2014云计算大会之数据中心的融合架构与存储论坛――为全球数据中心加速提供存储创新方案

1为全球数据中心加速提供存储创新方案PMC公司副总裁兼企业存储产品事业部总经理TravisKarr2ProprietaryandConfidential2内容中国——存储增长的驱动之源数据中心发展趋势案例分析PMC为全球数据中心所做创新一览3ProprietaryandConfidential3中国互联网每分钟发生的事件一览Baidu:3.47millionsearchesJD:486ordersTaobao:148,000uniquevisitorsSina:96,000blogupdatesAlipay:73,000dealsTencent:incomeof8,500yuanPC:售出153台Qzone:上传13,900张照片腾迅：收入8,500元支付宝：73,000次交易Sina:96,000份博文上传淘宝:148,000位不同访客苏宁：1,042份订单当当网：10份订单京东：486份订单UC:打开4,600,000次搜狐:12,500位访客智能手机:售出201台苹果公司：收入80,000元中国联通:收入14,000元中国电信:收入28,000元中国移动:收入246,000元百度：搜索3,470,000次应用：13,000份下载迅雷：11,000GB下载4ProprietaryandConfidential4中国正迅速成为全球存储市场的领军者*Source:IDCIn2016年,中国将建成全球最大的数据中心——6.3M平方英尺亚太区售出的原始存储设备总量超过全球其他地区*Source:IDC阿里巴巴交易量比Amazon和eBay加起来还要大存储营收增长+11%CAGR中国活跃移动设备超过美国*Source:IDC5ProprietaryandConfidential5PMC作为生态系统中的领军公司，必须从根本上改变其基础设施的配置，对中国地区提供全面支持中国大陆&台湾OEMsODMs中国大陆及台湾的OEMs和ODMs是主要数据中心的核心供应商业务的根本性转变6ProprietaryandConfidential6内容中国——存储增长的驱动之源数据中心发展趋势案例分析PMC为全球数据中心所做创新一览7ProprietaryandConfidential7数据正推动着数据中心的变革总量种类速度“按需定制的”基础设施应用性能调节可靠性&安全性总拥有成本降低驱动新技术革新，包括多个方面：HD技术加密闪存技术100G+网络架构软件8ProprietaryandConfidential8新负载导致新架构的诞生虚拟化重新定义了计算与I/O之间的关系对混合式（SSD）存储分层日益增长的需求新兴的基于服务器的存储局域网“服务器虚拟化&IAAS”1服务器-多个应用App1App2-3App3-10App#VM1“GOS”VM2“MSFT”VM3“LINUX”VM4“GOS”vNIC’s/v交换机虚拟层vHBA’s/vSAN应用1应用#集中式存储分布式存储大数据定义了新类别：计算存储（CompuStore）“大数据”1个应用-多台服务器每个节点上高密度存储的需求日盛针对应用的性能以及尺寸定制服务器1服务器2服务器3服务器#应用元数据&K/V对9ProprietaryandConfidential9平衡节点云计算存储架构大规模下的高效性：多种负载通用的架构设计“存储服务器”的需求:•机架构架的密度•功耗及空间的高效利用•多种性能需求（各项指标）•多种存储密度•不同的低延迟(SSD)•负载优化(SDS)•管理软件控制(SDS)ToRToRToRToRToR机架的元素:“存储服务器”计算节点数据节点10ProprietaryandConfidential10亟需创新创建遍布全球的新兴数据中心模块化、软硬件兼容的构件闪存的第二个纪元:闪存作内存、密度、新介质类型存储和计算的超级、灵动的连接数据中心之间的Tbps光连接业务重组以支持中国的新供应链DC-DC光连接能力PMC正全面投入，力求实现构建下一代数据中心的目标11ProprietaryandConfidential11模块化计算存储架构用“便捷式”砖块构建易于扩展的存储机架架构X机架架构YSwitchingIOC技术模块解决方案模块软件模块机架架构Z高性能高密度SAS/SATA高速缓存管理RAID安全性交换HBA标准定制12ProprietaryandConfidential12*Source:Intel2009为什么采用存储解耦合方案？数据中心消耗全世界1.5%的能源*−两亿一千万公吨二氧化碳−三千亿升水−每年能耗成本两百七十亿美金运营温度每降低一度意味着节省4%的运营成本存储的部分隔断并加热空气流，因此在每台服务器上都需要更多能源来冷却气流为什么要除掉存储的部分？13ProprietaryandConfidential13为计算存储（CompuStore）节点动态增加硬盘存储服务器存储计算解耦合带来构架上的灵活性14ProprietaryandConfidential14JBOD#1JBOD#1+M服务器节点2HBA#2服务器节点1HBA#1服务器节点3HBA#3服务器节点4HBA#NJBOD#NJBOD#N+MNComputenodes用SAS做解耦合眼下SAS解耦合方案可以采用SAS交换机的架构来实现未来将进化为PCIe交换的架构SAS交换机15ProprietaryandConfidential15性能（闪存）vs.容量（HDD）硬盘不再能满足性能及容量需求速度容量鸿沟加深存储性能15KRPMHDDPCISSD改善处理量400IOPs785,000IOPs+1965x延迟15,000us50us+100x带宽200MB/s3,200MB/s+16x软件开销大速度慢离CPU远软件开销低速度快离CPU近16ProprietaryandConfidential16分布式数据中心架构驱动大规模数据中心之间的带宽需求城市内数据中心多个城市的数据中心1-2Tbps8-10Tbps数据中心为什么变成分布式的了？