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成功案例 解决方案 技术简介 产品列表 英特尔® 固态盘 解决方案与成功案例 【中文刊 · 总第 1 期】2014 年版 intel.cn/ssd 了解更多英特尔® 固态盘信息, 请关注“英特尔中国”微信 服务号。

英特尔 固态盘 解决方案与成功案例 - intel.cn · Aerospike*:In-Memory NoSQL* ... 固态盘(SSD)与传统机械硬盘(HDD)相比具有以下优点: • 速度更快:读写性能数倍于机械硬盘(HDD

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成功案例 解决方案 技术简介 产品列表

英特尔® 固态盘解决方案与成功案例

【中文刊 · 总第 1 期】2014 年版

intel.cn/ssd

了解更多英特尔® 固态盘信息,

请关注“英特尔中国”微信

服务号。

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【中文刊·总第 1 期】2014 年版

前言

第一节 固态盘的优势及如何选型

第二节 英特尔® 固态盘的三大优势

第三节 SSD 在企业级应用中常见场景

成功案例

CONTENTS 目录

新奥特*:多路超高清视频非线性编辑制作带来极致的数据读写速度,提高存储设备可靠性

淘宝网*:OceanBase 分布式数据库的极致性能满足在线交易高性能、高容量、高可靠性和低总体拥有成本(TCO)的需求

快网(Fastweb)*:CDN 网络节点提升内容分发网络的节点数据输出能力

中国网络电视台(CNTV)*:网络多媒体服务器提升网页图片载入速度,优化服务器利用率

淘宝网*:经济、高效、节能的内容分发网络降低成本和节省能耗

搜狐*:优化启动盘应用化繁为简,彰显价值;提升服务器整体性能,降低总体拥有成本

上海八佰龙*:高性能网吧服务器,支持无盘客户端增强客户娱乐体验,降低网吧运营成本

Aerospike*:In-Memory NoSQL* 数据库,支持实时大数据应用减少每个集群的节点数量,同时提高可管理性

Jaguar Network*:高性能云计算平台单个客户的 Web 平台性能提升了 600%

IndustryBuilt*:存储密集型和资源密集型事务性数据库读取速度和吞吐量提升 11 到 18 倍,延迟降低 96%

MicroStrategy*:商业智能应用大幅缩短数据立方体加载时间,显著提高并发活跃用户数量

SAS*:高性能分析以最小的投资拥有近 2 倍的性能提升

SDSC*(圣地亚哥超级计算中心):高性能计算(HPC)消除 I/O 瓶颈,助力化学家和生物学家提高研究效率

Kolor*:Autopano Giga 渲染和图像拼接解决方案创建世界上最大的全景图之一,提升 15 倍的速度处理 2 倍的数据

GCREST*:社交游戏数据库服务器低成本、高工作负载能力和快速响应速度

英特尔 IT:提升电子邮件应用服务器性能传输速度提升 600%、总功耗和散热降低 79%、机架空间减少 60%、CPU 扩展空间提升 50%

英特尔 IT:固态盘在计算设计中的优势获得 163% 以性能为基准的成本优势

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解决方案

产品简介

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列卓越表现,始终如一

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列出色绝伦、从不懈怠

英特尔® 固态盘 730 系列极致性能,畅享体验

技术简介

英特尔® 固态盘数据中心 RAS 特性

固态盘技术 — 可靠性

固态盘技术 — 耐久性

英特尔® 固态盘高耐用性验证

思华科技*:高性能视频流服务解决方案提供出色的视频服务器并发流输出能力,打造卓越的安全稳定性

华胜天成*:高扩展性对象存储系统解决方案5 倍以上的数据吞吐能力、4 倍以上的并发连接数量、额外 20% 的整体性能提升

ORACLE*:TimesTen 内存数据库系统性能提升 61%,并获得一致的响应时间

虚拟机数据存储在高性能、耐用性和低成本之间实现完美平衡

加速您的 IT 现代化借助英特尔® 和微软* 提供的服务器升级

轻松应对数据中心难题无缝协作的存储和网络解决方案助力企业打破瓶颈,确保快速传输数据

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第 1 期1 前言 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 1

前言固态盘(SSD)区别于“传统”的机械式硬盘(HDD),具有“读写速度快 —

读写性能数倍于机械硬盘(HDD),稳定安全 — 无机械结构,静音运行和低功

耗等众多优点。”

存储容量以 GB 为单位,主流的固态盘(SSD)容量有 40、60、80、120、240、

480、800 等。容量越大,固态盘(SSD)的价格也越高。目前最主流的接口是

SATA,根据接口速率又可分为 SATA 2.0、SATA 3.0 等。

传输速率从传输方向上分为读速率与写速率,从传输形式上分为随机读写与顺序

读写。

固态盘(SSD)的耐久性用总共可被写入的 TB 数来衡量(TBW),可靠性为平

均无故障时间(MTBF),厂商提供的质保期也是可靠性的重要依据。

英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例[ 中文刊 · 总第 1 期 ] 2014 年版

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第 1 期 22 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 前言

第一节 固态盘的优势及如何选型固态盘(SSD)正以飞快的速度取代机械硬盘(HDD)。2011 年全球固态盘(SSD)的年使用量大约是 3 千万个,到 2016 年,

年使用量预计为 2 亿个。

为何要选择固态盘固态盘(SSD)与传统机械硬盘(HDD)相比具有以下优点:

• 速度更快:读写性能数倍于机械硬盘(HDD)。

• 总体成本更省:单位 IOPS 成本更低,低功耗高性能。

• 性能更稳定:稳定安全,无机械结构。

• 没有噪音:没有机械动作,静音运行。

以下是在实际使用场景中,机械硬盘(HDD)与固态盘

(SSD)的总成本,性能和功耗比较:

1)当客户追求硬盘性能提升时:

MeetPerformanceWith HDDs With SSDs

1x Server & 2x

Expanders

50x 146GB 10K RPM

HDDS

RAID 5 arrays

Results Better TCO!SSD Cost3 ~$7.2KPerformance1 ~7K IOPsSystem Power ~260W

HDD Cost2 ~$15KPerformance1 ~5.8K IOPsSystem Power ~750W

1x Server with 6 bays

4x 200GB Intel® SSDs

RAID 5 array

2)当客户追求硬盘性能提升与最大容量时:

7,200

BestPerformanceand Capacity

Mix

With 15K and 10K RPM HDDs With SSDs and 7200 RPM HDDs

10x-146GB 15K

RPM HDDS

40x-600GB 10K

RPM HDDS

Results Better TCO!

10x-200GB Intel®

SSDs

40x-1TB 7200RPM

HDDs

15K RPM Performance ~2.5K IOPsSystem Cost ~$24KTotal HDD Power4 ~560W

SSD Performance ~62K IOPsSystem Cost ~$18KTotal SSD and HDD Power3 ~357W

如何选择固态盘用户应该根据不同的需要,选择不同系列的固态盘,千万不要

试图用同一种固态盘,用于不同的应用。目前市场上的固态盘

分为:消费客户端系列,商用客户端系列和数据中心系列。

英特尔提供全系列的固态盘产品,也同样符合此三种分类方

式,客户可以按自己的不同应用来选择合适的固态盘。

看主控芯片

主控芯片很大程度上决定了固态盘的性能和可靠性,是一系列

软件运行的基础,包括 ECC 纠正(ECC correction),数据冗

余保护(XOR),硬件加密(AES)和闪存界面的沟通(flash

translation layer)。

主控芯片集成了一个微处理器,主机界面沟通块,闪存界面的

沟通,SDRAM,缓冲层(buffer),ECC 纠正块。

英特尔做为芯片业的巨头,在硬盘控制器研发方面有着丰富的

经验,也是较早进入固态盘(SSD)领域的厂商,长期保持着

业内领先优势,产品性能优秀。

SSD

SSD

SSD

SSD

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第 1 期3 前言 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 3

看闪存颗粒

目前的固态盘产品均基于 NAND 闪存颗粒,闪存颗粒技术决

定了位错误率(Bit error),读写速度(read/write)和数据

保持时间(data retention),当然还有价格。由于光刻工艺

和 NAND 闪存科技带来的挑战,闪存颗粒储存量现在是以大

约每两年的速度翻倍递增。

英特尔® 计算级闪存颗粒采用世界领先的技术,在业界率先

推出 20nm 闪存颗粒。英特尔® 固态盘挑选最优的闪存芯片,

来实现性能、可靠性和价格的最佳平衡。

看固件算法

如果说控制器是头脑,那么固件算法就是这个头脑的思维方

式。英特尔® 固态盘的固件在硬件的配合下,完美地实现了

如 XOR、断电保护、磨损均衡、碎片回收、数据保持等算法。

不仅保障了 Intel SSD 优异的性能,提供了出色的稳定性和

可靠性,同时也提供了出众的性能一致性。

看支持软件和售后服务

英特尔® 提供业界领先的支持软件和售后服务。一系列支持

工具,包括英特尔® 工具箱,英特尔® 数据迁移软件和英特尔®

SATA 固态盘固件升级工具。英特尔并且提供 3 年或 5 年业

界最长的三包支持。

第二节 英特尔® 固态盘的三大优势 卓越品质,超强的技术与性能,以应用为重

英特尔® 固态盘卓越品质

固态盘品牌众多,但不是所有的固态盘厂商均有自己的 Flash

封装生产线、有自有品牌的主控芯片,或专有固件谈判能力,

所以在制作成本,原料供应上面就出现了很多弊端,比如固件

更新、产品售后都需要上游厂商提供,创新能力和产业链影响

力方面大打折扣。

英特尔拥有自己 NAND 生产线,从原材料到生产加工,再到最

后的质保售后均是一条龙服务,这样的产品用户购买才是最安

心的。随着近期发布的第三代固态盘可靠性的增加,英特尔自

信的宣布将旗下固态盘的质保期限从三年提升至五年。

®

® NAND

25nm 20nm NAND

NAND

NAND

DFT

® DC S3700

4K 75,000 IOPS

500MB/S 460MB/S

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第 1 期 44 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 前言

NAND 的工艺水平是固态盘容量与性能的衡量标准之一,英特尔

最近推出了全球第一家 20nm 制程的固态盘,并且已进入量产。

同时,英特尔的第三代企业级固态盘 S3700 和 S3500 系列,

顺序读取速度达到 500MB/S,顺序写入速度达到 460MB/S,

几乎达到 SATA 3.0 接口的极限。

英特尔® 固态盘在提供高性能同时,在企业级应用方面的 QoS 处

于领先地位。QOS 主要体现在以下几个方面:1)较短的延迟

性能 2)IOPS 的平稳性 3)冗余技术等等。当客户比较不同厂商

的固态盘时,QOS 是重要的评判标准。

对于客户来说,关注的是固态盘的性能和时延的稳定性。 因此

当把固态盘设计在其应用时,需求特别注意固态盘的最差性能

和最长时延。S3700 QoS

RAID

WorkloadQoS

(99.9%)QoS

(99.9%)

<1ms

<1ms

<2ms

<5ms

<2ms

<5ms

<10ms

<15ms

4K, 8K RandomReads QD1, QD32

4K, 8K Random writes,QD 1

4K, 8K Random writes,QD 8

4K, 8K Random writes,QD 32

英特尔® 固态盘技术与性能

IOPS

IOPS

Time secondsTime seconds

0

5000

10000

15000

20000

0 200 400 600 800 1000

12000 Avg IOPS

0

5000

10000

15000

20000

0 200 400 600 800 1000

11500 Avg IOPS

: 4K DC S3500: 4K

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第 1 期5 前言 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 5

英特尔® 固态盘以应用为重 英特尔® 固态盘不仅拥有卓越的品质与极强的读写性能,更是针对固态盘为用户提供了丰富的工具与应用。

用户可以通过丰富的工具,方便地对固态盘的运行状态进行监控,并可以进行各类设置及优化操作。英特尔® 固态盘致力于从

行业用户的实际应用出发,结合英特尔平台,提供平台优化的整体解决方案,为用户创造更好的用户体验。

50%IOPS 30%

Max Latency vs. Time

SEQ 1024 KiB RND 8 KiB 1024 KiB

0100200300400500600700800900

0 500 1000 1500

Max

Lat

ency

(ms)

Time (minutes)

DC S3500 Max Latency vs. Time

SEQ 1024 KiB RND 8 KiB SEQ 1024 KiB

Fast Recovery time

0100200300400500600700

0 500 1000 1500

Max

Lat

ency

(ms)

Time (minutes)

Recovery Attempts; never recovers

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第 1 期 66 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 前言

第三节 固态盘(SSD)在企业级应用中常见场景

1. 英特尔® 固态盘在数据中心的不同应用

Intel® SSD 910

Intel® SSD DCS3500

Intel® SSD DCS3700

Memory Tier

IO Memory Tier

Capacity Tier

CDN

OS De-dupe

$/IOPS

Email$/IOPS/GB

Email

Web-server Logging 8KB 0% 0%

Media Streaming 64KB 0% 98%

Search Engine 4KB/8KB/16KB 100% 90%

Video-On-Demand 128KB 100% 98%

Caching 512KB 100% 90%

Decision Support 64KB 100% 100%

Content Delivery Network 16KB/32KB 100% 50%

Database OLTP 4KB/8KB 100% 75%

S3500

S3700/S3500

910

S3700/S3500

910

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第 1 期7 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 7

成功案例

英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例[ 中文刊 · 总第 1 期 ] 2014 年版

新奥特*:多路超高清视频非线性编辑制作 ................................................................................................................. 9

带来极致的数据读写速度,提高存储设备可靠性

淘宝网*:OceanBase 分布式数据库的极致性能 ....................................................................................................11

满足在线交易高性能、高容量、高可靠性和低总体拥有成本(TCO)的需求

快网(Fastweb)*:CDN 网络节点 ................................................................................................................................13

提升内容分发网络的节点数据输出能力

中国网络电视台(CNTV)*:网络多媒体服务器 ..................................................................................................15

提升网页图片载入速度,优化服务器利用率

淘宝网*:经济、高效、节能的内容分发网络 .........................................................................................................17

降低成本和节省能耗

搜狐*:优化启动盘应用.........................................................................................................................................................19

化繁为简,彰显价值;提升服务器整体性能,降低总体拥有成本

上海八佰龙*:高性能网吧服务器,支持无盘客户端 ......................................................................................... 21

增强客户娱乐体验,降低网吧运营成本

Aerospike*:In-Memory NoSQL* 数据库,支持实时大数据应用 .................................................................. 25

减少每个集群的节点数量,同时提高可管理性

Jaguar Network*:高性能云计算平台 ...........................................................................................................................27

单个客户的 Web 平台性能提升了 600%

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第 1 期 88 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

IndustryBuilt*:存储密集型和资源密集型事务性数据库 .................................................................................. 29

读取速度和吞吐量提升 11 到 18 倍,延迟降低 96%

MicroStrategy*:商业智能应用 .........................................................................................................................................31

大幅缩短数据立方体加载时间,显著提高并发活跃用户数量

SAS*:高性能分析 .....................................................................................................................................................................33

以最小的投资拥有近 2 倍的性能提升

SDSC*(圣地亚哥超级计算中心):高性能计算(HPC) ............................................................................... 35

消除 I/O 瓶颈,助力化学家和生物学家提高研究效率

Kolor*:Autopano Giga 渲染和图像拼接解决方案 ................................................................................................. 37

创建世界上最大的全景图之一,提升 15 倍的速度处理 2 倍的数据

GCREST*:社交游戏数据库服务器 ..................................................................................................................................39

低成本、高工作负载能力和快速响应速度

英特尔 IT:提升电子邮件应用服务器性能 ................................................................................................................41

传输速度提升 600%、总功耗和散热降低 79%、机架空间减少 60%、CPU 扩展空间提升 50%

英特尔 IT:固态盘在计算设计中的优势 ......................................................................................................................45

获得 163% 以性能为基准的成本优势

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第 1 期9 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 9

新奥特*:多路超高清视频非线性编辑制作带来极致的数据读写速度,提高存储设备可靠性

“英特尔® 固态盘 520

系列的表现超过我们的预期,

性能测试和实际应用表明,

单块英特尔固态盘 520 系列即

可满足 4 路高清视频数据并发

高速写入的需求,不但数据更

加可靠,而且更加便携。”

杨永艳

经理

新奥特(北京)视讯技术有限公司

新奥特(北京)视频技术有限公司(以

下简称新奥特)成立于 1990 年,致力

于在数字媒体领域提供领先的内容生

产及运营的技术与服务。伴随数字媒体

技术的飞速发展,视频画面尺寸越来越

大,直接导致数据量的不断增加,这为

新奥特数字媒体生产和运营等环节提供

支撑的视频服务器存储设备性能,提出

了越来越严峻的挑战。

挑战

• 提高机械硬盘性能。传统机械硬盘无

法满足多路高清视频录制的数据写入

需求。

• 增强存储设备可靠性。在移动录制场

景下,机械硬盘的故障率居高不下,

视频数据的丢失,会为公司和客户带

来巨大损失。

• 提升移动性和便携性。机械硬盘的尺

寸、重量和功耗等在移动录制应用场

景中表现出越来越明显的劣势。

解决方案

• 部署英特尔® 固态盘。使用英特尔 520

系列 480G 固态盘替换新奥特视频服务

器原串行连接 SCSI 硬盘(SAS)。

影响

• 卓越数据传输性能。新奥特内部测试

表明,单块英特尔固态盘 520 系列允

许 4 路高清视频数据并发写入。

• 增强的数据可靠性。英特尔固态盘降

低了频繁热插拔和震动带来的数据安

全隐患。

• 提高工作效率和工作积极性。英特尔

固态盘更便携的特性增强了新奥特移动

视频录制工作人员的工作积极性。

机械硬盘面临性能挑战

新奥特用于数字媒体生产的视频服务器

采用英特尔® 至强™ 处理器 5000 系列,

配备 6 块 10K 转速 SAS 机械硬盘。为

最大限度的保证系统的可用性,其中两

块做 RAID1,用来安装操作系统和新奥

特的 CreaStudio* 应用,其余四块负责

音视频数据的存储。在现有的架构下,

新奥特视频服务器每块硬盘允许 1 路高

清视频数据的写入。

新奥特公司迫切期望利用新的存储手段

提高存储设备性能,充分利用视频服务

器资源。新奥特公司经理杨永艳说到:

编者按: 超高清视频非线性编辑对数据处理能力要求极高,传统机械硬盘很难满足要求,而固态

盘以其出色的读写性能,很好地解决瓶颈问题。此外,固态盘拥有良好的可靠性以及低

功耗、抗热、抗震等特性,更好地满足了非线性编辑的应用需求。新奥特对 Intel 520 系

列固态盘的部署,取得了良好的效果。如今,新奥特开始迁移至英特尔最新的面向数据

中心的固态盘产品 DC S3500 系列。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列是针对主流数据中心应用而专门设计的企业级固态盘,其将

快速而一致的读写性能与强大的数据保护和低活动能耗级别相结合,为数据库、内容分

发、搜索、视频会议、大数据分析或虚拟客户机等诸多应用领域提供更低的总体拥有成

本。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列采用英特尔® 第三代控制器、业界领先的 20 纳米多级

单元格(MLC)NAND 闪存技术以及全新的固件算法,能实现典型的 50μs(99.9% 的时间

最大为 500μs)的持续低读取延迟,高达每秒 75000 输入/输出(IOPS)能力(相比于

520 系列,4kB 随机写入能力有多至 8 倍的提升)以及高达 80% 的性能一致性。英特尔®

固态盘 DC S3500 系列引入 RAS 设计理念,提供完整的端到端的数据保护、增强的电源

丢失数据保护和 XOR(内置 RAID)能特性,使其更好地满足数据中心级应用需求。英特尔®

固态盘 DC S3500 系列已经在互联网以及能源、交通、电力、智慧城市等诸多领域得到广

泛的应用。

英特尔® 固态盘 DC S3500 在新奥特(北京)视频技术有限公司的实际部署,进一步提升

了性能,进一步增强了稳定性和可靠性,帮助他们获取了更好的 TCO。

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第 1 期 1010 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

“在广电和媒体行业的应用中,视音频

数据的多路并发读写是最消耗视频服务

器资源的因素之一。我们的技术团队发

现,在节目录制过程中,尽管视频服务

器的处理器还有足够的运算能力,但是

受机械硬盘数据写入性能的限制,视频

服务器也无法承担更多路高清视频的输

入。很显然,视频服务器存在着运算资

源的浪费。另外当单块硬盘的占用空间

达到 85% 以上时,硬盘的读写性能下

降到正常水平的 1/3 以下,视频数据写

入的稳定性受到影响。”

提高存储设备可靠性

新奥特公司还面临着传统机械硬盘的可

靠性难题。“在我们的业务范围内,经

常需要外出制作节目,在这种情况下,我

们的做法是采用车辆运载视频服务器。

一方面,不可避免的车辆颠簸会导致存

储设备的震动。另一方面,在生产过程

中,由于是并发的数据写入,机械硬盘

的发热量也很高。此外,在当前硬盘的

可用存储空间不够用时,我们还需要将

硬盘热插拔,继续录制节目。这些因素

都严重影响到机械硬盘的寿命,我们统

计的结果显示,新奥特用于视频服务器

的机械硬盘年失效率在 7% 左右。”杨永

艳继续说到:“最重要的是,我们没有

监测硬盘寿命的有效手段,因为哪怕是

一次视频数据的丢失或不完整,都会为

公司和我们的客户带来巨大损失。”新

奥特急需运行更可靠,故障率更低,数

据存储更安全的存储设备。

在英特尔公司的帮助下,新奥特公司

详细测试了英特尔固态盘 520 系列

480GB 的性能,最终将英特尔固态盘

520 系列做为专为移动录制设计的

专业媒体存储介质,视频服务器中的四

块 SAS 硬盘替换为四块英特尔固态盘

520 系列。如今,新奥特已经在多个

CreaStudio 系统项目中成功实施并验证

了英特尔固态盘 520 系列的性能和可

靠性。

旧 新

主板 英特尔®

5500 芯片组

英特尔®

5500 芯片组

中央处理器 英特尔至强

处理器

X5690

3460MHz X2

英特尔至强

处理器

X5690

3460MHz X2

内存 16G 16G

软件系统 CDV

CreaStudio*

系统

CDV

CreaStudio*

系统

存储 思科* E100D-

HDD-

SAS900G

10,000rpm

硬盘 X 4

英特尔®

固态盘

520 系列

480G X 4

并发高清视

频录制路数

4 16

极致数据读写性能

新奥特测试表明,英特尔固态盘 520 系

列可以实现 4 路高清视频数据的不间断

写入。新奥特公司杨永艳说到:“这对

我们十分重要,原来 4 块 SAS 硬盘的视

频服务器最多只能承担 4 路高清视频写

入,而现在最大可以承载 16 路高清视

频数据的输入,这意味着以往需要运载

4 台视频服务器制作节目时,现在只需

运载一台视频服务器即可。在后期视频

处理时,视频数据的加载和编辑速度也

更快,进一步增强了 CreaStudio 系统的

使用体验。”

增强的数据可靠性

首先,由于英特尔固态盘没有任何机械结

构,新奥特在移动应用中的震动和频繁的

热插拔对硬盘的损害降到最低。

“实际项目中的应用也验证了这一点,经

历过数次大型高清视频节目的制作,还没

有一块英特尔固态盘出现过故障。”新奥

特公司杨永艳经理说:“通过英特尔固态

盘工具箱中附带的健康状况和寿命监测

工具,我们可以随时直观和客观地了解

固态盘的运行状况。”

新奥特同时也开始测试英特尔最新的面

向数据中心的固态盘产品 DC S3500 系

列,该系列可提供更高的性能和更高的

可靠性,新奥特期望利用该产品为其最

终客户带来更低总体拥有成本。新奥特

将和英特尔公司继续在新一代英特尔固

态盘和其它技术领域继续合作,在数字

媒体技术领域持续创新,保持中国数字

媒体技术发展潮流的“领航者”地位。

找到适合于您公司的解决方案。请与

您的英特尔代表联系,访问英特尔

IT 管理成功案例(www.intel.com/

itcasestudies)或访问英特尔 IT 中心

网站(www.intel.com.cn/itcenter)

使用英特尔® 固态盘替换机械硬盘,新奥特提升了存储

设备数据读写性能,单台视频服务器可接入的高清视频

数据路数是以往的 4 倍,而且更加稳定可靠。

成功经验

• 英特尔固态盘数据读写性能优

异,是高清视频计算的完美存

储设备。

• 英特尔固态盘没有任何机械结

构,可降低发热、震动、热插

拔等因素对数据造成的数据安

全隐患。

• 和传统机械硬盘相比,英特尔

固态盘尺寸更小,重量更轻,

具备更好的便携性,尤为适合

有移动需求的应用。

Page 14: 英特尔 固态盘 解决方案与成功案例 - intel.cn · Aerospike*:In-Memory NoSQL* ... 固态盘(SSD)与传统机械硬盘(HDD)相比具有以下优点: • 速度更快:读写性能数倍于机械硬盘(HDD

第 1 期11 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 11

淘宝网*:OceanBase 分布式数据库的极致性能满足在线交易高性能、高容量、高可靠性和低总体拥有成本(TCO)的需求

“基于英特尔至强处理器和英特尔

320 系列固态盘搭建的淘宝新一

代 OceanBase 高性能分布式数据

库系统,借助英特尔固态盘在随机

读取性能,25nm MLC 技术,断电

保护技术以及内置冗余技术等多

个技术强项,以及英特尔至强处

理器强大的处理性能,这些帮助

OceanBase 高性能分布式数据库

系统发挥出了最大性能,使其

具备了高性能,高容量,高可靠性

和低 TCO 的特质。”

阳振坤博士 高级研究员

淘宝

编者按: 几何级数增长的海量数据为数据的整理、统计、分析和再利用能力带来了很大的挑战。SSD

以其特出的 IO 能力和低延迟,为海量数据的处理带来了希望。淘宝经历了从最初 Intel® 320

系列固态盘到最新的 DC S3500 系列的切换,获得了明显的性能和稳定性提升和成本降低。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列是针对主流数据中心应用而专门设计的企业级固态盘,其将

