阿里云POLARDB：创新的云托管数据库

关系型数据库作为云托管服务应用广泛，称为数据库即服务(DBaaS)解决方案。不过基于云的RDBMS可能本身存在难题。因此，云托管关系型数据库解决方案必须实现数字转型。常见的数据库有MySQL和Oracle数据库，但不管是内部托管，还是云托管，它们可能均难以保护、管理和扩展，而且可能达不到所需性能和服务质量(QoS)。阿里云开发并推出了创新型的商业级云托管关系型数据库POLARDB，解决了这些问题。POLARDB以分布式共享存储架构为基础，并使用了英特尔傲腾DC固态盘和英特尔3D NAND固态盘。

云托管数据库的传统难题

在公共云计算环境中，用户数量、用户服务和数据量的增长可能会带来二进制日志文件备份、性能、迁移、延迟等问题。扩展、备份和迁移数据所需的时间随着数据量增长而延长。备份TB级数据需要几个小时，甚至几天的时间。升级、扩展、备份和数据迁移可能需要数据库下线并重新启动，这可能会影响企业、企业用户及企业IT人员。维持每日业务运营可能需要大量CPU资源，再加上数百万个事务，可能产生延迟，导致性价比下降。

POLARDB重新打造了数据库云托管服务

POLARDB采用的软件定义扩展系统具有创新性，它使用了快速、低延迟的英特尔傲腾DC固态盘和低成本、高容量的英特尔3D NAND固态盘。企业如果数据量大，而且不断增长，又始终要求低延迟、高吞吐量、高QoS以及良好的性价比，则可从POLARDB获益。

POLARDB的架构保证吞吐量高，最高可达到标准MySQL 5.6和5.7版本在基于NAND的PCIe和NVMe固态盘上运行时的吞吐量的6倍之多。不仅如此，POLARDB可以实现高达一百万每秒输入/输出(IOPS)，而且只有毫秒级的延迟。POLARDB还可以在10分钟内按需纵向或横向伸缩。

▲借助英特尔傲腾DC固态盘和英特尔3D NAND固态盘，阿里云实现了更高性能和更低延迟。

英特尔傲腾DC固态盘优化了存储性能

POLARDB分布式存储设计与英特尔傲腾DC固态盘和英特尔3D NAND固态盘相结合，实现了较高的存储效率、高QoS、高IOPS、高吞吐量和始终如一的性能。英特尔固态盘还有助于降低成本，调优性能。英特尔傲腾DC固态盘帮助阿里云消除了数据中心存储瓶颈，可容纳更大、更经济实惠的数据集，加快了应用速度，降低了对延迟敏感型工作负载的事务成本，同时降低了POLARDB数据中心总拥有成本。

POLARDB在软件层将高速、高容量的英特尔傲腾DC固态盘和高吞吐量的英特尔3D NAND固态盘结合起来，实现了一个混合型存储层，可以始终实现低延迟、高吞吐量、高QoS，而且与存储层只使用英特尔3D NAND固态盘相比，整体性价比高出很多。借助英特尔傲腾DC固态盘和英特尔3D NAND固态盘，阿里云实现了POLARDB每秒查询数(QPS)提升30%，改善了客户体验。

青云QingCloud用英特尔存储“黑科技”加速关键业务高性能存储系统

随着“云时代”的到来，如何有效管控和利用企业拥有的海量数据已成为业界关注的焦点。在青云QingCloud看来，对于存储系统而言，核心点无外乎4个：性能、安全可靠、可扩展和成本。作为国内为数不多的全栈云ICT服务提供商，青云QingCloud在推出“一站式混合云”“超融合系统”等云服务架构产品之余，也在存储领域发力，在合作伙伴英特尔公司的支持下，协力推出了全新的分布式块存储系统QingStor NeonSAN。该产品凭借企业级的高性能、低延迟与出众的横向扩展能力，帮助青云QingCloud在云服务版图上增添了重要的板块。

容量与性能的均衡：英特尔傲腾固态盘＋英特尔CAS

众所周知，支持分级存储的分布式存储系统要具备高性能，就必须高效地对缓存进行读写。影响此类分布式SAN部署方式性能的因素在于缓存性能和系统管理缓存的能力。为此，青云QingCloud引入了英特尔在这两方面的领先技术。

由全新的英特尔傲腾固态盘DC P4800X担任的缓存（Cache），在QingStor NeonSAN上发挥出了惊人的性能表现。这款傲腾固态盘在低延迟和稳定性方面的性能表现远超传统NAND介质固态盘，尤其适用于电商、金融、保险等多用户、高并发的OLTP场景，而且NeonSAN目前采用的英特尔傲腾固态盘DC P4800X 375GB版本的DWPD高达30（DWPD的英文全称为Drive Writes Per Day，指在预期寿命内可每日完整写入SSD所有容量的次数），保证了用户系统的有效生命周期。

为使英特尔傲腾固态盘在QingStor NeonSAN中发挥出更大效能，青云QingCloud还引入了英特尔针对缓存性能优化开发的另一项专有技术—英特尔CAS。通过英特CAS的介入，应用服务器可始终用最快的速度读到最“热”的数据，这对于冷、热数据比例越来越悬殊的企业数据中心来说非常重要。青云QingCloud进行的一项英特尔CAS对比测试也有力地证明了上述观点。

在QingStor NeonSAN上进行的FIO(一款IO测试工具)测试中，通过执行4K随机读写测试，英特尔CAS＋数据中心级英特尔傲腾固态盘的组合，无论是在WB（回写）模式，还是在WT（直写）模式，其IOPS性能都远超未加组合的对比测试组。在WB模式下，英特尔CAS与英特尔傲腾固态盘的随机写性能甚至达到了对比测试组合的23倍之多。

