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极速——百万级IOPS

2014年02月11日 17:53:28 | 作者:厂商投稿 | 来源:网界网 | 查看本文手机版

摘要:人们在购买车时除开价格之外都会考虑两个关键要素,一是可靠性,一是性能。一款高档车一定是既有良好的可靠性保障又有极佳的性能,那么存储也是一样的道理,一款高端存储除了需要具有99.999%以上的可靠性以外在性能方面也有非常...

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华为
高端存储系统
OceanStor 18000

人们在购买车时除开价格之外都会考虑两个关键要素,一是可靠性,一是性能。一款高档车一定是既有良好的可靠性保障又有极佳的性能,那么存储也是一样的道理,一款高端存储除了需要具有99.999%以上的可靠性以外在性能方面也有非常苛刻的要求。

那么,我们如何衡量一个存储的性能呢?IOPS(Input/Output OperationsPer Second),即每秒进行读写(I/O)操作的次数是国际上通用的存储性能衡量标准,IOPS越高意味着在同一时间系统能够处理的用户请求越多,能够承载用户访问压力就越大,满足同样性能需求的配置就越低,由此可以为客户带来更高的生产效率和价值。另一方面,系统IOPS处理能力决定了对于未来不断增加的性能需求满足度。系统能够提供的IOPS越高,就越能够满足用户未来的需求。

OceanStor 18000系列高端存储系统华为存储的高端旗舰产品,为支持企业客户的关键业务而打造,致力于为企业级数据中心提供安全可信、弹性高效的核心存储解决方案。OceanStor 18000系列以其特有的S m a r t M a t r i x 架构和RAID 2.0+技术为技术支撑,在标准性能评估机构SPC的SPC-1基准测试中再次以1,005,893.43 IOPS™刷新高端存储性能, 以安全、可信、弹性和高效的特性满足客户需求,轻松应对业务不断增长对高性能的需求。

那么为什么华为OceanStor 18000系列能够实现百万级的IOPS呢?下面我们就来深入分析一下。

图1 OceanStor 18000系列示意图

强劲有力的发动机——百万级IOPS之硬件

一辆车想要拥有强劲的动力的前提条件就是它要有一颗强劲的发动机,所以我们看到高端车的发动机技术都非常先进而且排量很大。OceanStor 18000系列采用Smart Matrix高端存储专享的系统架构,通过控制器扩展系统资源,从而超越传统双控架构的物理约束,带来前所未有的系统性能。

图2 Smart Matrix Architecture示意图

Smart Matrix基于PCI-E 2.0网络,所有控制器全交换互连,每个控制器整合了前后端端口和全局缓存,多控同时下盘,提升I/O效率。同时,由于Smart Matrix可进行Scale-out线性扩展系统资源,在线添加控制器,最大可扩展至16个控制器,同时支持3TB缓存,3216块磁盘驱动器,共7PB容量,通过控制器的配置提升系统的IO处理能力。

众所周知,硬盘是存储系统的核心部件,承载了所有数据请求的处理。通过硬盘数量的增加,让更多的硬盘参与业务的处理,就能够不断提升系统的整体性能,承接用户更多的IO访问。OceanStor 18000系列高端存储的控制器数量可以从双控扩展到16控,硬盘数量最大可扩展到3216块,系统的性能也随着控制器和硬盘的扩展而增加。OceanStor 18000系列Smart Matrix系统

架构和强大的硬件扩展能力为百万级IOPS奠定了坚实的硬件基础。与此同时,OceanStor18000支持SSD盘。SSD采用闪存作为存储介质,读取速度相对机械硬盘更快。同时固态SSD硬盘不用磁头,寻道时间几乎为0,因此SSD的性能远超传统硬盘。OceanStor 18000系列采用SSD与SAS硬盘混插,配合Smart Tier技术,自动识别和迁移用户业务中的热点数据到SSD硬盘中,充分发挥SSD高性能特点,有效的提升系统处理效率,减少请求的处理时延。

优秀的动力系统调校——百万级IOPS之软件

如果大家对汽车有所了解的话就会知道,一款汽车除了普通版本外一般还有一款运动款,其性能会更加优秀,但其实一般普通版与运动版的动力总成是一样的,所不同的是其动力系统的调校程序,同样的动力总成经过不同的调校程序后所能产生的性能是完全不同的动力输出。OceanStor 18500/18800采用华为独有的RAID 2.0+技术,这就如同是一套先进的动力调校程序能够将硬件系统的性能完全释放,存储获得最大性能。

图3 RAID 2.0+ 全虚拟化磁盘管理技术

OceanStor 18000系列采用了新一代智能磁盘管理技术,将所有磁盘切分成小块(Chunk),这些块被组合后(CKG)再次切分成更细颗粒度的空间(Extent),再由这些空间组成LU N,使得数据均衡分布到更多的磁盘上,实现全局负载均衡,I /O性能得到极大提升。同时,OceanStor 18000系列的两层缓存设计,很好的解决了虚拟化带来的严重性能下降问题,避免主机顺序IO流变成随机IO流,大IO打散成为小IO,影响磁盘访问效率。通过增加的一层磁盘缓存,对访问磁盘的IO进行排序,提升IO顺序度(+微信关注网络世界),整合磁盘IO,提高磁盘处理效率,保证了OceanStor 18000系列在虚拟化架构中仍然拥有业界领先的性能。

另外,OceanStor 18000系列全面支持SMART系列资源管理软件,如SmartQoS,SmartPartition,SmartTier,SmartMotion,SmartVirtualization等,其中与百万级IOPS密切相关的是SmartTier软件功能。

SmartTier是按硬盘类型建立不同的存储层(Tier),统计并分析各层I/O访问频率,根据分析结果在tier间自动迁移数据,确保数据在合适的时间内存放于合适的存储介质,从而提高系统性能。

传统企业硬盘的容量和性能的增加并不同步,即硬盘的容量越来越大,但性能却没有明显增加,如果要获得更高的性能,只能通过大量硬盘数量的叠加,但是这样会导致存储的使用率低下,并不能满足实际的应用需求。OceanStor 18000系列全面提供超快的企业级SSD盘、高性能企业级SAS硬盘、高容量的NL-SAS盘。通过混合装载高性能SSD盘和传统硬盘,开启SmarTier功能,对数据I/O进行监控,识别数据I/O的冷热程度,将热数据迁移至更高性能的SSD存储层,将冷数据库迁移至较低性能的SAS存储层,使数据存放得到优化,明显提高应用系统的性能。

同时SmartQoS,SmartPartition,SmartMotion则分别通过I/O按应用优先级分类、为关键业务设定缓存分区、自适应性能容量均衡,同时优化并确保重要业务性能以及系统的平稳扩容。

硬软结合——构筑百万级IOPS

犹如一台拥有强大发动机的豪华车经过高手调校一般,当Smart Matrix存储架构和强大的硬件扩展能力遇到创新的核心算法和强大软件功能双剑合璧,将OceanStor 18000系列打造成了一台高性能豪车,百万级IOPS的性能助力客户轻松应对业务不断增长对高性能的需求。

[责任编辑:王旋 wang_xuan@cnw.com.cn]