快速而一致的读写性能与强大的数据保护和低活动能耗级别相结合,为数据库、内容分

发、搜索、视频会议、大数据分析或虚拟客户机等诸多应用领域提供更低的总体拥有成

本。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列采用英特尔® 第三代控制器、业界领先的 20 纳米多级单

元格(MLC)NAND 闪存技术以及全新的固件算法,能实现典型的 50μs(99.9% 的时间最

大为 500μs)的持续低读取延迟,高达每秒 75000 输入/输出(IOPS)能力(相比于 320 系

列,4kB 随机写入能力有多至 19 倍的提升)以及高达 80% 的性能一致性。英特尔® 固态盘

DC S3500 系列引入 RAS 设计理念,提供完整的端到端的数据保护、增强的电源丢失数据保

护和 XOR(内置 RAID)能特性,使其更好地满足数据中心级应用需求。英特尔® 固态盘 DC

S3500 系列已经在互联网以及能源、交通、电力、智慧城市等诸多领域得到广泛的应用。

英特尔® 固态盘 DC S3500 在淘宝的实际部署,进一步提升性能、降低延迟、增强可

靠性,同时更大的容量点也有助于方案的最优配置,帮助他们获取了更好的 TCO。

挑战

• 新数据库系统:随着业务的发展,海量

的数据令淘宝使用的传统的关系数据库

不堪重负,需要一种新的数据库系统来

应对这一挑战。

• 新硬件平台:新的 OceanBase 高性能分

布式数据库系统需要一个强有力的新硬件

平台予以支撑。

解决方案

• 强有力的新硬件平台:淘宝部署了包含

英特尔固态盘和英特尔至强处理器的新硬

件平台。

影响

• 为未来注入动力:OceanBase 数据库系统

的成功搭建,为淘宝提供了高性能、高容

量、高可靠性和低 TCO 的新硬件平台,

使得淘宝对海量数据的处理能力获得了质

的飞跃,为电子商 务更好的为用户提供

优质服务提供了助力。

淘宝网(taobao.com)是中国深受欢迎的

网购零售平台,目前拥有近 5 亿的注册用

户数,每天有超过 6000 万的固定访客,

同时每天的在线商品数已经超过了 8 亿

件,平均每分钟售出 4.8 万件商品。截止

2011 年年底,淘宝网单日交易额峰值达到

52 亿元,创造 270 万直接就业岗位。随

着淘宝网规模的扩大和用户数量的增加,

淘宝也从单一的 C2C 网络集市变成了包括

C2C、团购、分销、拍卖等多种电子商务模

式在内的综合性零售商圈。目前已经成为

世界范围的电子商务交易平台之一。

借助于互联网技术的高速发展,电子商务

这一新兴的商务活动也正蓬勃发展,使得

购物更 加快速,便捷以及低成本。而作为

该领域的佼佼者,淘宝正以每分钟数万宗

交易的速度为 数亿用户提供着快捷便利的

互联网商务服务。正因为有着如此庞大的

交易规模,淘宝的商 业数据总量也正急剧

膨胀,数据量从百 GB 增加到数 TB 乃至数

十 TB,未来还可能增加到数百 TB。数据

是电子商务的灵魂和生命,而传统的关系

型数据库已经无法承担如此海量的数据,

如何构建一个新的数据库来有效应对这一

海量数据正成为淘宝面临的重大挑战。

为了应对这个挑战,从 2010 年开始,淘宝

自主研发了 OceanBase 高性能分布式数据

库系统,其实现了数千亿条记录、数百 TB

数据级别的跨行跨表事务,从而成为淘宝

应对未来业 务发展的全新动力。但是,随

着新的新数据库系统的逐步部署,其对淘

宝的硬件平台也提 出了更高要求。传统的

Page 15: 英特尔 固态盘 解决方案与成功案例 - intel.cn · Aerospike*:In-Memory NoSQL* ... 固态盘(SSD)与传统机械硬盘(HDD)相比具有以下优点: • 速度更快:读写性能数倍于机械硬盘(HDD

第 1 期 1212 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

基于英特尔固态盘和英特尔至强处理

器硬件平台的 OceanBase 高性能分布

式数据库系统的成功搭建,将帮助淘

宝向用户提供更优质服务提供助力。

OceanBase 高性能分布式数据库系统特点:

• 功能 OceanBase 系统支持数千亿条记

录和数百 TB 数据,实现了包括跨

行跨表 事务、范围查询、联表

(join)等在内的关系数据库的主

要功能,支持服务器故障自动容错

和在线扩容,摒弃了分库分表。

• 特点 作为一个分布式系统,OceanBase

在多个服务器(通常是 3~4 个)

上复制数据,从而在使用普通服务

器的同时获得了高端服务器的高可

靠性。城域网/广域网多机群的实

时/准实时同步能够有助于抵御各

类人为或自然灾害;磁盘随机写的

摒弃能够帮助固态盘与 OceanBase

达到完美匹配;而 OceanBase 内

部自动分表使得从使用者的角度来

看无需再分库分表。

基于 SAS(串行连接 SCSI)机械硬盘的硬

件平台显然已经无力应对 新的数据库系统

处理海量数据所要求的高性能、高容量、

高可靠性和低 TCO(总体拥有成本)的要

求,因此,如何为 OceanBase 高性能分布

式数据库系统打造一个强有力的新硬件平

台,已经成为淘宝亟待解决的问题。

为了应对这一挑战,英特尔为淘宝提供

了基于固态盘(SSD)和英特尔至强处理

器的全新硬件平台。

“我们所要解决的问题,就是在淘宝的数

据规模不断增长的情况下,提供高容量、

低成本、高一致性、高可靠的结构化数据

的存储和访问服务。”淘宝高级研究员,

OceanBase 高性能分布式数据库系统的架

构师阳振坤博士这样说道,“淘宝先前采

用的关系数据库,由于其本质上是一个单

机系统,因此,尽管有各种方式的扩展,

它仍然会受到规模的限制,要打破这个瓶

颈,分布式的系统是一个很好的选择。淘

宝是从事电子商务的,用户的商品、交易

都不能遗漏和出错,页面的展示要尽可能

地快,因此,我们需要更高的数据一致性

和更快的数据库系统;此外,数量庞大的

小额交易意味着每一笔交易的成本必须尽

可能的低。我们在基于英特尔 320 系列

固态盘的硬件平台上开发了 OceanBase

高性能分布式数据库系统,这个新的数据

库系统一是在性能上得到突破,二是在数

据规模上可以达到关系数据库几十倍几百

倍的规模,通过采用固态盘,查询性能以

及响应时间得到了保障,最后,从节约

成本,环保节能的角度上来看,也有着优

异的表现。”

高性能

在电子商务的过程中,每一次交易都是通

过互联网上高速往来的数据来完成,每一

个比特都需要强大有力的后台数据库系统

来进行处理。对于淘宝这样庞大的交易规

模来说,是否具有高性能的处理能力无疑

是衡量新一代 OceanBase 高性能分布式

数据库系统能力的重要指标。通过配置了

英特尔至强处理器和英特尔 320 系列固态

盘,新系统无疑在这方面有着优异的表

现。淘宝自行测试结果表明:与传统硬盘

相比较,在硬盘数目缩减四分之一的情况

下,处理性能反而提升了 5 倍。

高容量

为了应对淘宝所面临的海量数据,

OceanBase 高性能分布式数据库系统对硬

件平台的容量也有着要求,借助于业界领

先的 25nm 多层单元(MLC)技术,英特尔

320 系列固态盘以其大容量和低成本优势

为淘宝搭建新数据库系统。与以往的单层

单元(SLC)相比,采用 MLC 技术的固态

盘的存储容量将大出一倍,这就可以大大

提升新的 OceanBase 高性能分布式数据库

系统的存储容量并大大降低成本。

高可靠性

数据是电子商务企业的生命和灵魂所在,

因此能否保证数据库系统的安全可靠性是

硬件平台的一大挑战。而英特尔 320 系

列固态盘无疑在这方面有着突出的表现。

英特尔拥有业界领先的 NAND/SSD 生产

以及质量管控技术,此外,英特尔在 320

系列固态盘产品上也引入了企业级应用环

境所必需的断电保护、内置冗余两项重要

技术。断电保护技术可以帮助数据库系统

在在遇到电力意外中断时防止数据丢失,

即便在电力中断时也可以完成所有的写入

过程。而内置冗余技术是在规定的存储容

量之上配备了冗余的 NAND 闪存阵列,

在发生故障之时,可以自动重新配置故障

NAND 闪存阵列,从而降低了数据丢失的

可能性,进一步提升了数据库系统的可靠

性。同时,与其他产品通常 3 年的保质

期相比,英特尔为其固态盘提供了 5 年的

更长保质期,给予用户更强的质量保证。

低 TCO

“淘宝的收藏夹数据库之前使用了 16 台

服务器×2(双机房),配置为英特尔

至强 L5630 处理器和 300G*10 SAS HDD

硬盘,现在改用了 12 台服务器×2(双机

房),配置为英特尔至强 E5520 处理器

和 300G*10 英特尔 320 系列固态盘。”

OceanBase 项目负责人李震这样提到,

“固态盘的特质使我们的数据库系统在提

升性能的同时减少了机器的数量,单台服

务器的功耗也大大降低,降低了我们的

TCO。此外,淘宝的业务在高速增长,数

据量和访问量在加速增长,但电力和机房

资源不可能同样的持续高速增长,从现在

起,我们就必须在提升服务能力和性能的

同时降低服务器数量的增长速度,否则不

仅成本我们无法承受,机房和机架也无法

找到。从节省能源的角度来说,我们也必

须要低碳环保。”

找到适合于您公司的解决方案。请与您的

英特尔代表联系,访问英特尔 IT 管理成功

案例(www.intel.com/itcasestudies)或访问

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第 1 期13 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 13

快网(Fastweb)*:CDN 网络节点提升内容分发网络的节点数据输出能力

北京快网科技有限公司(Fastweb)成立于

2006 年,是中国领先的技术导向型专业内

容分发网络(CDN)服务提供商。Fastweb

的 CDN 服务系统 CloudCDN* 由遍布中国主要

省份和城市的超过 150 个网络节点,以及遍

布亚太地区、欧洲和美洲的数十个网络节点

组成。该系统在 CDN 性能测试中遥遥领先于

其他运营商和内容提供商的产品。Fastweb

已经通过这种系统为超过 400 名客户提供过

内容分发服务。为了在更短的时间内提供更

优质的服务,该公司与其他的技术提供商合

作开展了一系列的研究和开发工作,同时利

用最新的产品和技术对现有的 CDN 系统软

件、硬件连同网络基础设施进行了优化。

挑战

• 提高节点的数据输出能力。通过提高节

点的数据输出能力传输更多的数据,进

而满足快速增长的用户需求。

• 提高数据响应速度。通过提高节点的数

据读取性能来提升响应速度进而满足用

户的需求。

• 提高 CDN 节点的稳定性和可靠性。通过改

善传统的 SAS 机械硬盘的稳定性和可靠性

来满足高负荷的数据读取/写入需求。

解决方案

• 部署英特尔固态盘。使用英特尔固态盘

320 系列替换现有的 SAS 硬盘,进而提高

Cloud CDN 系统的节点数据输出能力。

• 提高数据响应速度。通过部署英特尔固

态盘 320 系列提升了数据的读取性能,

即使在服务器配置不变的情况下这种提

升也非常明显。

• 简化机械结构。英特尔固态盘由于不存

在机械结构,因此改善了 CDN 节点的稳

定性和可靠性,进而帮助其提高了工作

效率和性能。

成效

• 出色的数据读取性能。与传统的 SAS 硬

盘相比,即便在不改变服务器配置的情

况下也能将数据输出能力提升 4 倍以上,

因此能够传输更多的数据同时服务更多

的客户。

• 提高了 CDN 节点的稳定性和可靠性。

英特尔固态盘由于不存在机械结构,因

此降低了能耗。

• 更高的性价比。Fastweb 测试后发现在

预算保持不变的情况下,采用英特尔固

态盘 320 系列的解决方案与采用传统的

SAS 硬盘的解决方案相比在数据的输出

能力上提高了 3.2 倍。

云内容分发网络的领导者

凭借强大的云计算技术,Fastweb 已经独立

开发出 CloudCDN、CloudXNS* 和 CloudTCP*

等各种云加速产品。迄今为止,Fastweb 为

其遍布全球的 CDN 网络节点部署的服务器

已经超过了 3,000 台,同时其服务已经覆

盖包括中国电信、中国移动、中国联通、

CERNet、CSTNet 和长城宽带在内的所有大

型运营商。

与传统的 CDN 相比,CloudCDN 在设计时考

虑到了不同用户的内容分发需求,然后根

据特殊的规则将特定的内容分发到尽可能

靠近终端用户的网络边缘。这解决了互联

“英特尔® 固态盘 320 系列

凭借出色的数据读取性能和

性价比优化了 CloudCDN 系统

CDN 节点的数据输出能力,

同时在性能方面与以前的

配置相比提升了 4 倍以上。”

孙柏杰 产品经理

北京快网科技有限公司

编者按: 固态盘以其高 IO 和低延迟的特性,在 CDN 场景中得以广泛的应用。快网科技现已完成

从 Intel® 320 系列到 DC S3500 系列的切换,读写稳定性得到了进一步加强,也进一步改

善了 CDN 节点的稳定性和可靠性。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列是针对主流数据中心应用而专门设计的企业级固态盘,其将

快速而一致的读写性能与强大的数据保护和低活动能耗级别相结合,为数据库、内容分

发、搜索、视频会议、大数据分析或虚拟客户机等诸多应用领域提供更低的总体拥有成

本。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列采用英特尔® 第三代控制器、业界领先的 20 纳米多级单

元格(MLC)NAND 闪存技术以及全新的固件算法,能实现典型的 50μs(99.9% 的时间最

大为 500μs)的持续低读取延迟,高达每秒 75000 输入/输出(IOPS)能力(相比于 320 系

列,4kB 随机写入能力有多至 19 倍的提升)以及高达 80% 的性能一致性。英特尔® 固态盘

DC S3500 系列引入 RAS 设计理念,提供完整的端到端的数据保护、增强的电源丢失数据保

护和 XOR(内置 RAID)能特性,使其更好地满足数据中心级应用需求。英特尔® 固态盘 DC

S3500 系列已经在互联网以及能源、交通、电力、智慧城市等诸多领域得到广泛的应用。

英特尔® 固态盘 DC S3500 在北京快网科技有限公司(Fastweb)的实际部署,使得 IO 能

力进一步增强,数据相应速度进一步提高,CDN 节点稳定性和可靠性也进一步改善,帮

助他们获取了更好的 TCO。

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第 1 期 1414 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

网流量的问题,同时提升了网络访问数据

的响应速度。

随着云计算的快速发展,Fastweb 希望它

的 CloudCDN 系统能够为客户愈加复杂的云

计算应用持续提供优质的服务。

机械硬盘给 CDN 系统造成的负面影响

随着业务的持续增长,Fastweb 的 CDN 网

络正吸引越来越多的客户加入其中,这

就对数据的处理能力提出了更高的要求。

Fastweb 的节点服务器现在使用的是传统

的 SAS 硬盘。虽然这些硬盘具备足够大的

空间可以容纳不断增长的数据,Fastweb

仍然担心当其采用新产品和新技术为不断

增长的用户提供内容分发服务时,这些硬

盘无法满足这些新产品和新技术的需求。

Fastweb 产品经理孙柏杰解释说:“传统

的硬盘采用机械方式进行数据读取,受其

限制,配有 4 块 SAS 硬盘的服务器的最高

数据输出速度仅为 70Mbps。当更多的用户

开始使用这种系统时便会产生瓶颈问题。

为了克服这种瓶颈并提高服务器的数据输

出能力,同时也为了进一步提高我们的客

户服务水平,我们需要采用新产品和新技

术。尽管这种服务器的适配器和处理器支

持更大的数据输出量,但解决该瓶颈的关

键还是要提升硬盘的数据输出能力。”

除了要解决有限的数据输出能力,Fastweb

面临的另一个挑战就是要提高 CloudCDN 系

统的数据响应速度以满足客户的需求。随着

互联网终端用户的带宽逐渐增加,将相同数

量的数据传送给终端用户所耗用的时间将进

一步缩短。因此,客户希望 CloudCDN 系统

能提供更快的数据响应速度。过慢的网络

或服务响应速度将迫使终端用户放弃使用

Fastweb 系统。Fastweb 就会面临用户流失

的风险。

“硬盘的数据读取性能是影响数据响应速

度的关键因素。然而就传统的机械硬盘而

言,其工作原理和物理结构决定了当它收

到数据读取请求时就会出现延迟现象。尽

管通过软件优化可以在一定程度上改善数

据访问的性能,但是这种提升仍然十分有

限。为了满足客户的需求同时改善他们的

体验,我们需要引进一种具备更优数据读

取性能的存储设备。”孙柏杰补充说。

此外,Fastweb 认为传统的机械硬盘本身

具有的各种局限性已经使其无法满足 CDN

的需求。由于每个 CloudCDN 服务器节点几

乎每时每刻都在进行着数据读取,这对硬

盘的稳定性、散热和使用寿命都产生了一

定的影响。

硬盘的数据输出能力、数据响应速度、稳

定性和可靠性等各种问题都会给 Fastweb

造成潜在的威胁,使其无法向客户提供可

靠的内容分发服务。

用固态盘改善内容分发服务

为了解决这些硬盘问题,Fastweb 于去年年

底向英特尔寻求帮助。英特尔向 Fastweb 提

供了英特尔固态盘 320 系列用于测试。

Fastweb 在真实的网络中使用 2 台配置相同

的服务器对英特尔固态盘的数据输出能力进

行了测试。Fastweb 将 1 块 SAS 硬盘用于操

作系统的安装,另外 3 块 SAS 硬盘和 3 块

英特尔固态盘 320 系列硬盘用作数据存储。

测试结果显示,使用配有英特尔固态盘的服

务器可以将数据输出能力提高到 300Mbps,

相比配有 SAS 硬盘的服务器提升了 4 倍以

上。孙柏杰表示:“当我们把用于节点服

务器数据存储的 SAS 硬盘替换成英特尔固

态盘时,系统将数据的处理能力提升了 4 倍

以上同时确保了终端用户的访问速度。将存

储介质替换成英特尔固态盘之后,Fastweb

可以满足客户不断增长的带宽输出需求和

CloudCDN 系统的数据处理需求。”

Fastweb 还在真实的网络中测试了英特尔固

态盘 320 系列在保留不同的冗余空间方面

的性能。测试结果显示,当冗余空间达到

25% 时,英特尔固态盘 320 系列能够满足

Fastweb 对数据读取和写入性能的要求。

而且,由于这种系统不依赖机械设备就能搜

索和读取存储的数据,基于英特尔固态盘

320 系列的 25nm 制程的英特尔® NAND 闪存

已经大幅地提高了 CloudCDN 服务器的数据

响应能力。因此,Fastweb 客户的终端用户

在访问网络时将获得更快的响应速度,在访

问 CDN 服务时也可以获得更好的体验。

此外,英特尔固态盘 320 系列的高性能也满

足了 CloudCDN 系统对存储稳定性和可靠性

的需求。由于不存在机械部件,英特尔固态

盘实现了更低的能耗和更少的散热,因此就

降低了因散热故障而导致的潜在风险。

除了具备先进的数据保护特性之外,英特尔

固态盘 320 系列还额外配备了英特尔 NAND

闪存。这种闪存在控制器遇到存在故障的

NAND 阵列时会自动进行重新配置,以减少

可能的数据丢失。孙柏杰补充说:“这种特

性对 Fastweb 来说非常重要,因为它可以

帮助我们向客户提供更可靠和稳定的 CDN

服务。”

Fastweb 对测试结果非常满意,同时在一

些 CloudCDN 网络节点中已经部署了英特尔

固态盘 320 系列。孙柏杰最后说道:“除

了技术方面的优势,英特尔固态盘还帮助

我们节省了成本。我们通过计算发现,使

用另一种成本相同的固态盘可以将数据输

出能力提高接近 3.2 倍,但是如果使用

英特尔固态盘则可以将这种能力提高 4 倍

以上。Fastweb 已经决定优先购买英特尔

固态盘用于节点服务器存储,并使用这种

固态盘替换 CloudCDN 系统中节点使用的

SAS 硬盘。

寻求适合贵公司的解决方案。

联系您的英特尔代表,参考《英特尔业务

成功案例:IT 经理参考》

(www.intel.com/itcasestudies)或访问

Intel.com IT 中心网站

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Fastweb 使用英特尔® 固态盘对 CloudCDN 系统的内容分 发网络节点进行更新,将数据输出能力提高了 4 倍以上

成功经验

• 英特尔固态盘特别适合数据读取密集型

应用环境。就内容分发网络存储而言,

英特尔固态盘凭借出色的性价比成为了

替代 SAS 硬盘的理想选择。

• 借助英特尔固态盘,CloudCDN 系统的

单节点数据输出能力提升了 4 倍以上,

同时实现了更快的数据响应速度,使得

客户能够获得更好的 CDN 服务。

• 英特尔固态盘还帮助 Fastweb 进一步提

升了 CloudCDN 系统的稳定性和可靠性。

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第 1 期15 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 15

中国网络电视台(CNTV)*: 网络多媒体服务器提升网页图片载入速度,优化服务器利用率

编者按: 网页服务对服务器 IO 性能和时延要求很高,因为这直接关系到客户的满意度以及最终的客

流量。中国网络电视台,采用英特尔固态盘来代替原有的机械硬盘,极大提升了网页图片

载入速度,优化了服务器利用率。客户先后使用英特尔固态盘 X25 系列、320 系列,现已

全面迁移至 S3500 系列。每次的更新,客户都获得了明显的性能提升和成本降低。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列是针对主流数据中心应用而专门设计的企业级固态盘,其

将快速而一致的读写性能与强大的数据保护和低活动能耗级别相结合,为数据库、内容

分发、搜索、视频会议、大数据分析或虚拟客户机等诸多应用领域提供更低的总体拥有

成本。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列采用英特尔® 第三代控制器、业界领先的 20 纳米

多级单元格(MLC)NAND 闪存技术以及全新的固件算法,能实现典型的 50μs(99.9%

的时间最大为 500μs)的持续低读取延迟,高达每秒 75000 输入/输出(IOPS)以及高

达 80% 的性能一致性。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列引入 RAS 设计理念,提供完整的

端到端的数据保护、增强的电源丢失数据保护和 XOR(内置 RAID)能特性,使其更好地

满足数据中心级应用需求。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列在中国网络电视台的部署,进

一步提升了网页图片服务能力,降低了总体拥有成本。

“英特尔® 固态盘以卓越的数据

读取性能满足了中国网络电视台

对图片服务器的苛刻需求,

现在,不但每台图片服务器可

负荷原来 3-4 倍的用户量,而且

数据读取延迟更低,数据读取

速度更快。”

白剑

网络系统部执行总监

中国网络电视台

简介

中国网络电视台是中国国家网络电视播出机构,是以视听互动为核心、融合网络特

色与电视特色于一体的全球化、多语种、多终端的网络视频公共服务平台。目前,

中国网络电视台网站图片数量大约在 3000 万张左右,500 台分布在全球图片服务

器承载着这些图片的存储,同时为用户提供浏览服务。伴随中国网络电视台公信力

和权威性的增强,用户数量越来越多,网站访问量越来越大,中国网络电视台面临

着新的业务挑战。

面临挑战

• 提高图片载入速度:中国网络电视台

需要将网站图片的平均载入速度从 70

毫秒降低到 50 毫秒左右,从而优化

用户体验,提高服务质量。

• 优化服务器利用率:越来越多的图片

需要越来越多的服务器,对机房空间

需求越来越大,面向未来的发展,中

国网络电视台需要通过提高图片服务

器的使用效率来降低机房空间占用。

解决方案

• 为图片服务器部署英特尔® 固态盘:

保留服务器原有一块 SAS 硬盘用于安

装操作系统,部署 2 块英特尔 160G

高性能固态盘用于图片存储。

• 升级图片服务器处理器为英特尔至强

处理器 5600 系列。

影响

• 提高服务质量:中国网络电视台图片

服务器数据读取性能为以前的 2 倍,

访问延迟更低,中国网络电视台的服

务质量得到提高。

• 增强用户体验:中国网络电视台图片

平均载入速度从 70ms 降低到 50ms,

进一步增强了用户体验。

• 服务器数量节约 50%:每台图片服务

器可负荷的用户量是以往的 3-4 倍,

可节约 50% 的服务器数量。

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第 1 期 1616 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

中国网络电视台利用英特尔® 至强®

处理器 5600 系列和英特尔® 高性能

固态盘,将图片服务器数据读取性

能提升一倍,同时每服务器可承载

原来 3-4 倍的用户。

提高图片载入速度

中国网络电视台,自 2009 年 12 月上线

运营以来,依托传统电视平台的天然优

势,结合“参与式电视体验”的产品设计

理念,迅速得到网民的认可和支持。伴随

用户数量的持续高速增长,网站访问量的

成倍增加。“去年 6 月,我们陆续收到用

户来信,反映说网站的显示速度比较慢,

尤其是图片,有时候甚至需要手动刷新一

下,图片才能正常显示,这严重影响了用

户的使用体验。”中国网络电视台白剑说

到:“我们需要尽快找到一种降低图片服

务器图片载入延迟,缩短图片载入时间的

解决方案。”

