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是时候展示真正的云存储黑科技了!

作者:互联网

就在三周前,全世界的互联网用户发现:亚马逊、PayPal、金融时报、纽约时报、乃至英国政府的网站都在同一时间无法访问。究其原因,是CDN 供应商 Fastly 出现了问题。Fastly 使用分布于全球的、由固态盘构成的云存储节点,服务于诸多网站。Fastly 的故障,直接导致诸多世界顶级网站无法提供服务,云存储的重要性可见一斑。

块存储是常见的云存储类型。作为国内的头部云计算服务提供商,腾讯云同样使用固态盘构建自己的块存储产品 CBS,并在众多高负载场景中表现出色。然而,由于 CBS 基于分布式构建,因此性能会受到网络接入、传输时延等因素的影响,所以用户不太愿意将其用于核心数据库、CDN 网络等性能敏感场景。

现在,腾讯云和英特尔合作,使用全新的存储引擎设计和存储“黑科技”——英特尔® 傲腾™ 持久内存,优化、重构了腾讯云的极速型固态盘块存储产品 CBS,提供更大带宽、更低时延和更高每秒读写次数 (Input/Output Per Second,IOPS),终端用户在性能密集型业务场景中可以以更快速度完成任务,加快业务响应速度,从而提升业务价值。

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软硬兼施,存储性能更上一层楼

经过多年技术和经验的优化与演进,腾讯云的云硬盘 CBS 收到用户良好反馈,而且已经在下列场景中应用,表现不俗:

● 高负载 OLTP (On-line Transaction Processing,联机事务处理) 金融交易系统;

● 高吞吐的电商系统;

● 面向人工智能的数据分析系统;

● 高并发的 CDN 网络。

这都源于 CBS 本身具备的高性能、高可用性、高可靠性、高可扩展性的特点。下图是 CBS 云存储系统的架构图。

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腾讯云CBS产品存储系统架构

为了消除用户对于复杂的核心业务系统使用 CBS 的顾虑,腾讯云决定进一步深度优化 CBS,让客户得到实实在在的极速云体验。

针对 CBS 产品的架构、存储引擎以及硬件基础设施,腾讯云与英特尔携手,开展了软件和硬件多个层面的优化。

经过深入研究,双方发现:固态盘产品本身的时延性能,是进一步提升 CBS 产品整体性能的障碍。因此,在硬件层面,腾讯云决定使用英特尔® 傲腾™ 持久内存,将其作为新一代极速型 CBS 产品的存储核心。

英特尔® 傲腾™ 持久内存200系列

首先,英特尔® 傲腾™ 持久内存之所以称为“黑科技”,是因为它使用全新的媒体介质,不但速度远超固态盘,接近内存,而且存储密度高,读写性能好。

其次,英特尔® 傲腾™ 持久内存的数据落盘能力相比传统固态盘更上一层楼。数据落盘是指数据写入存储介质的过程。传统固态盘落盘数据需要两个步骤,需要同时写入数据区和元数据区。以货物入库打比方,相当于不但要将货物放入实际位置(数据区),而且要记录位置信息,再将这些位置信息更新到另一个数据库中(元数据区),方便未来查找货物。这两个步骤之间存在的时延,就是影响固态盘数据落盘性能的关键因素之一。

而英特尔® 傲腾™ 持久内存的数据落盘过程,相当于几乎同时完成货物的存放和位置信息的更新,从而大大提升了写入效率,提升数据存取速度和性能。

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腾讯云既有极速型CBS产品数据落盘过程

此外,腾讯云和傲腾还在软件角度加以优化,包括:

● 优化 CBS 存储引擎,加入轮询、算法优化、消除竞争以及消除锁等机制,改善性能;

● 引入由英特尔提供的 SPDK存储性能开发套件,优化 NVMe 固态盘的数据吞吐能力,降低时延。

软硬兼施之后,新一代腾讯云 CBS 得到如下巨大改变和收益:

数据读写时延大幅缩短:

相比 NAND 固态盘数十微秒的时延,英特尔® 傲腾™ 持久内存的读写时延可控制在 1 微秒以内;另一方面,英特尔® 傲腾™ 持久内存还可对整个写入流程实现更加细致和准确的控制,提升系统写入性能。

系统使用寿命提升:

英特尔® 傲腾™ 持久内存可按字节寻址的特性和特有的存储结构,使其使用寿命相比 NAND 固态盘明显增加。

增强存储空间使用效率:

英特尔® 傲腾™ 技术允许单独访问和更新内存单元,无需再执行垃圾收集,避免了以往 NAND 固态盘面临的回收毛刺问题,提升了存储空间的使用效率。

测试显示,相比优化之前,采用英特尔® 傲腾™ 持久内存构建的新一代 CBS:

● 整体写时延从 120 微秒下降到 60 微秒;

● 整体读时延从 130 微秒下降到 40 微秒;

● IOPS 可高达 200W,性能获得了有效提升。

所有这些,都让 CBS 可以满足用户对于云服务性能更多、更高的要求。

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新方案令CBS产品读写时延显著下降

用户驱动,面向未来

经过此次 CBS 产品的优化,腾讯云和英特尔更加深入理解了这一点:用户需求是驱动技术持续演进和优化的重要推动力。接下来,双方将基于此次成功实践,在云计算、云存储等领域继续深入合作,为用户提供更加出色的云产品和服务,帮助用户建设面向未来的下一代 IT 基础设施。

[1] Fastly’s global outage: Here’s what went wrong

https://www.zdnet.com/article/fastlys-global-outage-heres-what-went-wrong/

标签:存储,CBS,英特尔,傲腾,展示,科技,内存,时延
来源: https://blog.csdn.net/gc5r8w07u/article/details/118412847