英特尔傲腾:在传统内存与存储之间架起一座“桥”

英特尔傲腾:在传统内存与存储之间架起一座“桥”
2020年08月06日 16:49 科技正能量

在整个计算机系统当中,内存离CPU最近。内存计算和数据库计算,以及实时计算,都需要大量内存的应用,如果基于DRAM本身去扩展内存,不仅会受限于DRAM成本的问题,也会受限于DRAM扩展内存的设计问题。

正是有了傲腾持久内存的引入,解决了大内存的难题,使得IT基础设施平台能够及时响应业务增长与数据响应的效率,能够不断地响应数据快速处理的需要,同时又降低了成本。

今年疫情期间,我们可以看到大量的创新技术应用到实际场景之中,以及包括远程办公、在线教育、在线医疗等新需求快速的涌现,无疑都极大的加速了企业数字化转型的步伐。

这些巨大的变化背后,都有同一种“隐形”的力量在做支撑,这就是计算力。特别是随着“从云到边缘”的逐渐落地,大大扩展和延伸数据范围的同时,也让数据的挖掘和分析变得十分复杂,更对计算架构、存储分析乃至存储管理都提出了更大的挑战。

因此,未来数据中心的数据存储在哪里,以什么样的方式存储,才能带来计算的高效?同时,在效率增加的同时,又要如何平衡好随之而来增加的大量成本,这越来越成为了困扰很多企业的新难题。

那么,在后疫情时代,数据中心的效率与成本之间,如何能够实现“鱼和熊掌”兼得的平衡术呢?

效率与成本的平衡

我们知道,数据中心中通常的规则是效率越高,成本就越高,那么企业就必须要平衡效率和成本之间的关系,要么牺牲效率,要么牺牲成本。但事实上,要做到这种平衡关系却很难,往往存在的一个有趣现象是,要么是配置不足,要么是配置过度。

一方面,从配置不足看,数据中心的运维管理人员都明白,基础设施需要现代化、应用必须更快地提供洞察、数据不断增加且遍布各处使得工作负载迅速扩大。这些因素都会对资源提出需求,但由于很多客观的因素,特别是担心对总体拥有成本带来“负面影响”。因此,即使资源或者配置不足,很多运维管理人员对此也“心有力而于不足”。换句话说,对很多企业而言,降低成本和优化关键性能指标(包括资源利用率)的压力将长期存在。

另一方面,从配置过度看,由于数据中心往往会经历周期性波动和偶发高峰,内存不足会导致磁盘交换,从而产生性能瓶颈。所以,即使实际利用率很少达到高峰水平,很多运维人员仍会采取扩大内存容量以应对峰值负载的策略,由此又出现了一个配置过度的问题。

调研机构ControlUp在2018年发布的一份报告显示,77%的服务器存在过度配置的现象。同时,在调查涉及的所有服务器中,服务器的平均过度配置程度达 55%。更重要的是,调查还显示,不到五分之一的服务器为峰值负载和增长分配了大小合适的内存。

这也让企业不得不去思考,是不是有更好的解决方案,既能够满足高效的追求,也不会大幅度提高成本呢?在此背景下,英特尔傲腾持久内存(Optane PMem)“应运而生”,它可以在大内存需求的应用场景下,提供更多的使用模式和更优的性价比。在满足高效的同时,也能有效降低成本,是一种“鱼和熊掌”都可以兼得的解决方案。

目前,英特尔傲腾持久内存可提供三种模式以适应不同场景的需求,包括App Direct Mode(AD)、Memory Mode(MM)和App Direct Mode 双重模式。

英特尔傲腾持久内存提供三种使用模式

一是,AD模式下的英特尔傲腾持久内存可以用作非易失性(持久)存储。持久特性不仅可以在断电时保护数据,还可以缩短应用重启时间并提高应用的性能,因为内存不再需要被 持续刷新到存储设备中;二是,MM模式下的英特尔傲腾持久内存能使用户经济高效地扩展易失性系统内存,从而增加虚拟机密度和可供应用使用的内存量;三是,双重模式(即AD+MM)下,一部分内存可以用作非易失性(持久)存储,其他部分则可用作高速易失性系统内存。

不难看出,这就为企业数据中心效率和成本之间的平衡探寻到了一种全新的模式,同时也为企业的数字化转型提供了更为坚实的基础。

“鱼和熊掌”兼得

接下来,我们不妨通过一个实际案例,来更加详细的了解一下英特尔傲腾持久内存是如何施展这种“平衡术”的。

作为一款风靡世界的游戏《我的世界》的托管商,Nitrado发现,类似像《我的世界》这样的游戏,对计算和内存资源的要求越来越高,但消耗的资源并不对称。比如在单个处理器有20到24个内核的双路服务器上,CPU 利用率还没有达到高峰,系统内存就已经耗尽,这就限制了Nitrado在服务器上所能托管的游戏实例数量,并导致计算资源闲置。