优化服务器利用率

对于互联网服务器而言,图片是最消耗服

务器资源的因素之一。中国网络电视台部

署了 500 台图片服务器,使用英特尔至

强处理器 5500 系列,每台服务器配备 6

块 SAS 硬盘,为提高数据安全性和读取性

能,SAS 硬盘做 RAID 5 阵列。“然而,受

制于传统机械硬盘的设计限制,这种优化

对图片服务器的性能提升非常有限,测试

表明,尽管服务器的运算能力和内存依然

允许承载更多用户,但是硬盘的数据读取

能力已经不堪重负。解决数据读取瓶颈,

进一步优化图片服务器利用率,已经刻不

容缓。”中国网络电视台白剑继续说到:

“不然,随着不断持续增加的图片数量和

用户,我们就不得不购买更多的服务器用

做图片服务器,这不仅受到机房空间的限

制,而且管理和维护服务器的成本也将越

来越高。”

英特尔公司针对中国网络电视台对图片

服务器的负载和性能需求,并通过样机

测试,最终,英特尔® 固态盘的卓越表现

得到了中国网络电视台的认可。中国网络

电视台为 500 台图片服务器部署了基于

英特尔® 至强® 处理器 5600 系列和

英特尔® 高性能固态盘的图片服务器解

决方案。

图片载入速度更快

解决方案保留一块原有 SAS 硬盘用于安装

操作系统,使用 2 块英特尔 160G 高性能

固态盘替换其余的 5 块 SAS 硬盘,不同

于传统的机械硬盘驱动器,英特尔® 固态

盘没有转动部件,不但可以直接安装在原

有服务器的 SATA 接口上,而且英特尔固

态盘“本机命令队列”能支持多达 32 个

同步操作,实现更高的每秒输入/输出操

作次数,其数据吞吐率性能将传统硬盘驱

动器远远抛在身后。中国网络电视台白剑

谈到:“实践证明,英特尔固态盘可以满

足我们对图片服务器的性能要求,这种业

务的特点是写入较少,读取很多。文件比

较小而且多,对服务器的随机读取能力要

求高。新方案实施后的数据表明,中国网

络电视台图片服务器的数据读取性能是原

有方案的两倍,而且图片载入时间平均从

70 毫秒降低到 50 毫秒,用户访问中国网

络电视台几乎感觉不到延迟,用户体验十

分优秀。”

充分利用图片服务器

此外,解决方案使用具备更高运算性能的

英特尔至强 5600 系列处理器,结合具备

优异数据读取性能的英特尔固态盘,中国

网络电视台每图片服务器可负载的用户数

是原有服务器的 3-4 倍。“这对我们非

常重要,因为每台服务器的运算性能和

存储能力都可以得到充分利用,换句话

说,在同样的机房空间占用下,图片服

务器可以为更多的用户提供服务,满足

了我们的业务需求。”中国网络电视台

白剑补充说到。

额外收益

不但如此,由于没有机械部件,英特尔

固态盘能耗更低,发热量更小。同时,

英特尔至强 5600 系列处理器具备智能

节能特性,可自动调节功耗并根据应用

需求智能调整服务器性能。中国网络电

视台白剑继续说到:“我们对英特尔固

态盘的应用效果十分满意,除了更加绿

色节能以外,英特尔固态盘故障率更

低,以往的机械硬盘平均每年的故障率

大概是 3%,但新方案部署一年以来,

还没有一块英特尔固态盘出现故障。接

下来,中国网络电视台将继续和英特尔

在万兆网卡以及英特尔新一代固态盘等

领域继续展开深入合作。”

找到适合于您公司的固态盘解决方案。

请与您的英特尔代表联系,或通过以下

链接访问资料库:intel.com/go/ssd

了解更多。其他英特尔解决方案和 IT

管理成功案例,请访问如下链接:

www.intel.com/itcasestudies

有关中国网络电视台的焦点信息

• 中国网络电视台于 2009 年 12 月 28

日正式开播,是中国国家网络电视

播出机构。

• 中国网络电视台深度挖掘中国中央

电视台 45 万小时优秀历史影像资

料,同时汇集全中国电视机构每天

播出的 1000 多个小时的视频节目。

• 目前,中国网络电视台已推出首页、

客户端以及新闻台、体育台、综艺

台、爱西柚、爱布谷、电影台、电

视剧台、经济台、探索台、纪录片

台等 10 个产品,以及用户中心和

客服中心。

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第 1 期17 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 17

淘宝网*:经济、高效、节能的内容 分发网络降低成本和节省能耗

编者按: 固态盘以其高 IO 和低延迟的特性,在 CDN 场景中得以广泛的应用,有助于降低基础设施成

本,节省能耗和机架空间。客户先后使用英特尔固态盘 X25 系列、320 系列,现已全面迁

移至 S3500 系列。每次的更新,客户都获得了明显的性能提升和成本降低。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列是针对主流数据中心应用而专门设计的企业级固态盘,其

将快速而一致的读写性能与强大的数据保护和低活动能耗级别相结合,为数据库、内容

分发、搜索、视频会议、大数据分析或虚拟客户机等诸多应用领域提供更低的总体拥有

成本。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列采用英特尔® 第三代控制器、业界领先的 20 纳米多

级单元格(MLC)NAND 闪存技术以及全新的固件算法,能实现典型的 50μs(99.9% 的时

间最大为 500μs)的持续低读取延迟,高达每秒 75000 输入/输出(IOPS)以及高达 80%

的性能一致性。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列引入 RAS 设计理念,提供完整的端到端的

数据保护、增强的电源丢失数据保护和 XOR(内置 RAID)能特性,使其更好地满足数据

中心级应用需求。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列在淘宝 CDN 的广泛部署,进一步提升了

性能和稳定性,增强了 CDN 节点部署的冗余度,更好的满足其快速增长的业务需求。“通过使用英特尔® 固态盘和

微服务器作为内容分发

网络服务的操作平台,我们

完成了一次创新。这一平台更

加经济高效和节能,出色地

满足了我们对内容分发

网络服务器的要求。”

He Yanfeng产品经理

淘宝网

挑战

• 降低成本:淘宝网希望最大限度降低包括采购和维护在内的运营成本,同时加速

扩大其内容分发网络。

• 降低能耗:使用更少电力,同时构建节能的内容分发网络。

• 改善用户体验:扩展内容分发网络的地理覆盖范围,并提高用户的访问速度,以

改善用户体验。

解决方案

部署英特尔® 固态盘和微服务器,作为公司内容分发网络的操作平台。内容分发网

络由八台 2U 微服务器和八台刀片服务器组成。其中每台刀片服务器配置一台采用

英特尔® 处理器和一块 160GB 英特尔® X25-M 高性能 SATA 固态盘的微服务器。

影响

• 将计算基础设施的采购成本降低 50%:淘宝网以较低成本获得了相同的内容分发

网络服务器性能。

• 将能耗降低 20%-60%:相比淘宝网考虑的其它内容分发网络解决方案,英特尔固

态盘和英特尔架构微服务器的能耗更低。

• 节省机架空间:淘宝网能够在与以往配置相同的空间内容纳更多的内容分发网络

服务器。

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第 1 期 1818 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

通过采用基于英特尔® 处理器和英特尔® 固态盘的微服务器,内容分发网络服务器解决方案提供了更出色的性价比和更低的能耗。

淘宝网是全球最大的在线购物平台。为

了向客户提供更快的访问速度,公司依

赖于其自己独立开发的内容分发网络服

务,向距离客户最近的网络边缘提供信

息。淘宝网用于其内容分发网络的微服

务器越多,用户访问其平台的速度就会

越快。为了不断提高业务效率,淘宝网

研究了各种途径来使其内容分发网络基

础设施更加经济高效和节能。

降低内容分发网络基础设施的成本

淘宝网共有 50 个内容分发网络节点,

向四家主要的电信运营商提供服务,其

中包括中国电信、中国联通、中国移动

和中国教育网。

淘宝网产品经理 He Yanfeng 解释道:

“目前我们有 2,000 多台内容分发网络

服务器,但它们主要位于拥有先进网络

的大中型城市。我们需要继续增加微服

务器的数量,以扩大我们内容分发网络

的地理覆盖范围。我们希望使网站内容

尽可能地靠近用户,以减少在线访问延

迟。然而,市场上的大多数大型服务器

尽管拥有超级计算性能,但它们却并非

设计用于内容分发网络。这些服务器非

常昂贵,将会增加我们的成本。然而,

内容分发网络服务器不要求超级计算

性能,相反只要求更多数据存储和更高

读/写能力。因此,我们需要更好的解

决方案。”

降低能耗

He Yanfeng 继续谈道:“大型服务器不

仅能耗很高,而且还会占用宝贵的机架

空间。我们希望获得一款全新解决方案,

不仅具有较小的服务器占地空间和较

低能耗,同时还能够满足我们的计算性能

要求。这将使我们能够在相同的能耗和

占地空间下,部署更多内容分发网络服

务器。”

He Yanfeng 解释说:“传统机械硬盘

很难满足高度并发读写小文件所需的性

能要求。此外,频繁的读写将会提高硬

盘温度,进而增加系统的整体能耗。如

果我们能够将这些映像存储在非机械存

储设备上,就能减少热量、提高访问能

力,从而改进我们内容分发网络服务的

整体性能。”

解决方案

在英特尔的协助下,淘宝网分析了公司

内容分发网络服务器的负载需求,其中

包括运行性能测试,与系统的 OEM 制造

商协作,以及根据测试结果优化系统等。

在严格地测试了各种选件后,淘宝网采

用英特尔® 固态盘和英特尔架构微服务

器开发出了一款全新的内容分发网络服

务器解决方案。

该公司在其一个内容分发网络节点上部

署了这一解决方案。该解决方案包含一

台英特尔架构微服务器,配备了一块

80G 英特尔® X25-M 高性能固态盘和两

块 SATA 机械硬盘。机械硬盘用于增加

服务器的存储容量,同时为很少访问

且分布广泛的内容提供“冷访问(Cold

Visit)”支持。

更高性价比

英特尔固态盘替代了系统以前的机械硬

盘。通过用闪存芯片替代物理旋转碟

片,淘宝网实现了高性能数据读写。

He Yanfeng 谈道:“我们在部署前比较

了多家公司的测试数据,最终选择了这款

基于英特尔架构微服务器的解决方案。该

解决方案能够带来与我们以前系统相同的

性能,同时可帮助节省约 50% 的内容分

发网络服务器采购成本。这意味着在相同

的投资下,我们能够进一步扩大内容分发

网络。与此同时,我们还能够在相同的机

架空间内部署更多服务器。现在,我们的

每个节点能够为内容分发网络提供超过

1.5Gbps 的带宽。”

更低能耗

每台微服务器还使用一块英特尔 X25-M

高性能 SATA 固态盘来存储经常访问的

内容。通过消除以前的硬盘会产生的热

量和磨损,新的固态盘能耗更低,生命

周期更长。He Yanfeng 解释说:“与以

前的解决方案相比,新解决方案能够为

我们节省 20%-60% 的能源。这是我们

选择英特尔® 架构解决方案的重要原因

之一。我们惊喜地看到,采用英特尔处

理器的微服务器表现出了卓越的性能、

更高的性价比和更低的能耗。我们将在

淘宝网的存储备份系统中继续部署该服

务器。”

如欲寻求适合贵公司的解决方案,

请联系您的英特尔代表,或者访问:

intel.cn/ssd 了解产品信息。

焦点内容:淘宝网

• 淘宝网成立于 2003 年,由阿里巴巴

集团投资。

• 淘宝网是最大的网络购物平台,也是

全球互联网用户的首选购物平台,占

有中国电子商务 80% 以上的市场

份额。

• 淘宝网拥有 8 亿多条产品信息和超过

3.7 亿的注册用户。其全球页面访问

量位居前 20 大网站之列,每天访问

量达到 6,000 多万次。

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第 1 期19 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 19

搜狐*:优化启动盘应用化繁为简,彰显价值;提升服务器整体性能,降低总体拥有成本

编者按: 固态盘作为服务器启动盘已经非常普及,相对于机械盘,固态盘拥有更好的性能、更高

的可靠性,同时其良好的抗高温、抗震动能力,使得客户能优化设计,将启动盘内置于

服务器机箱,从而节省面板硬盘槽位。搜狐,作为使用固态盘作为服务器启动盘的尝鲜

者,已经先后完成了从 Intel® X25-V 到 320 系列以及最新的 DC S3500 系列的切换,每

次的更新,搜狐都获得了明显的性能提升、可靠性增强和成本降低。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列是针对主流数据中心应用而专门设计的企业级固态盘,其

将快速而一致的读写性能与强大的数据保护和低活动能耗级别相结合,为数据库、内容

分发、搜索、视频会议、大数据分析或虚拟客户机等诸多应用领域提供更低的总体拥有

成本。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列采用英特尔® 第三代控制器、业界领先的 20 纳米

多级单元格(MLC)NAND 闪存技术以及全新的固件算法,能实现典型的 50μs(99.9%

的时间最大为 500μs)的持续低读取延迟,高达每秒 75000 输入/输出(IOPS)以及高

达 80% 的性能一致性。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列引入 RAS 设计理念,提供完整的

端到端的数据保护、增强的电源丢失数据保护和 XOR(内置 RAID)能特性,使其更好地

满足数据中心级应用需求。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列作为服务器启动盘,可带来更

好的性能和可靠性,并有效降低服务器总体成本。

面临挑战

• 优化搜索服务器存储能力:搜狐公司需要释放服务器的启动盘占用的三个盘位,

提高服务器存储能力。

• 增强搜索服务器的可靠性:运转更可靠的搜索服务器意味着更高的服务质量。

• 提高服务器整体系统性能:搜索服务器在搜索请求高峰时,服务器计算和数据

缓冲区的数据读写能力是影响服务器的整体性能的重要指标之一。

解决方案

• 部署英特尔® X25-V Value 固态盘作为搜索服务器的启动盘,释放原有占用三个盘

位的 SAS 硬盘阵列用于存储,提升了服务器存储能力。同时英特尔® X25-V Value

固态盘拥有更高的可靠性和出色的数据读/写能力,满足了搜狐公司对搜索服务器的

升级需求。

影响

• 提升服务器存储能力的创新模式:利用英特尔® 固态盘提升数据中心服务器存储

能力的应用模式,是一次创新的尝试和部署。

• 降低 16% 总体拥有成本:搜索服务器的存储能力提高到原来的 1.3 倍。

• 提升服务质量:服务器运转更加稳定可靠,英特尔® 固态盘卓越的数据随机读写

能力提高了服务器整体性能。

“为公司数据中心的搜索

服务器部署英特尔® 固态盘

作为启动盘,这一创新的

应用模式,通过释放三个

盘位,提升了现有服务器的

存储能力,帮助我们降低了

业务应用 16% 的总体

拥有成本。”

张蜀光高级经理

搜狐新媒体信息技术有限公司

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第 1 期 2020 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

简介

搜狐公司是一家典型的互联网公司,通

过持续提供新闻和资讯等内容为网民服

务,同时搜狐公司拥有自己的搜索引擎

“搜狗”。伴随互联网行业的迅猛发展,

互联网信息和资讯爆炸性增长,搜狐公

司的搜索服务器在存储能力和系统整体

性能方面面临着新的挑战。

提升搜索服务器的存储能力

搜狐公司现有每台搜索服务器支持 12

块硬盘,然而,为提高搜索服务器的稳

定性和可靠性,降低服务器出现故障的

几率,用于服务器操作系统启动的磁盘

占用了由 3 块 SAS 硬盘组成的 RAID 5

阵列,这样一来,服务器只有其它的 9

块磁盘位置用于数据存储。搜狐公司需

要找到一种满足搜索服务器存储需求的

解决方案。

系统性能与稳定性

很明显,购买更多的服务器可以满足需

求,但是这么做成本太高。“我们希望

能找到一种改造现有的服务器途径,因

为现有服务器的操作系统占用了三块硬

盘,如果有一种新型的存储设备可用于

安装服务器的操作系统,那么我们就可

以释放这三个硬盘用于存储,但前提是

这种存储设备首先需要满足搜索服务器

对系统稳定性的要求。”搜狐公司张蜀

光说到:“此外,由于搜索引擎一个重

要的特性就是当处理器在内存中没有找

到需要的数据时,需要以尽可能短的时

间从数据缓冲区读取数据,这也是我们

现有的搜索服务器使用 3 块 SAS 硬盘

RAID 5 阵列的重要原因,因此,新部署

的存储设备具备良好的数据缓冲特性是

十分必要的。”

提供解决方案

在英特尔公司的帮助下,搜狐公司详细

测试了英特尔® X25-V Value 固态盘的

性能,最终为 200 台搜索服务器部署

了英特尔® X25-V Value 固态盘用于系

统启动,并计划陆续升级其余服务器。

获得更多存储空间

英特尔® X25-V Value 固态盘采用最新

的标准 SATA 接口,在英特尔工程师的

帮助下,搜狐公司便捷的完成了硬盘

和操作系统的安装,原有的三块儿 SAS

硬盘被释放出来,用于搜索服务器的存

储,减少了搜狐公司对搜索服务器数量

的需求,同时降低了服务器的机架成本,

最终总体拥有成本降低了 16%。

性能优异

英特尔® X25-V Value 固态盘拥有 5 条并

行的 NAND 闪存通道,多层单元 NAND

闪存的出色架构,提供卓越的数据随机

读写性能专为操作系统而优化。搜狐公司

张蜀光说到:“英特尔® 固态盘的在性能

方面的表现超乎我们的想象,尤其是当

搜索服务器产生内存和缓冲区的数据交

换时,英特尔® 固态盘提供了很好的性

能缓冲,整机性能大大改善。”

运行稳定,更少故障

基于英特尔® X25-V Value 固态盘的存储

解决方案的部署,隔离了搜狐公司的搜

索服务器的系统盘和数据盘,系统盘的

重建或故障对数据盘的影响降到最低。

不但如此,由于英特尔® X25-V Value

固态盘内部没有任何机械结构,噪音更

低、耗电更少、故障率更低、寿命更长。

运行更稳定的搜索服务器有效帮助搜狐

公司提高了服务质量。

英特尔® 固态盘以无与伦比的数

据随机读写能力满足了搜狐公司

的需求,为搜狐公司数据中心搜

索服务器的操作系统提供了理想

的运行平台。

有关搜狐公司的焦点信息

• 2000 年 7 月,搜狐公司在美国

纳斯达克挂牌上市(NASDAQ:

SOHU)。

• 搜狐公司是 2008 年北京奥运

会互联网内容服务赞助商,是

中国互联网主流人群获取资讯

和交流最大网络平台。

• 搜狐公司拥有超过 1 亿注册用

户,日浏览量高达 7 亿。

• 搜狐公司拥有

- 搜狐网站

(http://www.sohu.com)、

- 搜狗

(http://www.sogou.com)、

- 图行天下

(http://www.go2map.com)

等七大品牌。

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第 1 期21 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 21

上海八佰龙*:高性能网吧服务器, 支持无盘客户端增强客户娱乐体验,降低网吧运营成本

编者按: 固态盘以其高性能、高可靠性、低功耗等优点,在网吧系统盘、常用游戏、以及数据回

写等场合得到广泛的应用。网吧客户也经历了从最初 Intel® X25-E(回写)/Intel® X25-M

(系统盘)到 320 系列以及最新的 DC S3500 系列的切换,每次的更新,都获得了明显

的性能提升和成本降低。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列是针对主流数据中心应用而专门设计的企业级固态盘,其

将快速而一致的读写性能与强大的数据保护和低活动能耗级别相结合,为数据库、内容

分发、搜索、视频会议、大数据分析或虚拟客户机等诸多应用领域提供更低的总体拥有

成本。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列采用英特尔® 第三代控制器、业界领先的 20 纳米

多级单元格(MLC)NAND 闪存技术以及全新的固件算法,能实现典型的 50μs(99.9%

的时间最大为 500μs)的持续低读取延迟,高达每秒 75000 输入/输出(IOPS)以及高

达 80% 的性能一致性。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列引入 RAS 设计理念,提供完整的

端到端的数据保护、增强的电源丢失数据保护和 XOR(内置 RAID)能特性,使其更好地

满足数据中心级应用需求。英特尔® 固态盘 DC S3500 系列在网吧的广泛部署,进一步增

强客户娱乐体验,节省网吧建设投入,降低了压力测试成本。

八佰龙公众电脑屋是中国

上海市的一家大型网吧,

拥有约 350 台客户机,

采用网吧行业典型的无盘

服务器解决方案。

面临的挑战

• 增强客户娱乐体验:提高网吧无盘服务器运算性能和数据读写能力。

• 节省网吧建设投入:使单台无盘服务器能够支持更多的客户机。

• 降低压力测试成本:降低无盘服务器的管理和维护、散热以及电力消耗成本。

解决方案

• 切换至基于英特尔® 至强® 处理器 5500/5600 系列的服务器。

• 使用英特尔® 高性能固态盘替换原有 SAS 存储设备。

机械硬盘构建的存储系统是网吧发展的瓶颈

拥有约 350 台客户机的上海八佰龙公众电脑屋,采用锐起科技* 网吧无盘服务器解决

方案为公众提供娱乐服务。其现有文件服务器配备了总共 7 块硬盘,其中通过 SAS

控制器支持了 6 块 SAS 硬盘,每 3 块 SAS 硬盘又组成一组 RAID 0 磁盘阵列,分别

为网吧的客户机提供数据的读和写服务。

“一直以来,尽管无盘服务器的中央处理器和内存的数据处理能力可以负荷更多的

客户机,受制于传统机械硬盘的数据吞吐能力,同时为了保障客户的娱乐体验,我

们也把单台服务器支持的客户机限制在 60-80 台左右。然而,单台服务器支持的客

户机数量几乎决定了网吧的扩大建设和运营成本。”上海八佰龙公众电脑屋总经理

陈军说到:“可以说,机械硬盘构建的存储系统严重影响了网吧的进一步发展。

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第 1 期 2222 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

为了追求更为真实和清晰的游戏效果,

现在的各种游戏软件的数据量越来越

大,对服务器的数据处理能力要求越来

越高,由于机械硬盘的本身限制,使用

SAS 硬盘做 RAID 0 磁盘阵列的可靠性和

数据处理能力已经无法继续满足这种需

求,数据量的增加导致硬盘的发热量越

来越大,频繁的数据读写导致硬盘的寿

命变得越来越短,无盘服务器的管理和

维护负担越来越重。不但客户机的游戏

载入速度受到影响,而且在业务高峰期

甚至有可能导致客户机突然变慢甚至卡

机,对于网吧行业而言,稍差一点的客

户娱乐体验都将有可能直接导致网吧客

户的流失。”

英特尔固态盘存储性能无与伦比,

是使用传统硬盘驱动器的网吧无盘

服务器存储设备的可靠替代选择

伴随互联网和网吧产业的发展和逐步成

熟,抛开地理位置、装修环境、服务内

容等因素,更优秀的网吧用户娱乐体验

和更低的网吧运营成本,是一个网吧能

否在日趋激烈的市场竞争中立足的重要

保障。

为了留住现有客户,同时吸引更多客户,

上海八佰龙公众电脑屋急需对现有的无

盘服务器进行改进以保障用户的娱乐体

验,同时降低网吧运营成本。

上海八佰龙公众电脑屋总经理陈军说到:

“增加新的服务器来分担现有服务器的数

据读写压力确实能解决眼前的问题,但伴

随而来的,必将是网吧运营成本的急剧增

加,不仅仅是添置服务器的硬成本,服务

器的管理和维护、散热设备和电力消耗等

成本都将成倍增加。”

最终,上海八佰龙公众电脑屋向系统集

成商咨询,并在英特尔公司的帮助下,

部署了全新的使用英特尔® 高性能固态盘

的网吧无盘服务器存储解决方案。

部署基于英特尔固态盘的网吧无盘

服务器解决方案

新解决方案使用英特尔® 高性能固态盘

结合英特尔® 至强® 处理器 5500/5600 系

列,其中数据读取部分使用一块英特尔®

X25-M 80G 固态盘,用于存放客户机启动

需要的操作系统和当前的热门游戏,另外

使用一块 1TB 容量的企业级 SATA 硬盘存

放不常用游戏。使用一块英特尔® X25-E

64GB 固态盘提供数据的写入服务。

“和原有无盘服务器相比,新的网吧无盘

服务器采用高性能英特尔固态盘分别承担

对速度和稳定要求较高的数据读和写操

作,以更简洁的无盘服务器存储架构突破

了使用传统机械硬盘的无盘服务器数据读

写瓶颈。”上海八佰龙公众电脑屋总经理

“使用英特尔® 高性能固态盘

的网吧无盘服务器具备革命的

数据读写能力,打破了机械

硬盘的数据处理瓶颈,单台

无盘服务器可以支持更多的客

户机,每客户机的无盘服务器

均摊成本可降低约 40%。”

陈军总经理

上海八佰龙公众电脑屋

推荐支持 120 客户机的网吧无盘服务器配置

主板 基于英特尔® 5500 芯片组的主板

中央处理器 英特尔® 至强® 处理器 E5506

内存 4 x 2GB UDIMM ECC DDR3 1333

读取存储(阵列) 1 x 企业级 1TB SATAII 硬盘

回写存储(阵列) 1 x 英特尔® 企业级 X25-E 64GB 固态盘

操作系统盘 + 网吧常用游戏 1 x 英特尔® X25-M 80GB 固态盘

机箱电源 第三方兼容产品

软件平台 最新的锐起科技* 网吧无盘服务器解决方案

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第 1 期23 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 23

陈军说到:“经测试,英特尔公司提供的

网吧无盘服务器解决方案完全可以满足目

前的网吧应用数据读写能力的需求,性能

卓越,实用性强。”

增强客户娱乐体验

突破数据读写瓶颈

新解决方案中,使用英特尔® X25-M

80G 固态盘为客户机提供数据读取服

务,英特尔® X25-M 80G 固态盘采用

MLC 技术并针对数据读取而优化,进一

步加速客户机的机器启动速度和游戏载

入速度。针对网吧的无盘服务器最频繁

的 64K 数据块回写操作,英特尔公司提

供专门提供的针对大量小数据包回写的

特点而定制的固件程序,使得采用 SLC

技术的英特尔® X25-E 64GB 固态盘的数

据写入性能达到极致。

上海八佰龙公众电脑屋总经理陈军谈到:

