PCIe-SSD在数据中心的应用分析

PCIeSSD在数据中心的应用分析技术创新，变革未来PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第1页。性能策略能效QoS与服务质量弹性TCO软件定义的数据中心

多核

虚拟化

异架构计算计算

RDMA

Fabric⺴⽹网络网络

数据保护

带宽

Flash存储PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第2页。PCIE

SSD

市场份额正在快速增加2015PBlaze4

Released• 1stNVMePCIe

SSD• NVMe

1.1b• U.2,

Hot-­‐pluggable• Superior

QoSAsthepricepointofPCIeSSDsdecline,andasmoreSSDop9mizedso;ware,servers,andstoragesystemsarebroughttomarket,itexpectsPCIeinterfaceSSDswillbecomeahigherproporIonofenterpriseSSDrevenueoverthe2014~2019(from

IDC:2015)To2018,thepropor9onofPCIeSSDindatacenterwill

reach37%(from

IDC:2014)PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第3页。PBlaze34.8TB

MLCPBlaze2800GB

MLCDevice

BasedPBlaze1100GB

SLCDevice-­‐basedDevice

BasedMemblaze

PCIe

SSD

产品历史201220102013PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第4页。容量800GB、1.2TB、1.6TB、2.4TB、3.2TB顺序读（128KB）UPto

2800MB/s顺序写（128KB）Upto2200MB/s随机读（4KB）IOPSUpto740K随机写（4KB）IOPSUpto

200K延时20

µs总线接⼝口PCIe3.0×4功耗≤

25WPCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第5页。PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第6页。PCIe

SSD在数据中心中大规模应用的四个挑战运维成本高PCIe

SSD使用私有驱动仍然存在PCIe

闪存卡缺乏热插拔支持PCIe

SSD的强悍性能对系统提出新要求CPU与网络成为新的瓶颈IO协议栈需要重新优化缺乏高效的数据保护方案容量增加的速度超过了单机应用的需求Canwe

fixthem?PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第7页。降低PCIe

SSD的运营成本的方法采用NVMe标准降低超大规模部署验证交付时间支持原生驱动，易维护，降低维护成本LinuxRHEL6.5and

AboveUbuntu13.04and

AboveWindows2012

R2多核多队列性能提升越来越多的应用基于

NVMe进行优化，性能提升2.5寸PCIe

SSD可以实现热插拔降低维护成本单台服务器部署更多SSDOS

NativeSupportSFF8639

HotPluggablePCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第8页。*

此数据以1000

⽚片计算验证交付时间奇虎360应用

PBlaze4大幅降低运营成本67%PBlaze3PBlaze4PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第9页。优化操作系统，发挥PCIe

SSD优势多核心优化与中断绑定PCIeand

NUMAMulti-queuefortheBlock

LayerPollingMode

DriveIO协议栈优化，欢迎联系memblaze技术⽀支持部⻔门support@PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第10页。PCIe

SSD

单机数据保护方案SoftwareDefinedRAIDisthe

FutureTrends硬件RAID不再适合PCIeSSD环境操作系统所含的数据保护技术，

没有为高性能设备优化PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第11页。Memblaze的FlashRAID方案PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第12页。0100020003000050000100000200000250000300000IOPS(K/s)150000time(ms)RandomPerformance

(4XPBlaze4)ReadWrite200001500010000500003SSD7SSD8SSDBandWidth

(MB/S)4SSD 5SSD 6SSDDevice

NumberSequential

Performance(64KB)ReadWriteFlashRAID

Performance2Sockets,32Cores(Intel(R)

Xeon(R)CPUE5-2695v3@2.30GHz)PblazeIV

1.6T(4disks)RAID5CentOS7.0TestTool:

fioDisk

performanceIOPSBandWidth(GB/s)RandRead(4KB)742.783K-RandWrite(4KB)150.843K-SeqRead(64KB)-2.72SeqWrite(64KB)-1.14Test

ConfigurationSupermicro

PlatformPCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第13页。IOPSBandWidthLatency(us)4k_rand_write(16_depth)416.765K1226.404k_rand_write(8_depth)325.256K785.308k_rand_write(16_depth)332.420K1538.228k_rand_write(8_depth)323.708K789.104k_rand_read(16_depth)1913.1K266.004k_rand_read(8_depth)1295.4K196.098k_rand_read(16_depth)1338.5K380.828k_rand_read(8_depth)983.595K258.554k_rand_write(1_depth)241.394k_rand_read(1_depth)197.0664k_seq_write(64_depth)3.4GB/s64k_seq_read(64_depth)11GB/s某海外客户实测

FlashRAID

性能TestConfigurationPlatform2Sockets,32Cores(Intel(R)Xeon(R)CPUE5-2640v3@

2.60GHz)PblazeIV

1.6T(4disks)RAID5CentOS7.1TestTool:

fioDisk

performanceIOPSBandWidth(GB/s)RandRead(4KB)742.783K-RandWrite(4KB)240.843K-SeqRead(64KB)-2.72SeqWrite(64KB)-1.34RandMixRW(r:w=1:2)(4KB)105.239K(r)/204.337K(w)PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第14页。SSD的容量增长速度会超越单机的需求SSD的晶体密度的增加速度超过了DRAM与CPU单机需求会受限于木桶的最短板--CPU的增长速度预计在2016-2017年，10-20T容量的SSD成为主流，超过了大部分单机的需求。PCIe-SSD在数据中心的应用分析全文共17页，当前为第15页。资源池化是发挥SSD密度优势的必由之路Rack机架级资源池化Compute

LayerStorageLayerNVMeFlash

PoolNetwork

LayerEthernet

SwitchCPUCPUCPUPoolPoolPoolNVMe

1.2

多NameSpa