全棧信創(chuàng)技術(shù)的存儲架構(gòu)如何設(shè)計?

當(dāng)前云計算、AI、萬物互聯(lián)等新技術(shù)快速發(fā)展,不斷催化著信創(chuàng)存儲的變革,只有打通芯片、部件、系統(tǒng)間的各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)主控芯片、固件算法、系統(tǒng)架構(gòu)、應(yīng)用方案的深度融合,真正實現(xiàn)存儲技術(shù)的根本性變革,才能從底層去滿足云、大數(shù)據(jù)、AI的需求。

本文來自微信公眾號“twt企業(yè)IT社區(qū)”。

在科技發(fā)展及地緣政治轉(zhuǎn)變的時代背景下,我國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已刻不容緩,探索IT技術(shù)設(shè)施層包括計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)全面自主可控的同時,存儲層面選擇高性能、高適應(yīng)性、高安全性的解決方案必然是信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的重要課題。

【欄目主編】趙海某金融系統(tǒng)高級主管:本議題由某金融公司架構(gòu)師劉艷春、某商業(yè)銀行存儲工程師徐子晨、利安人壽資深工程師陳萍春針對議題下關(guān)鍵點進行主張,幾位專家的主張在江西農(nóng)信運維技術(shù)經(jīng)理鄧毓、我本人以及某金融機構(gòu)架構(gòu)師李威等多位專家的復(fù)議后,形成了一定的共識,希望可以對同行有一定的參考。

劉艷春某金融公司架構(gòu)師:

當(dāng)前云計算、AI、萬物互聯(lián)等新技術(shù)快速發(fā)展,不斷催化著信創(chuàng)存儲的變革,只有打通芯片、部件、系統(tǒng)間的各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)主控芯片、固件算法、系統(tǒng)架構(gòu)、應(yīng)用方案的深度融合,真正實現(xiàn)存儲技術(shù)的根本性變革,才能從底層去滿足云、大數(shù)據(jù)、AI的需求。

一、建設(shè)背景

“十四五”時期是我國全面推進經(jīng)濟和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期,為了“大力推進自主可控信息系統(tǒng)建設(shè),擺脫信息技術(shù)受制于人的局面”,國家高度重視自主可控信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,明確了計算機信息系統(tǒng)的自主可控安全需求,大力推進黨、政、軍及關(guān)系國家安全的關(guān)鍵行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)和自主可控信息系統(tǒng)建設(shè),并相應(yīng)出臺了一系列的政策和要求,牽引自主可控信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。到2020年底,部分業(yè)務(wù)場景新增采購的信創(chuàng)類分布式存儲金額比例不低于30%,到2021年底,選定業(yè)務(wù)場景下的分布式存儲應(yīng)用解決方案占新增的金額比例應(yīng)不低于50%。當(dāng)前云計算、AI、萬物互聯(lián)等新技術(shù)快速發(fā)展,不斷催化著信創(chuàng)存儲的變革,只有打通芯片、部件、系統(tǒng)間各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)主控芯片、固件算法、系統(tǒng)架構(gòu)、應(yīng)用方案的深度融合,真正實現(xiàn)存儲技術(shù)的根本性變革,才能從底層去滿足云、大數(shù)據(jù)、AI的需求。

二、存儲架構(gòu)

1.信創(chuàng)分布式存儲架構(gòu)設(shè)計

信創(chuàng)分布式存儲生于云、服務(wù)于云,面向新數(shù)據(jù)時代,基于先進的軟件定義及分布式技術(shù)架構(gòu),以多協(xié)議一體化存儲服務(wù)方式,為傳統(tǒng)應(yīng)用、云及云原生環(huán)境、海量內(nèi)容、大數(shù)據(jù)、人工智能等多元業(yè)務(wù)場景,提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施一體化解決方案,既能高效承載復(fù)雜業(yè)務(wù)場景的多元混合負載,又能保障用戶信創(chuàng)的最佳投資收益比。