“现在的游戏玩家对娱乐体验的要求越来

越高,哪怕在游戏启动过程中的一点点延

迟,都可能引起他们对网吧的不满情绪,

新方案的应用效果是十分明显的,测试表

明,新无盘服务器存储方案可以实现最大

7 倍于以前的读写性能,我们测试多台客

户机使用相同脚本同时从服务器上载入游

戏,游戏的载入速度是原有服务器的一倍

以上,这将极大提升我们网吧客户的娱乐

体验。”

针对网吧应用而优化

首先,基于英特尔® 至强® 处理器 5500/

5600 系列的服务器,不但提供更优异的

运算性能,而且支持全新的英特尔® 快速

通道互联技术和内存架构,可以提供 3

倍于以前的内存带宽,结合锐起网吧管

理软件,可以更好的适应网吧行业应用

软件的特性,有效降低网吧应用系统的

延迟。

其次,英特尔® 至强® 处理器 5500/5600

系列集成了 SSE4.2 指令集在内的多种新

特性,其中硬件加速器指令 — CRC32 指

令可以取代上层数据协议中经常用到的

循环冗余校验,可以提供 6.5-18.6 倍于

以前的数据校验速度,可有效缓解网吧

行业应用中的游戏升级或补丁更新时的

数据校验运算瓶颈。

上海八佰龙公众电脑屋总经理陈军说到:

“为了保障客户的娱乐体验,我们必须

及时安装游戏开发商提供的游戏补丁或

更新程序,这曾经令我们很头痛,因为

目前的游戏补丁或更新程序数据量越来

越大,数据校验的过程不仅耗费服务器

的大量资源而且速度较慢,有时候,我

们不得不在空闲时间或者上座率不高的

时间段进行更新。现在好了,我们可以

随时为游戏安装补丁或更新而无需担心

这种更新为服务器带来的压力,客户的

娱乐体验有了保障。”

降低网吧建设和运营成本

降低每台客户机的服务器均摊成本

英特尔® 高性能固态盘以出色数据读写能

力使得单台服务器可以负荷更多客户机的

数据读取和写入请求。上海八佰龙公众电

脑屋总经理陈军说到:“由于传统机械硬

盘的限制,原来我们一台无盘服务器一般

支持 60-80 台客户机,现在支持 120 台

客户机都没有问题,计算下来,我们网吧

每客户机的无盘服务器均摊成本实际可节

约 40% 以上。”

服务器管理维护成本更低

对于网吧无盘服务器而言,最常出现的故

障是:频繁的数据读写引起硬盘的发热量

增大,从而导致硬盘故障,而网吧由于采

用 RAID 0 磁盘阵列,其中任何一块儿硬

盘故障都将导致服务器中断服务。上海八

佰龙公众电脑屋总经理陈军补充说到:

商业价值

• 革命性的提高了网吧客户的娱乐

体验

使用英特尔® 高性能固态盘结合

英特尔® 至强® 处理器 5500/5600

系列的网吧无盘服务器解决方案针

对网吧应用而优化,进一步提升了

网吧客户的娱乐体验,可以帮助网

吧吸引更多客户,同时增强现有客

户的粘性。

• 降低网吧建设成本

英特尔固态盘打破了传统机械硬盘

的数据读写瓶颈,使得单台无盘服

务器可以支持更多的客户机,每客

户机的无盘服务器均摊成本降低约

40%。

• 降低网吧运营成本

使用英特尔固态盘的网吧无盘服务

器架构更加简单,管理维护成本

更低,服务器健康运行时间进一

步延长,同时更加省电,网吧的整

体运营成本更低。

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第 1 期 2424 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

有关上海松江八佰龙网吧和锐起科

技的焦点信息

• 成立于 2008 年的上海八佰龙公众

电脑屋是一家大型网吧,拥有约

350 台客户机。

• 锐起科技是中国第一家具有完全自

主知识产权的桌面系统集中部署与

管理厂商。

• 2010 年 4 月,在“天下网盟”第

5 届网吧调查评选活动中,锐起无

盘 XP 系统获得“2009 年度网吧

最满意无盘管理软件”第一名。

“新解决方案的部署为我们带来的好处超过了我们的预期。首先,我们可以实现新

旧方案的平稳无缝切换。其次,由于不再需要 SAS 阵列控制卡,服务器存储系统的

架构包括机箱、电源等设备的复杂度都得到简化,故障点的减少不但可以降低服务

器故障的几率,而且服务器的管理和维护成本也得到进一步降低,同时服务器的运

行更加稳定,服务器的健康运行时间进一步延长。”

降低网吧日常运营成本

由于英特尔® 高性能固态盘采用闪存存储芯片替代机械的高速旋转的盘片和磁头实

现数据的读写,能耗更低,寿命周期更长,发热量更低。上海八佰龙公众电脑屋总

经理陈军说:“新的无盘服务器存储方案不但可以帮助我们进一步节省服务器的散

热成本,而且更加省电,新方案部署后一段时间的统计结果表明,单电力消耗这一

点,我们网吧就可以节省 35% 甚至更多。”

加速网吧发展

英特尔® 高性能固态盘结合英特尔® 至强® 处理器 5500/5600 系列的网吧无盘服

务器解决方案针对网吧应用而优化,不但可以有效降低网吧应用系统的延迟,提

升用户娱乐体验。新无盘服务器的存储架构更为简洁,管理维护更为简单,同时

打破了原有存储系统的数据读写瓶颈,单台无盘服务器可以支持更多的客户机。

新方案的部署使得上海八佰龙公众电脑屋可以以更低的运营成本带给了客户更优

秀的使用体验,将加速网吧的进一步发展和壮大。

找到适合于您公司的解决方案。请与您的英特尔代表联系,或通过以下链接访问

资料库:www.intel.com/references

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第 1 期25 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 25

Aerospike*:In-Memory NoSQL* 数据库,支持实时大数据应用减少每个集群的节点数量,同时提高可管理性

“AppNexus* 注重运行规模,

同时密切关注该平台的

经济效益。运行在英特尔®

固态盘上的 Aerospike 闪存

优化为我们提供了发展业务

所需的合理价格、高性能、

高可靠性和高可维护性”。

Timothy G Smith AppNexus 技术运营部

高级副总裁

Aerospike 分布式数据库采用 DRAM 和固态盘(SSD)或闪存 PCIe* 卡,为关键业务

应用提供可预期的高性能。Aerospike 通过管理 DRAM 中的索引和 DRAM 及闪存中

的数据进行纵向扩展,而且,还能够横向扩展,每秒每节点可稳定地以小于毫秒级的

延时处理超过 20 万次交易。Aerospike 数据库首次向业界展示了闪存和固态盘技术

如何作为 In-meomory 计算架构的一部分,为实时大数据驱动型应用提供支持。1

Aerospike 的客户通常在 TB 级别数据集方面需要高交易性能与高可用性。Aerospike

针对固态盘优化的数据库见证了从 100 GB SATA 盘(每个服务器 4 块)升级至容量

更大的 SATA 盘(每个服务器节点 12 到 20 块)以及规模更小的服务器集群。它甚

至支持客户执行要求最苛刻的部署,减少每个集群的节点数量,同时提高可管理性。

这使得客户可以执行最苛刻的部署以减少每个集群的节点数量并提高可管理性。

挑战

• 通过扩展满足不断增长的容量需求。

随着基础设施达到了容量极限,AppNexus 需要使用新的存储解决方案,以支持

公司发展并为客户提供优质的服务。

• 不断上升的基础设施成本和复杂性。

现有的基础设施已增加至每个集群约 50 台设备,导致维护、能耗和运营成本不断

上升。

解决方案

• Aerospike NoSQL 数据库采用英特尔® 固态盘 DC S3700 系列。

AppNexus 评估了许多固态盘产品,最终选择了英特尔® 固态盘 DC S3700 系列,

并将其与 Aerospike NoSQL 数据库配合使用。

成效

• 更大的容量、卓越的性能、可靠性和可维护性。

AppNexus 有能力支持业务发展,同时为客户提供优质服务。

• 降低集群规模。

通过在广泛的 SATA 配置中采用英特尔® 固态盘,AppNexus 将每个集群的规模从

大约 50 台设备减少到 8 台,显著降低了维护、能源和运营成本。

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第 1 期 2626 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

Aerospike 亮点

Aerospike 提供了唯一的针对闪存优化的

In-Memory NoSQL 数据库,可帮助大规

模关键业务应用实现预期的高性能。客

户采用 AppNexus、BlueKai*、eXelate*、

Trade Desk*、Chango* 和 [x+1]* 等

Aerospike 产品不断发展业务。如欲了

解更多信息,请访问 aerospike.com

AppNexus 亮点

AppNexus 提供了功能最强大的开放式、

可定制广告技术平台,为网络广告领

域规模最大、最具创新性的买卖双方

提供相关服务,其中包括 Microsoft*

Advertising Exchange、Interactive Media*

(Deutsche Telekom*)和 Collective*。

AppNexus 的总部设在美国纽约市,在

全球设有九个办事处,雇用了数百名广

告和技术领域的精英。如欲了解更多信

息,请访问 appnexus.com

了解有关如何配置广泛的 SATA 的更多

信息,请访问 aerospike.com/intel

查找最适合您的英特尔固态盘。请访问

intel.com/go/ssd 了解相关的产品信息。

如需深入了解其它英特尔业务解决

方案,请访问资料室:

intel.com/references

Aerospike 的一位客户 — AppNexus* — 提供了一款业界最先进的技术平台,支持公

司建立、管理及优化整个网络广告业务。AppNexus 需要一款具有成本效益的存储

解决方案,实现预期的低延迟和高吞吐量,并能随业务发展而快速扩展。AppNexus

选择了 Aerospike NoSQL 数据库,并且部署规模已发展到每个群集约 50 台设备。

公司希望增加更多的容量并部署下一代存储系统,所以 AppNexus 希望降低集群的

规模并简化操作。由少量大容量 PCIe 闪存卡组成的架构在价格、性能、可靠性和可

维护性方面没有达到 AppNexus 的要求。AppNexus 发现可通过大量小容量的 SATA

固态盘来获得更高的性能和更低的成本。此外,与服务器机箱内置的 PCIe 卡相比,

服务器前置固态盘也更容易维护。此外,这款解决方案还能将 Aerospike 集群规模

从 50 台设备减少到仅仅 8 台。

Aerospike 和 AppNexus 选择固态盘使用了什么标准?相关应用和数据库要求为较高

的混合 IOPS 工作负载提供稳定的优质服务。Aerospike 的服务质量标准需要满足一

定级别的 IOPS,同时保持延迟阈值,即完成 IOPS 的百分比小于 1、2 或 4 毫秒。

其它标准还包括固态盘的可靠性和目标供应商戴尔* 提供的可维护性。

测试许多固态盘后,AppNexus 选择了英特尔® 固态盘 DC S3700 系列和英特尔® 固

态盘 DC S3500 系列,并将它们用于 Dell* R720xd* 机架和 H710p* 主机控制器。这

种硬件配置为下一代存储系统以及在 AppNexus 进行 Aerospike 部署提供了基础,

可用于管理网络广告以及实时招投标细分市场中的关键用户信息。

“Aerospike 在 DRAM 和闪存领域的突破性使用模式展示了数据库应

用的潜力,可提供微秒级的用户空间性能以及出色的一致性。 英特尔®

固态盘技术帮助 Aerospike 等公司颠覆了数据库细分市场、加速商

业化应用并为实时 web 规模应用创造商业价值。”

Rob Crooke,英特尔非易失性内存解决方案事业部 副总裁兼总经理

采用 Aerospike 和广泛的 SATA 配置进行经济高效地扩展

在每台 2U 服务器中配置多达 20 块固态盘的大规模配置中,单台服务器可以经济高

效地提供 16 TB/秒总集群吞吐速率。成本方面,采用英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

每 GB 大约为 2 美元;采用英特尔® 固态盘 DC S3500 系列每 GB 大约为 1 美元。

AppNexus 发现充分释放 SATA 的性能优势需要更改特定配置。Aerospike 努力解决

RAID 控制器所产生的性能问题。Dell H710p* 等高性能卡使用 LSI 2208*,后者必须

利用 LSI fast-path* 功能。如果没有 LSI ast-path 功能,只需要四块固态盘便会造成

LSI 2208 出现瓶颈。凭借 LSI 快速路径,用户可以充分利用 SATA 系统(多块固态

盘)的全速优势,克服 RAID 瓶颈并支持更大型的数据集。利用这种配置,英特尔®

固态盘 DC S3700 系列可以实现 1 毫秒内读取高达 99%,英特尔® 固态盘 DC S3500

系列在同一时间帧内读取高达 98%。这种配置支持采用英特尔® 固态盘的 SATA 系

统,因此能够以极低的成本提供像 PCIe 和单层单元(SLC)固态盘解决方案一样的

性能。

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第 1 期27 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 27

Jaguar Network*:高性能云计算平台单个客户的 Web 平台性能提升了 600%

Jaguar Network 成立于 2001 年,是一家总部设在法国的托管服务提供商。它的产

品部署在分布全球的 30 个数据中心,并运行在超过 1,000 多台外包服务器上。

Jaguar Network 根据客户的需求对其服务产品进行优化,并且在最近几年开发了

基于云的服务产品。为了能够提升云平台性能,公司愿意尝试最新的技术。最终,

Jaguar Network 购买并部署了英特尔® 固态盘 DC S3500 系列产品,令公司和公司

客户都从该产品所带来的新固态盘技术中获益匪浅。

挑战

• 云功能。利用云解决方案不断创新,满足不断变化的客户需求

• 支持企业发展。为迅速发展的中型客户提供可扩展、功能强大且价格合理的支持

服务

解决方案

• 固态盘。使用英特尔® 固态盘(Intel® SSD)取代传统硬盘,显著提高系统性能和

效率

• 量身定制的技术。客户云解决方案包括英特尔® 至强™ 处理器 E5 产品家族和英特尔®

以太网适配器

技术成果

• 性能提升。使用英特尔固态盘 DC S3500 系列替换云服务器环境中的传统硬盘后,

单个客户的 Web 平台性能提升了 600%

业务价值

• 用户数量增长。客户 CrossKnowledge 的用户数量在一年内翻了一番,但是它并

不需要购买更多的服务器来支持这一快速增长,这主要得益于在现有硬件环境中

部署了全新的英特尔® 固态盘

• 协作发展。通过与英特尔紧密合作,Jaguar Network 及其客户可更早地获取新

技术、更快地部署以及更明智地规划投资

不断变化的客户挑战

Jaguar Network 在过去几年保持着较

快的发展势头。公司最初提供托管服

务,现在可为客户提供各种电信、云

计算、托管及安全解决方案。Jaguar

Network 能够提供可扩展及高度可配置

的基于云的基础设施即服务(IaaS)和

平台即服务(PaaS)解决方案,并因此

深感自豪。

公司总裁 Kevin Polizzi 解释道,“我们

从一开始便看到了云计算的潜力,并希

望我们在这方面做好准备,以便帮助自

己的客户充分利用云计算。我们一直确

保在我们开发的解决方案中采用一流的

技术,多年来我们一直使用基于英特尔®

至强™ 处理器的服务器作为我们云平台的

一部分。”

像云本身,Jaguar Network 所处的细分

市场不断增长,并且客户的需求也不断

变化。虽然它为各种规模以及来自不同

行业的客户提供服务,但在其客户群

中,快速发展的中小型企业占据相当大

的比例。他们希望充分利用云技术,但

往往受限于 IT 预算和内部资源,难以获

得支持。

“我们发现,只需将一块硬盘

更换为英特尔固态盘,我们

就可以显著地提高性能。

这为我们带来了明显的

优势,因为我们的使用率

每年翻一番,且无需向云平台

添加更多的服务器。”

Kevin PolizziJaguar Network

总裁

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第 1 期 2828 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

领先的云服务提供商借助英特尔® 技术提供全新的解决方案

“这些客户需要功能强大的云平台来支

持关键业务应用,并且这些云平台还必

须能够轻松、快速地扩展。” Polizzi 说

道,“除此之外,这些云平台还必须是

高性价比的。出于这个原因,我们决定

研究一下是否可以将传统硬盘切换到固

态盘作为我们解决方案层面的一部分。”

了解到将现有服务器中的硬盘更换为更节

能、性能更高的固态盘能够带来强大的

性能优势后,Jaguar Network 开始寻找合

适的技术。

坚实的云基础

Jaguar Network 通过内部测试证实英特尔

固态盘能够满足公司的需求。Polizzi 说

道,“我们发现,将一位客户的云环境

中的硬盘更换为英特尔固态盘后,基于

Web 的平台性能会提升 200%。除了性

能方面的提升,我们认为英特尔固态盘

的低功耗还可以提供强大的能源效率,

这反过来又可以为我们和客户节省大量

成本。”

Jaguar Network 评估了这项技术,发现它

能够提供显著的性能以及效率优势,并

将英特尔® 固态盘融入到其云产品中。

快速发展的客户

另外一家使用 Jaguar Network 解决方案和

英特尔® 技术的客户是 CrossKnowledge。

CrossKnowledge 的总部设在法国,其主

要业务是为大型企业开发在线学习应用

和相关内容。

它在全世界拥有数百名客户和数百万用

户,因此平台的可靠性和响应速度至关

重要。CrossKnowledge 的首席技术官

Vincent Alloo 解释道,“如果学习者要

花很长时间来加载学习内容,他们就会

感到厌倦并放弃。我们所面临的是大量

种类繁多的多媒体内容与大量要求苛刻

的用户群,因此我们必须借助出色的 IT

技术来支持我们的在线学习资源。”

CrossKnowledge 需要一家能够提供网络

存储、负载均衡和防火墙的解决方案供

应商,并且自始至终能够获得较高的性

能和可扩展性。在接触了多家供应商以

后,CrossKnowledge 发现包括英特尔®

固态盘、英特尔® 至强™ 处理器 E5 产

品家族和英特尔® 以太网适配器在内的

Jaguar Network 解决方案是唯一一款能

满足其需求并且价格合理的解决方案。

Aloo 继续说道,“我们对英特尔固态盘

进行测试时,感到印象非常深刻。我们

发现,只需将一块 300 GB 硬盘更换为

600 GB 英特尔固态盘 S3500 系列,我

们就可将容量翻一番且性能更好。这为

我们带来了明显的优势,因为我们产品

的使用率每年翻一番,而无需向云平台

添加更多的服务器。”

CrossKnowledge 期待未来能与 Jaguar

Network 和英特尔继续合作。Alloo 说

道,“Jaguar 刚刚在我们公司总部附近

成立了一个新的数据中心,这样我们就

可以充分利用其托管功能。我们也很看

重获得最新的英特尔技术的机会,因为

我们可以评估其潜力以及更好地规划我

们在 IT 投资中的方向和方式,这样我

们就能继续提供用户所期望的出色的在

线学习环境。”

寻求适合贵公司的解决方案。联系您的英特尔

代表,参考《英特尔业务成功案例:IT 经理

参考》(www.intel.co.uk/Itcasestudies)或

访问英特尔 IT 中心网站(www.intel.co.uk/

itcenter)。

经验总结

有时,小小的变化就可以产生巨大的影

响。要获得出色的成果,不一定非要淘

汰并更换整个平台。通过确定解决方案

中可以改进的方面 — 将硬盘更换为固态

盘 — Jaguar Network 为客户节省了大量

成本并改进了性能。

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第 1 期29 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 29

“英特尔® CAS 提供了我们的

客户期待已久的增强功能,

要部署这些增强功能只需

有限的成本和最小的基础

设施更改。任何资源有限

并且基础设施无法大规模

扩展的公司都可以从英特尔

所做的这一切中受益。

英特尔® CAS 提供了立竿

见影的投资回报,同时显著

提高了系统性能。”

Dan OughtonIndustryBuilt 首席技术官

背景

IndustryBuilt* 是北美最大的 Microsoft* Dynamics NAV 合作伙伴之一,主要面向

中型企业提供工业用软件和服务。其客户通常与大型公司面临着同样的挑战,但

却没有后者的资源,其员工往往要承担多项职责。

公司由两个业务事业部构成,每个事业部都致力于为每个行业找到与其业务流程相

匹配的最佳软件技术。JustFoodERP* 帮助食品公司降低成本、提高食品安全性和

管理客户合规性。Equip-Soft* 则通过其租赁、服务、销售、零部件和车队管理软

件帮助设备分销商管理增长和提高效率。

挑战

• 有限的硬件和管理资源。客户严重依赖存储密集型和资源密集型事务性数据库。

解决方案

• 英特尔® 高速缓存加速软件配合英特尔® 固态盘 DC S3700 系列。IndustryBuilt 在

向其客户进行部署之前对 30 个不同的实际场景进行了模拟测试。

成效

• 提高了性能,降低了延迟。读取速度(包括 IOPS(IO/秒)和吞吐量(MB/秒))

提高了 11 到 18 倍,而延迟(ms)降低了 96%。

• 业界独特的控制力。多级高速缓存解决方案使应用程序的性能可以超过完全在

固态盘上运行时所实现的性能。

严苛的客户要求

IndustryBuilt 的许多客户严重依赖存储密集型和资源密集型事务性数据库,因

此他们需要找到一种解决方案,通过在其产品组合中部署这种解决方案可以解决

性能和延迟问题同时还能使其有限的硬件和管理资源实现最大价值。在为英特尔®

高速缓存加速软件的新型创新性高速缓存解决方案搭建测试环境并在 30 个不同的

真实场景中对该解决方案进行模拟测试后,IndustryBuilt 才开始向其客户提供此解

决方案,帮助他们以强大且经济的方式克服当前的网络基础设施限制。

提高读取速度,降低延迟

由英特尔® 高速缓存加速软件和英特尔® 固态盘 DC S3700 系列构成的组合解决方案

与之前采用 15K SAS 机械磁盘的 RAID 10 配置相比实现了更高的读取性能和更低的

延迟时间。读取速度(包括 IOPS(IO/秒)和吞吐量(MB/秒))提高了 11 到 18

倍,而延迟(ms)降低了 96%。

IndustryBuilt*:存储密集型和资源密集型事务性数据库读取速度和吞吐量提升 11 到 18 倍,延迟降低 96%

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第 1 期 3030 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

INDUSTRYBUILT 的亮点

IndustryBuilt Software 向垂直行业

中提供软件和服务,该公司通过将

最佳商用软件技术与最佳业务流程

进行配对帮助各公司降低成本、提

高效率和管理合规性。IndustryBuilt

Software 的产品 — 适用于食品公

司的 JustFoodERP 和适用于设备分

销商的 Equip-Soft — 都是在功能强

大的 Microsoft Dynamics 平台(世

界上增长最快的 ERP 平台)之上

结合行业特定的功能构建而成的。

IndustryBuilt 在宾夕法尼亚州艾伦

镇和安大略省多伦多市设有办事

处。如欲了解更多信息,请访问

industrybuilt.com

“借助英特尔 CAS,我们可以在客户的解决方案中配置更少的机械硬盘,从而提供

更高的性能,而又无需添加额外的服务器或 CPU。”IndustryBuilt 的首席技术官

Dan Oughton 说道,“这就意味着更低的功耗和空间占用,以更低的 IO 成本提供

更高的性能,从而改善客户的总拥有成本。”

Oughton 说道,具有资源密集型 SQL 服务器的 IndustryBuilt 客户可以从英特尔的读

取高速缓存的能力中受益,而不需要安装会招致延迟增加的额外的硬件服务器。在

IndustryBuilt 对英特尔® CAS 进行的测试中延迟降低了 90%,事务性数据库应用程序

中的性能问题得到显著缓解,即使在全固态环境中也仍实现了更快的速度。

英特尔® CAS 提供出色的控制和性能

英特尔® 高速缓存加速软件是一款基于策略的高速缓存软件,通过它,管理员可以为特

定的应用程序制定更高的性能目标并且可以经济实惠地实现这一目标。其创新性的固

态盘/闪存高速缓存做法解决了存储 I/O 瓶颈,同时还能更好地利用现有的存储基础设

施。无论应用程序在 VMware* 上运行,还是在 Microsoft Hyper-V* 虚拟机或物理服务

器上运行,英特尔® CAS 都能在 Windows* 内存高速缓存或 Linux* 操作系统之上提供

业界独特的控制力,创建一种多级高速缓存解决方案,从而让应用程序的性能可以超

过完全在固态盘上运行时所实现的卓越性能。

“在评估商用软件时,客户认识到行业匹配度、实施专业知识、产品寿命和产品熟悉度

是与软件功能性和软件成本同样重要的标准。”Oughton 说道,“英特尔® CAS 大有市

场,特别适合那些资源有限而且基础设施又不能大规模扩展的客户。现在我们将该软

件与我们的软件打包在一起,以便我们的客户可以通过我们整体软件和服务包进行

购买。”

渠道活动

作为一家专业致力于将最佳技术与最佳业务流程进行配对的公司,IndustryBuilt 了解

独立软件供应商和增值转销商的独特需求并对英特尔向其生态系统合作伙伴做出的

承诺表示赞赏。通过提供工具为客户创造直接增值和帮助生态系统合作伙伴发展业

务,英特尔随时可用的技术产品和销售支持让渠道合作伙伴可以放心地转销英特尔®

高速缓存加速软件。

“我们有 12 年以上与世界上最大的商用软件提供商合作销售 Microsoft* Dynamics 的成

功经验,我们非常看重从合作伙伴那里得到的销售和技术支持。”Oughton 说道,

“与英特尔的合作非常轻松,他们总能迅速帮我们解决销售问题。由于我们可以将

英特尔® CAS 作为我们整体解决方案包的一部分向客户进行销售,因此我们从产品

的销售中获得了不错的利润。与英特尔的合作非常愉快,他们能够为我们的客户提

供性能提升解决方案。”

