【行業(yè)背景】
如今是信息大爆炸的時(shí)代,是網(wǎng)絡(luò)的世界。未來(lái)大數(shù)據(jù)將如同基礎(chǔ)設(shè)施一樣,有數(shù)據(jù)提供方、管理者、監(jiān)管者,數(shù)據(jù)的交叉復(fù)用將大數(shù)據(jù)變成一大產(chǎn)業(yè)。
服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中心的核心幾乎承載著用以數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、交換的所有應(yīng)用;
信息化高速發(fā)展,
存儲(chǔ)的容量和性能變得愈發(fā)重要,對(duì)于存儲(chǔ)陣列中的硬盤(pán)來(lái)說(shuō),其性能水平、穩(wěn)定性、I/O和組建陣列的靈活擴(kuò)建方面成為存儲(chǔ)重要的選購(gòu)依據(jù),同時(shí)采用多個(gè)小容量硬盤(pán)堆疊、對(duì)硬盤(pán)采取池化措施的虛擬化技術(shù)等措施均被利用于提升存儲(chǔ)IOPS。而到了今天我們卻發(fā)現(xiàn),真正到了大數(shù)據(jù)時(shí)代,存儲(chǔ)實(shí)際上已經(jīng)遇到了瓶頸,而目前彌補(bǔ)這一性能瓶頸的手段之一就是
固態(tài)硬盤(pán)。板載PCI Express接口與CPU、內(nèi)存數(shù)據(jù)的通訊和傳輸效率比傳統(tǒng)的SATA/SAS接口高很多,在未來(lái)數(shù)據(jù)中心和終端平臺(tái)上擁有廣闊的發(fā)展機(jī)遇。
無(wú)處不在的大數(shù)據(jù)現(xiàn)象(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
智能城市大數(shù)據(jù)的特征(圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))
【客戶(hù)需求】
“信息將成為‘二十一世紀(jì)的石油’。”(G
ARtner,2010年)“數(shù)據(jù)正在成為商業(yè)的新型原
材料:經(jīng)濟(jì)投入幾乎相當(dāng)于資本與勞動(dòng)力。”(援引《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》,2010年),隨著當(dāng)前信息化的高速發(fā)展,商家對(duì)服務(wù)器平臺(tái)的要求越來(lái)越高,由此產(chǎn)生了下列問(wèn)題:
一、如何提高現(xiàn)有服務(wù)器存儲(chǔ)空間?
二、在終端使用時(shí),如何減少客戶(hù)等待時(shí)間,快速運(yùn)行設(shè)備,提高客戶(hù)滿(mǎn)意度?
三、如何在現(xiàn)有情況下,降低設(shè)備使用功耗,節(jié)約運(yùn)行成本?
四、如何提升設(shè)備帶寬及IOPS?
五、如何在高溫、長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)等情況下,確保設(shè)備的安全性與
可靠性?
