分布式存儲是當前企業(yè)構建高效、彈性數據底座的核心選擇，以滿足大規(guī)模數據存儲與應用需求。Ceph作為開源分布式存儲的領軍者，具備高擴展性、多協議支持和成熟生態(tài)的特點，是國內運營商、金融、頭部互聯網公司等各行業(yè)的首選存儲方案。
憶聯Ceph分布式存儲方案有如下優(yōu)勢：
• 基于PCIe 5.0 ESSD,數據吞吐效率為上一代的2倍。
• 創(chuàng)新的智能多流技術，精準適配Ceph數據分布特性，性能優(yōu)于同代際主流競品高至3.15%。
• 有效抑制寫放大效應(WAF)，優(yōu)于同代際主流競品20%-32%。
方案將SSD預期壽命延長20%以上，實現性能、耐用性與可靠性三重突破，為云原生環(huán)境提供兼具超低延遲與超高一致性的存儲基礎設施，滿足企業(yè)級客戶對存儲系統全生命周期穩(wěn)定性的嚴苛需求。
Ceph分布式存儲挑戰(zhàn)
Ceph通過RBD（RADOS Block Device）提供企業(yè)級塊設備服務，支持快照、克隆、精簡配置等高級功能。然而，在分布式存儲場景下，多副本數據一致性、網絡延遲及存儲介質性能瓶頸等問題，極易導致寫放大效應加劇，影響SSD壽命及系統穩(wěn)定性。
傳統SSD在應對Ceph讀寫負載時，因冷熱數據識別效率低、垃圾回收（GC）策略僵化，導致寫放大系數居高不下，進而降低SSD壽命并增加時延。憶聯UH812a/UH832a通過智能多流技術，實現數據冷熱分類與IO路徑優(yōu)化，從硬件層面突破這一瓶頸。
憶聯Ceph分布式存儲方案驗證
測試環(huán)境配置
測試驗證硬件配置如下：
CPU
Intel Xeon Gold 6430 *2
內存
256GB (32GB*8 DDR5)
存儲
系統盤：SATA (480GB*2)
數據盤：UH812a NVMe SSD（7.68TB*4）
網卡
2端口100GE以太網卡
每臺服務節(jié)點配置2張網卡，每臺客戶端配置單張網卡
測試驗證軟件配置如下：
操作系統
CentOS Stream 9
內核
5.14.0-229.el9.x86_64
Ceph版本
17.2.7 Quincy
FIO版本
3.27（帶rbd引擎）
圖1：Ceph組網規(guī)劃架構圖
測試方法
1. 創(chuàng)建存儲池與RBD卷。
• 創(chuàng)建1個RBD儲存池，配置3副本。
• 創(chuàng)建60個100GB RBD卷，占總容量21%。
2. 進行性能測試。
• 每個客戶端指定15個RBD，使用FIO工具向4個客戶端同時下發(fā)IO測試，指定rbd測試引擎，綁定CPU核以減少干擾。
• 用不同模型遍歷測試各種隊列深度（QD）時的Ceph性能，通過監(jiān)控工具記錄服務節(jié)點與客戶端的IO、CPU、網絡數據。
3. 進行單節(jié)點WAF對比測試。
• 選取4塊不同友商的PCIe 5.0 ESSD，預埋數據將RBD空間順序寫2遍，4K隨機寫5小時。
• 采用JESD219業(yè)務模型連續(xù)測試47小時，同步監(jiān)控各SSD的數據寫入量，計算WAF（NAND寫入量/主機寫入量）。
驗證結果與分析
性能表現
（1）隨機讀寫與混合讀寫性能
在3副本下，隨著QD數量的增加，IOPS迅速增加，時延增長緩慢，平均性能優(yōu)于友商1%。
• QD為32時，UH812a隨機讀IOPS突破175.5萬，時延穩(wěn)定在1.1毫秒內；隨機寫IOPS突破19萬，時延穩(wěn)定在9.9毫秒內。
• QD為32時，UH812a混合讀寫IOPS超過50萬，時延約為20毫秒。
圖2：Ceph隨機讀寫性能測試結果
圖3：Ceph隨機混合讀寫性能測試結果
（2）順序讀寫性能
隨著QD數量的增加（QD在64之內），帶寬顯著增長，時延增長緩慢。QD為64時，UH812a順序讀帶寬超過56GB/s，時延為8.85毫秒，平均性能與友商持平；順序寫帶寬超過15.3GB/s，時延為32.88毫秒，平均帶寬超出友商3.15%，平均時延低于友商1.68%。
圖4：Ceph順序讀性能測試結果
圖5：Ceph順序寫性能測試結果
智能多流技術對WAF的優(yōu)化
UH812a通過智能數據分類算法，將元數據、日志及用戶數據分配至獨立流，減少GC過程中的無效數據搬移。本次測試顯示：
• WAF對比：UH812a WAF平均值1.78，低于友商A 25%（2.38）、低于友商B 32%（2.61）、低于友商C 20%（2.22）。
• 壽命提升：WAF降低使UH812a的DWPD有效利用率提升，預計壽命延長20%以上。
圖6：多友商WAF測試結果
憶聯UH812a/UH832a技術優(yōu)勢總結
智能多流技術
UH812a/UH832a系列采用動態(tài)冷熱數據分層機制與多流協同控制技術，實現1.78超低寫放大系數（WAF），通過智能化的數據生命周期管理，顯著延長SSD使用壽命，對比各友商優(yōu)勢明顯，為高負載企業(yè)級場景提供可靠的存儲保障。
性能一致性
UH812a/UH832a在混合負載及多副本部署場景中，憑借業(yè)界領先的時延控制與帶寬穩(wěn)定性表現，有效保障業(yè)務SLA達標，關鍵指標波動率優(yōu)于行業(yè)標準。
高可靠性
UH812a/UH832a通過融合分布式存儲副本策略與糾刪碼（EC）技術，并集成SPDK DIF/DIX的端到端數據完整性保護能力，構建了多層次數據防護體系，為業(yè)務系統提供符合工業(yè)標準的企業(yè)級端到端數據保護。
典型客戶價值
在不同領域，UH812a/UH832a可為運營商、互聯網、金融等行業(yè)客戶解決特定需求與技術挑戰(zhàn)，例如：
• 為運營商行業(yè)提升存儲效率、降低成本：智能多流技術使存儲資源的利用更高效，降低運營商存儲成本，而ESSD的使用壽命提升超過20%，進一步減少更換硬件的頻率與開支。
• 保障頭部互聯網公司業(yè)務連續(xù)性和用戶體驗：性能一致性確保關鍵業(yè)務的時延和帶寬穩(wěn)定性，幫助大型互聯網公司在高并發(fā)情況下維持優(yōu)質的用戶體驗，確保對最終用戶服務水平協議（SLA）的達成。
• 強化金融行業(yè)數據安全與合規(guī)性：多層次的數據防護體系，確保金融數據的安全性和完整性，幫助金融機構滿足嚴格的合規(guī)要求，降低數據泄露和損失的風險。
結論
憶聯PCIe 5.0 ESSD借智能多流技術與深度Ceph優(yōu)化，在分布式存儲場景中展現出卓越性能與穩(wěn)定性。WAF指標顯著優(yōu)于主流競品，大幅提升企業(yè)存儲效能超過20%，是構建新一代高度可擴展的分布式存儲系統的理想選擇。
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