查找最适合您的英特尔® 固态盘。如需产品信息,请访问: intel.cn/ssd

如欲了解有关其他英特尔企业解决方案的更多信息,请访问资料室: intel.com/references

配置

Dell PowerEdge* 710 DP 服务器 (2 个插槽)

• 英特尔® 至强® 处理器 X5670(12M 高速 缓存,2.93 GHz,每个插槽 6 个内核)

• Dell PowerEdge RAID Controller (PERC)710

• 96GB DRAM

Seagate* SAS 15K HDD

• 2 个 600 GB RAID 1,用于操作系统

• 2 个 600 GB RAID 1,用于日志

• 4 个 600 GB RAID 10,用于数据

软件堆栈

• Microsoft* Windows Server* 2008 R2

• Microsoft* SQL Server

• Microsoft* Dynamics NAV

• 客户应用程序

高速缓存层

• 英特尔® CAS 2.0 版(Windows 版)

• 英特尔® 固态盘 DC S3700 – 400GB

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第 1 期31 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 31

MicroStrategy*:商业智能应用大幅缩短数据立方体加载时间,显著提高并发活跃用户数量

MicroStrategy Inc. 公司(纳斯达克:MSTR)成立于 1989 年,是一家领先的全球

企业软件平台提供商。公司致力于提供最灵活、强大、可扩展且易于使用的平台,

支持客户在现场或在云中开展分析、进行移动办公和身份识别,从而显著提高客

户忠诚度。

MicroStrategy 一直在寻求各种途径,通过减少数据立方体加载时间和增加活跃用

户数量,提高客户在使用其 Intelligent Cube* 技术时的整体体验。MicroStrategy 希

望测试使用英特尔® 固态盘(Intel® SSD)DC S3700 系列取代传统机械硬盘(HDD)

可产生的影响,以提升整体 I/O 性能和用户体验。

挑战

• 有限的数据立方体加载时间。

现有机械硬盘不足以支持在工作时间开始之前,在有限的数据准备时间内快速加

载数据立方体。

• 支持更多活跃用户。

MicroStrategy 需要改进磁盘 I/O 瓶颈,以便更多活跃用户能够同时使用流行的

Intelligent Cube 仪表盘功能(“历史记录列表”)。

解决方案

• 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列。

MicroStrategy 评估了英特尔® 固态盘 DC S3700 系列(800 GB),以了解它如何帮

助改进立方体加载性能。

影响

• 立方体加载速度提升两倍。

通过将立方体加载时间缩短一半,用户在工作时间开始之前,能够加载两倍数量

的立方体。

• 访问“历史记录列表”的活跃用户数量增加两倍。

通过显著提高读取 IOPS 和减少读取延迟,MicroStrategy 的 Intelligence Server 能

够支持两倍的活跃“历史记录列表”用户,并提供更出色的用户体验。

当今的商业智能应用必须能够有效访问 TB 级的数据,有时甚至是 PB 级的数据。由

于企业并未采用最新存储硬件,商业智能应用的平均查询响应时间通常会受到严重

影响。不佳的性能会阻碍商业智能应用的广泛采用,并会降低系统利用率,推高当

前用户的成本。

“在 MicroStrategy,我们每天的

工作内容就是处理客户的关键

数据,为客户交付创新的商业

智能解决方案和服务。通过将

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

与我们的软件产品配合使用,

我们将数据立方体的加载速度

提升了两倍,这让我们的客户

能够显著提高利用率,并支持

更多的并发活跃用户。”

Jim Cui MicroStrategy 首席性能工程师

(Lead Performance Engineer)

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第 1 期 3232 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

MicroStrategy 公司聚焦

MicroStrategy Inc. 公司(纳斯达克:

MSTR)成立于 1989 年,是一家领先

的全球企业软件平台提供商,业务运

营覆盖全球 26 个国家和地区,拥有

3,200 名员工。公司致力于提供最灵

活、强大、可扩展且易于使用的平台,

支持客户在现场或在云中开展分析、

进行移动办公和身份识别,从而显著

提高客户忠诚度。MicroStrategy 提供

服务的业务用户数量高达数百万人,

分布于全球 20 个行业的近 4,000 家

公司中。如欲了解更多信息,请访问

microstrategy.com

查找最适合您的英特尔® 固态盘。如欲

了解更多产品信息,请访问:

intel.com/go/ssd

如欲了有关其他英特尔企业解决方案的

更多信息,请访问资料室:

www.intel.com/references

MicroStrategy Intelligent Cube 是 MicroStrategy 高性能内存技术的关键组件。用户通

常在正常工作时间开始之前的数据准备批处理时间内,加载立方体。提高立方体加

载速度可支持在此批处理时间内加载更多及更大的立方体,这对于业务的成功至关

重要。MicroStrategy 通过加载测试发现,采用机械硬盘的客户在数据访问和加载速

度方面都较慢。Cui 表示:“打破这些 I/O 速度瓶颈会使用户采用率发生巨大改变。

我们积极尝试不同的解决方案,旨在为我们的客户提供最佳的用户体验。”

MICROSTRATEGY BUILD MICROSTRATEGY VERSION 9.3.1

MicroStrategy Intelligence Server Machine

服务器 CPU 英特尔® 至强™ 处理器,24 核,2.50 GHz

服务器内存 64 GB

服务器操作系统 Enterprise Linux* 6.3

机械硬盘 Western Digital* WD1002FAEX-0(1T)

固态盘 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列(800G)

服务器节点数量 1

Web Server Machine 服务器 CPU 英特尔® 至强™ 处理器,8 核,2.83 GHz

服务器内存 32 GB

服务器操作系统 Enterprise Linux 5.4

Server Spec2006 248

应用服务器 IBM WebSphere* v6.1

服务器节点数量 3

加载测试工具 JMeter* 2.8 (MSTR)

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列显著提升数据立方体加载速度

MicroStrategy 测试了三种不同大小立方体(6 GB、18 GB、31 GB)的加载时间,比

较了 15K SAS 机械硬盘与英特尔® 固态盘 DC S3700 系列之间的区别。所有这三种

大小的立方体在采用英特尔® 固态盘 DC S3700 系列时,加载时间均有大幅降低,

访问 18 GB 和 32 GB 立方体数据的测试者看到了最大的改进,加载时间减少了多达

50%。例如,一个 18 GB 的立方体使用机械硬盘进行加载大约需要 263 秒时间。而

使用英特尔固态盘,同一立方体只需 130 秒时间即可完成加载。此外,针对各种立

方体大小,整体磁盘 I/O 性能也均实现了巨大改进,这进一步表明,更多或更大的

立方体可以与英特尔® 固态盘 DC S3700 系列一起使用。

商业智能应用支持的活跃用户数量加倍

“历史记录列表”是 MicroStrategy Web 产品的一个区域,用户在这里存储仪表盘报告

和提前安排仪表盘执行,以便在用户需要时及时提供结果。在交互式仪表盘使用期

间,用户需要能够向“历史记录列表”发送一个需要长时间才能生成的仪表盘,以便

之后查看结果,而不用花时间等待结果加载,这一点对公司至关重要。MicroStrategy

记录了在每分钟请求(rpm)中测量的平均服务器响应时间和吞吐率,同时监测了机

械硬盘和英特尔® 固态盘的 MicroStrategy Intelligence Server 磁盘利用率。这些加载测试

侧重于“历史记录列表”使用情况。MicroStrategy 在测试中发现,当使用机械硬盘

时,磁盘 I/O 会成为瓶颈。当使用英特尔® 固态盘 DC S3700 系列时,MicroStrategy 能

够显著减少 I/O 瓶颈,并使 MicroStrategy Intelligence Server 能够支持的活跃用户数量

增加两倍。Cui 表示:“通过采用英特尔® 固态盘 DC S3700 系列进行这些测试,我们

充分认识到了它们可为我们的 Intelligent Cube 和 Intelligent Server 平台带来的优势。在

此基础之上,我们能够使用客户可信赖的解决方案,解决各种性能问题。”

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第 1 期33 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 33

SAS*:高性能分析以最小的投资拥有近 2 倍的性能提升

SAS 是全球高性能分析领域的领导者,

帮助客户评测当前关键技术产品,发现

最佳实践、明确潜在风险,事先获取洞

察,推动科学决策。在当今迅猛发展的

“大数据”时代,SAS 提供整套直观界

面,能够直接向移动设备部署实时分析

功能,因此,每一位决策者可在任何地

点监控关键指标并作出知情决策。

当监控海量结构化和非结构化数据时,

很多企业面临的一个挑战是如何及时分

析这些数据并挖掘价值。廉价充足的普

通硬盘(HDD)便于存储各类数据,然

而这些硬盘不利于数据的检索与分析。

面对大规模数据集,企业需要利用最相

关的数据进行快速、科学的决策。

挑战

• 生产力低下。当数据集查询超过五百万

条记录,现有硬盘就明显变得迟缓。这

导致开发人员花费额外时间等待查询加

载。

• 性价比低下。漫长的查询加载时间不利

于客户就绪型数据分析的数量和及时

性。完全迁移至固态盘(SSD)存储可

显著提高性能,但是所需的硬件与时间

成本对一些客户而言难以接受。

解决方案

• 英特尔® CAS 和英特尔® 固态盘。我们建

议,SAS 输入无缝升级至英特尔® CAS,

SAS WORK 目录迁移至英特尔® 固态盘。

该方法可有效提高性价比 — 速度比全

HDD 实施提高近两倍……成本是全 SSD

实施的约十分之一。

成效

• 以最小的投资拥有近两倍的性能提升。

英特尔® CAS 搭配英特尔® 固态盘处理高

速缓存和 SAS 操作可大大降低开发人员

执行查询的时间,支持开发人员提高查

询速度,节约宝贵的加载等待时间……

使用的依然是现有存储。该解决方案的

速度明显高于全 HDD 系统,而成本仅为

全 SSD 方案的十分之一。

英特尔® CAS 及其原理介绍

英特尔® CAS 是服务器端的高速缓存解

决方案,支持通过 SAN 存储协议(如

iSCSI,FC,FCoE 等)访问直连 SSD 和

SSD,为基于 HDD 存储的解决方案提

供直写功能。兼容 Windows* 和 Linux*

平台,英特尔® CAS 可无缝集成,无需

更改您的应用或后端存储。

当应用从存储读取数据时,英特尔® CAS

将数据拷贝至高速缓存,然后由服务器

以更高速度读取。同时,所有数据同步

写入后端存储和高速缓存。

“SAS 十分了解客户的关键业务

决策需要快速访问大数据。能否

快速访问所需信息直接影响客户

的财务绩效。为了快速访问所需

数据而进行基础设施投资是在所

难免的,但这并不总是意味着

突破预算。在与英特尔的联合

测试过程中,SAS 发现英特尔®

高速缓存加速软件可以较低成本

显著改进数据检索。英特尔® CAS

可消除客户对成本的忧虑,帮助

客户以低成本改进业务分析。”

Cheryl DoningerSAS 研发部高级总监

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第 1 期 3434 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

英特尔® CAS 搭配英特尔® 固态盘的优势

我们的高耐久性技术(HET)比标准多

级单元(MLC)技术提高 30 倍。英特尔®

固态盘 结合 HET 技术可大大提高耐写

性:连续五年每天十次全盘写入。

• 英特尔® 固态盘 910 系列交付极高性能

的存储,180 K 次随机读取和 75 K 随机

存写。1

• 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列数据传输

速度前所未有,持续稳定的低延迟2 和密

集的 IOPS 分布(75 K 随机读取 IOPS3)。

英特尔® CAS 和英特尔® 固态盘性能优势

英特尔与 SAS 联合测试了典型的 40 用

户 SAS 组合分析环境4,运行于全 HDD

系统。5 基于同一系统基准,我们比较

了以下三个不同条件下的性能:

• 英特尔® CAS 和英特尔® 固态盘处理高速

缓存输入。6

• 英特尔® CAS 和英特尔® 固态盘处理高

速缓存输入,英特尔® 固态盘处理 SAS

WORK。7

• 英特尔® 固态盘处理高速缓存输入,SAS

WORK,和输出。8

SAS 简介

SAS 是业务分析软件与服务领域的领

导者,是业务智能市场的最大独立厂

商。借助独创性的解决方案,SAS 帮

助 65,000 个地点的客户做出更加迅速

和科学的决策,从而提高性能,创造

价值。自 1976 年公司创立伊始,SAS

一直为全球客户提供知的力量:The

Power to Know®。

SAS 在高性能分析领域一路领先,帮助

客户解决复杂的大数据挑战,准确洞察

动态信息,超越竞争对手。原先需要数

天或数周获取的洞察,现在 SAS 客户只

需数分钟或分秒钟即可获取!

SAS 总部位于北卡罗莱纳州卡雷镇。

更多信息请访问:www.sas.com

如需了解英特尔® CAS 如何无缝加速应

用程序及其它信息,请访问:intel.com/

content/www/us/en/software/intel-

cache-acceleration-software

如需查找最适合您的英特尔® 固态盘,

请访问:intel.com/ssd

如需深入了解其它英特尔业务解决方案,

请访问:intel.com/references

如上图所示,为高速缓存添加英特尔® CAS 和英特尔® 固态盘可提高性能达 36%,而成本相对全 SSD 方案而言很小。为高速缓存

和 SAS 操作层添加英特尔® CAS 和英特尔® 固态盘可将性能提高近两倍,而成本仅为全 SSD 方案的十分之一。

1. 读写 IOPS(全 LBA 范围,Iometer* 队列深度 32 /NAND 模块)。默认/最高性能模式:随机 4 KB 读取高达 180,000 IOPS;随机 4 KB 存写高达 75,000 IOPS。

2. 50 μs 典型;<500 μs 最高:100 CB 4 KB 随机存写队列深度为 1,99.9% 的时间在整个硬盘上运行。

3. 随机 4 KB 读取。

4. 系统配置:通用“白牌”,Sandy Bridge EP 4S(2.9 GHz)处理器和 256 GB RAM,运行 RHEL 6.3。 应用程序:传统 SAS v9.3 组合分析工作负载,Linux 操作系统环境。

5. HDD 设置: 2 个 LSI 620J 机箱,2 个 1078 MegaRAID SAS 控制器,12 个 500 GB Seagate Momentus HDD。

6. 设置同 HDD,高速缓存输入采用一个 100 GB 英特尔® 固态盘 DC S3700 和英特尔® CAS。

7. 设置同 HDD,高速缓存输入采用一个 100 GB 英特尔® 固态盘 DC S3700 和英特尔® CAS,另外,SAS_WORK 采用一个 800 GB 英特尔® 固态盘 DC S3700。

8. 7 个 800 GB 英特尔© SSD DC S3700,板载控制器。

SAS 组合分析,40 名用户

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第 1 期35 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 35

SDSC*(圣地亚哥超级计算中心): 高性能计算(HPC)消除 I/O 瓶颈,助力化学家和生物学家提高研究效率

“英特尔® 固态盘出众的

性能可够帮助 SDSC

研究人员进行突破性的

科学研究。相比传统

HPC 磁盘体系结构,

闪存技术带来了 I/O

方面的数量级改进。”

Michael Norman 执行董事 圣地亚哥

超级计算机中心

选择性烯烃复分解反应过渡态(资料来源:K. Houk,加州大学洛杉矶分校)

简介 SDSC 是数据密集型计算领域的领导者,一直为包括行业和学术机构在内的国家研

究团体提供资源、服务和专业知识。SDSC 的使命是通过为这些团体提供诸如高性

能硬件技术、综合软件技术和深度跨学科专业知识,扩展科学研究的范围。2012

年,SDSC 部署了首个大规模使用闪存的高性能计算群集 — Gordon。Gordon 由

Appro International 负责构建,后者曾为全球各地的学校、政府研究实验室和公司

部署高性能计算。

I/O 难题 当今,很多科学和数据密集型应用程序都具有数据访问模式随机或超小型事务操作

频繁的特点。传统 HPC 体系结构提供了构建于旋转磁盘技术之上的大规模平行文件

系统(如 Lustre),却并不适用于这类 I/O 需求。相关的文件系统和机械延迟都太

高而无法在应用程序在平行文件系统和 CPU 间移动数据时提供 I/O 事务支持。

解决方案 Gordon 通过在平行文件系统和计算节点间部署 300 TB 英特尔® 固态盘 710 系列,

进而在计算层级间插入了一个全新的层。六十四个英特尔 Westmere I/O 节点中的

每个节点都包含 16 个英特尔 710 系列固态盘,这些节点为用户提供了资源,可用

于数据库和分析应用程序的快速暂存空间或永久性存储。

使用案例 1:消除计算化学的 I/O 瓶颈 来自加州大学洛杉矶分校的 Kendall Houk 和 Pen Liu,以及来自加州理工学院的 Bob

Grubbs 一直致力于寻找用于烯烃复分解反应过程的催化剂,这一反应过程在工业产

品和消费产品的开发过程中起着重要作用。对于这一工作,他们正在使用标准应用

程序 Gaussian 来进行计算性化学计算。Gaussian 创建了大型临时暂存文件来存储和

检索中间结果,这将消耗大量内存。这些要求将传统高性能计算系统推至极限,直

到现在,仍在严重限制在这些系统上可能进行的计算的规模和复杂程度。

编者按: IO 能力以及延迟越来越成为高性能计算的瓶颈,固态盘相对于传统机械硬盘,拥有更大

的带宽、更强的 IO 能力以及更低的延迟,很好地解决了瓶颈问题。SDSC 对 Intel 710 系

列 SSD 的部署,取得了很好地效果;而最近,客户已经测试并开始向最新的 DC S3700

系列迁移。DC S3700 所提供的 I/O 性能是 710 系列的两倍,4 KB 随机读取性能高达

78,000 IOPS,延迟更低(小于 60 微秒),可提供快速而一致的性能,将许多高性能计

算的 I/O 时间缩短了一半以上。DC S3700 的端到端数据保护和断电保护可确保数据写入

准确进行,从而让 SDSC 提供高度可靠的高性能计算基础设施。

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第 1 期 3636 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

Gordon 使用英特尔® 固态盘在内存层级结构中添加一个新层。这可带来新的应用类型和计算 规模,是之前的高性能计算架 构所无法实现的。

Gordon 亮点

- 1,024 个 2S 计算节点,其中包

含至强 E5 2.6 GHz,8 核处理器,

64 GB/节点

- 300 TB 英特尔 710 固态盘

- 双轨 3D 环面互连

- 使用 ScaleMP 的 vSMP 基础的大

型内存节点

借助 Gordon,每个至强 E5 计算节点上

都有 64 GB 的内存和 300 GB 的闪存,

这些计算现在已经变成了家常便饭。

Houk 表示,“使用闪存盘和大量共享

内存大幅提高了计算的性能,并可支持

更为精确的计算方法,如大型分子上的

CCSD(T)。” 他还说道“这种计算方法

通常被视为单一计算准确性的“黄金标

准”。该计算示例要求超过 100 GB 暂

存空间,这也只能在 Gordon 上的固态

盘本地暂存中得以实现。”

SDSC 看到与 Gaussian 和 Gordon 的闪

存能力相关的分配请求大量增加,这

一点不奇怪,因为用户发现他们现在

能够进行大规模计算,这种规模在此

前是不可能的。

使用案例 2:支持面向生命科

学研究的 HPC 数据库应用程序蛋白质数据库(PDB)存档是全球范围

内一个有关大型生物分子 3D 结构信息

的单一存储库。这些都是能够在所有

生物中找到的分子。这些蛋白质的 3

维排列组成了我们所熟知的复杂而丰

富的生命个体。将一个蛋白质与另一

个蛋白质进行比较对于包括药物发现

在内的许多生命科学领域而言都至关

重要。PDB 经常进行这样的比较,但

是这是一个计算成本高昂的任务,可

能需要在传统 HPC 体系结构上花上数

周时间才能完成。这一计算的瓶颈在

于使用传统机械磁盘(HDD)构建的

数据库服务器的基础 I/O 性能。简单地

说,传统机械磁盘的延迟性不能匹配

计算所生成的高事务处理率。

RCSB PDB 的共同负责人 Phil Bourne 表

示“我们首先在 1998 年开发了多种算

法来进行这一操作,但是仍旧缺乏执行

所有所需两两比较的计算能力。”

来自 PDB 的 Andreas Prlic 与来自 SDSC

的 Pietro Cicotti 合作将这些算法移植到

Gordon 上。PDB MySQL 数据库安装于

Gordon 基于闪存的 I/O 节点上,随后用

于调度计算任务到 Gordon 计算节点。由

于延迟性比机械硬盘低了一个数量级,

因此计算操作的速度大幅提高。初始比

较表明相比传统基于硬盘的实施,速度

提高了 4 倍。曾经需要进行 67 天的计

算现在缩短为 18 天。

图 1:两种流感病毒分子的

蛋白质结构比较

Bourne 表示,“这是我们首次能够精确

相互比较这些蛋白质已知的 3 维形状,

并以量化的形式表示它们的异同。借助

Gordon,我们获得了显著的性能改进,

现在我们正在进行这一比较,并希望能

够从分析过程中获得更多信息。”

Gordon 作为测试新闪存技术的

平台最近,SDSC 测试了 710 系列的后续产

品 — 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列。

DC S3700 所提供的 I/O 性能是 710

系列的两倍,4 KB 随机读取性能高达

78,000 IOPS,延迟更低(小于 60 微

秒),可提供快速而一致的性能,将

许多高性能计算的 I/O 时间缩短了一半

以上。DC S3700 的端到端数据保护和

断电保护可确保数据写入准确进行,

从而让 SDSC 提供高度可靠的高性能计

算基础设施。

请查找最适合您企业的英特尔固态盘

解决方案。请联系您的英特尔代表,

或者访问:intel.cn/ssd 了解产品信息。

如欲了解有关其他英特尔企业

解决方案的更多信息,请登录:

www.intel.com/itcasestudies

查看面向 IT 经理的企业成功案例。

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第 1 期37 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 37

Kolor*:Autopano Giga 渲染和图像拼接解决方案创建世界上最大的全景图之一,提升 15 倍的速度处理 2 倍的数据

Kolor 是全球公认的图像拼接软件领先厂商。为了进一步提升公司形象,展示 Autopano* Giga 产品的先进功能,Kolor 最近着手实施

了“260 亿像素巴黎全景图( Paris-26-gigapixels )”项目。该项目的核心是创建一幅世界上最大的拼接全景图之一。考虑到创建

全景图的纯数据处理量,若想顺利完成项目的拼接和渲染流程,则必须使用超高性能硬件运行 Autopano 软件。正因如此,Kolor 选

择了基于英特尔® 至强® 5500 系列处理器的服务器。

挑战

• 破记录的尝试。通过创建世界上最大的拼接全景图之一来展示 Autopano* Giga

软件的强大功能。

• 高性能硬件。找到一个能够处理创建该全景图时所生成的大量数据的高性能、可

靠硬件平台。

解决方案

• 多核处理器。部署了一个由两路英特尔® 至强® 5500 系列处理器支持的英特尔®

服务器系统 SR2600UR,用以运行 Autopano Giga 渲染和图像拼接软件。

• 固态盘。六块英特尔® 固态盘(英特尔® SSD)使用基于 NAND 闪存的更快、更节

能的 I/O 取代了速度较慢的传统硬盘 I/O,将发生机械故障的可能性降至最低。

影响

• 超凡性能。与英特尔® 至强® 5300 系列处理器在 130 亿像素哈莱姆全景图项目中的

表现相比,英特尔® 至强® 5500 系列处理器以提高了 15 倍的速度处理了约两倍

的数据(260 亿像素巴黎全景图)。

• 展示功能。这幅世界最大的拼接全景图之一展现了 Kolor 公司的图像拼接软件无与

伦比的市场领先地位。

以巴黎为背景

260 亿像素巴黎全景图是 Kolor 公司继 130 亿像素哈莱姆全景图和 170 亿像素优胜美

地公园全景图之后的第三个全景图项目,中间间隔了两年的时间。Autopano Giga 软

件的功能在此期间实现了显著改进,正因如此,Kolor 希望通过一个更富挑战性的

新项目来充分展示 Autopano Giga 软件的增强特性。

260 亿像素巴黎全景图将由 2,000 多张照片拼接而成。预计最后的成品大小将

在 100GB 左右,高达 267 亿像素。如果作为完整的高清电视图片显示需要使用

12,909 台显示屏,若打印出来则需要 767 平方米的纸张。

该全景图完成后,将立即公布在 www.paris-26-gigapixels.com 网站上。在这里,所有人

都将能够“亲身”感受巴黎的美景,尽情欣赏巴黎所有著名的地标性建筑,例如埃菲

尔铁塔、罗浮宫和巴黎圣母院等。

“英特尔平台的处理速度

非常惊人。我们只用了

3 小时 14 分钟便完成了

260 亿像素巴黎全景图的

渲染工作。而在两年前,

我们使用英特尔® 至强®

5300 系列处理器花费了

整整 48 个小时才完成了

对 130 亿像素哈莱姆

全景图的渲染。”

Alexandre JennyKolor 公司创始人

Page 41: 英特尔 固态盘 解决方案与成功案例 - intel.cn · Aerospike*:In-Memory NoSQL* ... 固态盘(SSD)与传统机械硬盘(HDD)相比具有以下优点: • 速度更快:读写性能数倍于机械硬盘(HDD

第 1 期 3838 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

另外,还有消息称该全景图将在两个巴

黎地铁站之间 50 米长的通道中和巴黎

市某大型户外屏幕上显示。如果在维持

卓越图像品质的前提下打印该全景图,

理想大小为 6,500 平方英尺。

该项目有四个主要参与方:Kolor 公司、

Arnaud Frich(摄影师)、Martin Loyer

(选址者)和 SFR(主要赞助商)。从

提出初始创意到网站最终启动,预计该

项目将花费两年的时间。

逐步创建巴黎全景图

在项目的最初阶段,首要任务便是寻找

一个合适的拍照地点,它必须是视场宽

阔的高层建筑物。最后选定了圣叙尔比

斯教堂的右塔。

因为要等待教堂完成施工和适当的天气

条件,摄影师 16 个月后才开始拍摄照

片。不过,摄影师使用了一个可支撑两

架相机的马达驱动型全景云台,将为创

建 260 亿像素巴黎全景图拍摄 2,346

张照片的时间缩短了一半。

接下来的拼接和渲染两个阶段要求使用

超高性能硬件运行 Autopano Giga 软件。

为了满足这一要求,Kolor 将目光转向了

英特尔。Kolor 公司最后部署了一个由两

路英特尔® 至强® 5500 处理器系列支持的

英特尔® 服务器系统 SR2600UR。该平台

的诸多先进特性使其成为处理全景图项

目将生成的大量数据的理想选择。

英特尔® 超线程技术(英特尔® HT 技术)

