洞察彻西别具匠心的统一存储解决方案

12月9日，主题为“新存储、新常态、新应用”的2016中国存储峰会在北京悠唐皇冠假日酒店举行。在当天下午的超融合应用主题论坛中，彻西（Chelsio）（上海）科技有限公司应用工程师陈春辉发表了主题为“统一存储解决方案”的精彩演讲。

陈春辉从彻西强大的数据中心、完美的网络融合架构以及软件生态圈等多方面介绍了公司领先业内的统一存储解决方案。

彻西（上海）科技有限公司应用工程师陈春辉

以下为演讲实录：

大家好！我是彻西（Chelsio）（上海）科技有限公司应用工程师陈春辉，主题是统一存储解决方案。大家比较强调网络融合，以太网成为我们现在整个发展趋势，以前我们有存储，有FC网络，高性能计算有IB网络，现在，所有这些业务都可以跑在同一个以太网上。彻西公司是提供这样的一个完美解决方案的芯片供应商。我们在以太网层面上实现了高新能计算与存储网络的高度融合。

完美的网络融合

Chelsio是高速融合以太网卡的领导者。整个数据中心集存储、网络、高性能计算于一体，Chelsio的解决方案是一套以太网，性能超过FC以及传统存储高性能应用。把传统的网络存储、超算，所有这些运用统一集中到一张网卡，可以运行所有运用。通过简单的统一以太网结构，实现所有解决方案，这是我们Chelsio带来的统一存储解决方案。

领先的统一网络协议架构

Chelsio网络结构从普通以太网支持目前主流的10G、25G包括100G的速率，而且我们可以做到整个TCVIP所有的卸载，原来同样一套系统碰到瓶颈时，英特尔通过出售更高价格的CPU来解决瓶颈问题。Chelsio无需动任何系统，只需要换一张网卡，把原来需要处理CPU这些业务放在网卡上来做，省出来的CPU资源可以做应用，可以做其他事情。另外一些主流DPDK，用我们网卡也是不需要任何修改，应用就可以直接在我们网卡上应用起来。

存储是Chelsio的强项，我们的网卡支持一些硬件卸载。网络融合还有一个功能，属于新的特性融合，Chelsio在存储里面有最新做数据交易，在Chelsio网卡里，只通过一个硬件电路就可以实现了，保证数据的高可靠性。虚拟化这部分，譬如主流的Hadoop Rdma等等，这些我们都有解决方案。所有的高性能计算，原来大家需要专用的RB网络，Chelsio以太网应用程序不需要做任何修改，可以完全跑出原来的性能。Chelsio做硬件卸载这部分工作。

另外一个领域，我们还支持流媒体功能，对一些视频流可以做流量控制，传统流量控制可能需要通过软件、CPU定时器做控制，这种方式下，CPU需要不停地做切换。一方面，有进程切换开销，同时，网络控制速度不是很均匀，我们提供硬件流量控制，往外发送流量，你需要发送数据流基于一个线程，基于某一个线限制一个带宽，完全通过硬件电路来实现这个功能，这样极大的减轻了CPU负担。

Chelsio自主研发设计芯片，提供标准网卡，基于公司专利技术，开发硬件加速引擎。普通网卡没有协议处理模块，我们的网卡支持数据协议引擎，这部分我们把原来需要CPU处理整个协议站固化成硬件电路，可以提供高带宽、低延迟的网络解决方案。

我们给大家提供一个很全面且具有丰富特性的解决方案，为客户提供TCSP硬件卸载、硬件解密加密等等这些功能。目前，Chelsio无论是在存储客户端，还是存储池端，都有很完整的解决方案。

彻西T6网卡带来一个新的功能，除了原来支持这种FCOE硬件卸载特性之外，又增加了加密解密这么一个处理。我们加密解密模块，可以有两种工作模式，第一个属于在线模式，一个数据包进来以后，可以从主机端进来是一个明文，在线路上就是一个直接加密好的密文。这种对于未来数据传输，希望我们的数据在传输过程当中是加密，不要从中间截取我们数据，就解密出来。我们网卡你的CPU不要干加密解密，同时能够得到加密解密数据服务。

