分布式存儲(chǔ)是當(dāng)前企業(yè)構(gòu)建高效、彈性數(shù)據(jù)底座的核心選擇，以滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與應(yīng)用需求。Ceph作為開源分布式存儲(chǔ)的領(lǐng)軍者，具備高擴(kuò)展性、多協(xié)議支持和成熟生態(tài)的特點(diǎn)，是國內(nèi)運(yùn)營商、金融、頭部互聯(lián)網(wǎng)公司等各行業(yè)的首選存儲(chǔ)方案。

憶聯(lián)Ceph分布式存儲(chǔ)方案有如下優(yōu)勢(shì)：

基于PCIe 5.0 ESSD，數(shù)據(jù)吞吐效率為上一代的2倍

創(chuàng)新的智能多流技術(shù)，精準(zhǔn)適配Ceph數(shù)據(jù)分布特性，性能優(yōu)于同代際主流競(jìng)品高至3.15%

有效抑制寫放大效應(yīng)(WAF)，優(yōu)于同代際主流競(jìng)品20%-32%

方案將SSD預(yù)期壽命延長(zhǎng)20%以上，實(shí)現(xiàn)性能、耐用性與可靠性三重突破，為云原生環(huán)境提供兼具超低延遲與超高一致性的存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施，滿足企業(yè)級(jí)客戶對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)全生命周期穩(wěn)定性的嚴(yán)苛需求。

Ceph分布式存儲(chǔ)挑戰(zhàn)

Ceph通過RBD（RADOS Block Device）提供企業(yè)級(jí)塊設(shè)備服務(wù)，支持快照、克隆、精簡(jiǎn)配置等高級(jí)功能。然而，在分布式存儲(chǔ)場(chǎng)景下，多副本數(shù)據(jù)一致性、網(wǎng)絡(luò)延遲及存儲(chǔ)介質(zhì)性能瓶頸等問題，極易導(dǎo)致寫放大效應(yīng)加劇，影響SSD壽命及系統(tǒng)穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)SSD在應(yīng)對(duì)Ceph讀寫負(fù)載時(shí)，因冷熱數(shù)據(jù)識(shí)別效率低、垃圾回收（GC）策略僵化，導(dǎo)致寫放大系數(shù)居高不下，進(jìn)而降低SSD壽命并增加時(shí)延。憶聯(lián)UH812a/UH832a通過智能多流技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冷熱分類與IO路徑優(yōu)化，從硬件層面突破這一瓶頸。

憶聯(lián)Ceph分布式存儲(chǔ)方案驗(yàn)證

測(cè)試環(huán)境配置

測(cè)試驗(yàn)證硬件配置如下：

測(cè)試驗(yàn)證軟件配置如下：

圖1：Ceph組網(wǎng)規(guī)劃架構(gòu)圖

測(cè)試方法

1.創(chuàng)建存儲(chǔ)池與RBD卷。

創(chuàng)建1個(gè)RBD儲(chǔ)存池，配置3副本。

創(chuàng)建60個(gè)100GB RBD卷，占總?cè)萘?1%。

2.進(jìn)行性能測(cè)試。

每個(gè)客戶端指定15個(gè)RBD，使用FIO工具向4個(gè)客戶端同時(shí)下發(fā)IO測(cè)試，指定rbd測(cè)試引擎，綁定CPU核以減少干擾。

用不同模型遍歷測(cè)試各種隊(duì)列深度（QD）時(shí)的Ceph性能，通過監(jiān)控工具記錄服務(wù)節(jié)點(diǎn)與客戶端的IO、CPU、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。

3.進(jìn)行單節(jié)點(diǎn)WAF對(duì)比測(cè)試。

選取4塊不同友商的PCIe 5.0 ESSD，預(yù)埋數(shù)據(jù)將RBD空間順序?qū)?遍，4K隨機(jī)寫5小時(shí)。

采用JESD219業(yè)務(wù)模型連續(xù)測(cè)試47小時(shí)，同步監(jiān)控各SSD的數(shù)據(jù)寫入量，計(jì)算WAF（NAND寫入量/主機(jī)寫入量）。

驗(yàn)證結(jié)果與分析

性能表現(xiàn)

（1）隨機(jī)讀寫與混合讀寫性能

在3副本下，隨著QD數(shù)量的增加，IOPS迅速增加，時(shí)延增長(zhǎng)緩慢，平均性能優(yōu)于友商1%。

QD為32時(shí)，UH812a隨機(jī)讀IOPS突破175.5萬，時(shí)延穩(wěn)定在1.1毫秒內(nèi)；隨機(jī)寫IOPS突破19萬，時(shí)延穩(wěn)定在9.9毫秒內(nèi)。