在架構(gòu)設(shè)計上,信創(chuàng)分布式存儲采用全用戶態(tài)協(xié)議棧,實現(xiàn)秒級進程切換,壓低時延,利用云原生技術(shù),提供聲明式存儲資源供給服務(wù),實現(xiàn)存儲“敏捷開發(fā)、敏捷發(fā)布”。通過多副本或彈性EC數(shù)據(jù)冗余、快照、端到端數(shù)據(jù)一致性校驗及自愈、遠程復(fù)制等技術(shù),保障從硬盤到卷/文件系統(tǒng)/桶、數(shù)據(jù)IO、存儲節(jié)點、存儲機柜、數(shù)據(jù)中心級可靠性。硬件關(guān)鍵部件模塊標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,軟件棧全模塊用戶態(tài)設(shè)計,利于存儲軟硬件全棧故障維護和升級?;谏疃葘W(xué)習(xí)算法,智能存儲運維,提前預(yù)測容量和性能、預(yù)測硬盤故障、問題自動診斷。通過虛擬目錄分區(qū)、大IO直通小IO聚合、多級智能Cache緩存、元數(shù)據(jù)加速、數(shù)據(jù)自動分級等一系列加速技術(shù),并結(jié)合私有客戶端,在實現(xiàn)一套存儲集群面對多元混合業(yè)務(wù)場景的復(fù)雜壓力負載的同時提供高IOPS、高帶寬及低時延,滿足IO密集型、吞吐密集型和時延敏感型及大容量等各種業(yè)務(wù)需求。

2.信創(chuàng)集中式存儲架構(gòu)設(shè)計

在各行業(yè)全面推進國產(chǎn)化信創(chuàng)趨勢下,基于成熟可靠的國產(chǎn)化芯片平臺,設(shè)計全棧存儲系統(tǒng),構(gòu)建自主可控的信息技術(shù)底層架構(gòu),構(gòu)建包含混合閃存、全閃存等存儲。全閃存儲在功能、效率、可靠性和智能運維方面都有一定提升,不僅可以滿足中大型數(shù)據(jù)庫OLTP/OLAP、服務(wù)器虛擬化、桌面虛擬化VDI、高性能文件共享等各種應(yīng)用的數(shù)據(jù)存儲需求,而且滿足企業(yè)業(yè)務(wù)上云的業(yè)務(wù)演進需求。架構(gòu)上采用業(yè)界領(lǐng)先的32GbFC-NVMe協(xié)議,后端最高采用100Gb RDMANVMe協(xié)議,實現(xiàn)存儲系統(tǒng)端到端NVMe數(shù)據(jù)加速。結(jié)合SCM性能加持,整體性能優(yōu)于同級別傳統(tǒng)X86架構(gòu)存儲。采用分布式RAID、快照/克隆、端到端數(shù)據(jù)一致性校驗、雙活、異步復(fù)制等高級功能,保障存儲高可靠性。

三、信創(chuàng)存儲建設(shè)難點

1.存儲和服務(wù)器虛擬化信創(chuàng)轉(zhuǎn)型:存儲和服務(wù)器虛擬化都是核心組件,對業(yè)務(wù)效率和高可用性有直接的影響,需要較長的時間驗證其穩(wěn)定性,尤其是基于專用硬件的存儲,不僅需要采用新的CPU體系,整個硬件產(chǎn)品的從開發(fā)到穩(wěn)定的周期也很長。

2.系統(tǒng)適配難度:由于將現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)遷移到信息創(chuàng)新環(huán)境中,需對終端、服務(wù)器等進行全面信息創(chuàng)新適配調(diào)優(yōu),主要包括信息創(chuàng)新硬件設(shè)備與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、瀏覽器、終端、外設(shè)、安全防護設(shè)備、存儲系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、運維管理系統(tǒng)等進行適配調(diào)優(yōu),并需對現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)進行升級改造,技術(shù)復(fù)雜度較高,實現(xiàn)難度較大,因此需要更多的時間來完成信息創(chuàng)新存儲關(guān)聯(lián)軟硬件系統(tǒng)的驗證調(diào)優(yōu)工作才能滿足應(yīng)用需求。

3.綜合運維管理:信創(chuàng)存儲實施項目后,信息創(chuàng)新應(yīng)用的運行維護工作在工作量、工具方法、運維技能等方面與現(xiàn)有工作相比都發(fā)生較大變化。信息創(chuàng)新軟硬件故障率相對較高,運維量將顯著增加。而且尚無成熟信息創(chuàng)新軟硬件運維工具,采用人工運維難度較高。當(dāng)前大部分運維人員只具備商用架構(gòu)軟硬件技術(shù)能力,難以開展信息創(chuàng)新軟硬件運維。因此需建設(shè)信息創(chuàng)新運維管理系統(tǒng),根據(jù)整體設(shè)計,基礎(chǔ)設(shè)施要求全面上云,國產(chǎn)存儲需要在統(tǒng)一的云管平臺上實現(xiàn)存儲資源管理和使用。

