01 GPU算力爆發(fā)式增長(zhǎng)下，存儲(chǔ)面臨哪些挑戰(zhàn)？

王志成指出，以GPU為核心的智能算力比重由2016年的3%提升至2020年的41%，GPU算力高速發(fā)展衍生出大量數(shù)據(jù)密集性行業(yè)應(yīng)用，這些應(yīng)用數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)面臨三大挑戰(zhàn)：

存儲(chǔ)架構(gòu)受限，小文件處理性能差

很多業(yè)務(wù)生產(chǎn)過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生海量KB級(jí)小文件，比如芯片設(shè)計(jì)的前端設(shè)計(jì)場(chǎng)景，實(shí)景三維建模場(chǎng)景等，但無(wú)論是傳統(tǒng)NAS存儲(chǔ)還是新興的分布式存儲(chǔ)，由于元數(shù)據(jù)處理架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延等限制，都難以有效解決小文件處理性能差的問(wèn)題上。

數(shù)據(jù)量井噴，“存不下”成為主要挑戰(zhàn)

以基因測(cè)序?yàn)槔墚?dāng)下環(huán)境和人口老齡化的影響，一個(gè)基因測(cè)序服務(wù)企業(yè)每年新增的數(shù)據(jù)量就高達(dá)10PB級(jí)。傳統(tǒng)存儲(chǔ)跟不上現(xiàn)有業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)，想要擴(kuò)展卻要面臨硬件與廠(chǎng)商綁定、成本高昂、擴(kuò)展周期長(zhǎng)等一系列問(wèn)題。

各場(chǎng)景數(shù)據(jù)復(fù)雜，存儲(chǔ)效率提高難

行業(yè)業(yè)務(wù)需求正在呈現(xiàn)多樣化的演進(jìn)趨勢(shì)，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的大帶寬支持能力、海量小文件訪(fǎng)問(wèn)延時(shí)和復(fù)雜場(chǎng)景的適應(yīng)性都提出極高的要求，存儲(chǔ)需要更高效的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)能力。

“在當(dāng)下的環(huán)境，用戶(hù)需要一套性能更高、擴(kuò)展性更強(qiáng)的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)，來(lái)提升業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率?！蓖踔境蛇@樣說(shuō)到。

02 信服云分布式存儲(chǔ)EDS，更高性能突破瓶頸

王志成引用Gartner報(bào)告中“軟件定義是存儲(chǔ)唯一變革性技術(shù)”的觀(guān)點(diǎn)，點(diǎn)明未來(lái)存儲(chǔ)的發(fā)展之道。相比傳統(tǒng)存儲(chǔ)，以軟件形式定義存儲(chǔ)可提供更優(yōu)秀的場(chǎng)景適應(yīng)能力、更高的性?xún)r(jià)比和更靈活的擴(kuò)容能力，在軟件定義的基礎(chǔ)上，信服云EDS通過(guò)全自研高性能文件系統(tǒng)PhxDFS和五大核心技術(shù)提升存儲(chǔ)綜合能力：

多活元數(shù)據(jù)服務(wù)，性能再提升

為了解決性能不足的問(wèn)題，EDS將一個(gè)完整目錄分片后分發(fā)到各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)處理，充分利用起所有節(jié)點(diǎn)的CPU算力，從而突破元數(shù)據(jù)性能瓶頸。對(duì)比Ceph架構(gòu)的分布式存儲(chǔ)，元數(shù)據(jù)處理能力可提升三倍以上。

元數(shù)據(jù)高效壓縮算法，數(shù)據(jù)“存得下”

在海量小文件場(chǎng)景下，元數(shù)據(jù)的規(guī)模可能達(dá)TB級(jí)，為了將更多的元數(shù)據(jù)緩存到有限的存儲(chǔ)內(nèi)存空間，EDS自研元數(shù)據(jù)壓縮算法，該技術(shù)最大可支持7:1的壓縮比。在百億小文件場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)、熱數(shù)據(jù)百分百命中內(nèi)存緩存，讓數(shù)據(jù)“存得下”“找得快”。

數(shù)據(jù)三級(jí)緩存機(jī)制，數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)更快一步

EDS追求高性能的同時(shí)，同樣注重?cái)?shù)據(jù)讀取效率。在專(zhuān)有客戶(hù)端模式下，EDS將客戶(hù)端內(nèi)存、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)內(nèi)存和大容量NVMe固態(tài)盤(pán)構(gòu)建成三級(jí)緩存，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)就近訪(fǎng)問(wèn)，命中即返回，該技術(shù)將熱數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)延降低到us級(jí)別。相比過(guò)去，數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)更快、效率更高。

高性能RDMA網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延再降低

EDS在存儲(chǔ)業(yè)務(wù)網(wǎng)和存儲(chǔ)私網(wǎng)均支持以RoCE v2協(xié)議替代TCP/IP協(xié)議，可將網(wǎng)絡(luò)時(shí)延降低90%以上，業(yè)務(wù)聯(lián)通僅需9-16us，可大幅縮短業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的聯(lián)通時(shí)間。

數(shù)據(jù)智能聚合追加寫(xiě)，效率再提升

EDS將文件IO在高性能層（NVMe或SATA SSD）聚合后追加寫(xiě)入容量層（機(jī)械盤(pán)），可有效解決小文件寫(xiě)放大造成的容量浪費(fèi)，利用機(jī)械盤(pán)本身順序?qū)懶阅軆?yōu)勢(shì)，進(jìn)一步降低EC寫(xiě)懲罰影響，提升寫(xiě)性能的同時(shí)可有效提升60%以上的回刷速度，進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、調(diào)用的耗時(shí)，提高業(yè)務(wù)效率。

信服云企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)EDS保護(hù)數(shù)據(jù)也敬畏數(shù)據(jù)。在不斷的技術(shù)創(chuàng)新中積極實(shí)踐，現(xiàn)已累計(jì)參與交付超過(guò)20000個(gè)客戶(hù)和300+例的PB級(jí)項(xiàng)目。在未來(lái)，EDS將持續(xù)打磨產(chǎn)品，與用戶(hù)攜手共創(chuàng)高性能存儲(chǔ)時(shí)代的數(shù)據(jù)宏圖。

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