【解決方案】
根據(jù)客戶(hù)的需求,元存作為寬溫級(jí)
SSD固態(tài)硬盤(pán)專(zhuān)業(yè)廠家,推出一款基于PCIe接口協(xié)議的寬溫級(jí)服務(wù)器存儲(chǔ)
解決方案。滿(mǎn)足幾何級(jí)增長(zhǎng)的密集IO類(lèi)應(yīng)用,較之傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)在IO性能有巨大提升。元存研發(fā)團(tuán)隊(duì)一致指出只有解決存儲(chǔ)IO瓶頸問(wèn)題,加速數(shù)據(jù)讀寫(xiě)性能才能維持業(yè)務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行,提升用戶(hù)體驗(yàn)效果。
元存寬溫級(jí)PCI Express固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)卡采用特殊的驅(qū)動(dòng)器通過(guò)PCI總線進(jìn)行直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)(Direct Memory Access,簡(jiǎn)稱(chēng)DMA),而非只是將
閃存或DRAM內(nèi)存封裝成SCSI連接的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。從I/O延遲角度上講,這是一種完全的改變,使得隨即讀寫(xiě)性能比當(dāng)前最快的存儲(chǔ)陣列成數(shù)量級(jí)的提升。還能幫助IDC服務(wù)器機(jī)房,在電價(jià)不斷上漲,飽受成本困擾的情況下也是大幅降低電費(fèi)的絕佳方案,甚至將傳統(tǒng)服務(wù)器
機(jī)箱重新設(shè)計(jì),把現(xiàn)有服務(wù)器空間縮到一半。
【方案優(yōu)勢(shì)】
一、簡(jiǎn)化存儲(chǔ)路徑,解決存儲(chǔ)IO瓶頸
服務(wù)器的存儲(chǔ)方式主要分為本地硬盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)、磁盤(pán)陣列存儲(chǔ)系統(tǒng)及PCI-e 固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng),這三種存儲(chǔ)方式均能協(xié)助服務(wù)器硬盤(pán)提升性能,但是最后一種使用PCIe SSD系統(tǒng)相比前面兩種存儲(chǔ)方式能夠提供高達(dá)60萬(wàn)隨機(jī)讀IOPS性能,以及16Gbps讀寫(xiě)帶寬,滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)高IO、高帶寬的業(yè)務(wù)需求。PCI Express SSD卡通過(guò)PCIe總線直接與CPU
通信,縮短存儲(chǔ)訪問(wèn)路徑,再結(jié)合Flash的高速讀寫(xiě)性能,極大的提升存儲(chǔ)性能,解決存儲(chǔ)IO瓶頸。
二、提供大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,數(shù)據(jù)緩存空間更大
元存寬溫級(jí)PCI Express固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)卡支持1TB、2TB、4TB、8TB容量選擇,客戶(hù)可根據(jù)服務(wù)器設(shè)備性能及需求選擇產(chǎn)品容量,拓展服務(wù)器存儲(chǔ)空間。支持磁盤(pán)陣列組合模式,將多塊PCI Express卡共同組建大容量存儲(chǔ)空間。
三、提供快速讀寫(xiě)性能,加快設(shè)備運(yùn)行及反應(yīng)速度
元存寬溫級(jí)PCI Express固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)卡采用PCI Express3.0接口標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)總線位寬不同,支持PCI Express X8、X16兩種插槽模式。PCI Express3.0理論帶寬10GB/s,信號(hào)頻率8GT/s,編碼方案128b/130b。從官方給出的產(chǎn)品規(guī)格書(shū)中可以看出,最大讀寫(xiě)速度為4500/3600MB/s,平均存取時(shí)間0.04ms,讀寫(xiě)性能應(yīng)用于服務(wù)器中將大大提供運(yùn)行效率,滿(mǎn)足大部分客戶(hù)需求。
元存PCI Express3.0 2U固態(tài)硬盤(pán)正面圖
元存PCI Express3.0 3U固態(tài)硬盤(pán)正面圖
四、低功耗,降低運(yùn)行成本,提高產(chǎn)品壽命;
