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浪潮SA5224L4为金山云冷数据盖冰屋

发布时间: 2016年01月12日

在地球的最北端除了有少量的北极熊之外,还生活着少量的爱斯基摩人,这群人常年居住在寒冷的北极造就了天生耐寒的体质。在他们的一生中绝大多数时间都是冰天雪地:打猎的地方时是无边际的冰原,居住的地方时冰块建成的冰屋,即使是篝火欢聚也是在厚厚的冰雪地上。也恰恰是这样的冰雪和寒冷之地给予了他们强健的体魄,居住之地虽是冰屋,也带来炉火般的温暖,是爱斯基摩人最适宜的居住环境。

无独有偶,现在科技的跨越式发展形成了数据大爆炸,在互联网化的世界,数据也像地球一样出现热带的数据、温带的数据、寒带的数据,其中寒带数据即冷数据增长速度最快且失效率很低。每个大型互联网企业都会面对数百PB甚至更多的冷数据,这些数据鲜有人问津,但是在数年内不能删除,如何最大程度减小如此庞大的冷数据产生的成本,所以像爱斯基摩人适宜住冰屋一样,如何为冷数据盖一座冰屋成为重要的课题。

项目分析

金山云专注于为企业用户提供公有云服务,是国内排名前列的云服务公司,在云计算火热的中国市场,金山云提供私有云、私有域、公有云服务,以使用便捷、性价比高、服务快速著称云计算领域,因此也为金山云带来源源不断的业务订单,已经覆盖到教育、能源、政务、制造业、互联网企业等诸多关键领域。面对快速的业务需求量,金山云每季度甚至每月都需要增加一批服务器满足前端需求,同时随着规模的庞大,数据量更是呈现翻倍的增长,如何最大限度降低大量数据有效存储产生的成本?这一问题成为金山云研发部门重点的考虑点。

经过数据的访问统计显示,每天产生的新数据在1-2个月后有70%访问次数大幅降低,变为冷数据,主要是一些非结构化的数据,如视频、音频、图片、镜像文件等。而文档、表格等结构化数据的访问次数在数月内并没有明显变化,依旧保持一定热度,所以如果能有效降低70%数据的存储成本无疑会节省大批的资金,提供的云服务成本会更有竞争力。面对金山云的数PB甚至ZB的冷数据存储,金山云对IaaS设备提出四个必要要求:

低成本:每TB存储空间的成本不高于普通2U存储的三分之一;

高密度:每节点的存储空间相比之前24盘存储密度提升50%以上;

低功耗:每机柜需要放置8台设备,且正常工作所需电流不超过13A;

易维护:所有硬盘需要支持热插拔,更换硬盘不需要断电重启,快速。

方案概述

要做到真正的降低成本和功耗,达到上诉四点要求,需要软件做专门的数据降温处理,能从海量的数据中区分出冷数据和热数据才可以指向不同的存储路径。在硬件设备层面需要具备冷存储产品低成本、低功耗、高密度的特点,浪潮SA5224L4成功为金山云解决了这一问题。

SA5224L4单节点支持一颗低功耗E3-1200v3系列CPU,36块3.5寸热插拔大容量硬盘,存储密度是普通24盘机型的1.5倍,由于突出存储弱化计算,所以整机功耗低,专门冷存储产品。金山云采用热数据降温技术后,将2U12盘上的低频率被访问数据在两个月后处理为冷数据,批量推送到冷存储服务器SA5224L4上并形成副本满足被访问时的及时响应和数据安全性,由此,该部分数据产生的成本大幅度降低到不足原来的三分之一。

服务器配置

金山云采用的SA224L4支持一颗E3-1200v3系列CPU,最高32G内存,36块3.5寸大容量硬盘,并支持2块2.5寸OS硬盘,网络方面默认支持四千兆,可选择支持万兆网卡,所有硬盘采用noRAID模式,彻底避免了冗余或校验带来的磁盘空间浪费。本次金山云采用的配置有如下特点:

1、强化存储弱化计算

采用E3-1200v3系列中中低端的CPU和32G内存满足业务软件开销,满配置36块4T云盘,单节点存储容量达到144T,单机柜存储容量达到1152T,形成了机柜PB级的海量存储资源。

2、数据和OS分离提升安全性

本次还是用1块300G 2.5寸SAS盘作为OS硬盘,将业务软件和数据存储硬盘分离,避免磁盘损坏对OS和数据都造成影响,提升数据的安全性和节点的稳定性。

3、充分利用存储空间

所有大容量硬盘都连接到一块2308卡上,实现统一的管理,由于所有数据是按照分布式存储,所以对磁盘采用noRAID模式,每一块磁盘单独进行读写操作,避免了RAID产生的磁盘浪费,将存储空间最大化,同时解决磁盘损坏时因重建数据造成数据不可被访问和回复时间长的问题。

4、低成本和低功耗

由于采用专门冷存储配置,所以每TB的成本大幅度降低到原来的三分之一,每个节点甚至每一块硬盘都可以做到无操作时休眠,将功耗降到最低。

客户收益

金山云采用冷数据专门处理,用诸多个“冰屋”容纳海量的冷数据,整个存储架构变的冷热层级清晰,成功将存储成本降低到理想的水平,基于此前提采用分布式,将数据的安全性提升到新的水平。

SA5224L4将存储密度提升50%,在单机柜放置8台的情况下,相比24盘机型,单机柜存储密度增加50%,为客户节约三分之一的机柜,剩下空间租赁费用;

由于低功耗的特性,机柜中磁盘数量增加50%的前提下功耗增加不足30%,可以充分利用机柜的剩余电能,将单机柜的配电效能发挥到最大,避免电能空闲,为客户赚取更多的剩余价值,最高可达50%;

每TB的采购成本是金山云最关注的,由于采用高密度的设计,其他硬件资源不变,增加12块大容量磁盘支持,每TB最高可降低13%,采购成本节约10%以上。仅基于此点,金山云存储业务的成本得到优化,竞争力进一步提升。

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