存儲解決方案所使用的開源構建塊是一個復雜的部件組合，很難組裝和使用。這種復雜性往往會阻礙這些解決方案的快速開發(fā)、評估和部署。為了解決這一問題，Solidigm與Intel、StarWind、存儲性能開發(fā)工具包 (SPDK）社區(qū)，以及其他行業(yè)合作伙伴合作開發(fā)了一個參考存儲平臺。該平臺將有助于促進全行業(yè)的協作，并能夠輕松評估和采用目前正在開發(fā)的數據放置技術，例如分區(qū)命名空間（ZNS，Zoned Namespaces）和靈活數據放置（FDP，Flexible Data Placement）。
該參考平臺使用商用服務器，這些服務器搭配由SPDK和云存儲加速層（CSAL，Cloud Storage Acceleration Layer）組成的開源軟件棧，作為基于主機的閃存轉換層（FTL）。本解決方案簡介討論了Solidigm如何使用此參考平臺來展示新發(fā)布的Solidigm? D5-P5336 61.44TB四層單元（QLC）SSD的高密度存儲所帶來的前所未有的總擁有成本（TCO）優(yōu)勢。
參考存儲平臺的優(yōu)勢
該參考存儲平臺是一個開放、可擴展的高性能平臺，支持硬件和軟件供應商快速創(chuàng)新（使用高密度 QLC、基礎設施處理器（IPU）和數據放置技術等）。此外，該平臺還能讓系統(tǒng)集成商和最終客戶在完全實施的解決方案界面中無縫評估和采用這些創(chuàng)新技術。平臺供應商和獨立軟件供應商（ISV）可以通過增值創(chuàng)新來擴展開源平臺的功能，以創(chuàng)建自己的專有設備和解決方案。
CSAL 可以實現什么？
基于CSAL主機的FTL將Solidigm高密度QLC SSD的使用擴展到混合工作負載。CSAL通過以下四個核心功能來實現這一目標：
1. 寫入整形可減少 SSD/DRAM內存占用。Solidigm超密集SSD有助于降低DRAM成本，同時保持TLC讀取性能。CSAL為新出現的數據放置接口設計了與間接單元（IU）大小相匹配的寫入方式，為混合工作負載帶來了TCO優(yōu)勢。
2. 通過池化來提高容量和性能利用率。CSAL支持在多個云應用程序/租戶之間共享大型SSD，從而提高容量和性能利用率。
3. RAID可增強數據保護和可靠性。CSAL正在開發(fā)一種完全條帶化RAID5實施方案，在提高數據保護和可靠性方面，其效率比傳統(tǒng)RAID5高2倍。
4. 減少多租戶環(huán)境中的寫入放大。在多租戶云環(huán)境中，混合數據放置會導致過度寫入放大。CSAL正在開發(fā)的是數據放置技術的集成。通過優(yōu)化數據放置、聚合寫入和調度輸入/輸出（I/O）操作，CSAL有助于實現真正的多租戶隔離，并有助于提高QLC性能和耐用性。
CSAL的性能與TCO優(yōu)勢
在使用Solidigm QLC SSD的測試平臺中，密度的提高帶來了顯著的TCO優(yōu)勢。例如，在大數據本地磁盤實例第3代節(jié)點中，用Solidigm D5-P5316 QLC SSD取代基于硬盤的大數據本地磁盤實例第2代（D2C）本地磁盤存儲節(jié)點，前者的性能和密度是后者的兩倍。D5-P5336 61.44 TB QLC SSD延續(xù)了這一趨勢，其密度是D5-P5316的4倍，通過更低的資本支出、更小的數據中心內存占用，以及隨后對維護人員及相關設備、布線和電源的需求減少，TCO降低了1/2。
為了客觀地評估使用此參考平臺的新型最高密度QLC SSD，Solidigm將一個具有10個Solidigm TLC SSD（不含CSAL）的系統(tǒng)與一個使用CSAL的3 SLC SSD+7 QLC SSD配置進行了比較。后一配置使用三個800GB Solidigm第一代SLC SSD和七個61.44TB D5-P5336 SSD作為容量層）。Solidigm使用4KB 70/30讀/寫工作負載，使100Gbps網絡的利用率達到80%。CSAL利用SLC SSD作為緩存/寫入緩沖器，從而能夠將寫入工作負載有效調整為順序寫入。
CSAL架構
這兩種配置都能實現所需的網絡飽和度。雖然TLC SSD可以提供更高的原始性能，但網絡瓶頸會導致剩余帶寬無法利用，這從本質上造成兩種配置提供相同的性能（見表1）。
表1.CSAL測試結果比較
Solidigm開發(fā)了一個內部模型來量化D5-P5336 QLC SSD密度的TCO優(yōu)勢。表2中的高級比較表明，相比TLC配置，D5-P5336 QLC SSD可以提供相同的性能，而TCO卻降低了35%。
表2.CSAL TCO比較
結語
CSAL軟件是開源的，解決方案架構不局限于任何特定的硬件架構，可以部署在包括 Intel、AMD、ARM、IPU/DPU、GPU 等在內的各種服務器架構上。Solidigm邀請平臺供應商和最終用戶在其設備和解決方案實施中使用參考存儲平臺。整個存儲行業(yè)的創(chuàng)新者都可以使用該參考平臺并在此基礎上進行構建，從而確保提供一個強大的平臺來展示、評估并加速采用新的存儲解決方案。
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