提升数据中心效率,且看傲腾如何让计算与应用双加速!

吴玉征 2021-09-10

原标题:提升数据中心效率,且看傲腾如何让计算与应用双加速!

傲腾™是什么?

傲腾™是一种全新的介质,是英特尔主推的一种SCM(存储级内存)技术。英特尔的傲腾™产品,有傲腾™持久内存和傲腾™固态盘两种形态。

英特尔的傲腾™技术一直迭代发展,目前最新的产品型号是傲腾™持久内存200系列,傲腾™固态盘P5800X系列。新一代的产品在性能和寿命等关键指标都比上一代有很大的改善,建议大家尽量选用新产品。

英特尔®傲腾™持久内存200系列与系统内存共存,可插入现有的DRAM插槽。与上一代产品相比,200系列将内存带宽平均提高多达 32%。该系列有 128 GB、256 GB 和 512 GB 模组可供选择,提供大容量和持久性。

英特尔®傲腾™持久内存200系列支持两种工作模式:

1、内存模式

无需更改应用即可提供大内存容量,并且性能接近 DRAM。

2、App Direct 模式

能够实现大内存容量和数据持久性。软件可以将DRAM和持久内存作为两个独立的内存池进行访问。

除了傲腾™持久内存,另一个傲腾™产品就是傲腾™固态盘了。最新的英特尔®傲腾™固态盘P5800X符合PCIe 4.0规范,能够在低队列深度下实现高达160万次IOPS 的随机读取/写入性能。

英特尔®傲腾™固态盘 P5800X有三种容量规格,400GB、800GB和1.6 TB。

虽然傲腾™技术是一种存储技术,但是,英特尔的傲腾™产品具有固态盘和持久内存两种形态,因此,它不仅仅能够帮助你在企业的IT基础设施的存储层面进行创新,同时也会在计算层面,甚至应用层面帮助你创新。下面从存储、计算、应用三个角度,每个角度举一个例子和大家来看看傲腾™技术如何在这三个层面帮助企业IT基础设施架构进行创新的。

01

傲腾™技术助你打造高性能存储

Ceph分布式存储

英特尔®傲腾™技术前所未有地集高吞吐量、低延迟、高服务质量和高耐用性优势于一身。借助傲腾™和3D NAND技术,重新定义了企业存储架构,分别从Accelerating(加速)、Caching(缓存)和Tiering(分层存储)三个方面实现对企业存储性能的加速和提升。

对于企业存储厂商来说,利用傲腾™持久内存或者固态盘来保存元数据,可实现整体数据加速;利用傲腾™来做写缓存,可以提高写入速度;利用傲腾™保存热数据,可以实现智能分层。这三种方式,可以只用一种,也可以多种模式共用。

Ceph是最常见的块和对象存储后端解决方案,但现在用作文件存储的也慢慢多了起来。作为一款开源的分布式存储软件解决方案,它在分布式、可靠性、易扩展、并发性能的优势越来越被行业作为专业存储高性能解决方案。随着云服务以及产业互联网升级对存储性能要求越来越高,傲腾™固态盘可以在IOPS和延迟方面助力客户产业升级,并且其高寿命的优势帮助企业降低维护成本。

在Ceph高性能分布式存储方案中,使用傲腾™固态盘作为缓存盘为Rocks DB、 WAL、OSD缓存提速,低延迟加速负载间的传输响应,并配合英特尔®CAS缓存加速软件进一步增强系统性能和可靠度。

越来越多使用英特尔®傲腾™固态盘的开源Ceph或者基于Ceph框架的企业存储用户在数据库、大数据、基础设施虚拟化等场景中,都获得了客观的效益,降低了运营成本。傲腾™技术正在帮助更多企业挖掘数据价值,突破内存和存储瓶颈。

02

傲腾™技术助你打造高性能计算

Azure Stack HCI

相比传统IT架构,HCI可以让运维更简单,IT 成本更低,同时为业务提供更好的敏捷性。HCI虽然融合了计算、存储和网络,但我认为计算是最核心的,如果能够提升VM的密度,将会大大提升数据中心的效率。