五、嚴(yán)格測(cè)試流程,確保產(chǎn)品穩(wěn)定性、安全性,在惡劣作業(yè)環(huán)境中保持常態(tài)作業(yè)
服務(wù)器硬盤(pán)幾乎是48小時(shí)不停地運(yùn)轉(zhuǎn),承受著巨大的工作量,因此服務(wù)器硬盤(pán)安全性及穩(wěn)定性起到尤為重要的作用。PCI Express固態(tài)硬盤(pán)采用寬溫級(jí)固態(tài)硬盤(pán)專(zhuān)用主控方案,搭載優(yōu)質(zhì)寬溫級(jí)MLC閃存Flash
芯片,從產(chǎn)品零器件把控產(chǎn)品質(zhì)量。
元存PCI Express 3.0 2U讀寫(xiě)性能ATTO
測(cè)試截圖
元存PCI Express 3.0 2U產(chǎn)品讀取穩(wěn)定性測(cè)試截圖
元存PCI Express 3.0 2U產(chǎn)品寫(xiě)入穩(wěn)定性測(cè)試截圖
在品質(zhì)方面,元存精選優(yōu)質(zhì)寬溫元器件,確保產(chǎn)品每個(gè)元器件均符合軍規(guī)、工規(guī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)嚴(yán)苛的高低溫測(cè)試、延誤測(cè)試、跌落測(cè)試、機(jī)械沖擊測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試、ESD測(cè)試、常溫高濕操作測(cè)試、冷熱沖擊測(cè)試及兼容性測(cè)試等方面進(jìn)行全面的
檢測(cè),從外在的防物理沖撞到內(nèi)部防靜電、防信號(hào)干擾等全面保障產(chǎn)品運(yùn)行地穩(wěn)定性及安全性。嚴(yán)苛的長(zhǎng)時(shí)間高低溫測(cè)試,促使PCI Express固態(tài)硬盤(pán)在-40℃~+85℃溫度范圍內(nèi)持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷作業(yè)。
元存PCI Express固態(tài)硬盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備
六、高性?xún)r(jià)比,兼容性更強(qiáng)
針對(duì)硬盤(pán)與服務(wù)器的兼容性問(wèn)題,元存對(duì)此作出了全面的檢測(cè)方案,包括斷電測(cè)試(驗(yàn)證產(chǎn)品在非正常斷電情況下的兼容與可靠性)、安裝操作系統(tǒng)測(cè)試(驗(yàn)證產(chǎn)品模擬客戶(hù)安裝操作系統(tǒng)的兼容性)、系統(tǒng)重啟測(cè)試(驗(yàn)證產(chǎn)品在操作系統(tǒng)重啟下的兼容性)、影音播放測(cè)試(驗(yàn)證產(chǎn)品在操作系統(tǒng)中影音播放的兼容性)、大數(shù)據(jù)拷貝測(cè)試(驗(yàn)證產(chǎn)品在操作系統(tǒng)進(jìn)行大數(shù)據(jù)拷貝的兼容性)、壓力測(cè)試(驗(yàn)證產(chǎn)品在壓力測(cè)試的兼容與穩(wěn)定性)等,確保產(chǎn)品在斷電、重啟、沖擊等環(huán)境下的兼容性問(wèn)題,提高產(chǎn)品適應(yīng)能力。
七、適應(yīng)振動(dòng)、跌落、腐蝕、潮濕、寬溫等惡劣作業(yè)環(huán)境
元存專(zhuān)注于寬溫級(jí)固態(tài)硬盤(pán)的研發(fā)及生產(chǎn),其他產(chǎn)品均符合國(guó)際寬溫級(jí)固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)部采用固態(tài)硬盤(pán)相同構(gòu)架,沒(méi)有復(fù)雜的零器件,使產(chǎn)品在振動(dòng)、沖擊、跌落等狀態(tài)下常態(tài)作業(yè)。
【方案硬件特色】
元存寬溫級(jí)PCI Express固態(tài)硬盤(pán)是專(zhuān)業(yè)為服務(wù)器硬盤(pán)開(kāi)發(fā)的一款產(chǎn)品,支持Windows XP,Windows 7,Windows 8.1,Windows 2003,Windows 2008,DOS,Linux,Unix系統(tǒng),滿(mǎn)足不同行業(yè)不同系統(tǒng)應(yīng)用需求。采用主控搭載閃存客戶(hù)的內(nèi)部構(gòu)建模式,提供安靜的作業(yè)環(huán)境。PCB板采用多層板設(shè)計(jì),提升抗信號(hào)干擾能力。
在產(chǎn)品散熱方面,元存PCI Express固態(tài)硬盤(pán)自帶迷你小風(fēng)扇,在產(chǎn)品開(kāi)始作業(yè)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng),及時(shí)為硬盤(pán)降溫散熱。