4.安全保密測評:目前信創(chuàng)安全防護體系大多在商用架構(gòu)下設(shè)計,尚無基于信息創(chuàng)新架構(gòu)的成熟安全防護體系。僅有少量基于信息創(chuàng)新的安全產(chǎn)品具備國家保密局資質(zhì),故無法形成完整安全防護體系。基于商用架構(gòu)的安全防護體系與基于信息創(chuàng)新的安全防護體系存在兼容性問題,在相對較長的一段時間內(nèi)兩套體系的用戶和系統(tǒng)都會存在交叉,并行運行的問題較難解決。目前應(yīng)加大安全防護體系產(chǎn)品的適配范圍及力度,關(guān)注信創(chuàng)存儲數(shù)據(jù)加密問題,形成一套優(yōu)化的組合產(chǎn)品體系,滿足分級保護安全防護的要求。此外,在分級保護體系化基于國產(chǎn)CPU環(huán)境的軟硬件調(diào)優(yōu)也是一項工作重難點。

四、解決方案

根據(jù)多個業(yè)務(wù)和場景不同,采用SAN和NAS的兩種存儲訪問方式,其中電子公文系統(tǒng)、日常辦公系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、門戶系統(tǒng)等都通過FC光纖鏈路提供塊級存儲空間,而文件級的訪問都通過網(wǎng)絡(luò)鏈路提供NAS存儲空間;存儲需要與云平臺之間通過Cinder驅(qū)動進行對接,方便系統(tǒng)管理員進行基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一使用和維護。

徐子晨某商業(yè)銀行存儲工程師:

在信息安全問題頻發(fā)、各國沖突頻發(fā)的時代背景下,我國信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已刻不容緩。在IT技術(shù)設(shè)施層探索一種包括計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)全面自主可控的同時,需要達成比使用FC交換機性能更好的解決方案,為我國金融行業(yè)在全面自主可控徐子晨某商業(yè)銀行存儲工程師架構(gòu)選型的道路上攻克光纖交換機這一技術(shù)堡壘貢獻力量。

一、引言

近年來,在國務(wù)院《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》、央行《金融科技發(fā)展規(guī)劃(2022-2025年)》、銀保監(jiān)會《關(guān)于銀行業(yè)保險業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)意見》等一系列政策的推動下,銀行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在進入“加速跑”的新階段,并更加注重數(shù)據(jù)管理和信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新。

其中,數(shù)據(jù)作為數(shù)字經(jīng)濟時代最重要的生產(chǎn)要素,也是支撐金融機構(gòu)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素,銀行在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中,充分釋放數(shù)據(jù)要素的價值潛能至關(guān)重要。而要開展數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析,讓數(shù)據(jù)賦能業(yè)務(wù)發(fā)展,就必須要建立穩(wěn)定高效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。

二、銀行傳統(tǒng)環(huán)境的存儲現(xiàn)狀

為了應(yīng)對銀行業(yè)OLAP業(yè)務(wù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫大量上線應(yīng)用,批處理普遍存在處理時間窗口緊張的問題,以FC-SAN網(wǎng)絡(luò)和集中式全閃存儲設(shè)備作為IT系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)成為保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)高性能、高可靠性、低延時的通用底座。采用冗余配置的光纖交換機具有可靠的穩(wěn)定性和安全性,服務(wù)器和存儲設(shè)備通過冗余光纖通道分別連接到互為冗余的SAN光纖交換機上,F(xiàn)C-SAN提供了一套高性能、高可靠和高可使用的解決方案。

三、傳統(tǒng)環(huán)境存儲運維面臨的問題

SAN光纖交換因?qū)@麎艛嗟仍?,由美?00%掌控供應(yīng),這對于我國金融行業(yè)未來全面自主可控將帶來巨大的風(fēng)險,光纖交換機成為我國新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中最大的短板與絆腳石。為我國金融行業(yè)在全面自主可控的道路上攻克光纖交換機這一美國技術(shù)堡壘,特別需要探索一種在保證IT技術(shù)設(shè)施層包括計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)的全面自主可控的同時,可以達成比使用FC交換機更好性能的解決方案。

四、信創(chuàng)環(huán)境下存儲網(wǎng)絡(luò)替換實施是什么樣的?

