【PMC分享】专为超大型数据中心优化的创新存储方案

1专为超大型数据中心优化的创新存储方案廖恒,PMC-Sierra首席科学家兼研发副总裁September20142PMC产品应用于三大核心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标准服务器企业存储系统3PMC提供业界最宽广的存储产品线SAS扩展器/交换芯片RAID阵列卡,HBAs,扩展卡PCIeNVMe/SSD控制器NVRAM&闪存解决方案RoCs,IOCs存储控制器4两种数据中心部署模式节点模式整机架模式5数据中心部署模式比较节点模式整机架模式资源不共享机架级存储池理念简洁+可扩展提升TCO优化目标节点层的性能、功耗、成本、密度、实现的便利程度达到最优节点最优+资源池分配的灵活度解决方案需求全兼容、全覆盖所有节点以求最佳的优化结果和最少的R&D投资利用PMC+合作伙伴的机架级解耦合的解决方案，强大的技术领导优势以及产品发展路线6节点优化目标•高密度、高性能o盘片数目不一，从0~80不等o高端口数的IOC及扩展器•降低功耗&成本o同类IOC扩展器部件中功耗最低•通用的硬件&软件设计支持品种多样的配置oSAS,SATAHDD/SSD通用的设计oHBA,RAID0/1/10,RAID5/6（不论有无高速缓存掉电保护）o8-16单芯片的端口数o可选择是否采用扩展器•芯片级&板卡级部件o弹性的产品形态以及多种连接头供选择o可同时保证最低成本以及快速的上市时间7CPUComplex(标准主板)RAID阵列卡或HBACPUComplex(SpecializedMB)定制Mezz卡数据中心定制化存储服务器PMC应对数据中心节点的挑战应对挑战:减少数量庞大的服务器组件原生HBA,基本RAID及完整RAID通过引入无源背板、祛除扩展器来降低成本管理工具的兼容性高性能需求、支持SSD解决方案:PMC6G/12GRoCs&IoCs−Adaptec-by-PMC软件−引脚兼容−业界领先的性能−业界领先的端口密度(最多可达x24)Adaptec-by-PMC6G/12GRAID阵列卡&HBAs优势:PMC满足数据中心需求的同时，还将OEM/ODM的TCO降至最低标准存储服务器PMCRAID阵列卡PMCHBAPMCRAID-On-Chip控制器PMCIOC软件8数据中心IO系列SAS/SATA控制器8&16端口12Gb/sSAS,PCIe3.0•业界最高密度的12GSAS控制器,每芯片16个端口•业界最高密度的SATAIOC,每芯片16个端口•业界每端口的最低功耗:0.94w/port•RAID04KRRIOPS达到一百万•6GB/sRAID0吞吐量9提出机架级解耦合的动因服务器与业务的不匹配导致资源浪费•某些业务不适合放置在标准服务器上•业务随时间而变，导致更严重的不匹配如何构建易于灵活配置并可重新配置的硬件，且依然维持优异的性价比？CPUDISK#RAMApplication1:(YEAR1)RAMconstrained,wastingCPUandDISKcapacityCPUDISK#RAMApplication2:CPUconstrained,wastingRAMandDISK(Year2)CPUDISK#RAMApplication1:(Year2)Applicationchange,resultinginnotenoughCPUNOTENOUGHCPU10整机架架构基于交换矩阵的IO解耦合(FDIO)•服务器集群解耦合成各种资源池•DC调配层通过将尺寸合适的资源绑定在一起而创建出虚拟服务器•第一步:半静态资源绑定——在部署/配置周期中实现任意物理资源的配比•第二步:动态资源绑定——云OS/资源分配层能够跨越集群动态地分配/迁移资源，以求集群动态效率的最大化•维持砖块模式——其中每台服务器作为独立节点，只配备本地资源11整机架优化的优势•将存储资源与服务器节点解耦合o祛除了多种存储设备，将服务器品种最小化•将服务器节点密度最大化o高密度服务器节点（内部不带盘片）o改善气流、减低功耗•将存储资源灵活、动态地分配给服务器o可以将任意容量的存储空间分配给任何一台服务器（不论动态还是静态）o提高存储空间利用率（容量与性能两个方面）•启动共享o服务器无须再担负启动盘o可用性高，启动镜像管理便利•工作负载迁移o能将任意负载分配给任意服务器（不受数据存储位置的局限）o可用性提高（任务可以从一台故障服务器移至其他服务器，对业务不会造成任何影响）12•数据中心消耗全球1.5%的能源*o两亿一千万吨的碳排放o三千亿升水o每年能源开支达到$27BUSD•运营温度每降低1oC，可节省运营开支4%存储部件阻碍并加热了空气流，因此每台服务器都需要更多能源来将其冷却。那我们为何不干脆减少存储部件呢？解耦合&功耗13Hadoop服务器Web服务器数据库服务器需要为每类服务器设计不同的存储部件为什么不干脆将HDD搬出服务器的机箱？模块化的计算／存储架构14JBOD#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+MN计算节点眼下，SAS解耦合可以通过SAS交换的架构来实现未来可以演进成PCIe交换的架构SASSwitch用SAS实现解耦合15机架功耗机架密度优点:灵活分配盘片，存储池化，统一管理应用案例:冷存储，服务器/应用HA保护倒换，启动共享，无LAN数据迁移无盘高密度服务器SAS交换机高密度JBOD优点16PMCSASSwitch解决方案•用PM8056芯片实现——该芯片带有68个12GbSAS/SATA端口，相当于17个48GBSAS宽端口！•利用HDmSAS连接器，减少了占用空间。1U机架空间中最高达到68个SAS宽端口！•支持分区，可以在任一服务器上执行处理故障业务•PMC与生态圈中合作伙伴一起引领着架构革新17总结•中国是全球数据中心新架构革新背后的一支强大的驱动力量•PMC正在拓展产品线，以助力实现各种数据中心解决方案的优化•PMC正联手中国的技术合作伙伴与数据中心运营商，持续引领新的架构革命18Thanks!文章版权属于PMC-Sierra公司所有，禁止在未授权的情况下部分或全部使用内容。内容具时效性，最终解释权归PMC-Sierra公司所有。