技術特點

輕鬆擴展
透過將儲存服務節點與儲存媒體解耦,系統實現了強大的水平擴展性。當單一裝置的效能資源不足時,可以透過增加儲存節點來提升整體效能。當容量不足時,只需添加設備或NVMe SSD即可擴展存儲空間。

輕鬆連接
該設備支援25/50/100Gb乙太網路卡,可高速存取磁碟資源,提供超快的資料存取功能。

高效能
該系統基於標準NVMe-oF協議,可提供卓越的I/O性能。結合系統軟體的優越效能,實現百萬IOPS和微秒級延遲,輕鬆滿足企業應用的嚴格效能需求。

高可用性
系統採用了主動-主動的高可用架構,即使在多個磁碟或節點發生故障的情況下也能確保持續服務,從而保障業務的連續性。
應用場景
1.超高效能需求場景
主要場景是滿足超高效能讀寫需求,主要應用如下:
遙感產業衛星資料的快速傳輸與儲存
衛星每天與地面站都有固定的通信窗口。在給定時間範圍內,儲存寫入速度越快,可以傳輸的資料就越多。目前的解決方案依賴於建立大規模分散式儲存系統(跨越多個資料中心)。透過使用全快閃儲存作為前端緩存,結合後端傳統儲存,可以顯著降低資源消耗(電力、碳排放和維護成本)。此外,高效能儲存還可以以分散式方式部署,大大增強了整體業務容量。
新零售中的高並發交易
在促銷期間,新零售商家在交易中體驗到超高並發。資料庫資料的查詢和更新通常採用並行即時運算方法,這對高效能儲存產生了強烈的需求。
對於超高並發訂單(主要是計數),快取技術可以暫時儲存產生的訂單,然後透過任務佇列逐漸寫入資料庫。同時,電商平台只記錄訂單,不進行即時庫存檢查。因此,資料庫壓力(因為所有資料庫資料都儲存在儲存體中)可以使用多叢集、多佇列和多快取技術來緩解。
MPP(大規模並行處理)計算
由於其架構,MPP運算限制每個節點只能存取自己的資源,導致資源利用率被隔離。由於MPP通常處理大規模資料計算,因此每個節點的處理速度直接影響複雜數學問題的整體計算速度。因此,提高單節點效能可以顯著提高MPP效率(例如,國家超級運算中心)。在已知的單節點系統(包括個人電腦)中,瓶頸不是運算資源,而是儲存資源。因此,全快閃儲存可以有效提高運算效率。
2.業務績效提升
在IT營運中,超過80%的問題與資料庫相關,而資料庫存取通常是業務流程中最耗時的部分。由於資料庫資料儲存在儲存中,因此儲存的讀寫效率決定了資料庫效能,最終影響最終使用者體驗。因此,提高儲存效能直接增強了整體業務績效。
業務系統通常由網路設備、伺服器、中間件、資料庫、應用程式和儲存等組成。在實踐中,運算資源往往豐富甚至過多,而儲存系統(尤其是機械儲存)由於HDD盤片的物理特性而具有固有的效能限制。採用SSD的全快閃儲存有效地克服了這些限制,顯著提高了業務績效。
此外,全快閃儲存為交易業務(例如銀行、電子商務)提供了顯著的好處。這些業務通常涉及高並發性,對資料庫查詢和寫入提出了很高的要求。由於儲存IOPS直接影響資料庫並發效能,因此全快閃儲存的高效能可以大幅增強事務處理能力。
3.在地化算力釋放
在向國內IT解決方案過渡的過程中,許多在地化產品(例如伺服器、中間件、資料庫和業務系統)必須取代現有產品。然而,國產硬體在效能上往往落後於x86架構,導致運算能力不足、業務佇列和積壓。GP高效能全快閃儲存裝置,利用RDMA和NVMe-oF技術,實現:
- 在NVMe SSD上直接儲存業務資料
- 減少CPU在資料儲存中的參與
- 分配給計算任務的更多CPU資源
這彌補了國產硬體的運算能力不足,同時提供高吞吐量、高並發和低延遲,確保快速資料存取並提高本地化部署的業務效能。
4.超高性能數據庫設備
大多數業務存取問題都源自於資料查詢和檢索。資料庫設備的三個關鍵效能指標是儲存IOPS、延遲和輸送量。傳統HDD和主流SSD仍然依賴SATA或SAS接口,由於控制器頻寬和儲存路徑的限制,限制了資料傳輸速度。此外,儲存作業中的CPU額外負荷很高。傳統上,改善資料庫設備I/O、輸送量和延遲需要昂貴的硬體升級。
透過將資料庫運算節點與全快閃儲存深度整合,資料利用RDMA(零CPU開銷)直接從運算節點(透過PCIe和RDMA NIC)傳輸到儲存節點。這將存儲路徑從7個節點(在傳統設置中)減少到僅4個節點,將延遲從毫秒縮短到不到20微秒。單節點性能達到72GB/s帶寬和16,000,000,000 IOPS,數據庫設備的整體性能提高了10倍以上。結合高密度可擴展性、高可用性和可靠性,這可以輕鬆支援關鍵產業中複雜的資料庫需求。
5.AI訓練加速解決方案
AI應用日益普及,GPT-3等大型模型取得了前所未有的成功。ChatGPT已經改變了多個行業。隨著模型規模的爆炸式增長,訓練中的海量數據訪問和高並發需求成為AI發展的核心挑戰。在SIGMOD 2022上,研究人員通過實驗驗證了主要模型的訓練效率,並確定了存儲系統作為瓶頸,具體來說:
- 來自大量小檔案的高IOPS壓力
- 大規模資料存取的頻寬不足
- CPU參與資料存取限制運算能力
為了解決這些問題,綠算技術自研的NVMe-oF全快閃儲存產品ForinnBase GroundPool (GP)實現了NVMe、NVMe-oF和RDMA協定的ASIC級卸載。它將NVMe的高效能、零拷貝和可擴展網路與GPU直接存取和高效能共享儲存相結合。GP提供高容量、頻寬、IOPS、可擴展性和低延遲/功耗,同時支援GPU直接儲存和運算儲存分離架構。這提供了高效、靈活、高性價比的AI訓練加速解決方案,為AI企業提供一站式升級。
這些解決方案顯著提高了AI訓練的效率,減少了等待時間,實現了安全的集中式數據存儲,並遵守空間/功率限制。
6.一般使用案例
在傳統的資料備份和遷移場景中,傳統的機械儲存存在備份時間長、效率低的問題(例如,銀行因資料過多而每3天備份一個週期需要1.5天)。超效能儲存可大幅提高備份速度,實現日常備份並確保資料安全。
對於資料遷移,傳統速度取決於儲存寫入效能。超效能儲存可加速遷移,確保更快的系統部署和業務準備。