在每台处理器上提供线程层并行,因此

可以更有效地使用处理器资源,提高处

理吞吐率并增强多线程 Autopano Giga

软件的性能。此外,英特尔® 睿频加速技

术能够在条件允许的情况下提高处理器

频率并加快运行速度。

Kolor 淘汰了传统硬盘(HDD),使用

6 块英特尔® 固态盘(Intel® SSD)构建

了一个经优化的 RAID 阵列,足以应对需

处理的大量数据。使用更快、更节能的

固态盘 I/O 取代了速度较慢的传统硬盘

I/O,消除了发生机械故障的可能性。

换句话说,固态盘更稳定、更可靠。

更卓越的性能

Kolor 创始人 Alexandre Jenny 表示:

“英特尔平台的处理速度非常惊人。我

们只用了 3 小时 14 分钟便完成了 260

亿像素巴黎全景图的渲染工作。而在两

年前,我们使用英特尔® 至强® 5300 系列

处理器花费了整整 48 个小时才完成了对

130 亿像素哈莱姆全景图的渲染。换句

话说,我们用提高了 15 倍的速度处理了

两倍的像素数。”

Alexandre Jenny 总结称:“凭借我们

价格经济的软件解决方案如 Autopano

Giga,我们为所有用户提供了体验图像

拼接技术的机会。恐怕没有其它方式能

够比创建一幅世界上最大的拼接全景图

更能展现我们技术的卓越性了。”

如欲寻求适合您公司的解决方案,请联

系您的英特尔代表,或访问资料室:

www.intel.com/references

性能:数据密集型计算。支持要求最为

苛刻的业务数据处理和计算密集图片。

如欲了解有关最新英特尔服务器产品的

更多信息,请访问:

www.intel.com/products/server

以提高了 15 倍的速度处理双倍数据

Kolor 公司亮点

Kolor 是一家法国公司,致力于开发

世界上最出色的图像拼接解决方案。

Kolor 公司的旗舰产品 Autopano 是公

认的一流图像拼接软件,深受摄影界

及建筑、美术图像创建(高清或亿

像素图像)、油画复制和电影等其它

学科相关人士的青睐。

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第 1 期39 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 39

GCREST*:社交游戏数据库服务器低成本、高工作负载能力和快速响应速度

问题

• 需要更快的存储 I/O 以提高用户响应速度

• 服务器存储的可扩展性

• 降低工作负载管理成本

解决方案

• 配有英特尔® 固态盘 910 系列的数据库服务器

• 使用 Remote Housing 服务控制服务器的安装和运行

优势

• 出色的用户体验:性能和响应速度相比 SATA 固态盘提高 2-4 倍

• 通过自监控、分析和报告技术(S.M.A.R.T.)实现更长的使用寿命(耐用性提高 30

倍†)并显著简化管理工作†与传统 MLC 固态盘相比

选用英特尔® 固态盘 910 系列获取

PCI 接口提供的出色易用性和更快

响应速度GCREST, Inc. 隶属于 CyberAgent 集团,

是一家经营网络游戏的游戏门户公司。

该公司选择使用 Sakura Internet Inc. 的

Remote Housing 数据中心服务为其社交

游戏 Dragon's Shadow(于 2013 年 2 月

发布)提供系统平台,目的就是从安装在

Ishikari 数据中心的服务器直接提供游戏服

务。GCREST 同时还选择了英特尔® 固态盘

910 系列作为其游戏数据库服务器的存储

设备。作为英特尔首款使用 PCI Express*

接口的固态盘,英特尔® 固态盘 910 系

列的吞吐能力相比之前的固态盘大幅提

升。GCREST 公司行政部负责人 Tetsuya

Ishibashi 坦言,英特尔® 固态盘 910 出色

的响应速度和易用性促使他们决定选择这

款固态盘。他表示:

“英特尔® 固态盘 910 上的 PCI 接口可以

快速传输大量的数据,因此能显著地提高

服务器的响应速度。由于我们在刚刚开始

开发一款游戏时所需的系统配置并不高,

因此我们极为重视固态盘存储的易扩展性

和快速的磁盘 I/O 速度。过去我们为了对

磁盘 I/O 进行优先级划分不得不使用昂

贵的固态盘存储,而现在英特尔® 固态盘

910 系列凭借其低成本优势让我们最终选

择了它。”

社交游戏数据库服务器的部署显著提

高了服务水平Dragon's Shadow 的数据库服务器采用

6 块英特尔® 固态盘 910 系列(容量为

400 GB),这 6 块磁盘共分为 3 组,每

组由 2 块磁盘组成,其中一块为主数据

库服务器,另一块为从数据库服务器。

由于对服务器而言,400 GB 的磁盘在运

行时类似于 2 块 200 GB 的磁盘,因此我

们采用 RAID 模式对一个磁盘配置中的磁

盘进行控制。

我们在提供服务之前对配有英特尔® 固态

盘 910 系列的数据库服务器进行了负载

测试。测试软件对固态盘执行重复的写

入和读取任务之后发现,磁盘 I/O 限制实

际上根本不存在。Ishibashi 先生对采用

固态盘所带来的优势做了如下描述:

GCREST, Inc.

总部:

Sumitomo Fudosan Shibuya Garden Tower,

16-17 Nanpeidaicho, Shibuya, Tokyo

成立日期:

2003 年 11 月 4 日

资本:

237,000,000 日元

经营范围:

网络游戏设计、开发、运营与销售;

手机内容设计、开发、运营与销售

http://www.gcrest.com/

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第 1 期 4040 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

“英特尔® 固态盘 910 所具备的快速响应

能力进一步提升了我们向用户交付的服务

质量。由于 PCI 接口能将英特尔® 固态盘

910 直接连接至 CPU,因此消除了数据写

入、读取和传输方面的瓶颈,同时将响应

速度提高到大致相当于 CPU 自身处理速度

的水平,使得最终的响应速度相比以往提

高了 3 倍以上。”

通过与 Remote Housing 服务配套使

用显著降低了运营工作负载GCREST 为托管其社交游戏平台而选择的

Remote Housing 服务不仅可以托管用户服

务器,还能托管其他位于 Sakura Internet

的Ishikari 数据中心机架上的网络设备。

与以往那些需要独立地负责服务器交付和

安装的服务不同,所有这些任务都可以由

Sakura Internet 负责完成,后者能够提供全

年 365 天每天 24 小时不间断运营和维护

支持。除了面向具有自己硬件的用户外,

Sakura Internet 还可提供设备租赁服务。在

GCREST 这个案例中,用户选择将自己的服

务器硬件交付给 Ishikari 数据中心,并委托

其 Sakura Internet 购买并改进英特尔® 固态

盘 910 系列。Sakura Internet 企划部负责

人 Michiharu Nakazawa 评论说:“Remote

Housing 服务坚持的理念是,无论你想要在

基于城市的数据中心中安装什么类型的硬

件,Remote Housing 服务都能为你提供硬

件安装的灵活性同时通过远程操作提供便

利的访问。我们习惯于处理各种各样的用户

请求,在这个案例中我们通过使用英特尔®

固态盘 910 不仅为 GCREST(我们的一个长

期客户)提高了数据库服务器的响应速度,

也显著地提升了可靠性。”

为了满足用户的要求,Remote Housing 提

供了一系列的服务器存储技术,包括 SATA

HDD、SAS HDD、英特尔® 固态盘 520 系列

以及来自其他厂商的固态盘。Nakazawa 先

生认为选择带有 PCI 接口的英特尔® 固态盘

910 系列可以获得磁盘整合范围、高度的

可扩展性和有效的维护等各方面的优势,

而这些优势是其他技术所不能提供的。

他表示:“虽然带有 SATA 接口的 HDD 或

者固态盘可以被整合到一个 RAID 配置中,

但是由于 SATA 采用的是半双工的数据传

输方式,而这种数据传输方式在读取请求

和写入请求同时发生时会产生磁盘 I/O 瓶

颈,因此会导致性能的下降。而在 GCREST

系统中安装带有 PCI 接口的英特尔® 固态盘

910 就不会出现这种情况,这是因为 PCI

接口提供的低延迟特性和全双工的数据传

输方式可以以较低的成本实现磁盘整合,

因此在同时发生读取请求和写入请求时也

不会造成任何的性能损失。采用这种方式

的另一个显著的优势就是实现了 S.M.A.R.T.

信息的可用性,进一步简化了管理。”

Ishikari数据中心,Sakura Internets Remote Housing服务所在地

由于不存在像磁盘驱动器那样的旋转部件,

固态盘的故障率极低,而且减少了相关的

维护工作。英特尔® 固态盘 910 使用的是

MLC NAND 闪存,这种闪存基于 25 纳米工

艺制造而成并采用了先进的专利技术,因

此在耐用性方面得到大幅改进。与普通的

MLC 闪存产品相比,这种闪存在耐用性上

提高了大约 30 倍。我们通过一个简单的

计算得出其总写入容量达到了 7 PB(针对

400 GB 的型号),这意味着配有这种闪存

的固态盘的使用寿命超过了服务器的保修

期。因此使用这种固态盘的服务用户就无

需担忧基础设施的物理寿命,从而可以把

全部精力集中于系统资源的运营方面。

针对大数据的分布式处理使用

Hadoop*由于看到了英特尔® 固态盘 910 在易用性

和性价比方面的出色优势,GCREST 打算在

未来将其用作标准的 PCI 接口固态盘并推

广使用。Ishibashi 先生表示:“除了服务

器存储,我们正在考虑将其用在用户特征

的结构分析上,同时辅助 Hadoop® 软件进

行大数据的分布式处理。因此,我们非常

期待使用容量更大的固态盘。”

同时,Sakura Internet 积极推荐在其

Remote Housing 服务中使用英特尔® 固态

盘 910 系列。Sakura Internet 正在开展一

些测试并期待在服务中融入英特尔® 固态盘

DC S3700 系列产品,然后将这种服务用在

下一代数据中心中。Nakazawa 先生在谈

到英特尔时说道:“我们期待英特尔今后

推出更多具备卓越性能、易用性和成本优

势的固态盘产品。”而英特尔本身也打算

今后扩充其固态盘产品阵容,以持续满足

GCREST 和 Sakura Internet 的需求。

用于数据中心的高速固态盘在确保可靠性和耐用性的基础上实现了高性能

如欲了解更多关于英特尔® 固态盘的信息,请访问:intel.cn/ssd

Tetsuya IshibashiGCREST, Inc. 企业行政部

技术管理组负责人

Michiharu NakazawaSakura Internet Inc. 企划部负责人

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第 1 期41 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 41

英特尔 IT:提升电子邮件应用服务器性能传输速度提升 600%、总功耗和散热降低 79%、机架空间减少 60%、CPU 扩展空间提升 50%

• 电子邮件应用性能提高 600%

• 固态盘配置帮助数据中心节约

60% 的空间

• 总功耗和散热可降低 79%

• CPU 扩展空间增加,可改进用

户体验功能

为了提升电子邮件应用服务器的性能并降低成本,以满足不断增长的电

子邮件需求,英特尔 IT 部门进行了一项概念验证(PoC),对英特尔®

固态盘(Intel® SSD)技术的收益进行了评估。与当前配置了传统硬盘

(HDD)的电子邮件应用服务器相比,英特尔® 固态盘 DC S3700 系列具

有出色的性能、能效和耐用性,可缩短电子邮件发送时间并减少数据中

心占地空间、降低系统复杂性和单位系统用户的基础架构成本,从而显

著提升用户体验。

为了进行概念验证,我们将电子邮件应用服务器配置中的 40 块 SAS 硬盘更

换为 16 块英特尔® 固态盘 DC S3700 系列(请参见图 1)。我们发现英特尔®

固态盘将电子邮件提交时间缩短了 84%,从而提升了性能。此外,基于

英特尔® 固态盘的解决方案可帮助数据中心节约 60% 的空间,功耗和散热也

降低了 79%。同时,它也降低了整体复杂性,使系统管理变得更加简单;此

外,它还降低了单位用户基础架构的年度成本。这些成本节约抵消了固态盘

(SSD)初始成本较高(相对于传统硬盘)的压力。

® ® 5670

- 16 10K 2.5 SAS

2 12 JBOD

- 24 7.2K 3.5 SAS

• ® ® 5670

- 16 ® DC S3700

100%

1. 40 HDD 16 SSD

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第 1 期 4242 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

为提升存储空间和写寿命提供更多选择

英特尔 IT 部门选择具有高写寿命的硬盘来管理概念验证中高度整合的电子邮件工作负载的 I/O 需求。但是工作负载和容量需

求会因电子邮件平台和用户需求的不同而相差悬殊。最新的基于英特尔® 的双机架单元(211)服务器平台提供了多种选择,

可借助具有高写寿命的英特尔® 固态盘(Intel® SSD)DC S3700 系列,或具有全新写寿命标准的英特尔® 固态盘 DC S3500 系

列来扩展服务器内部存储解决方案。

基于英特尔® 的 2U 服务器包括 24 个 2.5 英寸硬

盘托架,支持容量高达 800 GB 的硬盘以及高达

19.2 TB 的可用存储容量,具有以下优势:

• 最大 I/O 传输(I/O spreading)

• 可选择写寿命更高的硬盘

• 简化管理、节约空间和能源以及整合工作

负载

我们发现,如果固态盘上的工作负载是传统硬

盘的两倍(图 2),那么前者能够提高 CPU 利

用率和页面文件使用率,并减少中断情况的发

生,这有助于提升 I/O 效率、增加 CPU 扩展空

间,从而实现更多用户体验功能并提升内存子

系统的效率。

这表明更大的硬盘容量(英特尔® 固态盘 DC

S3700 系列或英特尔® 固态盘 DC S3500 系

列)可支持更多的用户,同时继续提供更高

的服务质量。

用固态盘替代传统硬盘可实现

以下收益:更高的 IOPS、更短

且一致的访问时间、较高的可

靠性、较低的功耗和较小的占

地空间。

背景如同其他 IT 机构一样,英特尔 IT 部门也在

寻求在降低总体成本的同时提升用户体验的

方法。我们意识到由于电子邮件应用服务器

的硬盘和 CPU 配置负荷较高,导致用户在发

送电子邮件时所经历的时间各不相同。在运

行负载测试并对当前的硬盘配置进行重新评

估后,我们发现现有存储框架是造成系统性

能瓶颈的原因。我们发现更快的存储访问速

度和更高的每秒 I/O 操作数(IOPS)可为用

户提供更加一致的体验,同时可以降低处理

成本。因此,我们认为加快磁盘访问速度的

最有效方法就是使用全新的英特尔® 固态盘

替代现有硬盘。固态盘(SSD)技术可实现

较低的延迟并提供较高的 IOPS,进而实现

快速、一致的性能。

用固态盘替代传统硬盘可实现以下收益:

更高的 IOPS、更短且一致的访问时间、

较高的可靠性、较低的功耗和较小的占地

空间。英特尔® 固态盘技术每 IOPS 的成本

比典型的 15K SAS 硬盘低 100 倍,而且故

障率低于传统硬盘,其平均故障间隔时间

(MTBF)为 200 万小时。我们预计在数

据中心部署固态盘能够提供获得比传统硬

盘更高的性能。

尽管具备许多优势,但固态盘昂贵的费用

和较低的可靠性也深受诟病。我们不仅需

要展示部署固态盘后实现的性能提升,还

需要通过具体的实例打消人们对于总体拥

有成本(TCO)和可靠性方面的疑虑。

2. CPU

CPU

10 SSD 20

33.56%

16.16%

27.58%26,188.46

13,733.30

0.40%

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第 1 期43 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 43

解决方案我们在电子邮件应用服务器配置(基准配

置为 16 块 2.5 英寸 SAS 硬盘和两组外置

的 12 块 3.5 英寸 SAS 硬盘,共计 40 块

硬盘,以满足 IOPS 的需求)上进行了初

始概念验证。但是这一配置导致 CPU 的

扩展空间仅为 20%、仅支持 6,000 名用

户、占据 6 个机架单元的空间,而且最

终仍不能解决 I/O 瓶颈问题。

随着数据的增长,用户必须过度配置硬盘

阵列来提高性能,从而导致容量利用率低

的问题,这也被称之为“短行程”。我们

预计数据会继续不断增长,而传统硬盘存

储将难以满足性能需求。

我们将电子邮件应用服务器中的硬盘更换

为固态盘后发现,由于电子邮件发送时间

不一致而导致的用户体验下降的问题已经

不复存在。通常情况下,固态盘的平均访

问延迟时间小于 100 微秒(usec),其

性能比平均访问延迟时间低于 10,000 微

秒的高性能硬盘高 100 倍。通过大幅缩短

访问延迟时间和提升每块硬盘的 IOPS 扩

展性能,我们解决了 I/O 瓶颈问题并实现

了服务器性能的平衡,这也可以帮助我们

满足未来的数据需求,并带来服务器整合

机遇。

在概念验证中,我们将电子邮件应用服务

器中的 40 块 SAS 硬盘更换为 16 块全新

的英特尔® 固态盘 DC S3700 系列。这些

英特尔® 固态盘包含多项有助于改进可靠

性的全新特性,其中包括高写入寿命、端

到端数据保护、断电保护、受纠错码

(ECC)保护的内存以及满足 Joint Electron

Device Engineering Council lEDEQ 耐用性

标准。

结果将我们的电子邮件服务器配置与 I/O 受限

的传统硬盘相对比,我们的概念验证显示

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列可消除 I/O

限制并带来以下收益:

• 电子邮件传输速度提升 6 倍

• CPU 扩展空间提升 50%

• 降低散热所需功耗

• 减少机架空间

减少数据中心内的 I/O 瓶颈

作为公司重要资产的数据在不断增长,英特尔 IT 部门与其他企业的 IT 部门一样,

也面临着数据中心内数据急剧增长的问题。许多 IT 部门都增加了对虚拟化应用

的使用,以便有效应对数据增长问题,同时满足用户对内容和实时访问不断增长

的需求。高延迟和低 I/O 存储设备正在成为严重的性能瓶颈。

在寻找降低数据中心 I/O 瓶颈的方法时,我们对多种方案都进行了研究。固态盘

技术是处理虚拟化应用增长,以及应对大量、多样化数据的唯一方法,而正是这

二者导致了 I/O 瓶颈并限制了数据中心性能。

其他方法还包括短行程硬盘。我们发现虽然这种方法可以提升性能,但是在这一

过程中会使容量受损,对可扩展性是一个挑战。此外还可以通过增加硬盘的数量

来管理数据增长,但是我们发现没有一种方法能够像固态盘技术那样带来 IOPS、

能效或成本等方面的优势。

由于具备较高的 IOPS 和较低的延迟,我们预计英特尔® 固态盘数据中心家族能够

帮助我们的数据中心满足内容和实时数据访问方面不断增长的需求。下表列出了

可带来重大影响的潜在使用案例。

使用案例推荐的英特尔® 固态盘(Intel® SSD) 数据中心家族

邮件服务器。操作系统盘上的长

磁盘队列和大量的操作系统分页

数据交换导致的 I/O 瓶颈。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列和英特尔® 固态盘

DC S3500 系列。75K IOPS 4K 随机读取性能消

除了 CPU 的存储瓶颈,提升了效率。

数据中心虚拟化。多虚拟机

(VM)的存储访问会导致存储

框架上出现高随机访问需求。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列。出色的服务

质量为多虚拟机随机访问提供了一致的读取

性能。

高性能计算。在解决百万万亿次

问题时,CPU 的使用率受限于存

储 I/O。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列。500 兆字节/秒

持续顺序读取(采用一致的 75K 4K 随机读取

IOPS)以及高写寿命提升了计算内核中 CPU 的

利用率。

大数据。边缘服务器需要高性能

存储来收集和分析大量结构化和

非结构化数据。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列,在边缘服务器

中用作低延迟临近存储。32K IOPS 4K 随机写入

性能支持对大量数据进行分析。

云计算。多虚拟机访问会导致随

机 I/O 增加,其所在磁盘存储将

无法满足虚拟应用存储的需求。

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列,最大延迟在

99.9% 的时间内都小于 500 微秒;标准的写寿命

则优化了英特尔® 固态盘 DC S3500 系列(可用

作虚拟机中主要的高性能存储设备)。

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第 1 期 4444 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

表 1. 在支持 6,000 名电子邮件用户的情况下,400 GB 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列配置相对于传统硬盘概念验证配置的性能优势。

参数 基准配置 固态盘(SSD)配置 差异

登入检查(LDAP) 基准 2 倍 身份验证速度提升 2 倍

电子邮件提交时间△ 基准 6 倍 邮件发送速度提升 6 倍

CPU 扩展空间 基准工作负载加倍的情况下降低 CPU

开销

可预测的性能以及仍低于 50% 的

CPU 利用率

容量配置 服务器加 40 个硬盘 JBOD 服务器加 16 块固态盘 简化管理并降低复杂性

大小 6U 机架空间 2U 机架空间 可节约 60% 的数据中心空间

总功耗与散热¥

[服务器功耗再加上 1.25 倍自身功耗]1780 瓦 370 瓦 功耗降低 79%

每名用户每年的成本节省 基准 6% 节省 6% 的成本

Δ 电子邮件提交时间为用户点击“发送”按钮到系统确定发送完成的时间。 ¥ 基于实际测量的功耗低于负载和 1.25 瓦,用于 HVAC 散热的为 1 瓦。

表 1 中提供了关于使用固态盘提升电子邮

件应用服务器性能的更全面的数据分析。

验证结果证实了英特尔® 固态盘解决方案可

提供更加出色的用户体验,而且每名用户

可实现 6% 的成本节省。

未来计划既然我们已经为使用固态盘提升电子邮件应

用服务器性能规划了成功的蓝图,那么我

们计划在更多高随机 I/O 应用中部署英特尔®

固态盘 DC S3700 系列。我们还计划通过采

用全新的英特尔® 固态盘 DC S3500 系列和

对用户进行分级的方式来打造成本更加低廉

的混合固态盘蓝图规划。与英特尔® 固态盘

DC S3700 的高耐久性和写入密集型相比,

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列具有标准耐

久性和读取密集型特性,可更加经济高效地

来平衡各种工作负载。

对用户进行分级的方法基于以下事实:大

约 50% 的企业用户仅需要 5% 的分配容

量。如果我们对用户进行分级,这些低容

量需求的用户就可在较少的固态盘上组合

成高密度容量;这样,在提升服务质量

(QoS)的同时,我们就可以在每个固态

盘上支持 2 到 4 倍的用户,当然这取决于

对硬盘其他部分的平衡,如 CPU、内存和

网络。根据概念验证中的数据推断,我们

认为即使只是双倍的容量(12,000 名用户

替代 6,000 名用户),我们也可以每年为

每名用户节省 53% 的成本。

我们还计划着手确定其他 I/O 密集型应用,

这些应用升级至固态盘性能可实现最大的

投资回报。例如,我们的 IM 和视频会议平

台就是一个主要目标,它能够以 550 IOPS

(峰值超出 10K IOPS)来持续监控 16 KB

数据块。

结论我们发现英特尔® 固态盘数据中心系列是处

理高随机 I/O 应用(如我们环境中的电子邮

件应用服务器)的理想之选。它可在不增

加预算的情况下帮助我们提升服务交付能

力和质量。性能提升能够帮助我们为用户

带来更满意的体验。出色的容量效率意味

着无须投入更多的设备即可支持更多的邮

箱,这相当于节约了设备购买、供电和机

架成本。简单、可靠的配置有助于降低管

理开支。

作者Chris Black

英特尔 IT 部门数据中心解决方案

架构师

Chuck Brown

IWM 解决方案事业部数据中心

固态盘产品线经理

Aravind Doss

英特尔 IT 部门讯息服务负责人

Ross Franke

英特尔 IT 部门实时协作工程师

Frank Ober

英特尔 IT 部门数据中心解决方案

架构师

Vinay V

英特尔 IT 部门 Exchange 架构师

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第 1 期45 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 45

英特尔 IT:固态盘在计算设计中的优势获得 163% 以性能为基准的成本优势

• 固态盘可以在大型芯片设计工

作中作为工作负载的数据交换

空间

• 固态盘相对低廉的价格,帮助

获得 163% 以性能为基准的成

本优势

• 可实现在内存中运行全部工作

负载的环境下 88% 的性能

英特尔的 IT 部门对大型芯片设计工作负载进行了测试,并使用较低成本

的固态盘(SSD)替换了一台服务器的部分物理内存,从而实现了 1.63

倍以性能为基准的成本优势,如图 1 所示。

我们进行了相关测试,对使用固态盘作为数据交换驱动器的这一方案进行了

评估。我们在配备有 512 GB 内存的服务器上运行电子设计自动化(EDA)的

工作负载 — 将所有工作负载加载到物理内存中进行测试。随后的测试中,

我们将这些服务器配置为仅有一半容量的内存(256 GB),并强制应用程序

使用基于多层单元(MLC)固态盘或硬盘(HDD)作为数据交换驱动器。

当切换到一个 400 GB 的英特尔® 固态盘(Intel® SSD)DC S3700 系列 SATA

盘 (一种企业级 MLC 固态盘)时,服务器完成工作负载的所需时间比使用

内存来完成全部工作负载的时间仅慢了 12%。然而,由于固态盘的成本远

低于内存,服务器的成本得以大幅降低;这为我们带来了显著的以性能为

基准的成本优势。与硬盘相比,使用英特尔® 固态盘 DC S3700 作为数据交

换驱动器令性能提升了 38%。我们的测试表明了对于 EDA 应用来说,配备

有固态盘作为数据交换驱动器的服务器平台是一个富有成本效益的高性能

解决方案。

0 2,500 5,000 7,500 10,000 12,500 15,000 17,500 20,000

1.63x

1.00x 256 GB 400 GB ®

DC S3700 SATA

512 GB

图 1. 固态盘以性能为基准的成本优势。将英特尔® 固态盘(Intel® SSD)DC S3700 SATA 驱动器作为数据交换空间使用时,我们获得了 1.63 倍的以

