浪潮新一代ZNS SSD,将单盘性能最高提升210%

(全球TMT2021年6月8日讯)浪潮新一代ZNS(Zoned Namespace,分区命名空间)SSD闪存盘基于业界领先的分区存储技术,能够将单盘性能最高提升210%,成为公有云业务的加速器。

公有云场景涵盖大量“性能密集型”业务

浪潮闪存盘:与用户态软件栈深度融合,盘活公有云数据

为了满足公有云业务对于高性能数据存储和成本的需求,浪潮存储联合云厂商对原有集群系统软、硬件架构进行全面升级。浪潮自研ZNS SSD闪存盘与基于SPDK(Storage Performance Development Kit,存储性能开发工具包)的主机端软件生态深度融合,实现ZNS SSD与主机端的Zone FTL(Flash Translation Layer,闪存转换层)二者协同下发数据,共同为公有云应用提供分区存储能力,提升公有云用户数据访问体验。

浪潮新一代ZNS SSD适配公有云块存储场景
浪潮新一代ZNS SSD适配公有云块存储场景

其一面向公有云的不同应用场景,让每个分区像“乐高积木”一样进行灵活组合、映射。

浪潮新一代ZNS SSD闪存盘内部可以根据不同的应用场景将不同的Zone与不同的物理位置进行映射。如下图所示,浪潮当前采用config.B架构,Zone分区大小约为1.5G, 单个Zone写带宽达到1700MB/s,两个Zone同时写入总带宽可以达到3400MB/s。浪潮ZNS SSD可以灵活采用config.A或者config.B架构,其中config.A中单Zone写入带宽可以达到满带宽,config.B既保证了一定的单Zone写入带宽也可以满足多Zone写入QoS需求。

浪潮ZNS SSD可灵活采用config.A或者config.B架构
浪潮ZNS SSD可灵活采用config.A或者config.B架构

其二,浪潮闪存盘实现小范围随机写和大容量顺序写“通吃”,提高数据访问效率。

浪潮新一代ZNS SSD闪存盘既支持Zone分区小范围随机写又支持大容量Zone应用。在随机写业务中,浪潮ZNS SSD降低了业务层随机转顺序的复杂度,提升了SSD易用性。Zone Append技术打破“写QD=1”的限制,提升写并发度以及随机性,充分发挥ZNS性能优势。此外浪潮ZNS SSD还有利于大容量Zone的应用,通过降低Write pointer敏感度,从而避免了写异常情况的出现。

浪潮ZNS SSD对Write和Append进行优化(QD1 write@4k带宽 800M/s,QD1 write@128k带宽 1100MB/s,QD4 append@128k带宽>1700MB/s)
浪潮ZNS SSD对Write和Append进行优化(QD1 write@4k带宽 800M/s,QD1 write@128k带宽 1100MB/s,QD4 append@128k带宽>1700MB/s)

浪潮存储研发团队联合云厂商面向公有云场景完成SPDK与ZNS SSD适配,打通了SPDK19.10与ZNS SSD盘通路,实现SPDK对ZNS协议的支持。同时还完成SPDK 20.10的I/O适配与业务适配,保证了SPDK运行中的产品稳定度,12盘位在极限压力下可以长稳运行7天以上,并确保热插拔、上下电长期测试等指标达标。

测试结果显示,浪潮新一代ZNS SSD(容量8T)在多流顺序写方面优势明显,ZNS盘持续写入性能稳定,且性能优于容量6.4T标准SSD 2.5倍以上。

浪潮新一代ZNS SSD优化多流顺序写性能,高于标准SSD2.5倍
浪潮新一代ZNS SSD优化多流顺序写性能,高于标准SSD2.5倍

给公有云用户一款“跑得快、用得省、买得起”的闪存盘

与标准盘相比,浪潮存储通过ZNS SSD闪存盘与用户端态软件栈的融合协同,能够为公有云用户带来几大好处。

其一,性能大幅提升,随机写性能由250K提升至775K,性能提升210%,多流顺序写优于标盘2.5倍以上;

其二,实现闪存盘容量利用率最大化,以接近于1的WAF(Write Amplification,写放大)基本上消灭了GC(Garbage Collection,垃圾回收)和OP(Over provisioning,预留空间)空间,ZNS SSD的物理容量即是用户可用容量。

同时浪潮存储提升了闪存盘在公有云场景中的使用寿命,使得DWPD(Drive Writes Per Day,驱动器日写入量)从标准盘的3.1提升至6.8(5年),闪存盘寿命大幅提升。

在满足公有云业务负载的同时,浪潮ZNS SSD能够将总体拥有成本(TCO)降低37%,相比标盘,每GB成本降低39%以上,为公有云用户带来了可观的经济效益。