針對(duì)用戶(hù)關(guān)心的數(shù)據(jù)可靠性問(wèn)題,元存提供可靠性鐵三角方案,全方位、全時(shí)段保護(hù)客戶(hù)數(shù)據(jù)。鐵三角由提前預(yù)防、實(shí)時(shí)保障和事后補(bǔ)救三個(gè)部分組成。
一、提前預(yù)防
1.采用定期巡檢數(shù)據(jù),預(yù)防數(shù)據(jù)出錯(cuò),搬移出錯(cuò)數(shù)據(jù),確保錯(cuò)誤不累積
2.通道間冗余、資源共享,確保在多個(gè)芯片故障下能正常工作
3.?dāng)?shù)據(jù)分類(lèi)技術(shù):減少數(shù)據(jù)寫(xiě)放大,提升Flash擦寫(xiě)壽命
二、實(shí)時(shí)保障
1.采用動(dòng)態(tài)及靜態(tài)的磨損平衡算法
2.超強(qiáng)的ECC糾錯(cuò)能力,確保成功寫(xiě)入數(shù)據(jù)
3.TRIM技術(shù):高效回收閑置Flash數(shù)據(jù)塊,確保性能最優(yōu)
三、事后補(bǔ)救
1.采用內(nèi)置動(dòng)態(tài)RAID5避免單顆Flash損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失
2.掉電保護(hù),確保數(shù)據(jù)在異常掉電情況下,數(shù)據(jù)仍可完整保存
【應(yīng)用范圍】
元存寬溫級(jí)PCI Express固態(tài)硬盤(pán)適用于搜索引擎、Cache、數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻服務(wù)等隨機(jī)讀寫(xiě)操作頻繁和IOPS 要求較高的業(yè)務(wù),具有高性能、高IOPS、高可靠、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用于:
1.金融服務(wù)高頻率交易平臺(tái)、生命科學(xué)以及能源方面的高性能計(jì)算(HPC)服務(wù)器;
2.Web 2.0,如Facebook、微博等;
3.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。熱文件、索引、元數(shù)據(jù)都可以被放置在SSD中作為緩存使用。數(shù)據(jù)也可以被放置其中。當(dāng)有查詢(xún)、排序和計(jì)算操作時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)反應(yīng)速度可以成倍地增加。
在IO密集、延遲敏感型業(yè)務(wù)系統(tǒng)的使用中,一張PCI-e固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)卡的服務(wù)器業(yè)務(wù)處理能力超過(guò)多臺(tái)服務(wù)器總和,可大幅減少服務(wù)器采購(gòu)數(shù)量,降低系統(tǒng)的CAPEX。
【關(guān)于元存】
元存是一家集設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售為一體的專(zhuān)業(yè)固態(tài)硬盤(pán)實(shí)力廠家,公司從事SSD固態(tài)硬盤(pán)已有十年的發(fā)展歷程,旗下工業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤(pán)覆蓋0℃~70℃、-20℃~+75℃、-40℃~+85℃及-55℃~+105℃溫度范圍,產(chǎn)品接口類(lèi)型覆蓋SAS、PCI Express、SATAII、SATAIII、mSATA、HalfSlim、PATA、CF、ZIF、CF卡、CFast、SATA DOM、IDE DOM、USB DOM等接口類(lèi)型寬溫級(jí)固態(tài)硬盤(pán),是目前固態(tài)硬盤(pán)行業(yè)產(chǎn)品線最齊全的廠家之一。滿(mǎn)足消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、企業(yè)級(jí)及
軍工級(jí)用戶(hù)使用,同時(shí)公司提供OEM/ODM客戶(hù)定制化服務(wù)解決方案。
元存產(chǎn)品在價(jià)格及產(chǎn)品性能方面均比其他廠家存在很大的優(yōu)勢(shì)。元存嚴(yán)格把關(guān)產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí),為客戶(hù)提供最高的產(chǎn)品性?xún)r(jià)比。2015年11月,元存榮獲《國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)證》,元存產(chǎn)品、產(chǎn)品技術(shù)及創(chuàng)新能力等均得到了國(guó)家的認(rèn)可,將繼續(xù)為客戶(hù)提供更為安全、穩(wěn)定、高性能的產(chǎn)品解決方案。