极致的存储性能表现：全闪存＋SPDK

QingStor NeonSAN的另一种部署方案是面向超高性能、低延迟的企业应用场景。为此，青云QingCloud给出了“全闪存配置”方案，而这个方案的主角是英特尔固态盘DC P4510。这一符合NVMe接口规范的固态盘产品，采用了英特尔3D NAND技术，与上一代固态盘或传统HDD硬盘相比，其IOPS性能有了质的飞跃，同时能耗与故障率也有显著下降。

一项来自第三方测评机构的数据显示：配置为全闪存的QingStor NeonSAN在单应用压力时，4K/8K随机读写性能均接近或超过100K IOPS，且平均响应时间低于0.8毫秒。同时随着QingStor NeonSAN卷数量的增加，其性能也会随之线性增长，在配置4个NeonSAN卷时，4K随机读写和8K随机读性能可达到30万IOPS左右，8K随机写性能则超过25万 IOPS，平均响应时间低于1毫秒。

基于NVMe规范的英特尔固态盘在为用户提供高吞吐、低延迟存储能力的同时，英特尔推出的面向固态盘存储产品的英特尔存储性能开发套件（IntelStorage Performance Development Kit，英特尔SPDK）也在以各种创新技术提升存储软件的性能。

如图所示，在一项针对英特尔SPDK用户态驱动与内核驱动的对比测试中，单处理器核心搭配SPDK后可令8块英特尔固态盘“火力全开”，而内核驱动要达到类似水准，则至少需要配置8个处理器核心。

Server SAN搭配英特尔傲腾技术，打造四川电信高性能计费存储系统

高速增长的业务对中国电信的各项支撑系统，特别是位于核心的计费系统，提出了严峻考验，在人口密集、业务繁忙的四川省尤为明显。以计费系统中的核心网元余额管理中心系统为例，其每日REDO日志数据归档量高达3TB，如此频繁密集的数据提交，使四川电信旧有ABM系统的存储系统倍感压力。

为适应新的业务形态和业务高速发展带来的挑战，四川电信与英特尔公司携手，在双方派出的专家团队的支持下，根据四川电信旧有ABM系统存储系统的使用状况和未来发展目标，制定了全套行之有效的存储系统升级方案。新方案中，四川电信导入了面向数据中心的英特尔傲腾固态盘DC P4800X为其提供加速。

新架构＋新产品

基于软件定义存储（Software Defined Storage，SDS）理念的Server SAN架构，正成为众多企业构建新一代存储系统的首选。在此次优化升级方案中，四川电信率先进行了架构变革上的尝试。新的四川电信ABM系统存储系统采用了全新的Server SAN架构，并通过基于Infiniband标准的iSER（iSCSI Extensions for RDMA）存储协议进行互联，传输带宽达到56Gbps，远超旧系统。

基于SDS的Server SAN架构为四川电信运维团队带来了不错的管理便捷性和扩展能力。在系统上线后，四川电信只需要根据业务的发展步骤，计算出相应的存储、计算模块需求，并予以添加即可，无需再对存储系统进行繁琐地升级，这不仅能有效降低运维复杂度，还可以大大降低成本。

作为一类典型的联机事务处理应用，ABM系统中REDO数据的提交操作具有高并发、数据量大、响应速度要求高等特点。为此，四川电信选择了英特尔傲腾固态盘DC P4800X，来保障REDO数据的安全高效稳定操作。

英特尔傲腾固态盘采用了先进的存储介质，以及一系列英特尔先进系统内存控制器、接口硬件和软件进行构建，可以比传统NAND介质固态盘提供更好的I/O性能与更稳定的I/O QoS。尤其在OLTP类应用上，英特尔傲腾固态盘产品一贯有着其他固态盘产品无法企及的性能表现。

在四川电信的部署实践中，英特尔傲腾固态盘DC P4800X同样表现出众。与同样部署在四川电信ABM系统中的英特尔固态盘DC P4500（基于3D NAND介质）相比，其IOPS是后者的10倍左右，此时从存储节点侧来看，其磁盘利用率仅上升1%左右。而在FIO（一款IO测试工具）测试中，当DC P4500磁盘利用率达到40%时，DC P4800X磁盘利用率仍然仅保持在20%左右。同时，在四川电信关注的log file sync等待事件指标上，英特尔傲腾固态盘DC P4800X更是达到0.7ms，仅为旧有系统的一半。

不仅如此，英特尔傲腾固态盘在I/O QoS稳定性上也获得四川电信的好评。当面对数据提交压力时，DC P4800X不仅在IOPS指标上表现突出，而且在抖动率上也远比P4500更加平滑，这正是OLTP业务非常看重的一点。英特尔傲腾固态盘为四川电信ABM系统存储系统提供的另一项“杀手锏”则是其硬盘每日写入次数（Drive Writes Per Day，DWPD）性能，作为衡量固态盘使用寿命的“金标准”，它将直接影响用户的运维效率和TCO。

四川电信ABM系统目前每天的REDO数据在采用ASM NORMAL冗余方案后为6TB，如果单盘容量为350GB，则DWPD为5.7。要知道，普通的固态盘产品DWPD仅为1~3，这也就意味着每年都需要更换固态盘，这显然在效率和费用上都是客户所无法接受的。而英特尔傲腾固态盘DC P4800X高达30的DWPD设计，则让其能够放心地在固态盘的整个生命周期内使用。