為大規模部署而生 京東云攜手希捷打造新一代云服務器
來源:京東云 編輯:QQ123 2021-04-20 14:42:27 加入收藏 咨詢

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根據統計,大容量EB級數據的復合年均增長率將高達35%。大容量存儲產品應需而生,成為海量數據的有效載體。到2026年,大容量機械硬盤將會存儲65%以上的EB級數據。尤其核心及邊緣的企業數據,超過80%將存儲于機械硬盤。
如何保障硬盤性能,讓硬盤和服務器實現高度“契合”,實現系統性能最大化?京東云和希捷攜手合作,共同開啟了京東云第二代服務器的設計和測試。
機械硬盤的進階之路
不斷擴張的存儲需求推動了機械硬盤的技術飛躍。表面看,機械硬盤看似平平無奇,但內里卻另有乾坤,是高度精準、精密的工程奇跡,其容量和性能跨越的每一個新臺階背后,都蘊含著技術方面的破繭進化。希捷成立40多年以來,一直專注的一件事就是硬盤技術研發,實現容量和性能突破。
磁記錄技術是硬盤進化的有力見證。磁記錄技術歷經了以磁感應磁頭、磁阻磁頭、巨磁阻磁頭等為代表的水平磁記錄(LMR)技術,之后進化到當前業界主流的垂直磁記錄(PMR)技術,以及由希捷研發的行業公認的新一代磁記錄技術——熱輔助磁記錄(HAMR)。硬盤的面密度隨之也一路飆升,水平磁記錄技術面密度極限約為110Gb/平方英寸,采用垂直磁記錄的希捷銀河(Exos)18TB面密度高達1.1Tb/平方英寸,而希捷的熱輔助磁記錄(HAMR)技術能夠為磁盤帶來20%的年度復合容量增長,可實現1.2至4Tb/平方英寸的面密度,單碟容量未來將有望達到7TB。
2020年底,憑借HAMR技術,希捷已經交付單盤容量為20TB的硬盤,幫助企業級用戶、云計算與超大數據中心有效提升存儲容量,并降低總體擁有成本。
精密硬盤更需“志同道合”的服務器
硬盤容量的大幅提升、封裝技術的革新,使得硬盤內的盤片間距、磁頭間距越來越小,磁頭定位更高、磁道密度越來越大,舉例來說,一張紙的厚度就能容納高達1600條磁道。
硬盤精密度越高,其對外部環境的振動、噪聲的敏感度就越來越高。以風扇對硬盤的影響為例,首先,高轉速風扇的聲波噪音可以通過空氣傳播到硬盤結構表面;其次,風扇工作時產生的振動也會通過服務器內部的機械結構進行傳播,影響硬盤磁頭定位,導致硬盤的性能受損。因此,硬盤精密的工藝決定著對工作環境更為嚴苛的要求。
充分認識到了高精度的硬盤需要非常精密嚴格的工作環境,那么,如何讓硬盤和服務器各個模塊“守望相助”、實現系統性能優化,成為了京東云在其第二代服務器研發和設計中重視的問題之一。為了保障硬盤性能,讓硬盤和服務器實現“契合”,京東云和希捷攜手合作,共同開啟了京東云第二代服務器的設計和測試。
實力設計+嚴謹驗證=性能釋放
針對風扇這一服務器內對硬盤造成主要干擾的器件,京東云與希捷攜手,借助希捷C3實驗室的仿真及測試環境,共同進行了大量研究和測試工作。C3實驗室是希捷為企業級和云計算產品進行性能驗證和測試而建立的實驗室,擁有行業領先的測試環境,在京東云全新架構服務器產品開發過程中功不可沒。
基于這些測試結果,綜合評估行業生態就緒情況、成本、易實現性、測試表現等多種因素,京東云最終采用了創新的服務器架構和散熱設計,將散熱風扇從傳統的機箱中部,移到了機箱尾部。這一設計最大限度加大了風扇和硬盤的間距,系統內部的內存、散熱器及導風罩可以對風扇的聲壓進行有效阻隔,加上風扇轉速控制,最大限度降低風扇聲壓及振動對硬盤性能的影響,從而顯著降低磁盤的讀寫失誤,保障硬盤性能和穩定性。為了補償這一調整帶來的后部I/O擴展性損失,京東云在系統設計中大量引入了模塊化設計,在系統的前、后、內部空間內提供了可靈活置換的I/O擴展模塊,最終成功使得系統I/O可擴展性方面依然滿足業務需求。
希捷C3實驗室對產品的硬盤性能進行了實際測試驗證。實驗結果顯示,采用這一設計方案,即便風扇在100%轉速下,部署于服務器中的希捷銀河(Exos)X18企業級硬盤的性能依然毫發無傷,仍然可以達到峰值,系統性能釋放能力堪稱卓越。相比之下,傳統服務器架構,4K隨機寫性能則會跌落到80%。
京東云硬件研發負責人陳國峰稱:“希捷在數據存儲領域深耕已久,為我們第二代服務器性能的飛躍提供了有力的支持,包括在硬件性能提升以及希捷獨有的實驗室資源等方面的支撐。有了這些幫助,京東云能夠在系統架構和設計層面做出更多創新和探索,新一代服務器才能夠實現高效、靈活、低TCO及高性能,最終滿足當下和未來數據中心多樣化海量業務的需求。”
此次測試中,希捷為京東云服務器配載的大容量希捷銀河(Exos)X18企業級硬盤實現了系統容量提升、部署復雜性降低、成本效應優化等多重優勢,保障了數據中心能夠以高效經濟的方式進行擴容,全面滿足了京東云數據中心對于存儲解決方案的多重需求。
更值得一提的是,在C3實驗室,雙方進行的探索性實驗,對希捷未來將要推出的大容量硬盤進行了預測性測試和評估,幫助京東云實現了面向未來的系統設計優化。正是由于這些超前探索,此次新推出的京東云服務器架構,在未來可以部署單盤容量為30TB的硬盤,持續簡化存儲管理,并降低運維成本。
希捷科技副總裁暨中國區總裁孫丹稱:“一直以來,希捷不懈努力,與合作伙伴融合優勢進行技術創新。希捷很高興能夠與京東云一起在系統層面合作,將創新技術與設計理念導入到京東云新的服務器中。雙方的合作模式極具價值,為大容量硬盤在服務器中的應用和部署提供了有意義的參考架構,未來我們將繼續與京東云聯合創新,不斷優化產品設計與落地,為云計算構建穩健基石。”
文章鏈接:安防展覽網 https://www.afzhan.com/news/detail/84229.html
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