一、市场背景
ARM处理器从嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等开始发展,逐渐进军服务器处理器领域,并越来越被广泛关注。首先是AMD这个传统的X86芯片巨头开始介入到ARM处理器产业链中。然后就是ARM的软件生态圈日趋完善,特别是开源Linux发行版本的支持如RedHat和SUSE等。以及服务器厂商戴尔和惠普,这两家服务器厂商在微服务器项目上的投入是非常积极的。
由于ARM的低功耗和低成本优势,使得传统互联网巨头(Facebook和百度)都开始尝试使用ARM作为云存储服务器。
二、技术特点
1、采用双核ARM处理器,和桌面硬盘,成本降低超过60%
2、使用超低功耗ARM板和硬盘,节电超过70%
3、每个节点都是个完整系统,即插即用,几乎零维护成本
4、每个节点都采用并行双路链接,彻底避免链路故障
5、高性能纠错编码技术,零数据丢失风险
三、技术比较
(1)、硬件价格比较
a. 相比动辄数万,数十万的X86服务器,ARM主板的成本不足百元。
b. 在超稳定的架构支持下,使用廉价、节能的SATA硬盘,价格不足昂贵的SAS服务器硬盘的50%
(2)、功耗比较
根据测试数据:
现有X86服务器 每TB功耗:8.7W 本方案 每TB功耗:1.75W*不包括对应散热设备的耗电差异。
(3)、维护成本比较
基于X86的云存储方案,一旦某个节点出现问题,需要专业的技术人员对节点进行维修,并更换硬件。
目前市面上的其他ARM的云存储方案,一旦某个节点出现问题,同样需要专业的技术人员对节点进行维修,并更换硬件。
我们的ARM云存储方案,一旦某个节点出现问题,只需要不定期 (不超过半年)简单地替换该节点即可,不需要专业计算机知识,保安、保洁均可操作。
(4)、容错比较
对于X86机器:
主机损坏1块硬盘 -> 告警、须立即更换
主机损坏3块以上硬盘 -> 数据丢失
主机主板损坏 -> 停止服务
交换机损坏 -> 减少一半载荷
我们的系统:
硬盘损坏 -> 继续工作/同步自动备盘修复
主机主板损坏 -> 继续工作/同步自动备盘修复
交换机损坏 -> 继续满载工作
(5)、性能比较
基于x86的云存储方案,为了增加物理空间存储密度,往往采用单节点部署多硬盘的方式,访问磁盘和网络消耗了计算机大量的中断资源。 目前市面上的其他ARM的云存储方案,同样也采用了单节点部署多硬盘的方式,因此同样在主机上消耗大量中断资源。
我们的ARM云存储方案,采用了单板管单磁盘的方式,将数据汇聚和交换交给更为专业的交换机处理,充分利用交换机的背板带宽解决了大流量数据交互瓶颈。 目前,我们已经做到每48片磁盘 10Gbps的性能。
五、总结
相比于目前的所有云存储的解决方案(包括x86和arm),我们提供的方案稳定性更高、功耗更低、性能更强,并且更加易于维护。
而我们能够交付这样一个方案,得益于我们在如下方面的积累:
1、网络和存储I/O编码优化
2、嵌入式硬件和操作系统
3、网络和云计算
4、高性能纠错编码