華為打造全閃存時代“超級跑車”
提到全閃存系統(tǒng),大家***反應就是快,各大存儲廠家也在不遺余力的宣傳各種閃存系統(tǒng)的指標,諸如百萬IOPS、0.3ms時延等等,看上去似乎只要用了SSD盤就能“鳥槍換炮”,瞬間走上人生***。
可是理想很豐滿,現(xiàn)實卻很骨感,就像每輛汽車的儀表盤上都有200KM/H的刻度,然而真正能跑到這個速度,并且還能操控自如的汽車又有多少呢?沒有扎實的底盤,精準的轉向,良好的懸掛,最終只是鋌而走險。同樣,不在客戶真實的業(yè)務配置下宣傳的性能指標,都僅僅是鏡中花、水中月。
在全閃存系統(tǒng)中,由于SSD本身的價格以及可靠性,在線重刪壓縮屬于必備特性。為了實現(xiàn)重刪壓縮以及磨損均衡,全閃存系統(tǒng)都會基于ROW(redirect on write)機制進行開發(fā)。同時,為了避免靜默數(shù)據(jù)損壞,端到端的DIF功能也是企業(yè)級存儲的必備能力,能與數(shù)據(jù)的DIX功能配合,實現(xiàn)從業(yè)務到存儲介質全流程數(shù)據(jù)完整性保護。另外就是大家耳熟能詳?shù)目煺展δ?,可以用來做本地?shù)據(jù)備份,實現(xiàn)本地高可靠方案。而這些功能,在一定程度上都會對系統(tǒng)性能造成影響。
眾所周知,時延敏感的業(yè)務基本上都是基于數(shù)據(jù)庫構建,而數(shù)據(jù)庫的典型模型為7:3讀寫比,8K IO粒度隨機訪問。
因此,如果想模擬真實用戶的業(yè)務場景來評估性能,一般可基于此業(yè)務模型展開。此外,結合現(xiàn)實應用,一般還需要疊加部分高級特性,如開啟重刪壓縮、開啟端到端DIF校驗、系統(tǒng)容量使用80%、創(chuàng)建快照等。
經過測試我們可以發(fā)現(xiàn),華為OceanStor Dorado V3全閃存存儲系統(tǒng)基于華為自研存儲操作系統(tǒng)OceanStor OS以及自研硬件,采用創(chuàng)新的FlashLink技術,系統(tǒng)軟件與自研SSD控制器更好配合,在上述場景,能在0.5ms穩(wěn)定低時延下雙控性能超過150K IOPS。
下面我們來分析一下,OceanStor Dorado V3在配置了SSD后,是如何讓存儲系統(tǒng)變?yōu)橐惠v超級跑車。
首先,SSD的性能非常高,單盤就能達到幾萬甚至十萬以上IOPS的性能,那么傳統(tǒng)的SAS級聯(lián)方式會極大的限制其性能發(fā)揮,OceanStor Dorado V3既支持傳統(tǒng)的SAS接口的SSD,還支持基于NVMe接口的SSD。在使用SAS接口SSD時,每一個硬盤框支持25塊硬盤,并且通過4個48G的SAS端口連接到控制框,***程度地發(fā)揮單框硬盤的性能;NVMe接口的SSD(通過NVMe協(xié)議)可以直接連接到PCIe總線,無需PCIe到SAS協(xié)議的轉換,可以提供更低的時延。
其次,存儲介質性能的提高必然需要存儲系統(tǒng)軟件在設計上做單獨的考量,OceanStor Dorado V3存儲系統(tǒng)采用面向閃存設計的FlashLink技術,實現(xiàn)了全局磨損均衡、冷熱數(shù)據(jù)分離、端到端IO優(yōu)先級控制、滿分條順序寫等功能,配合OceanStor OS提供的CPU分區(qū)、多核免鎖、時間復雜度優(yōu)先的cache算法,使得系統(tǒng)軟件的各類調度和資源分配,都充分保證主機讀寫請求控制在一個低時延水平。
綜合以上,全閃存系統(tǒng)的“快”,是要在真實業(yè)務場景配置下依然能獲得的“快”,而不只是停留在紙面,這樣的“快”才有價值和意義。