英特尔®傲腾™助力vSAN™软件定义存储突破关键业务场景

作为全球服务器虚拟化巨头，VMware于2014年发布软件定义存储方案vSAN™为软件定义存储市场的发展揭开了序幕，随后，基于vSAN™的超融合方案一经推出也引起巨大市场反响。

随着其企业级功能特性和应用场景的不断延展，其对于性能的要求也越来越高，借助于英特尔创新的傲腾™硬件，vSAN™在包括数据库等关键业务场景中得到了应用，加快了企业上云的步伐。

VMware选择傲腾™SSD加速vSAN™软件定义存储

VMware vSAN™是非常著名的软件定义存储方案，它嵌在VMware vSphere中，vSphere和vSAN™都能运行在标准的x86服务器之上，这几种方案组合在一起就成了超融合解决方案，在原有虚拟化软件的庞大的用户基础背景下，VMware的超融合方案很快成了市场上最著名的超融合方案之一。

软件定义存储以及超融合技术的发展为沉寂多年的IT基础设施领域带来了许多新的活力，随着数据中心云化演进，软件定义的存储正在逐步取代底层的传统存储架构，从应用层次来看，超融合架构正在逐渐向关键的重负载应用领域渗透。

重负载应用对于存储性能的要求是非常苛刻的，要求更低的延迟、更高的吞吐和更高的并发能力。与常见的需要额外虚拟化技术的方案不同，vSAN™本身内嵌于vSphere，于是就有了更简单且更高效的IO路径，更低的IO开销意味着更高的性能表现，但这还不够。

VMware超融合产品事业部VMware高级产品客户经理管琨表示，在实践中，关键业务应用和VDI这类场景中通常会使用全闪节点的硬件方案，为了延迟、吞吐和并发能力上的进一步优化，VMware在vSAN™中选择了英特尔傲腾™SSD作为缓存层，加速vSAN™软件定义存储。

英特尔傲腾™为vSAN™带来的诸多价值

VMware在vSAN™原本分为存储层和缓存层两种，在NAND SSD还没有普及的时候，NAND SSD用在缓存层里做缓存，对高频的、小的IO做梳理和排序，最后写到大容量的基于机械盘的存储层，而如今，随着闪存的普及，容量层和缓存层都是闪存，缓存层失去了其存在的意义。

傲腾™SSD与常见的NAND SSD有许多本质上的不同，其性能介于DRAM内存和NAND SSD之间，而且，由于傲腾™SSD支持字节寻址，并且无需进行垃圾回收，可以直接写入数据，所以，它可以持续提供稳定的高性能表现。

上图中，横轴表示写入负载增加，纵轴表示响应延迟表现。如图所示，随着负载的增加，蓝色线条表示NAND SSD的响应延迟，延迟随着负载增加越来越高且非常不稳定，而傲腾™SSD的响应表现则始终与横轴重叠，延迟并没有随着负载增加而增加。

英特尔非易失性存储事业部英特尔中国区资深存储架构师宫兴斌表示，这意味着，当vSAN™在缓存层用上傲腾™SSD之后，当vSAN™支撑更多的工作负载时，系统本身的性能并不会受到影响，这与此前使用NAND SSD时截然不同。

从使用的角度看，在vSAN™中使用傲腾™SSD的话，用户可以完全忽略其使用寿命的问题，根本不用考虑耐久性的问题，英特尔®傲腾™DC P4800X的耐久性能达到惊人的60 DWPD¹，每天全盘写入擦除60次，英特尔普通的3D NAND SSD P4600的DWPD仅为3.0²，相隔20倍。

VMware非常看重创新技术带来的价值，英特尔®傲腾™除了有傲腾™SSD以外，还有傲腾™持久内存。

VMware从vSphere 6.5开始支持将傲腾™持久内存作为DRAM的二级缓存，具体而言，支持傲腾™持久内存的两种模式，Memory Mode没有用到其非易失性，只是配合DRAM内存使用，将其作为扩展内存容量的方式，AppDirect Mode则是用到了非易失性特点，VMware推荐用户使用第二种模式。

闪存存储技术正在快速演进当中，从SATA向NVMe协议的进化就非常具有代表性，这是因为，闪存技术的发展使得闪存盘的容量越来越大，SATA的性能开始成为瓶颈，而NVMe协议所支持的PCIe接口则更能发挥闪存的性能，越来越多的设备和系统开始支持NVMe协议的闪存存储。

从SATA到NVMe的进化带来非常大的性能提升。

如上图所示，SATA磁盘和SATA固态盘的延迟情况非常严重，控制器的延迟也非常明显。NVMe协议的出现，大大降低了控制器和软件层面的延迟表现，但介质层的延迟问题仍没有解决。最下方的傲腾™固态盘替换了原来的NAND介质，是市面上延迟性能最低的固态盘。

管琨表示，VMware非常看重傲腾™在密集联机交易场景中提供的超低时延表现，只有傲腾™才能提供这样的低延时，在傲腾™的加持下，vSAN™提供了非常低的时延，与此同时，随着越来越多的数据库开始运行在vSAN™之上。

傲腾™加持的vSAN™不仅带来性能上的提升，对于整体方案成本上的优化也是非常有价值的。如上图所示，基于普通NAND SSD的方案中需要6个节点的服务器，而将NAND SSD换成傲腾™P4800X之后，则只需要4个节点的服务器就能提供原有的存储性能。

服务器数量的减少不仅意味着服务器购置成本降低，而且意味着对于空间成本以及功耗散热成本优化均有帮助。在运维方面，由于傲腾™SSD的耐久性优势以及性能优势，日常使用中，用户完全无需担心寿命和性能方面的问题。

傲腾™带来vSAN™在性能、密度和TCO上的平衡

管琨表示，傲腾™加持的vSAN™解决方案实现了性能、密度和TCO三者之间的平衡。透过了解该方案的更多细节，会更清楚地认识到傲腾™所带来的价值。

上图介绍的是8节点、6节点和4节点vSAN™集群在不同读写负载下的缓存容量情况，最低是从600GB起步的。从管琨的介绍中了解到，原来，vSAN™ Cache Tier的de-stage设计的上限容量就是600GB，但是，由于NAND擦写寿命限制，所以在实际应用中经常会配置最低1.2TB的盘，余下的600GB在很长一段时间内是不会用到的，作为补充性的资源。

同样的系统配置下，将NAND SSD换成傲腾™SSD之后，所需的Cache Tier大幅降低，纸面数据上的容量配比是1:6，实际上是1:12，也就是说，100GB的傲腾™SSD可以替代1200GB的NAND SSD， 之所以能进行替换，靠的还是傲腾™的低延迟和高耐久性。

除了看得见的容量精简，在vSAN™的实际使用中还有意外发现。管琨介绍称，在实际的混合读写场景中，傲腾™相对于NAND SSD的性能优势也非常明显，无论是读还是写，或者是读写混合，其性能表现一直是稳稳的一条线，并没有性能下降。

结语

傲腾™SSD作为缓存可以很好地满足数据库对小块的IO和时延的高要求，在企业上云的过程中，用户对于数据库上云最大的担忧就是性能方面的担忧，在傲腾™的加持之下，vSAN™存储很好地支撑了数据库上云的需求，加快了企业上云的步伐。

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