在更多行業(yè),更多關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域所釋放出的價(jià)值。

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