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基于四层分层 浪潮智能存储G2平台将热数据读性能提升

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速度起来了有多燃,看《速8》就知道了。那场超级飞车在广袤冰原上极速追逐的戏份,看得人直呼过瘾。而数据平台上要想体验到这种飙到飞起的感觉,不妨看看浪潮智能存储G2平台的做法

来源:至顶网存储频道 2017年5月11日

关键字: 浪潮 智能存储G2平台 氦气硬盘

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速度起来了有多燃,看《速8》就知道了。那场超级飞车在广袤冰原上极速追逐的戏份,看得人直呼过瘾。而数据平台上要想体验到这种飙到飞起的感觉,不妨看看浪潮智能存储G2平台的做法。通过在基于智能感知的四层分层技术里,嵌入四块15TB TLC SSD组建的快盘层,G2平台给核心业务层层加速,带来比超级飞车更快的微秒级体验。

基于四层分层 浪潮智能存储G2平台将热数据读性能提升

浪潮智能存储G2平台用四层分层为数据提速

传统分层,有些"简单粗暴"

数据分层在业内出现多年,传统分层技术一般来说就是把热点小IO数据放到高速SSD里,非热点数据放到低成本HDD里,目的在于让冷热数据之间取得大容量、高性价比和高性能差异需求的最佳平衡。这样看固然没有什么硬伤,但也没体现出数据分层技术的含金量,甚至有些"简单粗暴"。这就好比说安检就是把违禁品和合规品分开,但这简单的分类背后是各种扫描仪器、识别系统和突发预警措施等一系列智能机制的协同。

"数据分层在实现方面比较考验厂商的技术实力",浪潮存储产品部产品经理杨涛表示。"一般情况下,存储系统是在卷的层面对I/O操作进行监控,而卷是处于存储层的内部。因此数据分层需要对I/O操作进行统计,这就需要智能的分层算法。如果不使用智能算法,而是手动地将它们移动到合适的存储层,并且还要能够反应工作负载的变化,是很难实现的过程。"

浪潮今年新推出的智能存储G2平台对分层技术进行了创新,实现了基于智能感知的四层分层技术,并加入了独特的"快盘层"配合和带自愈能力的"大盘层"等,让业务热数据读取更快的同时也满足了冷数据对存储空间的高容量和高性价比要求,实现了热数据读取速度提升3倍,体现了浪潮对用户数据存储智能规划管理能力。

靠"智能感知"分配一切

业务智能感知是数据分层需要考虑的核心因素,业务感知里包含了场景设定、访问频次和存放成本等诸多因素。

"数据分层功能是将不同热度的数据块智能地分布在不同的存储层,浪潮智能存储G2平台的存储池、卷都可以实现智能分层功能,以extent数据块为单位,实现数据在不同存储层间的浮动,并且不会损坏数据的完整性",杨涛表示。

基于四层分层 浪潮智能存储G2平台将热数据读性能提升

浪潮智能存储G2平台的四层分层技术

首先,数字世界对体验提出较高要求,出现大量的热数据需求。OLTP&OLAP等在线交易型业务、Oracle数据库类业务、实时查询类业务等使用场景,对数据响应IO、延时要求极高,数据从SSD中直接调用到是比较理想的选择,这是比较典型的IO密集型热数据场景。还有现在热门的流媒体业务,包括热门影视剧播放、体育比赛等,需要较高的带宽保障,想想前段时间热议的《人民的名义》,多少人在同时舔屏观看,这是典型的高带宽型热数据场景,需要SSD盘或高转速的HDD盘来提供较高的数据响应速度。值得一提的是,热数据又可细分为读密集热数据和读写密集热数据。这里先卖个关子,后面详细分析。

其次,一些业务数据非实时但重要,比如每家基金公司的买入/卖出份额数据,这类数据的处理是"T+1"或"T+2",并不是因为这些数据不重要,而是因为在相关数据齐套之前,获得实时的过程数据实际意义并不大,这可以归结为温数据场景,可以用一般的HDD硬盘。

再次,还有一些数据业务对时效性更加不敏感,可能在几个月甚至一两年才被访问到,比如一些过往财务票据数据,可能在月度、季度或者年度财务汇总的时候才需要使用到。又如用户并不会经常想起来翻看18岁毕业季的照片,可能几个月甚至一两年才会访问一次,这是比较典型的冷数据场景,低价大容量HDD硬盘是最佳性价比选择。