1.数据中心中的服务器/存储的增长速度比物理上的基础设施增长要快−一个虚拟化的数据中心中虚拟化了的服务器安放在多个分离的“岛”上，之间距离高达80km2.“客户体验”导致了地理上分隔的数据中心的存在——〉更接近用户−数据中心去集中化以降低应用延迟，改善冗余度／灾难修复80-1000km80km需要高容量的传送网络来进行分布式数据中心之间的互联17ProprietaryandConfidential17内容中国——存储增长的驱动之源数据中心发展趋势案例分析PMC为全球数据中心所做创新一览18ProprietaryandConfidential18CPUComplex(StandardMB)RAIDAdapterorHBACPUComplex(SpecializedMB)CustomMezzCard数据中心定制的存储服务器案例分析:“模块化存储控制器解决方案”标准的存储服务器PMCRAIDAdapterPMCHBAPMCRAID-On-ChipControllerPMCIOCSoftware挑战:服务器硬件配置数量庞大原生HBA,基本RAID,全RAID推出无源背板，降低成本，去除扩展器管理工具的兼容性高性能要求，SSD支持解决方案:PMC6G/12GRoCs&IoCs−Adaptec-by-PMC的软件−管脚兼容−高达24端口密度Adaptec-by-PMC6G/12GRAID阵列卡&HBAs好处:PMC在满足所有数据中心要求的前提下，为OEM/ODM实现了TCO最优化IOC19ProprietaryandConfidential19挑战:扩展至超过16个SSD扩展至1MIOPs性能扩展，而无需损失存储密度案例分析:“进化中的全闪存存储”x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2…x2OEM专用的存储系统前端PCIeSwitchPCIeSwitchPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDPCIeSSDRootComplex…RootComplex解决方案:基于PCIe的闪存阵列以及基于PMCNVMe闪存控制器的SSD至多支持8TBSSD20ProprietaryandConfidential20“闪存作为内存”超高IOPS和带宽高容量集成的DRAM和闪存绿色电源备份实现快速备份及恢复案例分析:“写高速缓存缓冲区”闪存2.0时代超越SSD•PMCFlashSolutions高速缓存层DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3DDR3FlashDDR3FlashDDR3FlashDDR3FlashDDR3FlashDDR3FlashDDR3FlashDDR3FlashDDR3FlashDDR3Flash元数据“热”数据写缓冲“冷”数据回写挑战:写高速缓存缓冲区类似DRAM的耐用度及随机访问延迟类似闪存的持续性及保持期解决办法:PMCNVMe闪存控制器21ProprietaryandConfidential21案例分析：“数据中心之间的光连接”之前10GTransponders100GMuxponders之后光纤800x10根光纤上传送8Tbps10根光纤上传送800波长800x10GE端口80x800x10GEor200x40GE端口1根光纤上传送8Tbps1根光纤上传送80波长TXPTXP挑战:租用黑光纤/传送业务费用很高带宽扩大从而增加了网络复杂度和管理难度解决办法:部署100G相干DWDM技术PMCDIGIOTN处理器使得复用转发器可以将Nx10GE/Nx40GE端口汇聚到100G上好处:10x缩减：收发器及WDM复用转发器10x缩减：光纤使用20%+缩减：网络总功耗22ProprietaryandConfidential22内容中国——存储增长的驱动之源数据中心发展趋势案例分析PMC为全球数据中心所做创新一览23ProprietaryandConfidential23PMC的产品应用于三类存储市场超大规模数据中心PMC产品驱动着全球领先的存储解决方案行业标准服务器企业级存储系统24ProprietaryandConfidential24嵌入式解决方案扩展器解决方案Flash解决方案RAID解决方案SmartHBA解决方案PMC完整的产品线NVMe兼容的闪存控制器!最高的端口密度&最佳性能业界领先的扇出式方案&信号完整度!为定制的超大规模存储服务器提供模块化解决方案云计算IOC25ProprietaryandConfidential258系列产品的行业测评：惊人的吞吐量[Adaptec]ASR-8885是一款性能优异的RAID转接卡。它提供了十六个12GbpsSAS端口，吞吐量惊人。达到700KIOPS毫无悬念…8系列产品完全摧毁了我们的延迟测试。-SSDReview–Sept30,2013•SSDReview评测了PMC的RAID转接卡•中国数据中心客户的独立测试显示，该产品比竞争产品具有重大的性能优势26ProprietaryandConfidential26PMC产品驱动着全球领先的存储OEM的解决方案过去六年间，PMC在SAS系统中端口数目的增长0%增长至50%12GbSAS采用率％售出SAS端口总量27ProprietaryandConfidential274,000PB已部署6,000PB已部署PMC技术在数据中心中的应用6系列RAID卡,扩展器大块分流4家数据中心客户20112012201320147系列RAID卡,HBAs,IOCs,and扩展器缓存保护，高密度端口数MD2FF设计,高级诊断功能6家数据中心客户8系列+NVM+定制方案R