面對銀行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新需求,從數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施入手無疑是夯實基礎(chǔ)的關(guān)鍵。近年來GPU和SSD的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)據(jù)中心的計算和存儲性能提升迅速,但網(wǎng)絡(luò)協(xié)議逐漸成為數(shù)據(jù)中心的性能瓶頸,迫切需要打造一條新的“高速路”。

最初,NVMe作為一種硬盤接口協(xié)議,可以充分發(fā)揮SSD介質(zhì)顆粒的性能,釋放存儲系統(tǒng)的巨大潛力。如今,NVMe SSD已經(jīng)逐漸被對性能有極高要求的云服務(wù)商廣泛采用。來自Gartner的預(yù)測顯示,2022年NVMe SSD在存儲中占比將達到52%,超越半壁江山,成為真正的主流,NVMe與SAS協(xié)議IO路徑對比如圖1所示。

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圖1 NVMe與SAS協(xié)議IO路徑對比

RDMA(Remote Direct Memory Access,遠程直接內(nèi)存訪問功能)是一種遠端直接內(nèi)存訪問技術(shù),利用相關(guān)的硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將數(shù)據(jù)直接從一臺計算機的內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)搅硪慌_計算機,無需雙方操作系統(tǒng)的介入。最終達到高帶寬、低時延和低資源消耗率的效果。RDMA專用的InfiniBand網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)封閉,無法兼容現(xiàn)網(wǎng),使用成本較高,隨著在網(wǎng)絡(luò)融合大趨勢下出現(xiàn)的RoCE,這使高速、超低延時、極低CPU使用率的RDMA得以部署在目前使用最廣泛的以太網(wǎng)上。

RoCE是使用以太網(wǎng)承載RDMA的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,性能與IB網(wǎng)絡(luò)相當(dāng),需要以太網(wǎng)支持DCB特性,保證網(wǎng)絡(luò)無丟包。RoCEv2是一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,引入IP解決擴展性問題,可以跨二層組網(wǎng),實現(xiàn)路由功能。RDMA協(xié)議棧如圖2所示。

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圖2 RDMA協(xié)議棧

NVMe over RoCE是NVMe over RDMA的一種,如圖3所示,利用RDMA的高性能遠程訪問實現(xiàn)遠程訪問NVMe設(shè)備。NVMe over RDMA直接在RDMA多隊列上實現(xiàn)了NVMe多IO隊列,RDMA的SQ/CQ和NVMe SQ/CQ一一對應(yīng),實現(xiàn)端到端多隊列,無需定義新的報文格式,NVMe協(xié)議報文直接作為RDMA數(shù)據(jù)傳輸。

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圖3 NVMe over RoCE隊列映射

NVMe over RoCE組網(wǎng)和iSCSI組網(wǎng)類似,都是基于IP網(wǎng)絡(luò),NVMe over RoCE要求交換支持DCB無損網(wǎng)絡(luò)配置。全閃存存儲系統(tǒng)需要支持NVMe over RoCE的接口卡為RoCE接口卡,通??梢灾С?5GE、100GE速率。

面對標(biāo)準(zhǔn)NVMe over RoCE組網(wǎng)(如圖4)

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圖4 NVMe over RoCE組網(wǎng)

相較于FC組網(wǎng)在自動管理和易用性上的短板,國內(nèi)大部分廠商通過推出網(wǎng)絡(luò)管理增強插件實現(xiàn)主機自動快速建立連接,快速識別故障的能力,更好的支撐企業(yè)核心業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求。為了發(fā)揮全閃存存儲NVMe SSD的最大性能,同時能夠擴展NVMe在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用,NVMe over Fabric應(yīng)運而生,我國IT基礎(chǔ)設(shè)施廠商選擇的NVMe overRoCE(NoF+),不僅確保了信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新需求,也具有更高的綜合性能和成本效益。通過服務(wù)器,交換機,存儲配合,安裝SNSD(存儲網(wǎng)絡(luò)智能發(fā)現(xiàn))插件(圖5),注冊NVMe-oF服務(wù)信息,實現(xiàn)服務(wù)變化廣播,服務(wù)器通過接受服務(wù)變化廣播通知,實現(xiàn)對NVMe-oF Target訪問控制。