闪存特点是访问带宽高，速度快，延迟低。彻西的每台机器所能插的硬盘数量会受到系统限制，我们希望能够有足够多的硬盘，特别大容量存储里面，希望越来越多的硬盘使用，带来解决方案通过网络来扩展NVME/Fabrics协议，这就是NVME/Fabrics的定义。使用我们的硬件加速功能，加上网络传输功能，通过网络可以把所需的磁盘数量无限扩展。

我们做一些测试，使用我们硬件加速网卡，提供这种NVME/Fabrics解决方案，我们网络带宽访问本地NVME/Fabrics延迟大概需要100个微妙，经过我们网卡，经过网络以后访问另外一台机器上的NVME/Fabrics延迟大概只增加8到10个微妙，这在我们文件系统当中延迟可以基本可以忽略不计。基于网络访问，我们并发是支持高并发，所以我们高并发保证我们访问其他网络上另外一个机器上的NVME/Fabrics的时候，我们IOS不受影响。

基于彻西的流量管理特性，可以通过硬件监视器网卡往外快速发送。以太网特点是，有多大的带宽就会有多大能力，每台机器发送速率都有1个G，服务器能够满足，这是彻西发送数据的特点。意味着7、8台机器所有端发送数据时，交换机可能要50个G，接收端只有10个G，很容易把交换机填满了，平均数据只有一个G，某一个瞬间40G进来，10G出去，多下来的数据怎么办？在交换机缓存里面，这样容易填满。我们有流量控制，可以通过硬件精确控制每个客户端，虽然有实际带宽能力，但是控制到每秒只能以一个G速度往外发，这样流量速度比较均匀。

Chelsio100G网卡提供Over  iwarp  rdma的测试。我们的CPU利用率很低，同时可以性能达到100个G，CPU利用率控制在大概10%左右。完全因为我们的网卡把需要CPU处理网络协议，通过硬件方式卸载到我们网卡上。这个是Iscsi性能，我们的CPU占用率大概百分点十几，带宽可以跑到100个G。

我们支持统一管理，所有网卡可以通过一个管理中心，管理到网络当中所有的网卡，通过这个统一管理界面，对我们的网卡进行状态查询，进行参数配置。我们现在最新T6支持接口有100G的速率。在Iscis  和iser生态圈里面，彻西支持很多操作系统，所有的硬件卸载功能也都能用。

关于Chelsio的硬件解决方案，我们可以在国产CPU平台上能看到跟英特尔X86高性能存储平台上类似这种性能。流媒体的应用，这个是我刚才讲的可以支持流量控制，美国最大流媒体视频供应商在他们的流媒体推送服务器上使用我们的网卡，为客户提供了非常好的用户体验。大家做产品肯定很关心，做完一个产品以后，后续产品有没有这种的？Chelsio专业做网卡芯片，目标在不停向前发展，从我们的第一代芯片就是支持TCPRP硬件卸载的。到了T4的时候，把很多外围器件都集成到芯片里，同时增加了针对FCOE支持等等。

第五代芯片在支持前面所有功能基础之上，增加了针对存储数据校验功能。T6在接口方面支持25G，同时增加了解密加密模块。客户采用我们的解决方案，软件不需要升级，用同一套软件包不管用T4还是T5或者T6都可以，所有彻西网卡都适用。我们网卡适合数据中心应用，加上网络安全、云计算，需要这种超融合里面，Chelsio应用在不同场合下可以提供高性能、高带宽、低延迟的解决方案。

彻西所有功能中最关键的特点是整个芯片的硬件架构，基于一套专业的处理架构，这是可扩展性的架构，不管以太网怎么发展，硬件系统怎么扩展，我们的软件API无需变化。对于客户来讲，提高整个系统性能只是换一张网卡而已。彻西公司于2000年成立，产品上市十几年，包括很多云计算平台、微软、华为9000都是我们Chelsio的网卡，其稳定性和可靠性得到了市场的广泛验证。

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