基于英特爾傲騰持久內存深度整合，SmartX 首發 100us 級超低延遲超融合解決方案
2020 年 6 月 17 日，北京——超融合中高端市場領導者北京志凌海納科技有限公司（以下簡稱 “SmartX”）正式發布基于核心軟件 SMTX OS 與英特爾?傲騰?持久內存的高性能、低延遲超融合解決方案與 SMTX Halo P 系列一體機。SmartX 在業內首次將英特爾傲騰持久內存以 App Direct Mode （應用直接訪問模式），并作為核心組件用于超融合解決方案中。與此同時，通過對計算虛擬化、存儲網絡以及存儲介質的端到端優化，以有限的計算資源獲得業內領先的高性能與超低延遲服務器虛擬化存儲性能。在集群測試中，只需要 3 個節點 P 系列一體機，即可達到 120 萬的 IOPS，同時，應用端延遲保持在 100us 以下。
憑借優異的產品穩定性與特性，SmartX 產品已經被銀行、證券、保險、基金等金融行業用戶應用生產環境。但當用戶希望將超融合應用于核心系統并替換裸金屬服務器與全閃陣列時，仍對超融合計算虛擬化、網絡和存儲層帶來的延遲信心不足。為此，SmartX 于 2019 年啟動代號為 Sailfish（旗魚，海洋中最快的魚類）項目，將英特爾傲騰持久內存 App Direct 模式用于緩存加速，同時對 SmartX 超融合軟件 SMTX OS 進行全方面優化。
英特爾傲騰持久內存在內存和 SSD 之間新增了一個存儲層級，具備像內存一樣的超低訪問延遲，超高壽命與可靠性，同時還具備持久化存儲和按字節訪問的能力。在 App Direct 模式下，特定的應用程序可直接訪問由英特爾傲騰持久內存帶來的獨立持久內存資源。
為了充分發揮傲騰持久內存的能力，Sailfish 項目對計算虛擬化到存儲網絡以及存儲介質進行了端到端優化。而由于超融合架構的部署特點，以上的性能都必須在有限的計算資源實現，這一限制條件為 Sailfish 項目帶來諸多的挑戰。基于此，SmartX 研發團隊對系統進行了如下重大改進：
存儲層
Sailfish 項目充分發揮英特爾傲騰持久內存 App Direct 模式低延遲和持久化存儲的能力，保存集群中最經常被訪問的數據。同時為了保證數據的可靠性和高可用特性，緩存的數據也會以副本的形式保存到其他的節點中。
不僅如此，SMTX OS 充分利用持久內存的字節訪問特性重新設計了日志，有效解決日志寫放大問題。并通過 DMA 方式，將內存與持久內存之間的數據拷貝任務，下放到硬件中完成，極大地提高了內存拷貝的效率，在提升存儲性能的同時，不產生額外的 CPU 資源需求。
計算虛擬化層
通過 SMTX ELF Boost 模式將存儲虛擬化功能，從虛擬機中下放到存儲軟件棧中，避免了因 IO 請求經過虛擬機而產生額外的性能開銷。同時通過 VM 與存儲系統共享內存的方式，避免在 IO 路徑上發生內存拷貝。
存儲網絡層
通過使用 RDMA over Converged Ethernet （RoCE ）進行網絡 IO 加速，并將網絡協議的實現部分下放到網卡硬件上完成，充分利用網卡硬件的加速功能，極大的降低分布式存儲在網絡通信時的性能開銷。
經過以上優化，虛擬機的 IO 性能提升了 3.2 倍，同時延遲降低了 85% 以上。
目前，Sailfish 項目中使用到的技術已經集成到了最新的 SMTX Halo P 系列一體機中。SMTX Halo P 系列一體機不僅能夠勝任交易類數據庫、機器學習等對 IO 性能要求苛刻的核心應用場景，并且能夠以更高性能提升虛擬機密度，進一步簡化 IT 部署，降低整體擁有成本。SMTX Halo P 系列一體機已經在金融行業進行了測試和部署。
與市場某主流中高端全閃陣列相比，三節點的 SMTX Halo P 系列一體機的 8KB 隨機讀性能為 120 萬 IOPS，達到全閃陣列的 1.4 倍，順序讀帶寬達到 25GB，是全閃陣列的 2.1 倍，同時應用端延遲只有 100us，而全閃陣列僅控制器端延遲就達到了 500us。不僅如此，P 系列一體機依舊保持超融合架構簡單、彈性的特點，并提供相比于中高端陣列，極具競爭力的總擁有成本。
SmartX 聯合創始人兼 CTO 張凱表示：“SmartX 致力于打造最出色的超融合基礎設施。在 Sailfish 項目中，我們提供了英特爾傲騰持久內存在超融合部署上的最佳實踐。測試數據表明，通過引入新的存儲技術，能夠極大地提高超融合系統的性能，解決關鍵應用場景實際部署難題。SmartX 將持續攜手英特爾等業內專業廠商，探索更多前沿技術在超融合系統中的應用，引領下一階段超融合創新。”
轉自“SmartX超融合微信公眾號”