浪潮存储将重磅亮相CFMS2021,带您解读新数据时代企业级NVMe SSD的机遇和挑战!

 

浪潮存储作为新数据时代新存储引领者,秉持云存智用 运筹新数据理念,在企业级SSD领域已有近十年的深厚积累,目前已经形成企业级SSD标准系列高性能系列ZNS定制系列的全系覆盖产品线,在运营商互联网金融等多个行业成功完成大规模部署

在即将于9月14号在深圳市南山区华侨城洲际酒店召开的2021中国闪存市场峰会(CFMS2021)上,浪潮存储产品线SSD产品总经理胡文锋将现身说法,全面介绍浪潮企业级SSD全系产品布局;整机配套规模优势;芯片模组整机全贯通一体化方案;End User全覆盖优势等内容,同时就浪潮新一代ZNS SSD架构方案进行解读另外,浪潮还将重磅展示自主品牌的企业级SSD系列产品

公有云市场高速发展,中国增速领跑全球

当前随着新技术不断涌现以及线下业务向线上大迁徙,公有云市场迎来高速发展根据IDC公布的2020年全球及中国公有云服务市场跟踪报告,2020年全球公有云服务整体市场规模达到3124.2亿美元,同比增长24%,中国公有云服务整体市场规模达到193.8亿美元,同比增长50%,在全球各区域中增速最高

随着公有云平台囤积的数据量急剧增长,如何存好用好海量数据成为公有云业务发展的重要议题

公有云业务的高速发展,势必会带动存储服务器网络等底层IaaS基础设施的市场需求,数据显示2020年中国IaaS市场规模同比增长54%越来越多的公有云用户意识到,他们处理数据的效率方式将直接转化为业务的增长,公有云业务对数据实时性的需求日益迫切,IDC调研显示2020年实时数据在全球数据圈占比达到20%,这一数字到2023年将达到25%NVMe SSD作为一种延时低高吞吐低功耗的存储介质被广泛应用公有云存储业务中

另外,云存储发展呈现业务多元化数据规模化性能高速化趋势,对底层硬件和系统软件架构有了更高的要求举例来看,某家公有云厂商的主要业务是备份日志存储小型关系数据库与对数据可靠性有一定要求的开发测试场景,NoSQL数据库中大型关系数据库高性能数据库Elastic Search搜索等IO密集型应用,以及Hadoop离线数据分析等大文件顺序读写场景,面对如此复杂海量的业务,底层存储介质和系统软件架构,已经成为整个存储集群的性能瓶颈,无法满足现有的业务发展需求

公有云场景涵盖大量性能密集型业务
公有云业务的爆发增长对业务性能提出了更加苛刻的要求,产生了对高IOPS低读写延时高寿命,同时保证产品可靠性的存储介质需求,在满足这些客户基本业务场景需求基础上,NVMe SSD成本也需要进一步降低

浪潮SSD:与用户态软件栈深度融合,盘活公有云数据

为了满足公有云业务对于高性能数据存储和成本的需求,浪潮存储联合云厂商对原有集群系统软硬件架构进行全面升级浪潮自研ZNS SSD与基于SPDK(Storage Performance Development Kit,存储性能开发工具包)的主机端软件生态深度融合,实现ZNS SSD与主机端的Zone FTL(Flash Translation Layer,闪存转换层)二者协同下发数据,共同为公有云应用提供分区存储能力,提升公有云用户数据访问体验

浪潮新一代ZNS SSD适配公有云块存储场景
其一面向公有云的不同应用场景,浪潮ZNS SSD让每个分区像乐高积木一样进行灵活组合映射

浪潮新一代ZNS SSD内部可以根据不同的应用场景将不同的Zone与不同的物理位置进行映射如下图所示,浪潮当前采用config.B架构,Zone分区大小约为1.5G, 单个Zone写带宽达到1700MB/s,两个Zone同时写入总带宽可以达到3400MB/s浪潮ZNS SSD可以灵活采用config.A或者config.B架构,其中config.A中单Zone写入带宽可以达到满带宽,config.B既保证了一定的单Zone写入带宽也可以满足多Zone写入QoS需求
浪潮ZNS SSD可灵活采用config.A或者config.B架构


其二,浪潮SSD实现小范围随机写和大容量顺序写通吃,提高数据访问效率

浪潮新一代ZNS SSD既支持Zone分区小范围随机写又支持大容量Zone应用在随机写业务中,浪潮ZNS SSD降低了业务层随机转顺序的复杂度,提升了SSD易用性Zone Append技术打破写QD=1的限制,提升写并发度以及随机性,充分发挥ZNS性能优势此外浪潮ZNS SSD还有利于大容量Zone的应用,通过降低Write pointer敏感度,从而避免了写异常情况的出现
浪潮ZNS SSD对Write和Append进行优化
(QD1 write@4k带宽 800M/s,QD1 write@128k带宽 1100MB/s,QD4 append@128k带宽>1700MB/s)
浪潮存储研发团队联合云厂商面向公有云场景完成SPDK与ZNS SSD适配,打通了SPDK19.10与ZNS SSD盘通路,实现SPDK对ZNS协议的支持同时还完成SPDK 20.10的I/O适配与业务适配,保证了SPDK运行中的产品稳定度,12盘位在极限压力下可以长稳运行7天以上,并确保热插拔上下电长期测试等指标达标

测试结果显示,浪潮新一代ZNS SSD(容量8T)在多流顺序写方面优势明显,ZNS盘持续写入性能稳定,且性能优于容量6.4T标准SSD 2.5倍以上
浪潮新一代ZNS SSD优化多流顺序写性能,高于标准SSD2.5倍


给公有云用户一款跑得快用得省买得起的SSD

与标准盘相比,浪潮存储通过ZNS SSD与用户端态软件栈的融合协同,能够为公有云用户带来几大好处

其一,性能大幅提升,随机写性能由250K提升至775K,性能提升210%,多流顺序写优于标盘2.5倍以上;

其二,实现SSD容量利用率最大化,以接近于1的WAF(Write Amplification,写放大)基本上消灭了GC(Garbage Collection,垃圾回收)和OP(Over provisioning,预留空间)空间,ZNS SSD的物理容量即是用户可用容量

同时浪潮存储提升了SSD在公有云场景中的使用寿命,使得DWPD(Drive Writes Per Day,驱动器日写入量)从标准盘的3.1提升至6.8(5年),SSD寿命大幅提升

在满足公有云业务负载的同时,浪潮ZNS SSD能够将总体拥有成本(TCO)降低37%,相比标盘,每GB成本降低39%以上,为公有云用户带来了可观的经济效益
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