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 成功案例     |      2019-11-06 07:48

  傲騰在用戶實際需求中真正創造了價值也獲得了市場上的成功,但傲騰的成功推廣離不開標杆客戶,OEM合作夥伴以及軟件應用生態。

  2019年9月,距離基于3D Xpoint介質的Optane(傲騰)正式發布(約2017年3月)已經有大約兩年半的時間了,兩年多時間以來,Optane的神秘面紗一步步揭開。

  從P4800X開始,最初的Optane只是特殊介質的SSD,比基于NAND的SSD的延遲更低,壽命、耐久性更強,而後,傲騰持久內存方案發布,傲騰開始部分取代DRAM內存的場景,迎合了大內存的場景需求,用法也愈發多樣化,傲騰的出現彌補了硬盤與內存之間的性能與容量鴻溝。

  傲騰SSD作爲比NAND SSD高一級的存儲層,傲騰持久內存作爲比內存低一級的存儲層,彌補了硬盤與內存之間的性能與容量鴻溝

  3D Xpoint被視爲存儲産業的顛覆者,許多人對3D Xpoint相對于傳統NAND 1000倍的速度,1000倍的耐久度,10倍的存儲密度,內存一樣的字節尋址特性,塊擦除特性等等多種優良特性充滿了期待,英特爾也不負所望一步步釋放3D Xpoint的價值。

  英特爾非易失性事業部中國區總經理劉鋼在最近一次采訪中感慨道,以前提到傲騰的時候大都在說傲騰是什麽,能做什麽,而現在,傲騰的實際落地案例是越來越多了。

  小圖3:用較少容量的傲騰P4800X就能替代基于3D NAND的SSD緩存

  上圖可見,作爲SSD硬盤的傲騰,在高讀寫工作負載壓力下能持續穩定表現出超低延遲,這點最令筆者印象非常深刻。而在同等負載下,NAND的延遲已經高出了很多,而且延遲抖動非常厲害,性能表現無法預測和控制,低延遲特性在許多關鍵應用中非常受用。要知道的是,這裏的低延遲主要是3D Xpoint介質本身的優勢所致。

  在實際應用中,阿裏雲的PolarDB數據庫將日志數據存放在了傲騰DC P4800X裏,把數據放在了NVMe SSD裏,提升了其QoS、IOPS、吞吐帶寬,幫助PolarDB數據庫輸出了穩定的高性能服務。類似的,四川電信ABM系統中有也許多OLTP應用,傲騰DC P4800X在應對高並發業務的情況下表現出低延遲作用也非常明顯。

  在上述案例中,3D Xpoint介質的低延遲和高性能特性都功不可沒,這點可以按照上圖總結爲傲騰SSD的加速作用。當3D Xpoint介質的高性能結合高壽命(高DWPD)的特點時,傲騰SSD就有了另外兩大作用場景——用作高速緩存和用作熱數據存儲層。

  作爲率先在市場上推出QLC的廠商,英特爾推出了傲騰SSD+QLC的混合存儲方案,利用傲騰SSD性能和耐久性充當高速緩存,同時利用QLC的大容量低成本的特性,替代原來許多用NAND SSD做緩存用磁盤做主存儲的場景,性能大幅提升。

  利用這一方案,百度ABC Storage全閃對象存儲服務的性能和規模都有所提升。在vSAN和Ceph這樣的分布式存儲方案中,同樣也把傲騰SSD用作緩存,配合QLC做主存儲容量,性能以及性價比都有大幅提升。

  傲騰持久內存帶來的顛覆性就更大了,作爲可部分替代DRAM內存的新硬件,傲騰持久內存憑借比內存低一些的價格,比內存高的多的容量,開始被當做內存使用了。

  百度的Feed流推薦服務要面對億級用戶,考慮到高並發、高性能和低延遲的要求,百度構建了內存KV數據庫Feed-Cube,但隨著數據量的增長,DRAM擴展帶來的成本越來越高,而且單位容量也限制了Feed-Cube性能的發揮,經過一番開發調整和測試,百度的內存KV數據庫Feed-Cube底層已經完全從DRAM內存換成傲騰持久內存了,性能略有降低,而TCO則有較大降低。

  百度的Feed-Cube換傲騰持久內存需要進行許多改動,而海鑫科技沒做太多優化,直接用傲騰持久內存部分替代DRAM後,總體成本上有大約29%的降低,而性能與原來的DRAM方案相當。海鑫科技的例子對普通用戶來說更有參考價值,從一定程度上來說,傲騰持久內存其實已經具備了大面積普及的能力。

  從上述應用案例中,我們能看到,傲騰是市場上第一個,也是目前市場上最成熟,最主流的商業化SCM(Storage Class Memory)解決方案,可以說,截止到目前爲止,傲騰方案的推廣落地效果還是比較成功的。

  翻看許多案例會感覺,也只有在數據中心領域有特殊地位的英特爾才能如此之快的推動傲騰落地,但也應該知道,只有英特爾自己是不夠的,還需要標杆客戶,還需要OEM合作夥伴以及軟件應用生態。

