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三分钟看懂 | 裸金属架构如何提升五倍IOPS

以下图片,感谢华云网际联合创始人王劲凯公开分享的PPT,以下内容根据PPT内容展开阐释,如有错误,欢迎指出。

很短的正文开始了:

闪存出来二十多年了,这几年由于云计算大数据提升了对数据存储的需求,闪存开始兴起,这一下可不得了。

三分钟看懂 | 裸金属架构如何提升五倍IOPS-1

从上图CPU(核)和闪存(IOPS)发展轨迹来看,有了大变化。

CPU的核数最多也就二十来核(其实还有Xeon Phi的KnightsLanding这样有60核变态东西,高性能计算用),一直没什么长进的存储因为闪存迎来了翻身的机会,CPU过剩的时代一去不复返,真是三十年河东三十年河西。

多少年来,为了提升IOPS人们进行了很多努力:

三分钟看懂 | 裸金属架构如何提升五倍IOPS-2

阵列时代,为了优化存储的性能,人们用缓存来加速IO。

三分钟看懂 | 裸金属架构如何提升五倍IOPS-3

分布式时代,人们用一大堆硬盘一块儿干货提升性能,这叫并行IO。

而现在,因为闪存出现,一切都变了。高IOPS,高吞吐,低延迟,一块闪存盘就能把过去几百块硬盘累死累活堆起来的性能撂倒。人们立马发现,IT系统里,CPU和存储软件拖了闪存的后腿,成为存储系统的瓶颈。

三分钟看懂 | 裸金属架构如何提升五倍IOPS-4

CPU的性能跟不上节奏,单核不行,多核成本大。软件部分,由于存储虚拟化等技术的应用,堆栈的复杂度的提升,逐渐拖慢了性能表现,操作系统层面,需要解决的问题太多,最让人纠结的是:虚拟化的坏处导致许多多性能有要求的关键业务不敢部署在虚拟环境下。

三分钟看懂 | 裸金属架构如何提升五倍IOPS-5

常见的虚拟化都有Hypervisior一层(左侧最常见),右侧由于少了HOST操作系统一层,直接放上Hyervisior,上面放上各种寄生的操作系统什么的,这叫裸金属架构。

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为了提升性能,所以选择用裸金属架构来绕过操作系统,基于裸金属打造一套存储定制的软件堆栈。

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绕过系统的访问模式是指:硬件访问,任务调度,事件处理,多核同步,这几个原本需要OS来主导的环节省去了。

三分钟看懂 | 裸金属架构如何提升五倍IOPS-8

带来的好处就是省去了许多linux操作系统需要参与的过程,减少了IO路径。

三分钟看懂 | 裸金属架构如何提升五倍IOPS-9

直接的好处就是IOPS和延迟表现有很大提升。

图中,华云网际的FusionStor2016(200WIOPS,500微秒)和FusionStor2017(1000W IOPS,300微秒)的表现差别很大,应该就是采用了裸金属架构之后的性能表现。

FusionStor2016是华云网际的软件定义存储平台,也是这次PPT的作者所在的公司。PS:最左侧Ceph的性能表现实在不敢恭维,一直为人所诟病。(文/朱朋博)

来源:https://www.doit.com.cn/p/256968.html

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