由此可见,对于数据存储来说,用户需要的响应体验是"Right time(恰当的时间)",而不是一味的"Real time(实时)"。而浪潮智能存储G2平台的通过业务感知,实现数据智能分层,让数据在"Right time(恰当的时间)"存放在"Right tier(恰当的位置)"。

尤为重要的是,浪潮智能存储G2平台除了基于智能感知的分层技术,还采用了快盘层和大盘层两种创新的介质设计。

快盘层,让混合存储的热数据读性能接近全闪存

根据对实际业务的分析,对速度要求较高的业务很多是小块IO业务,读操作比写操作更为频繁,实际中读写比能达到3:1甚至更高。很多厂商把这些数据整个放在热数据层,这种分法没错,但考虑有点欠周全。

这一点跟浪潮智能存储G2平台做得更胜一筹,浪潮智能存储G2平台将热数据分为读密集型热数据和读写密集型热数据。

针对大量的读密集型热数据提供了"快盘层"。顾名思义,快盘层采用4块单盘15TB的TLC SSD盘,专门用于热数据的读加速。大家试想一下,4块15TB盘,合起来是60TB的SSD快盘,基本上相当于市面上普通全固态存储的单机容量了,大量读IO密集型业务都可以置于其上,性能比业界同档次存储大体提升3倍。而针对读、写都密集的热数据,还可以放到15k高速HDD硬盘上,获得较好的性能保障。

基于四层分层 浪潮智能存储G2平台将热数据读性能提升

快盘层SSD支撑高IO、高带宽型热数据业务场景

大盘层,带"自愈"能力的PB级冷数据层

前面提到热播剧,其实大量热播剧、新照片随着时间迁移,会逐渐沉淀成为海量冷数据,需要存放在更具成本优势的要NL-SAS等大容量HDD硬盘中。

目前硬盘厂商通过SMR/HMR等技术持续优化硬盘容量,10TB已经走向商用,浪潮智能存储G2平台已经在冷数据层率先采用了10TB HDD硬盘,同时对大量HDD硬盘带来的可用性和恢复机制进行了技术创新。

10TB HDD硬盘在数量少的时候比较好管理,但当成百上千片HDD盘在一个存储系统同时运转时,可能会带来失效率增高、读写&重构性能下降等问题,给系统性能和可用性带来威胁。

浪潮在智能存储G2平台上,开发了一系列智能技术可以很好地使用10TB氦气硬盘。

首先,浪潮与合作伙伴建立协同机制,对硬盘进行一系列专用参数的定制、对硬盘的原材料、元器件进行了一系列的专用约束,来加强大容量硬盘的稳定性、可管理性,业内真正做这方面工作的厂商并不多。

其次,G2通过收集硬盘定制和标准参数、IO响应延迟等信息,可以对疑似故障盘进行上下电的自我修复,避免单盘假故障导致的频繁重构,可以基于这些参数对硬盘进行深度监测、提前预警,缩短维护时间,有效提供系统的可用性。

同时,基于iRAID、RAID6斜向校验等技术提升读写、重构速率,保证系统在大量使用大盘的情况下仍然有更好的性能。

基于四层分层 浪潮智能存储G2平台将热数据读性能提升

G2平台开发了一系列智能技术保障10TB氦气硬盘稳定运行

浪潮智能存储G2平台,站在技术创新的高位

浪潮智能存储G2平台是在今年2月发布,打破过去以产品为中心的设计思路,从应用需求角度为用户进行提前规划和布局,重新定义智能时代存储的未来发展方向。

智能四层分层技术只是其中一个比较抢眼的技术创新,还有很多创新包括实时数据压缩、SAN异构虚拟化、在线透明迁移等等,都在业界处于领先水平。

基于四层分层 浪潮智能存储G2平台将热数据读性能提升

浪潮智能存储G2平台

"以智变,迎万变"是浪潮智能存储G2平台的主要理念,认为智变的核心是智能,即从存储软件、硬件、系统层面融入大量的智能技术,以实现智能的感知、智能的技术架构、智能的适配调度。以此为基础,G2平台推动企业的数字化转型进程。

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