性能为基准的成本优势。电子设计自动化的性能相比全内存配置仅仅降低了 12%,但是服务器的成本得以大幅降低。(英特尔 IT 部门内部测量,

DELL 服务器定价,www.dell.com,Intel SSD 定价,www.intel.com,2013 年 8 月。)

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第 1 期 4646 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

表 1. 英特尔® 固态盘(Intel® SSD)技术对比

因素高耐用性数据中心固态盘

数据中心 固态盘

英特尔® 固态盘 DC S3700

英特尔® 固态盘 DC S3500

成本 较高 较低

容量 可比较 可比较

读取速度 可比较 可比较

写入-擦除 速度

最好 好

写入-擦除 耐用性

最好 好

表 2. 测试系统规格

处理器 2 个英特尔® 至强® 处理器 E5-2670

频率 2.33 2.6 GHz

总线 8.0 GT/秒英特尔® 快速通道互联技术

芯片组 英特尔® C600 芯片组

内存配置 • 512 GB(16 x 32 GB)DDR3-1333 — 此时全部工作负载都加载到内存中

• 256 GB(16 x 16 GB)DDR3-1600 — 此时使用数据交换驱动器

硬盘接口 SAS 6.0 Gb/s;SATA 6.0 Gb/s

操作系统 64 位 Linux*

业务挑战英特尔的芯片设计工程师需要把更多的功

能集成到更小的芯片之中,这意味着需要

进行更复杂的设计。

设计复杂度的日益提升造成了巨大的设计

工作负载以及庞大的内存与计算需求。

我们通常将这些工作负载运行在服务器之

上,后者必须以最为经济的方式满足这些

需求。

通常来说,我们在支持这些大型设计工作

负载时可以采取两种服务器配置方案:

• 我们可以安装大容量的内存,使工作

负载可以完全运行在物理内存中。这

这种解决方案虽然大幅提高了性能,

却需要我们花费高昂的代价,因为所

需的高密度 32 GB 内存模块,在成本

上相对较高。

• 我们可以使用更少的内存,使用低成本

的 16 GB 内存模块,这样那些对内存容

量要求超过了物理安装内存容量的应用

工作负载就可以在必要时切换至硬盘。

硬盘相比 32 GB 内存模块大幅降低了成

本,但是同时也显著降低了性能。

固态盘为我们提供了一个大有前途的新方

法。这些存储设备使用固态内存存储永久

性数据;它们模拟硬盘,同时可以在许多

应用中替换硬盘。因此,我们现在获得了

第三个服务器配置方案:

• 我们可以将固态盘用作数据交换驱动

器,而不是硬盘。由于固态盘比硬盘

更快,同时比内存更便宜,因此这种

方案有潜力可以以相对较低的成本交

付更出色的性能。此外,固态盘相比

硬盘功耗更低,因此降低了系统整体

的功耗要求。

表 1 中对具备高耐用型和标准耐用型数据

中心 MLC 固态盘进行了对比。

为了评估在计算设计中将固态盘用作数据

交换驱动器的可行性,我们通过测试对性

能和成本进行了比较,我们使用每种服务

器配置方案来支持真实的英特尔芯片设计

工作负载。我们在测试中包含了标准耐用

型和高耐用型数据中心固态盘。

性能测试我们在基于英特尔® 至强® 处理器 E5-2600

产品家族的一个双插槽服务器平台上使

用英特尔芯片设计工作负载进行了性能

测试。

在测试过程中,我们对服务器进行了分

别配置,使工作负载可以完全加载在内

存中,或者使用一个机械硬盘、一个高

耐用型数据中心固态盘或者一个标准耐

用型数据中心固态盘作为数据交换驱动

器。服务器和数据交换驱动器的规格如

表 2 和表 3 中所示。

表 3. 测试数据交换驱动器的配置

英特尔® 固态盘 DC S3700 英特尔® 固态盘 DC S3500 SAS 硬盘

容量 400 GB 480 GB 900 GB

组件规格 25 纳米 NAND 20 纳米 NAND 10,000 RPM

读取带宽 500 MB/秒 500 MB/秒 无数据

写入带宽 460 MB/秒 410 MB/秒 无数据

读取延迟 50 美元 50 美元 平均为 2.9 ms

4-KB 随机读取 75,000 IOPS 75,000 IOPS 无数据

4-KB 随机写入 36,000 IOPS 11,000 IOPS 无数据

接口 SATA 6.0 Gb/s,NCQ SATA 6.0 Gb/s,NCQ SAS 6.0 Gb/s

平均故障间隔时间(以百万小时计) 2 2 1.6

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第 1 期47 成功案例 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 47

EDA 工作负载和数据交换驱动器配置

每次测试中我们都加入了一个或多个运行

在一个真实英特尔芯片设计工作负载上的

EDA 应用,如表 4 所示。测试中的内存

要求在 343 GB 到 476 GB 之间。

我们测试了以下系统配置:

• 512 GB 内存;未分配数据交换空间。

由于服务器只有 16 个内存插槽,因此

我们使用了更昂贵的 32 GB 内存模块。

全部的应用工作负载都加载到了物理内

存中。

• 256 GB 内存;将硬盘用作数据交换

空间。我们在所有 16 个内存插槽中使

用了价格较为低廉的 16 GB 内存模块。

• 256 GB内存;将基于 MLC 的英特尔® 固

态盘 DC S3700 高耐用型数据中心固态

盘用作数据交换空间。我们在所有 16

个插槽中使用了 16 GB 内存模块。

• 256 GB 内存;将基于 MLC 的英特尔®

固态盘 DC S3500 标准耐用型数据中心

固态盘用作数据交换空间。我们在所有

16 个插槽中使用了 16 GB 内存模块。

结果

当我们将英特尔® 固态盘 DC S3700 用作数

据交换驱动器时,平均性能比使用机械硬

盘时快了 38%,仅比全部使用 512 GB 内

存配置(无数据交换空间)慢了 12%。

而在使用英特尔® 固态盘 DC S3500 时,平

均性能比使用机械硬盘作为数据交换驱动

器时快了25%,仅比全部使用 512 GB 内

存配置(无数据交换空间)时慢了 20%。

测试结果如表 5 所示。

成本比较根据我们的性能测试结果和通常的服务器

定价,我们对两个性能最高的可选配置的

成本进行了比较:

• 配备 512 GB 内存的服务器

• 配备 256 GB 内存的服务器,和一个

用作数据交换驱动器的 400 GB MLC

英特尔® 固态盘 DC S3700

为此,我们根据测试中的相对性能调整了

每个配置的成本,并计算出以性能为基准

的成本,如表 6 所示。

表 4. 电子设计自动化(EDA)测试工作负载

测试案例 1 测试案例 2

工作负载 模拟 A 模拟 B

线程数 1 个线程;32 个并行任务 1 个线程;20 个并行任务

应用要求的虚拟内存1 343 GB 476 GB

1 虚拟内存不包含在系统缓冲器和页面高速缓存中

表 5. 性能测试结果(英特尔 IT 部门内部测试,2013 年 8 月)

英特尔® 至强® 处理器 E5-2670

测试案例

512 GB 内存 无数据交换 (hh:mm:ss)

SAS HDD 数据交换 (hh:mm:ss)

英特尔® 固态盘 DC S3700 MLC 技术固态盘 数据交换 (hh:mm:ss)

英特尔® 固态盘 DC S3500 MLC 技术固态盘 数据交换 (hh:mm:ss)

测试案例 1:模拟 A 32 个并行任务

10:19:23 12:43:33 10:54:15 12:17:14

测试案例 2:模拟 B 20 个并行任务∂ 15:13:22 27:13:00 18:04:30 19:40:59

平均运行时间 12:46:22 19:58:16 14:29:22 15:59:07

相对性能基准: 512 GB 内存

1.00 0.64 0.88 0.80

相对性能基准: HDD 数据交换

1.00 1.38 1.25

∂ 16 个任务运行在硬盘数据交换上,因为 20 个任务将会导致操作系统“抖动”和系统

稳定性降低,HDD — 硬盘;MLC — 多层单元;SSD — 固态盘

表 6. 以性能为基准的成本对比(英特尔内部测量,DELL 服务器定价,www.dell.com,英特尔® 固态盘定价,

www.intel.com,2013 年 8 月)

服务器配置 总成本电子设计自动化相对性能 以性能为基准的成本

512-GB DRAM 服务器 USD 18,512.00 100% USD 18,512.00

配备 400-GB 多层单元技术固态盘的 256-GB DRAM 服务器

USD 9,992.56 88% USD 11,335.55

性价比优势 1.63

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第 1 期 4848 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 成功案例

我们然后比较了这些以性能为基准成本。

英特尔® 固态盘 DC S3700 作为数据交换驱动器

时为我们获得了 1.63 倍以性能为基准的成本

优势。

结论将固态盘用作数据交换驱动器后,我们可以用

成本更低的固态存储替代高成本的内存,这样

做只给我们带来了轻微的性能影响。

在我们的测试中,配备固态盘的服务器提供了

1.63 倍的以性能为基准的成本优势,可提供相

对于全部在内存中运行工作负载情况下 88% 的

性能。

配有固态盘作为数据交换驱动器的服务器可以

作为一个富有成本效益的高性能服务器平台,

为 EDA 应用提供服务。

如欲与英特尔 IT 高管针对本文

主题进行直接对话,请访问:

www.intel.com/IT

作者

Shesha Krishnapura

英特尔 IT 部门首席高级工程师

Vipul Lal

英特尔 IT 部门首席高级工程师

Ty Tang

英特尔 IT 部门首席高级工程师

Shaji Achuthan

英特尔 IT 部门高级主管工程师

Murty Ayyalasomayajula

英特尔 IT 部门主管工程师

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第 1 期49 解决方案 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 49

解决方案

英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例[ 中文刊 · 总第 1 期 ] 2014 年版

思华科技*:高性能视频流服务解决方案 ....................................................................................................................50

提供出色的视频服务器并发流输出能力,打造卓越的安全稳定性

华胜天成*:高扩展性对象存储系统解决方案 .........................................................................................................52

5 倍以上的数据吞吐能力、4 倍以上的并发连接数量、额外 20% 的整体性能提升

ORACLE*:TimesTen 内存数据库 .....................................................................................................................................54

系统性能提升 61%,并获得一致的响应时间

虚拟机数据存储 ...........................................................................................................................................................................57

在高性能、耐用性和低成本之间实现完美平衡

加速您的 IT 现代化 ....................................................................................................................................................................60

借助英特尔® 和微软* 提供的服务器升级

轻松应对数据中心难题 ...........................................................................................................................................................62

无缝协作的存储和网络解决方案助力企业打破瓶颈,确保快速传输数据

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第 1 期 5050 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 解决方案

思华科技*:高性能视频流服务解决方案提供出色的视频服务器并发流输出能力,打造卓越的安全稳定性

“通过采用英特尔® 固态盘

DC S3500 系列,一方面保证了

我们的视频服务器具备高性能

并发流输出能力,另一方面,

这款固态盘的大存储容量,

也很好地满足了视频服务器

对业务的需要。新的视频解决

方案可在单台视频服务器上

提供高带宽并发流输出,

在同类产品中具有较强的

技术优势,同时,高带宽、

大并发输出也降低了

单流成本。”

朱懿

产品总监

上海思华科技股份有限公司

成立于 2000 年的上海思华科技股份有限公司,是一家长期专注于互动媒体平台解

决方案的设计、开发、实施和技术服务的高新技术企业。思华科技* 是国内少数能

够提供跨广电和通信运营商互动媒体平台解决方案的供应商之一,它的互动媒体平

台解决方案,是广电运营商、通信运营商和其他行业用户开展以互动电视、互联网

电视、IPTV、手机电视为主的互动媒体业务所必需的业务运营平台软件,在国内众

多通信运营商和广电运营商得到应用并获得了广泛好评。思华科技凭借持续专注的

行业经验积累,持续创新的软件产品和全面的平台解决方案,已与中国电信、中国

联通、中国移动等众多行业领先的广电运营商和大型通信运营商建立了长期稳定的

合作关系,并建立了良好的品牌知名度。思华科技曾多次受邀参与国家新闻出版广

电总局以及核心客户的技术规范和标准制订,其技术水平和研发能力得到了业界的

充分认可。

挑战

在线视频的高速发展对视频服务器的吞吐能力和存储能力提出巨大挑战:各类运

营商对在线视频业务的飞速发展,对视频解决方案的后台服务器性能提出了重大

的挑战,无论在并发能力还是在存储能力上都有了新的需求。

解决方案

依托英特尔® 固态盘 DC S3500 系列,思华科技显著提升其视频服务器性能:通过

引入英特尔® 固态盘 DC S3500 系列,思华科技新的视频解决方案可以在降低成本

的同时,大幅度提升其服务器性能。

影响

固态盘在视频服务器上的应用,对提升在线视频的服务质量起到了积极的作用:

英特尔固态盘 DC S3500 系列在思华科技新方案上的成功部署,是固态盘在数据中

心应用的一次有益尝试,对提升在线视频的服务质量起到了积极的作用。

随着互联网的深入发展,尤其是伴随高速宽带入户和 4G 时代的到来,在线视频业

务越来越受到人们的关注。作为一家专业的跨广电和通信运营商互动媒体平台解决

方案的供应商,思华科技致力于为用户构建高质量的在线视频解决方案。传统的企

业级机械硬盘,无论是采用 SATA 接口还是 SAS 接口,虽然在存储规模上具有一定

优势,但在 I/O 能力上的不足已经严重限制了视频服务器的输出能力,无法满足思

华科技新方案的需求,使用新的存储技术和模式势在必行。

思华科技朱懿说道:“我们原先的方案采用 SATA/SAS 机械硬盘作为存储介质,

SATA 盘最大转速为 7200 转,视频服务器的输出能力大概为 10G 左右,而 SAS 盘

虽然有所提高,但仍无法满足视频服务器的大并发流输出性能,我们希望的输出能

力是能够达到 15G 左右,能够达到 100 路的并发收录能力。”

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第 1 期51 解决方案 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 51

借助英特尔® 固态盘 DC S3500 系列,思华科技* 有效地提高了其各类在线视频 解决方案后台服务器的性能,并发能力以及安全稳定性获得了显著的提高。

事实上,由于思华科技视频解决方案主要面对的是各个广电

和通信运营商,为其提供高质量的互动媒体平台解决方案,

所以在思华科技的新方案规划里,有两个问题一直被列为重

中之重:并发能力和安全稳定性。新的方案必将会在并发用

户数和稳定可靠性上面临巨大的挑战,不容有失。

英特尔固态盘 DC S3500 系列的引入,无疑给思华科技的新方

案提供了强有力的技术支撑。为了给各个广电和通信运营商的

最终用户提供高质量的在线视频服务,思华科技采用了一系列

在线视频优化技术。例如部分缓存技术,服务器中的视频包括

了三个部分:片断信息、文件片断和完整文件。通过策略的设

置,首先判断是否需要缓存到多个文件片断缓存,然后多个文

件片断形成一个完成的文件,提高了用户消费质量;又譬如边

下载缓存技术,当向用户提供下载服务时,如果 Cache(高速

缓存)本地不命中,且频道支持边下载边缓存服务,VSS 在从

内容源缓存到本地的同时直接为用户提供服务。思华科技新方

案的视频服务商应用了这些新技术,提供存有的大量的小文件

(例如 Cache 文件)供用户下载。

对于固态盘而言,影响这些小文件读写能力的最大因素在固

态盘的控制芯片和固件算法。英特尔在芯片技术和固件算法

上的优势让英特尔固态盘 DC S3500 系列在处理这类小文件

时拥有了得天独厚的优势。一方面,英特尔固态盘 DC S3500

系列的连续读取速度高达 500 MB/s,连续写入速度高达 450

MB/s,随机读取性能可达75,000 IOPS(每秒进行 IO 操作的

次数);特别值得称道的是英特尔® 固态盘具有出类拔萃的

性能稳定性,可保证视频服务器在大并发输出时的稳定性要

求,以提供更好的客户体验。虽然与 SATA 机械硬盘相比,

固态盘的存储容量相对偏小,但英特尔固态盘仍然在保证高

I/O 能力的同时,提供了 600G 的大存储容量,很好地满足

了视频服务器对业务的需要。

另外,作为一款企业级的主流产品,英特尔固态盘 DC S3500

系列也提供了卓越的可靠性和安全性。英特尔固态盘 DC S3500

系列增加了钽薄膜电容,可以令固态盘在遭遇突然断电的时

候,将存储在 RAM 中的数据转移到 NAND flash 中,防止数

据因为断电丢失,保证读写数据完整性。英特尔固态盘 DC

S3500 系列也附带了 XOR(内置 RAID)技术,进一步提高

了固态盘的可靠性,降低失效率。此外,其也提供了很好的

SMART 检测能力,能很好地帮助客户检测、管理固态盘在数

据中心中的使用。

未来,思华科技还将继续与英特尔紧密合作,将更多性能更优

的企业级固态盘,如英特尔® 固态盘 DC S3700 系列,部署到

其视频方案中去,为用户提供更优质、更可靠的在线视频解决

方案。

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第 1 期 5252 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 解决方案

华胜天成*:高扩展性对象存储系统 解决方案5 倍以上的数据吞吐能力、4 倍以上的并发连接数量、额外 20% 的整体性能提升

“英特尔® 万兆位以太网服务器

适配器帮助华胜天成 Openstack

Swift 对象存储方案实现五倍以

上的数据吞吐能力和四倍以上

的并发连接数量,同时利用

英特尔® 固态盘用于元数据

存储,可获得额外 20% 的

整体性能提升。”

郑驰

产品工程中心 产品四部经理

北京华胜天成科技股份有限公司

伴随互联网和云计算的高速发展,与之相关的非结构化数据,例如:文本、图片、音

频、视频等呈指数级增长趋势,扩展性更强的对象存储解决方案越来越受到市场的青

睐。2013 年 1 月,作为中国领袖级的 IT 综合服务提供商,北京华胜天成科技股份

有限公司(以下简称华胜天成)联合英特尔公司开展了基于英特尔架构的华胜天成

Openstack* Swift* 对象存储方 案测试和性能优化。

挑战

• 增强核心竞争力。华胜天成期望通过为其客户提供具备高度扩展性的存储方案来提

升市场占有率。

• 提高存储资源利用率。通过提升负载均衡和代理服务器数据吞吐能力,发挥华胜天成

Openstack Swift 对象存储解决方案的存储节点最大数据输入输出能力。

• 提升移动性和便携性。机械硬盘的尺寸、重量和功耗等因素在移动录制应用场景中表

现出越来越明显的劣势。

解决方案

• 英特尔® 万兆位以太网服务器适配器。替换英特尔® 千兆网卡 I350 为英特尔万兆位

以太网服务器适配器 X520-DA2 除网络瓶颈。

• 英特尔® 固态盘(Intel® SSDs)。利用英特尔固态盘存放 Openstack Swift 对象存储解

决方案的账户和容器数据信息。

影响

• 提高存储资源利用率。英特尔万兆位以太网服务器适配器 X520-DA2 助力华胜天成

Openstack Swift 对象存储解决方案实现 5 倍以上的数据吞吐能力和 4 倍以上的并发

连接数量。充分利用存储节点的数据读写能力和存储资源。1

• 提升整体性能。利用英特尔固态盘存储元数据,可为华胜天成 Openstack Swift 对象

存储解决方案带来 20% 的整体性能提升。1

数据存储的可扩展性挑战

华胜天成的业务领域几乎涉及 IT 服务的全部领域,例如:云计算、移动互联网、物联

网、信息安全等,为客户提供适合的数据存储解决方案是其核心业务之一。

华胜天成产品经理郑驰说到:“近些年来,诸如微博、在线游戏、在线视频、企业私有

云等一直保持爆发式的增长,这些应用产生了海量非结构化数据,例如:文本、图像、

音频、视频、虚拟机镜像等,这些静态数据需要长期存储,读取请求为主,更新和删除

的频率较低,这为传统的纵向扩展存储解决方案在容量扩展、数据使用性能等方面提出

了越来越严峻的挑战。”

1 所有性能测试的结果均来自于北京华胜天成科技股份有限公司的测试报告。想了解更多关于性能和标准的信息,请联系北京华胜天成科技股份有限公司。

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第 1 期53 解决方案 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 53

2013 年 1 月,英特尔公司为华胜天成提供

了测试机,并帮助华胜天成利用 COSBench

(Cloud Object Storage Benchmark,该工具

现已开源)测试了基于英特尔® 架构的由

Openstack Swift 驱动的对象存储方案的性

能,测试方案架构如图 1。

测试方案由一台负载均衡服务器、两台代

理服务器、八个存储节点组成,另外一台

服务器负责收集测试数据,五台服务器充

当压力测试客户端。这些服务器全部采用

英特尔® 至强™ E5 处理器 2680,64G 内

存,2T 容量 SATA 机械硬盘。

网卡数据吞吐能力是存储资源利用率

的瓶颈

测试第一阶段,在所有的服务器上配备

英特尔® 千兆网卡 I350,场景为:文件大

小在 50KB 到 200KB 之间,数据存储、

读取、删除的比例为 5%、90%、5%,由

5 台压力测试客户端持续运行 30 分钟。

测试结果显示,在 100 并发连接时,负

载均衡服务器使用带宽已为 817Mbps,接

近网卡的理论带宽,整个系统的服务吞吐

量为 827op/s。持续增加并发连接数量到

2000个,整个系统的服务吞吐量始终在

830op/s 左右,并无明显变化,但服务响

应时间呈明显上升趋势,从 500ms 增加到

2s 以上。存储节点的处理器、内存、网络

使用率都很低。负载均衡服务器网卡的数

据吞吐能力是存储节点利用率的瓶颈。

出色数据吞吐能力

接下来,华胜天成将负载均衡服务器和代

理服务器的英特尔千兆网卡 I350 更换为

英特尔万兆位融合网络适配器 X520-DA2,

测试方法和过程不变。

测试结果出现明显的变化,在 300 并发连

接时,五台压力测试客户端实际使用带宽

为 4.2Gbps,已经接近理论最大输出带宽,

而且此时 8 台存储节点的网卡流量持续在

600Mbps 左右,但是负载均衡和代理服务

器的带宽使用率仅在 25% 左右,整个系统

的服务吞吐量为 4100op/s。增加并发连接

数量到 2000 个,整个系统的服务吞吐量

增加到 4500op/s,服务响应时间始终保持

在 500ms 以下。

“对比测试的结果很明显,单纯依靠将负

载均衡和代理服务器节点更换为英特尔

万兆位以太网服务器适配器 X520,即可

带来 5 倍以上的服务吞吐量,支持的并

发连接数为 4 倍以上。”1 华胜天成郑驰

说到:“在实际方案中,性能可以提升的

更高,因为负载均衡和代理服务器的处理

器、内存、带宽等还没有充分利用。我们

继续在同样的配置下模拟了其它常见应用

场景,例如:在线视频、企业备份、虚拟

机镜像等,文件大小在 10M 到几个 G 不

等,英特尔万兆位以太网服务器适配器

X520-DA2 都表现出了令人满意的性能。”

优化元数据存储,提升整体性能

在基于 Openstack Swift 的对象存储解决

方案中,当一个容器内对象文件数量很

多,再向该容器内写入新的文件,由于

需要耗费时间用于元数据的更新,系统

的整体性能会受到影响。

为了更明确的测试固态盘的性能,华胜

天成改为一台代理服务器和两台压力测

试客户端,存储架构保持不变,测试流

程为:

• 预先为 4 个容器写入 100000 个对象

文件。

• 写入大小为 64KB 的文件,并发连接数

2048。

测试结果显示,在使用传统机械硬盘时,

系统的服务吞吐量在 3500op/s 左右,数

据平均响应时间在 580ms 左右。接着,

华胜天成使用存储节点的英特尔固态盘

320 系列用于存储元数据(账户信息和

容器信息),系统的服务吞吐量增长到

4200op/s 左右,数据平均响应时间缩短

到 480ms。这表明华胜天成 Openstack

Swift 的对象存储 解决方案获得了 20% 的

整体性能提升。1

通过这些测试,华胜天成开始在 Openstack

Swift 对象存储方案中采用英特尔万兆位以

太网服务器适配器 X520-DA2 和英特尔固态

盘 320 系列,并开始测试和验证英特尔最

新的面向数据中心的固态盘产品 DC S3500

系列,该系列可提供更高的性能和更高的

可靠性。同时,华胜天成将与英特尔公司

在行业解决方案方面继续携手前行,发掘

在存储、数据中心优化及开源技 术产品化

等方面上继续合作,推动行业发 展和新技

术应用。

找到适合于您公司的解决方案。请与您的

英特尔代表联系,访问英特尔 IT 管理成

功案例(www.intel.com/itcasestudies)

或访问英特尔 IT 中心网站

(www.intel.com.cn/itcenter)

