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從 SpaceX 的“靈感 4 號”全平民太空之旅，
到神舟十二號載人飛船返回艙成功著陸。
這十來天，我們的太空有點忙。
這些飛船上收集的寶貴數(shù)據(jù)，
如何安全、可靠地存放和處理？
NASA 的回答是：咋不上天呢？
數(shù)據(jù)完全可以放在云上的硬盤——云存儲之中。
就在你看到的這段文字的同時，NASA 發(fā)射的衛(wèi)星 Sentinel-6 Michael Freilich 正在地球上空翱翔，采集氣象數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將會傳送到名為 Earthdata Cloud 的云平臺中，供科研人員和大眾使用[1]。NASA 之所以像廣大處于數(shù)智化轉(zhuǎn)型期的企業(yè)一樣，做出這樣的選擇，一則因為數(shù)據(jù)量越來越大，再者，對于海量數(shù)據(jù)的性能、擴展性、靈活性以及可用性，云存儲都是不二之選[2] 。
前不久，騰訊云發(fā)布了經(jīng)過英特爾軟硬件技術(shù)深度優(yōu)化的極速型固態(tài)盤 CBS 云存儲產(chǎn)品，其讀時延只有 40 微秒，是業(yè)界首個 10 微秒級極速型云硬盤[3] ，可幫助企業(yè)在性能密集型業(yè)務場景下得到極速云存儲體驗。
時延 1 微秒，軟硬優(yōu)化更高能
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的調(diào)查，2019 年，企業(yè)云存儲占中國云存儲市場的 98.6%[4]。可見，云存儲對于企業(yè)來說越來越重要。隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等應用的不斷深入普及，企業(yè)對于云存儲低延遲的要求也越來越高。為了響應客戶的需求，騰訊云的 CBS 產(chǎn)品在原有基礎(chǔ)上，使用英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存作為存儲核心，并與英特爾的工程師合作，引入英特爾 SPDK 開發(fā)套件，優(yōu)化CBS 底層存儲引擎，以強大的技術(shù)實力喂飽讀寫密集場景對性能的血盆大口。
騰訊云 CBS 產(chǎn)品存儲系統(tǒng)架構(gòu)
過去，網(wǎng)絡(luò)常常是數(shù)據(jù)讀寫的瓶頸，但現(xiàn)在是 5G 時代，端到端的網(wǎng)絡(luò)時延已經(jīng)可縮減到 1 毫秒（1000微秒）。騰訊云的 CBS 在沒有使用英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存之前，數(shù)據(jù)落盤過程需要對固態(tài)盤執(zhí)行兩次寫操作，帶來近百微秒時延，從而制約 CBS 產(chǎn)品整體性能。同時，NAND 固態(tài)盤的塊寫入模式，一方面效率低，另一方面也大幅降低使用壽命，增加硬件成本。
騰訊云既有極速型 CBS 產(chǎn)品數(shù)據(jù)落盤過程
英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存使用全新的底層媒介技術(shù)，同時以創(chuàng)新的存儲層理念，填補了內(nèi)存和存儲之間的性能差距，不但提高了存儲密度、單位存儲成本更低、增強讀寫性能，同時提供持久化的存儲能力，可以按字節(jié)尋址。新一代英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存 200 系列，內(nèi)存帶寬更是提高了 32% 。有了革新底層技術(shù)的支持，數(shù)據(jù)落盤過程也得以優(yōu)化，只需一步完成，因此，英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存的讀寫時延可控制在 1 微秒之內(nèi)。
英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存 200 系列
為了將英特爾® 傲騰™ 持久內(nèi)存的性能發(fā)揮到極致，英特爾工程師和騰訊云一起，使用英特爾持久內(nèi)存開發(fā)包（Persistent Memory Development Kit，PMDK）提供了編程模型和化境，幫助用戶以更細致、準確的方式控制寫入流程，同時提升整個系統(tǒng)基于持久內(nèi)存方位的寫入性能。
優(yōu)化后騰訊云極速型 CBS 產(chǎn)品數(shù)據(jù)落盤過程
騰訊云 CBS 軟件層面的優(yōu)化當然不只這些，工程師們針對架構(gòu)、存儲引擎和硬件基礎(chǔ)設(shè)施，還支持了遠程直接數(shù)據(jù)存?。≧emote Direct Memory Access，RDMA）協(xié)議和其他優(yōu)化方法，重點是如下兩方面：
01 從底層算法入手，優(yōu)化 CBS 存儲引擎；
02 優(yōu)化 NVMe 固態(tài)盤的 IOPS 和時延性能，其中用到英特爾提供的 SPDK（Storage Performance Development Kit）開發(fā)套件。
軟硬兼施、多重優(yōu)化之后，騰訊云的 CBS 產(chǎn)品取得如下收益：
數(shù)據(jù)讀寫時延大幅縮短；
系統(tǒng)使用壽命有效提升；
增強存儲空間使用效率。
測試結(jié)果顯示：新一代騰訊云 CBS 存儲的整體寫時延從 120 微秒下降到 60 微秒，整體讀時延從 130 微秒下降到 40 微秒，IOPS 高達 200 萬，性能超越本地 NVme 盤，獲得有效提升。
新方案令 CBS 產(chǎn)品讀寫時延顯著下降
未來，英特爾和騰訊云的合作，還將繼續(xù)深入?；诘谌⑻貭?reg; 至強® 可擴展處理器，更多內(nèi)核、更優(yōu)化的架構(gòu)和更大的內(nèi)存容量，將為云存儲、云服務提供更強勁的性能，讓眾多身處數(shù)智化轉(zhuǎn)型中的企業(yè)可以換擋提速，體驗更上一層樓。
[1] From space to ‘the cloud’
https://www.raytheonintelligenceandspace.com/news/feature/space-cloud
[2] Earthdata Cloud Evolution
https://earthdata.nasa.gov/eosdis/cloud-evolution
[3] 科技云報道：率先邁入“10微秒”時代，騰訊云存儲跑出加速度
https://www.sohu.com/a/467035877_429401
[4] 2021年中國云存儲行業(yè)市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析 未來5年市場規(guī)模或?qū)⒊?800億元
https://bg.qianzhan.com/trends/detail/506/210425-7df15c45.html
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