近日，天翼云聯(lián)合科技媒體InfoQ舉辦了以“存儲難題新解法，揭秘極致易用的HBlock”為主題的線上技術(shù)分享會。天翼云國際業(yè)務(wù)事業(yè)部研發(fā)專家武志民與存儲產(chǎn)品線總監(jiān)魏瑋以“天翼云存儲資源盤活系統(tǒng) HBlock，深挖獨創(chuàng)技術(shù)亮點與實戰(zhàn)演練”為主題，分享了HBlock在安裝部署、數(shù)據(jù)可靠性和安全性保障、混沌測試與性能分析等方面的內(nèi)容。
安裝部署超易用，打造企業(yè)數(shù)據(jù)存儲底座
隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)作為核心生產(chǎn)要素，已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基石。與此同時，數(shù)據(jù)規(guī)模持續(xù)爆炸性增長，數(shù)據(jù)類型不斷豐富，企業(yè)對數(shù)據(jù)處理與分析速度要求越來越高，帶來了一系列存儲的新挑戰(zhàn)。
盡管市場上的分布式存儲產(chǎn)品和解決方案層出不窮，但如何提高企業(yè)存儲資源利用率，同時滿足安全可靠、高性能、方便易用、降本增效等需求絕非易事。在天翼云最新發(fā)布的存儲資源盤活系統(tǒng)HBlock中，我們看到了分布式存儲的全新“解題思路”。
作為天翼云自主研發(fā)的業(yè)內(nèi)第一款全用戶態(tài)的軟件定義存儲產(chǎn)品，HBlock采用極簡設(shè)計模式，相比于傳統(tǒng)存儲存在建設(shè)周期長、安裝部署復(fù)雜、擴(kuò)容難等問題，HBlock安裝包只有170MB左右，可安裝在任何主流Linux操作系統(tǒng)上，不依賴于NTP服務(wù)器，3個命令行完成安裝部署，3分鐘即可建立數(shù)據(jù)中心級別集群，大幅降低安裝部署門檻，同時可以按需擴(kuò)容，為用戶帶來極佳的使用體驗。
與傳統(tǒng)存儲軟硬一體的模式不同，HBlock對底層基礎(chǔ)設(shè)施完全解耦，可以適配存量異構(gòu)服務(wù)器環(huán)境，解決了硬件兼容性問題，可將X86、ARM、龍芯等不同架構(gòu)服務(wù)器上的存儲資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，轉(zhuǎn)換成高性能的虛擬存儲陣列，通過標(biāo)準(zhǔn)iSCSI協(xié)議提供分布式塊存儲服務(wù)。
高可用技術(shù)架構(gòu)，保障企業(yè)數(shù)據(jù)安全
通常，人們認(rèn)為傳統(tǒng)集中式存儲的軟硬件結(jié)合模式才具有極高的可用性，HBlock用出色的技術(shù)架構(gòu)在純軟件上實現(xiàn)了令人刮目相看的高可用性。HBlock基于MPIO的“一主多備”方案，故障場景下支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路自動切換，集群中所有服務(wù)都采用冗余模式部署，數(shù)據(jù)處理過程不依賴任何時鐘服務(wù)器，使用天翼云自研的分布式租約和心跳機制進(jìn)行主備切換，從發(fā)生故障到故障發(fā)現(xiàn)，再到完成服務(wù)接管，整個過程幾秒內(nèi)就能完成。在切換過程中，分布式多控制器保證了兩個緩存之間的數(shù)據(jù)是強一致的，確保數(shù)據(jù)不丟失。
針對不同容量、不同性能表現(xiàn)、不同負(fù)載的節(jié)點及磁盤組成的集群，數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)如何分布，由HBlock的多因子權(quán)重算法來決定：針對空間總量、使用量、使用率的空間因子;針對讀寫并發(fā)數(shù)、內(nèi)存、磁盤負(fù)載的負(fù)載因子;針對時延、帶寬的網(wǎng)絡(luò)因子。三種因子通過綜合計算得出總體權(quán)重，用來確定數(shù)據(jù)存放的節(jié)點或磁盤，充分發(fā)揮各個部件的性能，同時可避免性能差、負(fù)載高的節(jié)點及磁盤成為性能瓶頸。
