随着数字经济蓬勃发展全球服务器持续稳健增长。根据 Gartner 统计 ,2021 年全球服务器市场规模达到 3307 亿美元 , 增速 32.5%。Canalys 数据显示 ,2021 年中国云基础设施服务市场规模增长 45%, 达到 274 亿美元。预计 2026 年中国市场规模将达到 850 亿美元 , 五年复合年增长率为 25%。

浪潮服务器在智能化、数字化趋势下 , 基础设施市场增长强劲 , 如何降本增效 , 开拓创新业务是当前企业热议的话题。继推出 ZNS SSD 之后 , 浪潮存储针对云服务市场推出了基于单根高速直通 I/O 虚拟化技术 ( Single-root I/O virtualization, 简称 SR-IOV ) 的自研企业级 NVMe SSD 产品 , 实现降本增效。

浪潮 SSD

什么是 SR-IOV技术?

SR-IOV, 是一个外围组件快速互连 ( PCIe ) 的标准体系结构。基于这种结构 , 上层系统的虚拟层可以对服务器存储盘 IO 进行管理及共享。传统 IO 虚拟化方案占用 PCIe 插槽硬件和 CPU 资源较多且具有高延迟、低性能、低隔离性等短板 , 能克服这些痛点的基于 SR-IOV 硬件 I/O 虚拟化解决方案迎来广阔的市场空间。

例如 , 某互联网一线云服务供应商 , 可以提供不同的云硬盘出售服务 , 包括提供不同容量、带宽、IOPS 的 QoS 服务。一个宿主机支持多个提供 SSD 存储服务的虚拟机 , 并且 SSD 的容量 ( 50G/100G/150G 等 ) 可以由终端客户 ( 虚拟机的购买者 ) 进行自主选择 , 同时要求每个虚拟机都要保证服务质量。这就对 SSD 设置了技术 " 门槛 ": 其一 SSD 要实现性能隔离 , 每个 Mini-SSD 使用特定额度的性能且互不影响 ; 其二 SSD 要能支持 QoS 控制 , 实现性能分售 , 保证每个 Mini-SSD 性能负载均衡 ; 其三 , 达到性能极限 , 让多个 Mini-SSD 性能总和贴近一个完整 SSD 的性能 , 最大化发挥硬件资源潜力。

浪潮 SSD: 基于 SR-IOV, 释放闪存潜力

针对互联网用户需求 , 浪潮存储基于第二代自研 PCIe 4.0 NVMe SSD 实现 I/O 虚拟化 ( SR-IOV ) 功能 , 支持 1 个物理功能 ( PF ) 和 127 个虚拟功能 ( VF ) 。浪潮 SSD 能够将主控所支持的 1025 个队列和中断 , 通过虚拟化管理命令动态地将资源虚拟化队列 ( VQ ) 和虚拟中断 ( VI ) 分配给不同的虚拟功能 , 每个虚拟功能支持 65 个虚拟队列和虚拟中断。同时浪潮 SSD 将整个 SSD 的用户存储动态分配为 128 个命名空间 ( Namespace ) , 将其自由地关联到不同的虚拟功能上 , 进行逻辑区块地址 ( LBA ) 的隔离 , 保证每个命名空间的最大读带宽 / 写带宽、最大读 IOPS/ 写 IOPS。如下图所示 ,

SR-IOV SSD 架构图

浪潮存储自研 SSD NS8600G2 将 NVMe SSD 与 SR-IOV 结合 , 在多个虚拟机情况下进行物理资源共享 , 虚拟机可直接访问硬件资源 , 降低宿主机的 CPU 利用率 , 充分发挥 SSD 的高性能。在虚拟化和云计算场景下 , 浪潮企业级 SSD 借助 SR-IOV 虚拟化技术可以减少用户所需 PCIe 设备数量 , 同时使用 NVMe SSD 能够实现多命名空间管理 , 不同命名空间分配给不同的虚拟主机 , 从而达到数据 IO 相互隔离和 QoS 性能保障的目标。

浪潮 SSD 通过将底层高速存储介质和 SR-IOV 特性的结合 , 降本增效显著 , 具体如下 :

一是高 QoS: 无需软件虚拟层或者硬件卡 , 虚拟化损耗低 , 算力与 IO 实现同路径 , 延迟降低 60% 以上 ;

二是节约成本 : 节省主板 PCIe 插槽资源和额外 PCIe 卡的运维开销 , 对比加速卡方案节约成本 ;

三是虚拟层精细化 : 以更高能效比卸载 CPU 算力约 10%, 支持多虚拟机环境下的 SSD 的空间隔离 , 虚拟化算力由各个 SSD 控制器承接 , 虚拟化管理更加精细精准。

近年来 , 浪潮存储持续加大研发投入和创新 , 将底层硬件核心部件技术与用户应用场景需求紧密结合 , 发挥闪存的高效、可靠、绿色优势 , 以技术创新优化产品方案助力关键行业实现突破应用 , 全面释放数据价值 , 加速数字化转型。四川浪潮服务器总代理-成都强川科技有限公司-浪潮全系列服务器分销-支持送货上门安装服务-咨询电话：18380340549