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圖5 SNSD增強插件

全閃存存儲系統(tǒng)可以支持存儲設(shè)備自動發(fā)現(xiàn);主機增強驅(qū)動自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的存儲設(shè)備,自動建立連接,無需手動建議連接;鏈路故障自動快速切換IO路徑;主機增強驅(qū)動根據(jù)收到的相關(guān)端口變化信息自動將存儲斷開,并將業(yè)務(wù)切換至備用連接,如圖6所示。

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圖6 NVMe-oF快速故障切換

五、結(jié)語

從改造結(jié)果上來看,在去除FC-SAN之后端到端的NVMe環(huán)境能夠得到相較于FC更高的性能表現(xiàn)。從自主可控的角度出發(fā),當(dāng)前NVMe overRoCE組網(wǎng)替換FC-SAN交換機組網(wǎng)稱得上是我國IT基礎(chǔ)設(shè)施全面自主可控的最佳解決方案。具體對比情況總結(jié)如表1所示:

表1 FC-SAN交換機組網(wǎng)與NVMe over RoCE增強組網(wǎng)對比表

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陳萍春利安人壽資深工程師:

“科技自立自強是國家強盛之基、安全之要”,安全可控屬于國家重大戰(zhàn)略目標(biāo),具有緊迫性和必要性。對于本議題來說,個人看法是需要回答好“如何理解全棧信創(chuàng)技術(shù)?”、“信創(chuàng)存儲與非信創(chuàng)存儲有哪些不同?”以及“如何做好信創(chuàng)存儲的選型?”這樣的三個問題。

一、全棧信創(chuàng)技術(shù)的理解

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圖7全棧信創(chuàng)技術(shù)框架

如圖7所示,全棧信創(chuàng)技術(shù)框架可大致分為基礎(chǔ)硬件、云平臺、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用系統(tǒng)、辦公終端與信息安全這六大類內(nèi)容?;趥€人對信創(chuàng)技術(shù)的理解,在全棧信創(chuàng)技術(shù)框架中,國產(chǎn)芯片是硬件設(shè)備的核心,國產(chǎn)操作系統(tǒng)是軟件的靈魂,整芯筑魂的重要性不言而喻,這也是全棧信創(chuàng)技術(shù)最基礎(chǔ)、最核心的部分。除此之外,國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和中間件是技術(shù)生態(tài)的重要組成部分,也是信創(chuàng)替代改造的重點與難點。

二、信創(chuàng)存儲架構(gòu)分析

再來看信創(chuàng)存儲,其特殊之處在于采用了國產(chǎn)芯片與國產(chǎn)操作系統(tǒng)技術(shù)。

對于存儲來說,控制器芯片高速處理各種數(shù)據(jù)IO請求,會有一定的性能需求,也是存儲設(shè)備的核心部件之一。國產(chǎn)芯片主要包括海光、鯤鵬、飛騰、兆芯、龍芯和申威這六大芯片,隨著信創(chuàng)替代的推進,國產(chǎn)芯片逐漸從能用、可用轉(zhuǎn)變?yōu)楹糜?,硬件性能大幅提升,技術(shù)生態(tài)也在逐漸完善。

國產(chǎn)操作系統(tǒng)方面,都是基于Linux內(nèi)核進行研發(fā)的,相比于CPU來說,其技術(shù)復(fù)雜度大大降低,軟硬件適配的生態(tài)也相對更加容易建立。但操作系統(tǒng)畢竟是計算機軟件的核心,需要各個硬件廠商的驅(qū)動支持,需要各軟件廠商去做兼容,需要一整套的知識體系框架、編程接口等等。除了芯片與操作系統(tǒng),全棧信創(chuàng)存儲的發(fā)展還受限于其他基礎(chǔ)組件:

?存儲介質(zhì):包括內(nèi)存、固態(tài)硬盤、機械硬盤等,整體來看,國內(nèi)廠商在內(nèi)存和固態(tài)硬盤方面,可以替代一部分中低端的產(chǎn)品,而高端產(chǎn)品目前還是國際龍頭企業(yè)處于優(yōu)勢地位。

?存儲網(wǎng)絡(luò):在企業(yè)存儲領(lǐng)域,F(xiàn)C-SAN一直占據(jù)主導(dǎo)地位,F(xiàn)C網(wǎng)卡和FC-SAN交換機也基本上被國外廠商壟斷。IP-SAN是一個替代思路,但是穩(wěn)定性和性能方面都有不足。