HBlock還通過靈活的QoS(Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量)特性來保障讀寫的服務(wù)質(zhì)量;在空間和內(nèi)存緊張時，會觸發(fā)一個平滑的降速，同時在管理側(cè)通過告警、系統(tǒng)事件、發(fā)郵件等方式通知管理員人為干預(yù)，這樣可以避免存儲資源耗盡導(dǎo)致業(yè)務(wù)突然中斷的問題。HBlock具有讀寫分離控制的機制，對于不同的資源，降速的請求是不一樣的，空間緊張時降低寫速度，內(nèi)存緊張時同時降低讀寫速度。擴(kuò)容后，由多因子權(quán)重算法決策平衡方案，負(fù)載向新節(jié)點傾斜，可靈活配置業(yè)務(wù)優(yōu)先或數(shù)據(jù)恢復(fù)優(yōu)先策略，滿足不同需求場景。
HBlock可以設(shè)置節(jié)點或磁盤級別的故障域，每個存儲卷都可以選擇糾刪碼或副本等不同的冗余方式?？梢詸z測數(shù)據(jù)靜默錯誤，保障數(shù)據(jù)完整性。另外，HBlock是面向混沌環(huán)境的設(shè)計的，在各種弱電(電源不穩(wěn)定、時鐘抖動、CPU降速)、弱盤(老化降速、讀寫失敗)、弱網(wǎng)(網(wǎng)卡降速、丟包、錯包)等情況下，通過分布式租約、實時感知故障、多因子空間分配、壞盤后快速重構(gòu)等技術(shù)手段確保數(shù)據(jù)不丟。
高性能實戰(zhàn)表現(xiàn)，激活企業(yè)數(shù)據(jù)潛力
HBlock的存儲性能表現(xiàn)優(yōu)異，單卷IOPS可達(dá)15萬次、讀寫延遲200微秒的性能表現(xiàn)完全能夠勝任多種業(yè)務(wù)場景的性能需求，并支持1024節(jié)點彈性擴(kuò)展和PB級存儲資源池。HBlock之所有具有如此出色的性能，要歸功于領(lǐng)先的分布式多控制器架構(gòu)和智能調(diào)度算法，通過多模式寫緩存與讀緩存的設(shè)計來實現(xiàn)高性能。
HBlock具有WriteBack、WriteThrough、WriteAround三種寫緩存模式，可以根據(jù)不同場景的讀寫需求來動態(tài)調(diào)整;同時，HBlock會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)距離和節(jié)點負(fù)載選擇最合適的節(jié)點，將數(shù)據(jù)放在緩存中，避免對磁盤頻繁的小IO操作，更好地發(fā)揮存儲介質(zhì)的性能。
通過與開源Ceph的對比測試發(fā)現(xiàn)，在1MB大IO、三副本讀寫的場景下，HBlock讀帶寬300多兆，寫帶寬350多兆，是Ceph的2倍以上。隨機讀、隨機寫的帶寬也是Ceph的1倍以上。用4K小IO進(jìn)行讀寫，HBlock性能表現(xiàn)有更突出的優(yōu)勢，單線程讀寫場景下HBlock的讀、寫、隨機寫性能均為是Ceph的3-5倍。即使是在32個并發(fā)的場景下，HBlock的性能也是Ceph的1-2倍。而EC更是HBlock的優(yōu)勢領(lǐng)域，用EC2+1模式代替三副本模式，HBlock的性能可以達(dá)到Ceph的5倍以上，在空間使用率方面，得盤率由33.3%翻倍，達(dá)到66.7%，可在提升性能的同時顯著降低存儲成本。
福利來了!HBlock嘗鮮活動震撼發(fā)布!
為幫助更多政企客戶高效、低成本搭建軟件定義存儲平臺，天翼云推出了HBlock嘗鮮活動，嘗鮮期內(nèi)用戶將有機會免費使用HBlock。
活動規(guī)則如下：
報名時間：2023.8.21-2023.10.31
用戶特權(quán)：嘗鮮期報名且激活授權(quán)的用戶，將獲得上限1PB、1024節(jié)點的永久免費License，歡迎企業(yè)客戶、集成商伙伴踴躍報名!
特別說明
免費嘗鮮版本為HBlock 3.4版本，HBlock支持PB級部署，用戶需自行準(zhǔn)備硬件設(shè)備，天翼云提供HBlock重大缺陷修復(fù)、郵件和電話咨詢服務(wù)，但不提供產(chǎn)品新增功能，嘗鮮期內(nèi)報名未激活授權(quán)或嘗鮮期后報名需正常付費。
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