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全闪or混闪 你该如何选?

企事录  · 公众号  ·  · 2018-03-01 08:20

正文

SSD尤其是NVMe SSD在数据中心的应用越来越广泛,但距离“全闪存数据中心”仍还有一段路程,这一方面与SSD的成本相关,尽管SSD的每IOPS成本已经远超传统的机械磁盘,但在每GB成本上仍有提升空间。

而另一方面则在于要实现全闪存数据中心,需要其他的软硬件产品更新换代才能更好地发挥出(NVMe)SSD的性能优势,例如网络需要提供更高的性能:

上图分别列出了目前数据中心主流10GbE和未来100GbE网络分别使用iSCSI和NVMeoF(NVMe over Fabrics)下的8K随机读性能(均使用4片NVMe SSD)

从上图可以看到,使用100GbE网络辅助NVMeoF,能够达到最高近120万IOPS,但这也仅仅相当于 3片Intel DC P4600 SSD的性能 之和。网络已经成为新的瓶颈,阻碍高性能NVMe SSD在数据中心正常发挥。

而站在用户的角度而言,除了特定行业(如互联网、金融与电信运营商等拥有大型数据中心的用户)的特定应用之外,也少有用户单一系统需要数百万乃至上千万的IOPS性能。就绝大多数用户的应用场景而言,提供数万或者数十万IOPS性能的存储子系统就能满足应用所需。

现有硬件兴许无法完全发挥全闪存配置存储的性能,抑或用户也无需如此高性能,但相比于磁盘存储,全闪存配置仍具备强大的优势。比如在较少SSD的配置下就能提供数万乃至数十万的性能,完全基于磁盘的存储并非不能达到,一则架构复杂,二则成本很难接受。

全闪存配置的另一个优势在于能够提供很低的延迟,大幅提升应用的响应速度。闪存也是推动软件定义存储(Software Defined Storage,SDS)以及超融合架构(Hyper-Converged Infrastructure,HCI)在市场普及的最大“功臣”。最初在每GB成本较高时,作为缓存为磁盘加速;当闪存的每GB成本逐渐下降之后,全闪存配置也就水到渠成。

例如在VMware推出的vSAN就绪节点(ReadyNode)中,就有专门的全闪存节点配置,官方公布最高可达8万IOPS。基本能够满足大多数应用的性能需求,可用于替代企业数据中心内的中端磁盘存储。

VMware vSAN ReadyNode节点配置中AF-8系列全闪存配置性能最高可到8万IOPS。VMware提供全闪存和混合闪存(SSD与SSD)两类配置:AF(All-Flash)为全闪存配置,HY(Hybrid)为混合配置。根据性能的不同,其又分为多个系列(如上图中的AF-4、AF-6等),每个系列下都有多个供应商提供了多种硬件配置可供选择

vSAN就绪节点全闪存配置下AF-8系列中,Intel提供的配置选择(部分)。缓存层使用DC P4800X(Optane)SSD,DC P4800X拥有更好的写性能(可达50/55万IOPS),写延迟更低(10微秒),且拥有更好的耐写等级,写寿命更长;数据实际存储在容量成本更好的DC P4500或者DC S4500上,前者为NVMe SSD,具有更低的延迟;后者为SATA SSD,容量成本更低

目前主流的分布式存储大多采用10GbE网络连接,vSAN就绪节点中也推荐使用10GbE网络,采用标准iSCSI连接。从硬件配置上分析,全闪存配置vSAN的瓶颈主要集中在网络之上,VMware也正致力于改善网络性能,未来有望将RDMA(即RoCE)技术引入到vSAN之中,有助于其性能提高。







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