三、信創(chuàng)存儲選型建議

1.技術(shù)選型原則

個人總結(jié)了如下的選型原則,僅供參考:

?符合信創(chuàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是最基礎(chǔ)的選型原則;

?借鑒行業(yè)經(jīng)驗,采用主流技術(shù)路線與可靠技術(shù)架構(gòu),以滿足業(yè)務(wù)連續(xù)性要求;

?做好風(fēng)險評估,關(guān)注項目進度風(fēng)險、供應(yīng)鏈風(fēng)險與技術(shù)持續(xù)性等風(fēng)險;

?成本收益平衡原則。

2.傳統(tǒng)存儲與軟件定義存儲

根據(jù)不同存儲架構(gòu)方式,主要包括基于專有硬件的傳統(tǒng)存儲和基于通用服務(wù)器的軟件定義存儲(SDS)兩種。傳統(tǒng)存儲和SDS兩者孰優(yōu)孰劣,不能一概而論。

從定性分析的角度看,傳統(tǒng)存儲架構(gòu)經(jīng)過多年的市場驗證,技術(shù)成熟度較高,架構(gòu)簡單,但方案不夠靈活,與新技術(shù)的契合度不高;SDS擴展性好,方案靈活,版本更迭快,與新技術(shù)的契合度高,但技術(shù)方案復(fù)雜,成熟度不高,很少用于核心存儲場景。

從性能數(shù)據(jù)對比角度來看,在4~16K這樣的小IO測試場景下,相比于傳統(tǒng)存儲,SDS的存儲延時偏高,且性能不穩(wěn)定,最大延時讓人很難接受;而在128K以上的大IO測試場景下,傳統(tǒng)存儲的吞吐量瓶頸就較為明顯了,SDS優(yōu)勢比較突出。

整體來看,采用哪種方案建議按照應(yīng)用場景和運維能力來選擇:對于核心存儲場景,還是以穩(wěn)為主;對于一般存儲場景,如果運維積累足夠,可以嘗試SDS存儲,否則還是建議傳統(tǒng)存儲;對于云計算底座,考慮到云計算底座的迭代速度,建議契合度更高到的SDS存儲,以適應(yīng)技術(shù)的更新迭代;對于海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)場景,建議選擇擴展性好,性能更高的SDS存儲。

3.存儲基礎(chǔ)組件

芯片:據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,在金融行業(yè)應(yīng)用最多的是鯤鵬和海光兩種芯片,性能較出色,飛騰也有少量使用,但其性能還有待提升。針對鯤鵬和海光兩種芯片的性能對比,筆者基于UnixBench測試工具做了性能實測,如表1所示,鯤鵬的單核性能是要明顯優(yōu)于國產(chǎn)X86海光芯片的。另外,ARM架構(gòu)的功耗更低,單個芯片上可以集成更多核心,目前單個CPU最高達到了64核。基于如上分析,在存儲性能需求較高的場景下,更推薦基于鯤鵬芯片的信創(chuàng)存儲方案。

表1鯤鵬和海光兩種芯片性能實測

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操作系統(tǒng):操作系統(tǒng)也是一個關(guān)鍵點,與硬件聯(lián)系緊密,對存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能都有影響。傳統(tǒng)存儲的OS是封閉的,對OS也做了一定的優(yōu)化;而SDS存儲部署則需要更關(guān)注OS這塊,在存儲服務(wù)器上運行不同的操作系統(tǒng),實際的性能差距對比還是明顯的。

存儲介質(zhì)與存儲網(wǎng)絡(luò):這兩個基礎(chǔ)組件離國產(chǎn)化成熟替代尚有一段距離。依據(jù)成熟一項、應(yīng)用一項的原則,在核心業(yè)務(wù)場景中,存儲介質(zhì)與存儲網(wǎng)絡(luò)組件還是建議采用較為主流、成熟的方案,避免對業(yè)務(wù)產(chǎn)生較大的影響。

結(jié)束語

以存儲交換網(wǎng)絡(luò)交換機技術(shù)為例,探討以NVMe over RoCE組網(wǎng)替換FC-SAN交換機組網(wǎng)的解決方案作為信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的一角,充分說明信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在強調(diào)自主可控為基本原則前提下,如何提高選型設(shè)計的科技含量是每個企業(yè)應(yīng)該追求的目標(biāo)。

THEEND

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