正是看到了HCI为企业带来的收益和挑战,微软在2019年推出了Microsoft Azure Stack HCI解决方案,使用第二代英特尔®至强®可扩展处理器以及英特尔®傲腾™技术,帮助企业和机构简化部署、扩大运营、提高可靠性和可管理性,并提升资源利用率,从而降低数据中心的总成本。

Microsoft Azure Stack HCI 在行业标准服务器和组件上结合高度虚拟化的计算、存储和网络,既能在本地运行虚拟化应用,也能连接到 Microsoft Azure 获得云服务。内置的英特尔®傲腾™技术能够以低成本大幅增加内存容量,从而提高企业的数据吞吐量,减少延迟,同时还能整合工作负载,缩小数据中心规模。

低延迟、高性能、高耐久性和可靠性,这是数据中心从英特尔®傲腾™产品得到的独特优势,它源于英特尔®傲腾™固态盘使用的全新介质,以及傲腾™持久内存特有的内存、App Direct、App Direct 双重等三种工作模式。

使用英特尔®傲腾™固态盘,企业数据中心的IOPS 增加了52.9%,延迟降低26.6%,同时需要管理的完全更少。英特尔®傲腾™持久内存让服务器的内存增加33%,同时单个节点的虚拟机数量增加36%。

03

傲腾™技术助你打造高性能应用

宁德时代MES系统

作为全球领先、中国知名的新能源研发和制造企业,宁德时代新能源科技股份有限公司 (以下简称“宁德时代”) 一直在通过向数字化、智能化制造持续演进的策略来提升生产效率。作为这一策略的重要实践,其基于 SAP HANA 高性能内存数据库的制造执行系统 (Manufacturing Execution System,以下简称 MES) 承担起了实时产线数据采集、生产质量管理等关键职责。随着产能压力不断增加,该系统的处理时延、可靠性也面临新挑战。为此,宁德时代亟需引入更为高效的数据处理和存储方案来提升其 MES 基础设施的性能。

通过与英特尔开展深层次技术合作,宁德时代导入以第二代英特尔®至强®可扩展处理器为核心的全新至强可扩展平台,作为应对上述挑战的解决方案。该平台不但具备可大幅提升计算性能的处理器,更搭载有颠覆了传统内存和存储架构,在性能上接近 DRAM 内存,并拥有更优成本和容量表现,且能实现数据持久性的英特尔®傲腾™ 持久内存。宁德时代将这一平台用作支撑 MES 核心内存数据库的全新基石,不仅能有效消除该数据库在高并发 I/O 操作时,海量临时文件需要快速与磁盘进行交互操作所面临的性能瓶颈,更可帮助整个系统大幅缩短重启时间和主备机切换时间,从而确保宁德时代的产线能长时间高效运转,并助力其产能实现进一步扩展,最终巩固宁德时代在能源行业和智能制造领域的领先优势。

在 Data Merge 测试中,归一化后的结果对比显示,采用英特尔® 傲腾™ 持久内存的方案比采用传统 SAS 高速固态盘的方案,在性能上提升高达 6.20 倍,这意味着 MES 的落盘时间可以显著缩短,因各个操作互斥等待而造成系统停顿的概率也会大为降低。

最终,宁德时代获得的解决方案优势如下:

App Direct 模式的英特尔®傲腾™ 持久内存,能助力宁德时代 MES 有效缩减内存数据库与持久存储介质之间执行 Data Merge、Save Point 等操作时的“落盘”时间,提升系统整体性能;

App Direct 模式的英特尔®傲腾™ 持久内存可凭借数据非易失的优势,加速基于内存数据库的 MES 的重启速度,尽可能减少产线的停顿时间;

内存模式的英特尔®傲腾™ 持久内存可用作宁德时代 MES 中内存数据库备机的扩展内存,从而缩短 MES 主备机切换时间,保障系统的高可靠性。

结语

随着傲腾™技术的普及,我们看到,傲腾™技术已经成为企业IT基础架构创新的选择。从上面的例子我们可以看出,虽然傲腾™是一项存储技术,但是,它不仅仅在存储层面,在计算层面和应用层面也可以帮助到你。正是有了傲腾™技术的加持,让企业IT基础设施架构发生了巨大的变化,从而大大提高了企业数据中心的效率,加速企业的数字化转型进程。

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    大数网创始人。
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