  一些用戶只能看到單位容量傲騰比NAND要貴,這只能說明對于傲騰存儲的真正用法不夠了解,還有一些已經了解傲騰用法和特性的企業,但對于傲騰需要的技術門檻以及對現有架構的調整有所抗拒。所以,我們看到的一些案例中,更多的都是國內互聯網領域極爲活躍的企業,他們敢于嘗試新技術。

  實際上,在許多案例中,爲了能充分利用傲騰的性能,通常都需要英特爾的專家與超大規模數據中心用戶的技術專家密切配合,要求用戶側也有很高的參與度。

  幸運的是,因爲,大規模數據中心的任何創新都可能帶來非常可觀的收益,所以,用戶有動力也有技術去參與,在軟件和硬件層次上做很多開發和優化工作。而且超大規模數據中心的用戶一般都會成規模地使用新的硬件方案,會對同類用戶起到很好的示範效應,樹立標杆用例。

  但從方案本身來講,傲騰作爲硬件層的顛覆性創新方案,其實也少不了OEM廠商的支持和配合。

  2018年,浪潮服務器出貨量以及銷售額都位列全球前三,中國第一,浪潮的成功得益于JDM服務器大規模定制化生産交付模式的敏捷創新模式,在中國超大規模數據中心互聯網服務器市場非常受用,可以說,浪潮非常了解超大規模數據中心對于服務器以及相關的各種需求。

  據浪潮信息解決方案部副總經理魏健介紹說,浪潮與英特爾的合作始于2018年5月份,在浪潮NF5280M5服務器平台上用傲騰SSD以及傲騰持久內存做了許多方案,基于傲騰SSD的方案有關于浪潮K-DB數據庫,VSAN,Ceph,HBASE,Spark以及Redis,全迅彩票平台手機app基于傲騰持久內存的有Spark,Redis,Hbase,HANA。

  2019年4月以來,這些方案都已經陸續發布了,而且已經在包括BAT,快手,平安科技,科大訊飛等一些企業客戶中得到了大範圍應用。據了解,采用傲騰SSD方案中最多部署了600多個服務器節點,采用傲騰持久內存的案例中最多有做到300多個節點的集群。

  魏健在與許多用戶接觸中發現,用戶非常關注傲騰SSD在延遲上,寫入帶寬上,尤其是相對于傳統NAND SSD在壽命上(大約相差十倍)的表現,也非常關注傲騰持久內存相對于傳統內存在大容量(單條最高512GB),低成本,以及非易失性方面的優勢。

  浪潮實測後發現,有了傲騰持久內存的加持後,Redis的性能能有12-21倍的性能提升,Hbase的TPS性能大約有2倍的提升,延遲方面也能降低近一半。

  從魏健的介紹中了解到,雖然說傲騰的單位成本確實比NAND SSD要高,但在一些場景下,傲騰卻能在成本降低的情況下讓性能得以提升,或者新系統比原有系統成本要高,但是性能提升也非常明顯,但一定會帶來性(整體性能)價(整體投入)比的提升。

  經實測後發現,當把傲騰SSD用做VSAN的緩存之後,VSAN的性能表現比純NAND SSD支撐的版本,性能有50%的提升。最重要的是兩種方案的成本一樣。類似的,傲騰SSD+QLC的異構混合方案在加速Ceph的時候也有類似的性能提升,成本還有所降低。

  作爲服務器廠商,浪潮需要在考慮服務器特性的基礎上,結合數據中心用戶的特點,面向傲騰做各種層次上的優化,需要長期反複調整和優化才能做出來,在成本,性能,穩定性等方面都合格的最優方案。浪潮憑借在超大規模數據中心市場的積累,率先在市場上推出了基于傲騰的服務器方案,爲用戶帶來了特有價值,也鞏固了在服務器市場上的地位。

  傲騰持久內存有兩種應用模式,一種是內存模式,該模式下用戶可以直接將傲騰當做內存來使用,另一種模式是App Direct,需要應用層面做許多修改和優化,浪潮也都參與到其中。

  從魏健的介紹中了解到,雖然App Direct需要改動應用程序,但目前包括Spark,Redis,HANA,Hbase等在內的各種應用以及一些操作系統也都開始傲騰持久內存的App Direct模式了。

  從英特爾非易失性解決方案事業部中國區總經理劉鋼的介紹中了解到,也有許多中國的軟件公司希望能利用傲騰的優勢來打造解決方案。除了互聯網超大規模數據中心用戶以外,金融行業、能源、物流、電信、零售業用戶也希望能將傲騰放到自己的業務當中,傲騰的下一階段可能將會有許多來自垂直行業的案例。

  傲騰的生態正在逐步構建起來,應用生態是現階段傲騰落地的加速器,也是傲騰持續落地和發展的重要基礎。

  從現有的傲騰存儲的案例來看,主要用法就是將傲騰SSD當做高耐久和高性能的緩存層,將傲騰持久內存當做內存的補充來用,對外提供大容量內存。應用類型上,主要集中內存密集型應用和延遲敏感型應用,比如AI和數據庫等應用,未來是否會在更多場景下得到應用,也得看用戶實際需求。

  考慮到3D Xpoint介質本身的特性,再來看看現有傲騰産品的特性,筆者認爲,其實可以對商業化的SCM存儲留有更多的想象空間。

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