QD為32時(shí)，UH812a混合讀寫IOPS超過50萬，時(shí)延約為20毫秒。

圖2：Ceph隨機(jī)讀寫性能測(cè)試結(jié)果

圖3：Ceph隨機(jī)混合讀寫性能測(cè)試結(jié)果

（2）順序讀寫性能

隨著QD數(shù)量的增加（QD在64之內(nèi)），帶寬顯著增長(zhǎng)，時(shí)延增長(zhǎng)緩慢。QD為64時(shí)，UH812a順序讀帶寬超過56GB/s，時(shí)延為8.85毫秒，平均性能與友商持平；順序?qū)憥挸^15.3GB/s，時(shí)延為32.88毫秒，平均帶寬超出友商3.15%，平均時(shí)延低于友商1.68%。

圖4：Ceph順序讀性能測(cè)試結(jié)果

圖5：Ceph順序?qū)懶阅軠y(cè)試結(jié)果

智能多流技術(shù)對(duì)WAF的優(yōu)化

UH812a通過智能數(shù)據(jù)分類算法，將元數(shù)據(jù)、日志及用戶數(shù)據(jù)分配至獨(dú)立流，減少GC過程中的無效數(shù)據(jù)搬移。本次測(cè)試顯示：

WAF對(duì)比：UH812a WAF平均值1.78，低于友商A 25%（2.38）、低于友商B 32%（2.61）、低于友商C 20%（2.22）。

壽命提升：WAF降低使UH812a的DWPD有效利用率提升，預(yù)計(jì)壽命延長(zhǎng)20%以上。

圖6：多友商WAF測(cè)試結(jié)果

憶聯(lián)UH812a/UH832a技術(shù)優(yōu)勢(shì)總結(jié)

智能多流技術(shù)

UH812a/UH832a系列采用動(dòng)態(tài)冷熱數(shù)據(jù)分層機(jī)制與多流協(xié)同控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)1.78超低寫放大系數(shù)（WAF），通過智能化的數(shù)據(jù)生命周期管理，顯著延長(zhǎng)SSD使用壽命，對(duì)比各友商優(yōu)勢(shì)明顯，為高負(fù)載企業(yè)級(jí)場(chǎng)景提供可靠的存儲(chǔ)保障。

性能一致性

UH812a/UH832a在混合負(fù)載及多副本部署場(chǎng)景中，憑借業(yè)界領(lǐng)先的時(shí)延控制與帶寬穩(wěn)定性表現(xiàn)，有效保障業(yè)務(wù)SLA達(dá)標(biāo)，關(guān)鍵指標(biāo)波動(dòng)率優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

高可靠性

UH812a/UH832a通過融合分布式存儲(chǔ)副本策略與糾刪碼（EC）技術(shù)，并集成SPDK DIF/DIX的端到端數(shù)據(jù)完整性保護(hù)能力，構(gòu)建了多層次數(shù)據(jù)防護(hù)體系，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)級(jí)端到端數(shù)據(jù)保護(hù)。

典型客戶價(jià)值

在不同領(lǐng)域，UH812a/UH832a可為運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)、金融等行業(yè)客戶解決特定需求與技術(shù)挑戰(zhàn)，例如：

為運(yùn)營商行業(yè)提升存儲(chǔ)效率、降低成本：智能多流技術(shù)使存儲(chǔ)資源的利用更高效，降低運(yùn)營商存儲(chǔ)成本，而ESSD的使用壽命提升超過20%，進(jìn)一步減少更換硬件的頻率與開支。

保障頭部互聯(lián)網(wǎng)公司業(yè)務(wù)連續(xù)性和用戶體驗(yàn)：性能一致性確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)的時(shí)延和帶寬穩(wěn)定性，幫助大型互聯(lián)網(wǎng)公司在高并發(fā)情況下維持優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)，確保對(duì)最終用戶服務(wù)水平協(xié)議（SLA）的達(dá)成。

強(qiáng)化金融行業(yè)數(shù)據(jù)安全與合規(guī)性：多層次的數(shù)據(jù)防護(hù)體系，確保金融數(shù)據(jù)的安全性和完整性，幫助金融機(jī)構(gòu)滿足嚴(yán)格的合規(guī)要求，降低數(shù)據(jù)泄露和損失的風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)論

憶聯(lián)PCIe 5.0 ESSD借智能多流技術(shù)與深度Ceph優(yōu)化，在分布式存儲(chǔ)場(chǎng)景中展現(xiàn)出卓越性能與穩(wěn)定性。WAF指標(biāo)顯著優(yōu)于主流競(jìng)品

審核編輯 黃宇