华为Tecal ES3000 PCIe SSD高性能存储卡 存储不再是瓶颈

2014-03-14 10:44  出处:PConline原创  作者:太平洋小丸子   责任编辑:suijuguang 

1. SSD卡概述

服务器通过近30年的发展,处理器性能提升了大约570倍,而存储性能仅提升了20倍左右,处理器与存储性能的发展极度不平衡;同时用户和应用的几何级增长,导致I/O失衡现象越发明显、IO瓶颈问题日益突出。 

只有解决存储IO瓶颈问题,加速数据读写性能才能维持业务稳定运行,提升用户体验效果! 

为了更好的了解PCIe SSD的优势,我们先来了解下服务器的三种存储方式: 

第一种:本地硬盘存储系统:即通过PCIe总线连接RAID控制器,再连接SAS或SATA硬盘

第二种:磁盘阵列存储系统:即通过PCIe总线连接FC HBA,再通过光纤连接到FC磁盘阵列

第三种:也就是我们本次重点介绍的PCIe SSD存储系统:即PCIe SSD卡直接挂在PCIe总线上

我们可以看到PCIe SSD卡通过PCIe总线直接与CPU通信,缩短存储访问路径,再结合flash的高速读写性能,极大的提升存储性能,解决存储IO瓶颈。 

从下图可以看出PCIe SSD卡的时延性能仅次于内存。 

 

华为Tecal ES3000

针对以上介绍的三种存储系统进行性能测试对比,PCIe SSD系统能够提供高达60万随机读IOPS性能,以及3GBps读写带宽,满足客户对高IO、高带宽的业务需求。

从以下测试数据可以看出PCIe SSD存储系统性能已经远高于其他两种存储系统。 

华为Tecal ES3000

2. 华为Tecal ES3000 PCIe SSD高性能存储卡简介

华为从2005年开始研发PCIe SSD产品,至今已有7年的开发、商用经验,发布了四代产品,在百度、腾讯、阿里巴巴、蓝汛等客户进行大量应用。

华为Tecal ES3000

ES3000主要有三种容量规格:分别是800GB、1.2TB和2.4TB容量,采用MLC flash颗粒,全高半长尺寸,支持掉电保护,采用PCIe 2.0 x8接口,读带宽高达3.2GBps,读IOPS高达77万,写带宽高达2.8GBps,写IOPS高达63万。部分性能指标已超越友商PCIe SSD产品。

兼容业界主流的操作系统及虚拟化系统,如Windows、Redhat、Suse、VMware等;

支持安装在Huawei、IBM、HP、Dell等业界主流厂商机架服务器中。

下表是ES3000产品规格:

项目 

规格 

容量 

800GB 

1.2TB 

2.4TB 

Flash颗粒

MLC 

MLC 

MLC 

尺寸 

全高半长

全高半长 

全高半长 

总线接口

PCIe 2.0 x8 

PCIe 2.0 x8 

PCIe 2.0 x8 

最大读带宽

2.2 GB/s 

3.2 GB/s 

3.2 GB/s 

读IOPS (稳定值,4KB,100%随机) 

570,000 

760,000 

760,000 

读IOPS (最大值,4KB,100%随机) 

600,000 

770,000 

770,000 

读延时 

49 µs 

49 µs 

49 µs 

最大写带宽

1.2 GB/s 

1.8 GB/s 

2.8 GB/s 

写IOPS (稳定值,4KB,100%随机) 

120,000 

180,000 

240,000 

写IOPS (最大值,4KB,100%随机) 

330,000 

480,000 

630,000 

写延时 

8 µs 

8 µs 

8 µs 

混合IOPS (4KB,R/W:7/3) 

260K (R/W: 180K/80K) 

400K (R/W: 280K/120K) 

430K (R/W: 300K/130K) 

寿命 

6.4PB 

9.5PB 

19.1PB 

功耗 

20 W to 35 W 

25 W to 50 W 

25 W to 60 W 

工作温度

0℃ to 55℃

0℃ to 55℃

0℃ to 55℃

风速

300 LFM 

300 LFM 

300 LFM

重量

300g 

350g 

350g 

支持操作系统

MS Windows Server 2003 SP2/2008 R2 64-bit 

RHEL 5.0/5.1/5.2/5.3/5.4/5.5/5.6/5.7/5.8 64-bit 

RHEL 6.0/6.1/6.2/6.3 64-bit 

SLES 11 SP1/SP2 64-bit 

CentOS 5/6 

Ubuntu 10/11 

VMware ESX 4.1/ ESXi 5.0 

 

3. ES3000的产品亮点

l 持续的高速读写性能 

Ø 大容量:支持800GB/1.2TB/2.4TB三种规格

Ø 高IOPS性能:77万随机读IOPS, 63万写IOPS 

Ø 高带宽性能:采用PCIe2.0 x8接口,带宽高达3.2GBps 

Ø 低至8µs访问延迟 

l 内置优化的算法引擎 

Ø 采用PCIe接口,直接与CPU通信 

Ø 动态及静态的磨损平衡算法 

Ø 内置FTL、RAID5、ECC、数据巡检等引擎,减少主机资源消耗 

l 多重的数据保护 

Ø 采用RAID5、ECC、数据巡检等技术 

Ø 通道间的冗余共享(支持单通道失效) 

Ø 支持TRIM技术高效回收闲置Flash数据块 

Ø 智能的冷热数据分类 

Ø 以及超级电容掉电保护 

l 超低功耗绿色节能

Ø 采用电子存储芯片,超低功耗 

Ø 非机械结构设计,无噪音污染,寿命长 

Ø 节省电能和冷却成本 

l 灵活的配置管理 

Ø 支持主流操作系统及虚拟化系统 

Ø 丰富信息查询管理工具 

Ø 提供SNMP查询接口,方便统一网管 

Ø 灵活配置可用容量,实现容量和性能的最佳组合 

华为Tecal ES3000

4. 可靠性铁三角

针对客户关心的数据可靠性问题,我们提供可靠性铁三角方案,全方位、全时段保护客户数据。铁三角由提前预防、实时保障和事后补救三个部分组成。

l 在提前预防方面 

Ø 采用定期巡检数据, 预防数据出错,搬移出错数据,确保错误不累积 

Ø 通道间冗余、资源共享,确保在多个芯片故障下能正常工作 

Ø 数据分类技术:减少数据写放大,提升Flash擦写寿命

l 在实时保障方面

Ø 采用动态及静态的磨损平衡算法 

Ø 超强的ECC纠错能力,确保成功写入数据 

Ø TRIM技术:高效回收闲置Flash数据块,确保性能最优

l 在事后补救方面

Ø 采用内置动态RAID5避免单颗Flash损坏导致数据丢失 

Ø 掉电保护,确保数据在异常掉电情况下,数据仍可完整保存

华为Tecal ES3000

5. 客户价值

综上所述,采用ES3000卡可以给客户带来以下价值:

Ø 降低存储延迟,消除I/O瓶颈,改善用户体验 

Ø 缩短响应时间,提升效率,实现系统长期高效运行 

Ø 处理最有价值的数据,达到商业价值最大化

Ø 优化IT基础,减少服务器及存储的部署数量,节省电能和冷却成本 

华为Tecal ES3000

6. 总结

华为Tecal ES3000 PCIe SSD高性能存储卡凭借其性能和成本优势,已经成为SSD的新宠,在未来几年中将成为主流的高性能大容量存储介质。