SmartX首款基於英特爾傲騰持久記憶體的超融合一體機，加速超融合在核心應用場景部署

2020 年 6 月 17 日，北京——超融合中高階市場領導者北京志凌海納科技有限公司（以下簡稱 “SmartX”） 正式釋出基於核心軟體 SMTX OS 與英特爾® 傲騰™ 持久記憶體的高效能、低延遲超融合解決方案與SMTX Halo P系列一體機。SmartX 在業內首次將英特爾傲騰持久記憶體以App Direct Mode （應用直接訪問模式），並作為核心元件用於超融合解決方案中。與此同時，透過對計算虛擬化、儲存網路以及儲存介質的端到端最佳化，以有限的計算資源獲得業內領先的高效能與超低延遲伺服器虛擬化儲存效能。在叢集測試中，只需要 3 個節點P系列一體機，即可達到 120萬的 IOPS ，同時，應用端延遲保持在 100us 以下。

憑藉優異的產品穩定性與特性，SmartX產品已經被銀行、證券、保險、基金等金融行業使用者應用生產環境。但當使用者希望將超融合應用於核心系統並替換裸金屬伺服器與全閃陣列時，仍對超融合計算虛擬化、網路和儲存層帶來的延遲信心不足。為此，SmartX於2019 年啟動代號為 Sailfish（旗魚，海洋中最快的魚類）專案，將英特爾傲騰持久記憶體 App Direct 模式用於快取加速，同時對 SmartX 超融合軟體SMTX OS 進行全方面最佳化。

英特爾傲騰持久記憶體在記憶體和 SSD 之間新增加了一個儲存層級，具備像記憶體一樣的超低訪問延遲，超高壽命與可靠性，同時還具備持久化儲存和按位元組訪問的能力。在 App Direct 模式下，特定的應用程式可直接訪問由英特爾傲騰持久記憶體帶來的獨立持久記憶體資源。

為了充分發揮傲騰持久記憶體的能力，Sailfish專案對計算虛擬化到儲存網路以及儲存介質進行了端到端最佳化。而由於超融合架構的部署特點，以上的效能都必須在有限的計算資源實現，這一限制條件為Sailfish專案帶來諸多的挑戰。基於此，SmartX研發團隊對系統進行了如下重大改進：

儲存層

Sailfish 專案充分發揮英特爾傲騰持久記憶體App Direct模式低延遲和持久化儲存的能力，儲存叢集中最經常被訪問的資料。同時為了保證資料的可靠性和高可用特性，快取的資料也會以副本的形式儲存到其他的節點中。不僅如此，SMTX OS充分利用持久記憶體的位元組訪問特性重新設計了日誌，有效解決日誌寫放大問題。並透過 DMA 方式，將記憶體與持久記憶體之間的資料複製任務，下放到硬體中完成，極大地提高了記憶體複製的效率，在提升儲存效能的同時，不產生額外的CPU 資源需求。

計算虛擬化層

透過 SMTX ELF Boost 模式將儲存虛擬化功能，從虛擬機器中下放到儲存軟體棧中，避免了因 IO 請求經過虛擬機器而產生額外的效能開銷。同時透過 VM 與儲存系統共享記憶體的方式，避免在 IO 路徑上發生記憶體複製。

儲存網路層

透過使用 RDMA over Converged Ethernet （RoCE ）進行網路IO加速，並將網路協議的實現部分，下放到網路卡硬體上完成，充分利用網路卡硬體的加速功能，極大的降低分散式儲存在網路通訊時的效能開銷。
經過以上最佳化，虛擬機器的 IO 效能提升了 3.2 倍，同時延遲降低了 85% 以上。

目前，Sailfish 專案中使用到的技術已經整合到了最新的SMTX Halo P 系列一體機中。SMTX Halo P 系列一體機不僅能夠勝任交易類資料庫、機器學習等對 IO 效能要求苛刻的核心應用場景，並且能夠以更高效能提升虛擬機器密度，進一步簡化 IT 部署，降低整體擁有成本。SMTX Halo P 系列一體機已經在金融行業進行了測試和部署。

與市場某主流中高階全閃陣列相比，三節點的SMTX Halo P 系列一體機的8KB 隨機讀效能為120萬 IOPS，達到全閃陣列的1.4倍，順序讀頻寬達到25GB，是全閃陣列的2.1倍，同時應用端延遲只有100us，而全閃陣列僅控制器端延遲就達到了500us。不僅如此，P系列一體機依舊保持超融合架構簡單、彈性的特點，並提供相比於中高階陣列，極具競爭力的總擁有成本。

SmartX 聯合創始人兼 CTO 張凱表示：“SmartX 致力於打造最出色的超融合基礎設施。在 Sailfish 專案中，我們提供了英特爾傲騰持久記憶體在超融合部署上的最佳實踐。測試資料表明，透過引入新的儲存技術，能夠極大地提高超融合系統的效能，解決關鍵應用場景實際部署難題。SmartX 將持續攜手英特爾等業內專業廠商，探索更多前沿技術在超融合系統中的應用，引領下一階段超融合創新。”