浪潮存储登顶SPC-1，兼顾“性能”与“可靠”的双料王者

浪潮存储资深架构师 叶毓睿、明勇

对于人类社会而言，最有价值的是人才；

对于数字世界而言，最有价值的是数据；

对于承载数据的存储而言，最重要的是稳定。

浪潮存储在提供极致性能的同时（最新的SPC-1数据，16控存储超752万IOPS，8控存储超330万IOPS，均在各领域居全球第一），让人印象深刻的还有它的稳定，下面我们就来解析一下浪潮存储在SPC-1里的极致稳定表现。

SPC组织是存储行业最专业的测试机构，对于运行在线类业务的存储，推出了SPC-1测试规范，测试内容主要包括metrics（包含Sustain长稳测试、Repeat压力测试）、persistence测试，其中metrics主要关注存储系统的性能和稳定性，persistence主要关注数据一致性和系统可靠性。测试流程如下图：

SPC-1测试流程

SPC-1的负载由3个ASU（应用存储单元组成），3个ASU模拟了不同的应用存储区域，包括临时存储区域ASU1、固定存储区域ASU2，日志存储区域ASU3，一共对应8个IO stream，业务模型如下图：

整个SPC-1测试既非常科学，又非常严格，涵盖了存储系统会遇到的各种压力模型，最真实的反映了客户在线业务的需求，除了性能这一指标外，在系统稳定性和可靠性上也提出了极高的要求，比如8小时的持续烤机测试，不同负载下的稳定性测试，静默测试，循环压力测试，反复掉电测试等，中间不能出现任何问题，浪潮存储经受住了严格考验，交出了一份令人满意的答卷。

为什么浪潮存储能做到极致稳定呢？

下面我们就从方案架构、软件架构、硬件架构、可靠性测试等方面来逐一剖析。需要特别说明的是，我们关注存储的稳定性的时候，许多人只是注意到存储方案和软件架构，实际上存储硬件，如架构、设计、工艺，是否能经受严苛的环境和极限的考验，也同样重要，在本文的后面会详细阐述浪潮存储从架构及软硬件方面如何确保稳定性的。

其一，如何从存储方案上做到极致稳定

首先从方案架构来讲，浪潮存储提供了业界最为丰富的方案级的存储保护策略，比如同步异步复制、双活、两地三中心等功能。

在短距离（<300公里）场景下，浪潮提供存储双活和同步复制解决方案，并且在业内创新性的实现了免网关双活（如下图右所示），减少了IO路径，降低了时延，更重要的是，减少了故障点，提高了系统稳定性，两种方案对比如下图：

代表厂家（网关双活）：EMC VPLEX

代表厂家（免网关）：浪潮存储 等

在远距离场景下（>300公里），浪潮提供异步远程容灾方案，利用高性能磁盘阵列的高级数据复制功能，实现超远距离的数据远程复制。

浪潮存储的异步远程容灾方案

针对最关键的业务，业务连续性和数据安全性要求非常高，浪潮提供了两地三中心存储解决方案，在生产机房做双活高可用，同时在异地做远程数据容灾，最大程度的保障了业务连续性和数据安全性。

两地三中心存储解决方案

其二，如何从软件架构上做到极致稳定

从软件架构讲，为了做到极致稳定，浪潮存储采用了统一、极简的平台，可以在一套软件栈上实现SAN和NAS的统一，实现基于机箱带内管理和带外管理的统一，实现独立机头和盘框一体架构的统一，实现本地存储和异构存储的统一，除此之外，浪潮在很多软件特性上也做了独有的创新：

浪潮存储采用统一、极简的存储软件栈

1、 所有功能模块，均采用轻量级用户态模式，减少了用户态与内核态的直接交互，大大降低了对内核的影响。一旦进程发生故障，可以在用户态进行进程重新拉起，进行轻量级的故障恢复，不必进行控制器复位操作， 从而实现系统的IO连续，不中断，提高了系统的稳定性

2、 采用分布式Raid，无单独的热备盘，硬盘故障时其他所有硬盘同时参与重构，大大降低了硬盘重构时间，降低了二次故障带来数据丢失的风险

3、 所有固件可在线升级（比如BIOS、CPLD、Oses、FW、BMC等），确保客户业务平稳运行，最大程度的降低了升级操作对客户业务的影响

4、 丰富的故障检测手段，比如软件版本检测、误码检测、带宽检测、速率检测、慢盘检测等，可以确保系统在出现任何故障的时候，能第一时间找到问题根因，快速更换故障部件，尽快使系统恢复稳定

5、 丰富的存储安全特性，比如本地复制、克隆、快照、镜像等，确保存储安全稳定

6、 针对SSD的应用，业界一直有个难题，就是如何在SSD上实现数据均衡分配，浪潮存储针对SSD进行单独的固件优化，会选择较新的颗粒进行擦写，较老的随后擦写，实现全局智能动态均衡，延长SSD寿命

（编辑：武汉站长网）

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