面对这种挑战,Nitrado 有两个选择:要么是购买性能略逊色的处理器,或者为服务器增加更多DRAM 内存,但性能不够出色的服务器必然降低用户体验,而增加更多DRAM内存却会大幅提升成本,但是,内存价格通常不会随 DRAM 线性扩展,而是很快就会昂贵得令人却步。

因此,Nitrado 寻求的解决方案是需要能够以高性价比大幅扩展系统内存,而不会造成成本压力或在游戏过程中降低系统性能和用户体验。通过选型对比,Nitrado 最终决定选择英特尔傲腾持久内存。

英特尔傲腾持久内存为Nitrado带来的优势是,它可以在传统的数据中心级内存和存储分层架构中加入全新而灵活的内存层。同时,其内存模式让每个插槽可添加多达3TB的内存,单台服务器最高可安装 6TB英特尔傲腾持久内存。这样不但大大提升了服务器的CPU利用率,同时单个服务器的游戏实例数得以增加,降低了 Nitrado的总体拥有成本,还能保持良好的游戏性能。

英特尔傲腾持久内存让Nitrado能够在降低成本的同时将性能保持在高位

现在,经过这种配置优化之后,Nitrado发现单台服务器并发运行的《我的世界》实例数从182 增加到至少500个,等于将游戏实例密度增加了175%,而CPU 利用率从40%攀升到85%,由此减少了总体拥有成本。大内存又带来更多扩展机会,为将来的业务扩张提供灵活性,服务更多客户。

Nitrado 的案例表明:使用英特尔傲腾持久内存扩展系统内存,可以显著提升数据中心效率,为客户和最终玩家造福;同时,游戏开发者不再受内存资源所限,而这正是英特尔傲腾持久内存的“魔力”所在。

架起一座新“桥梁”

今天,无论是在私有云的虚拟化环境之下,还是在混合云部署的模式下,客户也都能够轻松享受到由英特尔带来的“福利”,通过和VMware微软的通力合作,英特尔正以技术创新大幅度提升数据中心的效率,并且让客户无惧“成本”带来的挑战。

具体来说,在VMware虚拟化环境下,特别是那些把Microsoft SQL Server 等数据库应用跑在VM虚拟机中的用户,就可以通过英特尔傲腾持久内存三种创新的模式,突破 DRAM 限制并扩展内存容量,从而获得诸多益处。

可以看到,英特尔通过对两个并排运行的VMware vSphere系统进行了一项测试,其中一个系统采用768 GB DRAM的配置,另一个系统则采用192 GB DRAM和 1 TB 的英特尔傲腾持久内存。

英特尔傲腾持久内存将VMware虚拟机密度提高多达 25%

数据显示,仅采用 DRAM 的平台在满足 SLA 性能水平的条件下可支持的虚拟机数量为152个;而采用英特尔傲腾持久内存的平台,可在相同的性能水平下支持的虚拟机多达190个,单个节点的虚拟机数量增加了25%;此外,采用了英特尔傲腾持久内存的配置还使单个虚拟机的硬件成本降低了17%。

同样,在混合云环境中,微软将英特尔傲腾技术和英特尔傲腾固态盘引入Azure Stack HCI,也大大提高了企业和机构提高数据吞吐量、减少延迟、经济高效地增加了内存容量。

测试显示,在模拟 Microsoft Storage Spaces Direct 上的多虚拟机环境的工作负载时,与仅使用 SATA 固态盘的解决方案相比,将英特尔傲腾固态盘添加到Azure Stack HCI后,可在减少一台服务器的同时将响应时间提速 26.6%,IOPS 提高多达 52.9%。

Azure Stack HCI引入英特尔傲腾技术,提高了数据吞吐量并减少了延迟

此外,对于内存密集型工作负载,英特尔傲腾持久内存提供的优势可超越仅配置 DRAM 的方案。测试显示,通过使用“内存模式”下的英特尔傲腾持久内存,能够经济高效地扩展Azure Stack HCI的系统内存,将单节点的虚拟机数量增加多达36%,不仅增加了Azure Stack HCI集群的虚拟机密度,同时显著降低了成本。

总的来说,全新的英特尔傲腾技术,在传统内存与存储之间架起一座桥梁,不仅使数据中心效率与成本之间得到平衡,同时也可以让新技术应用变得更简单,并满足多种内存密集型工作负载,更好的帮助企业迎接数字化转型的挑战。

从这个角度来看,在后疫情时代,追求数据中心更好的效率,同时降低成本带来的挑战,企业可以通过选择英特尔傲腾持久内存的“加持”,而它也能够真正为企业的数字化转型之旅提供更为强大的驱动力

财经自媒体联盟

新浪首页 语音播报 相关新闻 返回顶部