近年来,超融合技术已经成为现代数据中心流行的基础架构解决方案。凭借其架构简单,易于扩展等优势,超融合应用范围越来越广泛,从VDI,研发测试等场景逐渐扩展到生产环境。
以SmartX为例,目前已经有诸多金融,制造业,商业连锁等行业客户使用SmartX超融合产品运行生产业务负载,更有一部分用户在评估未来将核心业务迁移到超融合环境中。但相对于物理机和全闪磁盘阵列方案,用户对基于虚拟化平台的超融合系统性能延迟还存在顾虑,导致核心系统始终未被整合到超融合系统当中。
另一方面,英特尔傲腾技术,尤其是傲腾持久内存,正以其低延迟,持久化存储等突破性特性为超融合系统带来更多可能性.SmartX基于用户核心业务需求,通过对傲腾持久内存的充分利用和优化,以及对SMTX OS进行的升级,推出了基于SMTX OS与英特尔傲腾持久内存的高性能,超低延迟超融合解决方案。
傲腾是英特尔推出的全新存储技术,它允许记忆单元独立寻址,无需晶体管,并且支持堆叠的架构,也称为3 d-xpoint。傲腾技术支持不同形态的封装,既可以作为内存使用,也可以作为存储使用。其中傲腾持久内存就是以内存形态封装,支持像普通内存一样插在内存槽使用。
傲腾持久内存具备极高的性能和只有不到1我们的延时(是NAND闪存延时的千分之一),仅次于内存的延时。它的最高读写速度是普通SATA SSD(快闪记忆体)的1000倍以上,而且性能稳定,抖动小。
基于英特尔傲腾持久内存的高性能,低延时,非易失等特性,SmartX希望打造以Optane直流持久记忆(PMEM)作为缓存,NVMe NAND SSD作为存储介质的全闪超融合解决方案。这个方案将大幅度改善业务系统延时,使得SMTX OS产品可应用于对延迟要求最苛刻的核心业务。使用该方案,SmartX超融合一体机三个节点的最小系统即可达120到万IOPS,而且虚拟机端的IO延时可从ms级别降低至我们级别。
SMTX OS是SmartX软件超融合产品,SMTX操作系统以软件定义的方式和分布式架构为用户提供集成虚拟计算,虚拟存储及虚拟网络等基础架构服务.SMTX OS可运行在x86商用服务器硬件之上,以分布式集群进行部署,多个节点之间通过高速以太网互连,并支持横向扩展(扩展)。
<强> SMTX OS具备以下特性:
简单:SMTX OS计算与存储融合,架构精简,易于管理。
易于扩展:SMTX操作系统以分布式架构部署,易于扩展,支持在线增加节点以扩展容量和性能。
高可用:SMTX OS支持VM高可用,异步备份,甚至是双活集群,可提供不同层面的业务连续性保护。
良好的开放性:SMTX OS对硬件和计算虚拟化平台都具备良好的开放性、虚拟化不仅支持SmartX原生的精灵(基于kvm的),还支持VMware, Citrix虚拟化平台,并支持市场主流的服务器硬件。
在现有SMTX OS软件栈中,一个IO请求会经过:计算虚拟化层,网络层和存储层。
IO请求在经过每一层系统时,都会带来额外的性能开销,这些性能开销来自于上下文切换,系统中断以及内存拷贝等等。为了充分发挥PMEM的性能,解决方案对这三个层次分别进行优化,以做到端到端的IO加速。而该方案面临的最大挑战,就是如何在CPU资源受限的情况,最大化存储系统的性能。
解决方案最小规模依旧为3个服务器节点,多个节点之间通过对25 gbe对(或100 gbe) RDMA网络互联,组建SMTX OS超融合集群。
<强> Optane持久内存缓存加速工作原理
虚拟机的IO优先写入本地Optane持久内存缓存,并通过高速RDMA网络将IO副本写入远程节点上的Optane持久内存缓存,等待所有副本写入持久内存后才会返回,以保证数据一致性。凭借持久内存低延时,高性能特性,虚拟机业务将获得前所未有的性能体验。
持久内存上的数据如果变“冷”,系统将自动将数据下刷到NVMe SSD存放,保证只需要少量的持久内存设备就可以持续为业务加速。如果”冷数据“重新被访问,数据会从NVMe SSD重新调入持久内存,保证经常被访问的“热数据”可驻留在持久内存以获得最佳的响应速度。而同时NVMe SSD也保证了数据调入的速度足够迅速。