利用英特尔® 万兆位以太网服务器适配器和英特尔® 高性能固态盘,提升华胜天成对象存储解决方案的整体性能。

成功经验

• 英特尔® 万兆位以太网服务器适配器

具备更强的数据吞吐能力,可帮助

Openstack Swift 对象存储解决方案实

现存储节点最大数据读写能力,并提

高并发连接支持数量。

• 英特尔® 固态盘数据写入能力优异,

在横向扩展的存储解决方案中用于数

据交换密集的元数据信息存储,可显

著提高系统整体性能。SN1:Zone1

SN2:Zone2

SN3:Zone3

SN4:Zone4

SN5:Zone5

SN6:Zone6

SN7:Zone7Rack 4: 8* Storage Node

Rack 5: 2* Proxy

Rack 5: 1* HA1* Collectd

Rack 10: 5* Cosbench

SN8:Zone8

1 GbE

1 GbE

10 GbE

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第 1 期 5454 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 解决方案

关系数据库与存储性能的需求

数据密集型应用程序的普及催生了对于关系数据库的

需求,后者可运行时间敏感查询以支持有效决策。为

了让这些数据库能够更快运行以满足数据和用户增长

的需求,创新硬件和软件不可或缺。在过去,关系数

据由在连接到专用存储环境的大型服务器上运行的软

件组成。现在,关系数据库遍及从大型系统到网络群

集,再到内存运行环境的各个位置。各组织需要一种

行之有效的方式来集成内存数据库解决方案,以确保

使用适当的硬件来优化性能并满足关键要求。为了解

决这一难题,英特尔® 固态盘(英特尔® SSD)作为一

种关键基础设施组件应运而生,可为用户提供内存数

据库所需的规模与性能。

Oracle® TimesTen® 内存数据库 Oracle® TimesTen 内存数据库是一个完全在系统内存

(RAM)中运行以提高性能的关系数据库。由于 Oracle®

TimesTen 数据库是一个完整的关系数据库,因此所有

事务都将记录于某种形式的永久性存储中。为了保持事

务处理的内存速度,一个能够持续快速,从而处理大量

事务日志的存储系统必不可少。

本地磁盘、存储域网络(SAN)、串行连接 SCSI(SAS)

盘,以及闪存均可用于存储。数据存储的输入/输出带宽

和延迟性是运行写入密集型、高容量事务性应用程序的关

键标准。

在 Oracle® OpenWorld 2012 上所进行的最新基准测试和

演示过程中,Oracle® 和英特尔展示了使用含有 265 GB

内存的四插座英特尔® 至强™ 处理器 E7 4870 和英特尔®

固态盘 DC S3700 系列的配置,该配置可为用户带来使

用传统机械硬盘几乎无法实现的可扩展性级别。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列的架构设计旨在满足数据

中心应用程序的需求,具备快速稳定的性能、强大的数

据保护功能和高耐用性技术。英特尔® 固态盘 DC S3700

系列的延迟性可保持较低水平,而且每秒输入/输出分布

紧凑,能够显著加速数据处理。其由硬件和固件辅助的

完整数据路径保护功能能够防止数据丢失与损坏,进而

能够有效保护数据。英特尔® 固态盘 DC S3700 系列拥有

五年内每天 10 次全盘随机写入的耐用性规范,因此其

还可处理要求极为严苛的工作负载,让您高枕无忧地使

用写入密集型应用程序。响应时间的可预测性和服务高

写入的能力对于向内存数据库内持续化数据起着至关重

要的作用。

ORACLE*:TimesTen 内存数据库 系统性能提升 61%,并获得一致的响应时间

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第 1 期55 解决方案 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 55

数据库分区的数量

事务(以“每秒/百

万次”为单位)

HDD 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

4

0

1

2

3

41 2 8

越高越好

服务事务的变化

HDD 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

0.00%

5.00%

41 2 8

10.00%

15.00%

20.00%

越低越好

数据库分区的数量

图 1:英特尔® 固态盘 DC S3700 系列和传统机械硬盘(HDD) 事务处理率的比较

图 2:英特尔® 固态盘 DC S3700 系列和传统机械硬盘(HDD)响应时间变化的比较

图 1 表明了传统机械硬盘的局限性和英特尔® 固态盘 DC S3700 系列的优势。在相对较低的事务处理级别(分区

数为 1 和 2),基于机械硬盘驱动器的系统能够避免输入/输出争用,但当事务处理数量提高(分区数为 4 和 8)

时,基于机械硬盘的系统将由于 I/O 带宽的限制而趋于饱和。当系统到达其最大事务负载时,基于机械硬盘的系统

的峰值吞吐量将下降,而采用英特尔® 固态盘 DC S3700 的系统的吞吐量还将进一步提高。

图 2 表明随着 I/O 的提高,基于机械硬盘的系统的事务响应时间波动较大,且应用程序的响应时间并不一致。向基

于机械硬盘的系统添加工作负载将降低性能,吞吐量上限约为 230 万次事务处理。在标准 IT 环境中,这一情形通

常将迫使 IT 人员部署额外的服务器和数据库资源,支付大量硬件和许可证成本以相应扩展系统性能。

采用英特尔® 固态盘 DC S3700 系列的系统所提供的性能即使是在工作负载和分区数量增加时仍可保持一致。为了

保持服务级别协议,数据库经理需要格外关注响应时间的可变性,以及所需的英特尔® 固态盘 DC S3700 系列服务。

借助英特尔® 固态盘 DC S3700 系列所具有的低延迟性和 IOPS 分配紧凑性,应用程序能够成功扩展到八个数据库分

区,并将吞吐量提高到每秒 370 万次事务处理以上。相比基于机械硬盘的系统,提升程度高达 61%。同时收获的

还有一致的响应时间(波动不足 6%),这展现了英特尔® 固态盘 DC S3700 系列所带来的服务质量增强。

Oracle® TimesTen 内存数据库和英特尔® 固态盘 DC S3700 系列性能演示Oracle® OpenWorld 上呈现的演示模拟了一个电信行业应用程序,该应用程序将访问包含基本用户和帐户余额信息

的数据库,以模拟移动预付费用户的活动。事务处理工作负载包括处理新呼叫、帐户身份验证,以及检查、记录帐

户余额,或为帐户充值。Oracle® TimesTen 内存数据库将用于实时处理事务。操作和基准测试在两个相同的系统上

完成,两个系统唯一不同之处在于存储设备,其中一个系统使用 400 GB SAS 10kRPM 硬盘驱动器,而另一个系统

则使用英特尔® 固态盘 DC S3700 系列。

演示的目的在于展示使用两个不同存储配置的系统所能处理的最大用户量。在演示中,每个服务器上添加了多个数

据库分区,以模拟用户工作负载的增加。每当向服务器添加一个新的数据库分区时,用户活动的数量就将翻一倍。

随着工作负载量的增加,存储内持续处理的事务日志的数量也将增加。存储将用于定期更新事务日志和检查点。该

演示表明传统机械硬盘快速成为一个瓶颈。而使用英特尔® 固态盘 DC S3700 系列的存储则可让应用程序显著提高吞

吐量。

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第 1 期 5656 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 解决方案

面向实时分析和事务处理的可扩展性和性能该演示成功表明了英特尔® 固态盘 DC S3700 系列与 Oracle TimesTen 的组合可如何消除存储瓶颈,进而提高可扩展

性。通过取代现有的旋转介质,英特尔® 固态盘 DC S3700 系列提供了 Oracle TimesTen 内存数据库应用程序和数据

集所需的可靠可扩展性。这将有助于组织充分使用 Oracle TimesTen 内存数据库实时管理数据,有效应对数据和组织

的增长。

其它资源

• Oracle® TimesTen 内存数据库

www.oracle.com/us/products/database/timesten/overview/index.html

• Oracle® TimesTen 内存数据库缓存

www.oracle.com/us/products/database/options/in-memory-database-cache/overview/index.html

• 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

www.intel.com/content/www/us/en/solid-state-drives/ssd-dc-s3700-spec.html

• 英特尔固态盘提高 Oracle® TimesTen 内存数据库性能演示 DC S3700 系列

www.youtube.com/watch?v=3LUchp3EAFs

机械硬盘系统配置

英特尔® 至强™ 处理器 E7-4870,2.40 GHz,四插座,40 核,包含启用了超线程的 256GB DDR3 RAM

Seagate* Cheetah NS,400 GB SAS HDD 10kRPM,型号:ST3400755SS

Oracle® TimesTen 内存数据库 11.2.2.3

Red Hat Enterprise Linux* 6.1

英特尔® 固态盘系统配置

英特尔® 至强™ 处理器 E7-4870,2.40 GHz,四插座,40 核,包含启用了超线程的 256GB DDR3 RAM

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列,800GB

Oracle® TimesTen 内存数据库 11.2.2.3

Red Hat Enterprise Linux 6.1

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第 1 期57 解决方案 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 57

“ *CloudExpo 演示表明将

英特尔® 固态盘 DC S3500

系列用作虚拟机的存储可以

通过 10Gb 以太网为 NSF

数据存储中的虚拟机提供

高达 25 万次随机 IOPS,

这对于一台 2U 设备而言

非常惊人。”

英特尔公司数据中心 解决方案架构师

Frank Ober

要实现云计算以及将虚拟机(VM)聚合到更高密度的数据中心,共享存储 IO 瓶

颈是最大的问题之一。许多虚拟机可以和平共存并共享 CPU 和内存资源,10Gb

以太网也几乎使网络不再成为焦点,但是存储 IO 仍是个具有挑战性的问题。这

一挑战的核心是同一虚拟机数据存储上的多个虚拟机将可预测的 IO 交错到近似

随机 IO 的程度。我们将这一问题称为“IO 搅拌机”,在每个虚拟机存储有 10 个

或更多虚拟机时,这个搅拌机会使情况变得最糟糕。可以使用多种方法来解决 IO

搅拌机问题,包括回归到为每个虚拟机部署专用磁盘,使用高级 SAN 功能(如活

动数据分层和复杂缓存解决方案),借助大量传统机械硬盘(HDD)的蛮力或纯

固态盘(SSD)提供的更为经济高效的解决方案。

挑战

• 每个虚拟机数据存储中有多个虚拟机。在单个大型基于存储区域网络(SAN)的

逻辑驱动器(LUN)中查找多个虚拟机的常用做法是使 IO 交错并生成(从 SAN

的角度)几乎随机的 IO 工作负载。

• 花更少的钱做更多的事。所有 IT 组织都受到预算限制的约束。任何需要更小的数

据中心占用空间、使用更少的能源、更高效地利用硬件资源的解决方案都能帮助

他们保证不超出预算限制。

解决方案

• 英特尔® 固态盘 DC S3500 系列。部署基于软件的 SAN 解决方案以使用英特尔®

固态盘 DC S3500 系列驱动器来处理多个虚拟机,这可以提供相对于现有方案来说

功耗和成本更低的解决方案。

成效

• 每秒 25 万次随机 I/O 操作(IOPS)。基于英特尔® 固态盘 DC S3500 系列软件的

SAN 可提供 250K 随机 4k IOPS,等效于 1250 个 15K RPM 机械硬盘(HDD),功

率预算为 650 瓦,驱动最多 500 个并发虚拟机。

• 更低的成本。与需要使用多个 15K RPM HDD 来生成 250K IOPS 的解决方案相比,

基于英特尔® 固态盘的解决方案仅需要 650 瓦,而不是 18.75 千瓦,大约只需 1/30

的能源。与 250K 持续工作负载每个随机 IOP 1 美元的平均 SAN 成本相比;我

们 4.5 万美元的解决方案算下来每个随机 IOP 的成本仅为 0.18 美元,费用降低了

82%。此外,2U/17TB 的空间占用小于任何性能相当的 SAN,需要更少的冷却预

算并且降低了整体复杂度,从而提供更简单的系统管理。

虚拟机数据存储在高性能、耐用性和低成本之间实现完美平衡

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第 1 期 5858 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 解决方案

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列

实现突破性的优异成绩

在对使用英特尔® 固态盘 DC S3500

系列固态盘,基于软件的 SAN 运行大

量负载测试后,该团队选定 4k 随机

IO 负载,在 500 个虚拟机中,90/10

读/写比率,每个虚拟机运行的队列深

度为 1。此工作负载非常类似于一个

团队成员的真实体验和研究与开拓实

验室中的 SAN IO 流量。事实上,本演

示中展示的这些功能以 6U 的总空间

(包括计算主机)实现了较 4 机架

R&P 实验室 2 倍的超越。

总结...

本演示文档中详细介绍在 2013 年 Cloud

Expo* 会议上展示的基于软件的 SAN 配

置,该配置可以从数百个虚拟机生成

250K IOPS,4k 的块大小,100% 随机 IO

模式,90/10 的读/写比率。使用 800GB

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列固态用盘,

解决方案的总容量约为 17TB,SAN 系统

(包括运行的软件)的总成本低于 4.5 万

美元,具体取决于所选的服务器 OEM、处

理器频率/核数和特定的软件包。以每个

15K RPM HDD 200 IOPS 的平均水平,您将

需要大约 1250 个磁盘驱动器才能实现相

同的持续随机 IOPS,大约需要消耗 18.75

千瓦的功率(每个磁盘 15 瓦)。英特尔

的解决方案只需总共 650 瓦就能提供

250K IOPS,不需要引入大型基于 OEM 的

SAN,无需使用整个机架的或两个磁盘并

且没有传统的高价 SAN 的管理复杂性。

此解决方案演示简单、易管理、紧凑、简

洁、快速、高效且经济实惠。

细节、细节、细节…

本演示包含多个关键硬件组件,其中包括

英特尔® 至强® E5 处理器、英特尔® x520-

DA2 10GbE 网卡和英特尔® 固态盘 DC

S3500 系列。本演示中出现的软件组件

包括与 vCenter* Server 一起在虚拟机

中运行的 VMware* ESXi 5.1,通过两个

10GbE 链路为四个 NFS 虚拟机数据存

储提供数据的 Nexenta* NexentaStor

v3.1.4,以及在 500 个运行 Windows*

Server 2008 R2 的虚拟机,使用 IOMete

人负载生成软件。

图 1.0 显示了一个演示图,其中单个

英特尔® E5 至强系列双路处理器服务

器用作我们基于 NexentaStor* 软件的

SAN。此 2U Supermicro* OEM 服务器

具有 128GB RAM、两个英特尔® 至强®

E5 2690 处理器(每个处理器 8 个内

核)、1 块双端口英特尔® X520-DA2

10GbE 网卡、3 个 8 端口 LSI 9207-8i

6Gb SAS 控制器、1 个用作 Open Solaris*

的启动/切换盘的小容量固态盘,以及

24 个 -2.5 英寸的英特尔® DC S3500 系

列 800GB 固态盘。这些固态盘被配置

到单个由 3 个独立的 8 盘位 raidZ1* 组

成的卷中。通过两个具有不同 IP 地址

的网络端口,将该卷加载到 4 个不同的

NFS 进行共享。

在虚拟机监控程序端,4U Supermicro* 机

箱安装了 4 台单独的 EP 模块化服务器。

这四台模块化服务器中的每台服务器都

具有 128GB RAM、2 个英特尔® 至强® E5

2690 处理器(每个处理器 8 个内核)、1

块双端口英特尔® X520-DA2 10GbE 网卡、

VMware* ESXi 5.1 虚拟机监控程序和一个

用作 ESXi* 启动卷的小容量固态盘。

系统中运行的所有虚拟机都在模块化服务

器上执行,将其存储从 Nexenta* 上的共

享中拖出。一个例外是 vCenter server* 虚

拟机,它位于第一台计算服务器的本地固

态盘上,用于防止运行负载测试时出现 IO

争用现象。

对于所有服务器,我们选择英特尔® 至强®

E5 2690 CPU、英特尔® x520-DA2 NIC、

128GB RAM、小容量固态盘(用于启

用/交换)、英特尔® 固态盘 DC S3500

系列以及基于 NexentaStor* 软件的 SAN

中的全部 500 个虚拟机(保存 vCenter

虚拟机)。这 500 个虚拟机全都运行

Windows* Server 2008 R2 操作系统,

并配置有生成符合以下条件的负载的

Iometer 驱动器负载生成器:4k 块 IO、

90/10 读/写、100% 随机、跨 2GB 工

作集队列深度为 1。鉴于示例工作负

载为 4k/90/10/随机,此解决方案将在

连续五年的时间内时刻保持预计的 9.2

PB 写入活动或 62MB/秒写入。计算方

法如下:在 raidZ1* 阵列 N-1 或 21/24

中添加驱动器的耐用性,每个固态盘

的写入寿命为 450TB,除以 5 年中的

秒数,除以 1024 得到 GB/秒,除以

1024 得到 MB/秒。

1.0 —

NexentaStor 3.1.4 3 8 raidZ1

4 NFS 17TB

10Gb

VMware ESXI 5.1 4 E5 EP

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第 1 期59 解决方案 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 59

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列实现的优异成绩

英特尔® 至强® E5 处理器、英特尔® x520-DA2 10GbE 和英特尔® 固态盘 DC S3500 系列以及 NexentaStor v3.1.4 软件堆栈的组合使用本

演示中介绍的方法提供了能够托管 500 个虚拟机的高 IOPs 解决方案。SAN 适合 2U 安装,大约消耗 650 瓦功率,与其他备选方案相

比简单、易管理、紧凑、简洁、快速、高效且经济实惠。此类解决方案可以在哪些方面帮助优化并加快您的业务速度?

参考

本文档旨在让 IT 专业人员概括并深入了解 2013 年 6 月 10 日至 13 日在纽约召开的 Cloud Expo* 会议上展示的 500 个虚拟机的演

示。本演示展示了全新的英特尔® 固态盘 DC S3500 系列在非常小的占用空间中灵巧地处理大量虚拟机存储 IO 的能力。本文档假

设读者熟悉当前的 x86 硬件平台、VMware ESXi 5.1、VMware vCenter 5.1、基于软件(SW)的存储区域网络(SAN)的概念、网

络连接存储、10Gb 以太网和虚拟机。有关 Nexenta* 的更多详细信息,可以在 Nexenta* 网站和 NexentaStor* 安装指南中找到,

该安装指南的网址为:http://info.Nexenta.com/rs/Nexenta/images/NexentaStor-InstallationGuide-3.1.x.pdf 有关 VMware* 安装的更多

详细信息,可以在 VMware* 网站、vSphere* 5.1 管理员指南及以下位置的其他文档中找到:

http://www.VMware.com/support/product-support/vsphere-hypervisor.html 除安装指南和手册外,还可以在 Nexenta* 和 VMware*

社区博客网站上找到大量有用的提示和已知最佳方法(BKM)。

解决方案对比

属性英特尔® 固态盘 DC S3500,软件 SAN

解决方案

基于 1250 个机械硬盘驱动器的解决方案

基于 OEM SAN 的 解决方案

随机 4k IOPS 250K 持续 250K 持续 250K 持续

总购买成本 4.5 万美元 187k 250K

成本/IOPS(美元) $0.18 $0.75 $1.00

机架空间 2U 42U 16U

所需功率 650 瓦 18.75 千瓦 6-8 千瓦

成本/IOPS(美元) $0.18 $0.75 $1.00

大小 17TB 3.75PB 50-100TB

数据中心冷却成本 813W 23.4Kw 7.5-10Kw

找到最适合您的英特尔固态盘。如需产品信息,请访问:

intel.cn/ssd

如欲了解有关其他英特尔企业解决方案的更多信息,请访问资料室:

www.intel.com/references

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第 1 期 6060 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 解决方案

加速您的 IT 现代化 借助英特尔® 和微软* 提供的服务器升级

采取灵活步骤实现业务效率最大化和运营费用最小化。

最佳Windows Server* 2012

英特尔® 至强™ 处理器 E5-2697 v2

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

10Gb 英特尔以太网融合

网络适配器 X520 系列

250%Microsoft Exchange* 用户数增加 (7,000)

14 台 Microsoft Exchange* 虚拟机

14 台数据库虚拟机

200%Microsoft Exchange* 用户数增加 (6,000)

12 台 Microsoft Exchange* 虚拟机

12 台数据库虚拟机

125%Microsoft Exchange* 用户数增加 (4,500)

9 台 Microsoft Exchange* 虚拟机

9 台数据库虚拟机

更出色Windows Server* 2012

英特尔® 至强™ 处理器 E5-2697 v2

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

1Gb 网络连接

网络速度 阻碍了 存储技术

出色Windows Server* 2012

英特尔® 至强™ 处理器 E5-2697 v2

SAS 机械磁盘

1Gb 网络连接

机械磁盘 I/O 无法 跟上新 CPU 和 操作系统的效率

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第 1 期61 解决方案 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 61

英特尔和微软提供的服务器升级通过更高的虚拟化水平,以更低成本实现卓越运营。

面向当今数据中心的多功能处理

更多虚拟机,更出色的数据库性能

面向繁重工作负载的更高吞吐量

更多信息,请访问 www.intel.com/xeon

数量大幅攀升:

250%虚拟机的数量增加了 250%能够实现更高性能和丰厚投资回报

2000 个Microsoft Exchange* 用户

4 台 Microsoft Exchange* 虚拟机

4 台数据库虚拟机

传统服务器配置:Windows Server* 2008 R2

英特尔® 至强™ E5550 处理器 (以 60% 的最佳利用率运行)

SAS 机械磁盘

1Gb 网络连接

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第 1 期 6262 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 解决方案

轻松应对数据中心难题无缝协作的存储和网络解决方案助力企业打破瓶颈,确保快速传输数据

当前,虚拟化应用和数据量不断增长,各种数据交付要求日趋复杂,与此同时,用户对于内容和实时访问能力的需

求也在持续增加,所有这一切给企业带来了诸多性能挑战。而导致这些挑战的最根本原因是一直存在的高延迟瓶颈

和缓慢的 I/O。英特尔® 处理器、英特尔® 固态盘和英特尔® 以太网适配器提供了“无缝协作(Better Together)”的

解决方案,能够直接解决这些问题。

英特尔® 至强™ 处理器 E5-2600/2400第一个可扩展存储服务器处理器带来更高效的管理、更智能的数据保护和更快速的分析功能。

当前,存储智能化程度越来越高,并越来越多地使用数学算法,包括压缩、重复数据删除、自动精简配置和自动分层算法等,而

所有这些算法都将可以从性能更高的英特尔® 至强™ 处理器中获益。同时,英特尔开发了英特尔® 数据直接 I/O 技术,让英特尔

以太网控制器和适配器能够直接与处理器高速缓存通信,以实现更低的延迟、更高的 I/O 带宽和更低的功耗。此外,英特尔® 架

构解决方案还为英特尔至强处理器提供了平台存储扩展,包括非透明桥(NTB)、异步 DRAM 刷新(ADR)和 XOR 引擎等。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列快捷的数据传输速度、持续稳定的低延迟和紧凑的 IOPS 分布。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列性能卓越,具备多至 75,000 次每秒输入/输出操作(IOPS)1 的 4KB 随机读取性能和多至 36,000

IOPS1 的 4KB 随机写入性能。凭借 10% 的 IOPS2 紧凑分布和 99.9%2 的时间最大延迟小于 500 微秒的卓越优势,DC S3700 系列

能够现快速、一致的命令响应。相对于卓越的性能,该款固态盘的功耗却极低(小于或等于 6 瓦特1),这意味着它能够帮助您

显著降低总体能源成本,从而使其成为数据中心存储应用升级的绝佳选择!

英特尔® 高速缓存加速软件显著提高服务器应用的性能。

英特尔® 高速缓存加速软件(CAS)与英特尔® 固态盘 DC S3700 系列结合使用,可显著提高深受机械硬盘困扰的服务器应用的性能。

英特尔® 高速缓存加速软件使用智能预测算法来确定将哪些数据从缓存中收回,能够将更多有用数据保存在高速缓存中,而不是

使用简单的先入先出算法。通过使用固态盘作为高速缓存,该软件可显著增强对现有机械硬盘投资的保护,同时相比仅使用机械

硬盘,能够大幅减少延迟,并实现多至 50 倍的 IOPS 性能提升3, 4!

英特尔® 以太网融合网络适配器助力 IT 经理降低复杂性和开销,同时建立灵活、可扩展的数据中心网络。

英特尔以太网融合网络适配器堪称英特尔三十多年以太网专业知识的结晶,具备出色的简洁性、经济高效性、兼容性、灵活性和

出色性能,能够全面满足要求严苛的应用需求。当今的数据中心正在寻求降低总体拥有成本,同时获得最佳性能。英特尔通过提

供出色的以太网产品和创新,可有效满足这些需求。

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第 1 期63 解决方案 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 63

解决方案简介

● 英特尔以太网控制器 X540 是业界首款单芯片(MAC/PHY)10GBASE-T 控制器,可帮助企业显著降低功耗和成本,更

轻松地向万兆过渡。

● 当服务器采用具有英特尔® 数据直接 I/O 技术的英特尔® 至强™ 处理器时,英特尔万兆以太网融合网络适配器能够充分

利用其 I/O 增强优势,显著降低延迟、有效提高 I/O 带宽,大幅减少功耗。

● 单个高速英特尔万兆以太网连接能够支持多个以太网端口,可以减少多至 80% 的线缆和交换机端口5,从而能够显著

降低成本,大幅简化网络。

无论您的存储是机械硬盘还是固态盘,通过使用英特尔万兆以太网融合网络适配器,在一个通用的高性能以太网结构上整合局

域网、存储域网络(FCoE、iSCSI)和集群流量,您都将能够有效降低基础设施总体拥有成本,大幅简化您的数据中心。

展示可无缝协作的解决方案

Nexenta* 和英特尔携手以显著低于专有存储技术的成本,推出强大的企业级存储解决方案。

总部位于圣克拉拉市的 Nexenta 公司推出了一款名为 NexentaStor* 的软件产品,能够将商业化组件转变为企业级存储动力源。

当采用英特尔® 至强™ 处理器 E5 产品家族、英特尔® 固态盘 DC S3700 系列和 DC S3500 系列,以及英特尔® X540 10Gb 以太网

适配器时,该系统可提供能够媲美甚至超越昂贵的垂直集成专有存储技术的卓越性能。这一组合相比专有解决方案,能够为数

据中心客户节省多至 80% 的成本6。

这一系统可通过 IP 连接为所有应用提供共享存储,包括 VMware* vSphere*、Microsoft* Exchange* 和 Oracle* RAC 等。此外,

该系统还可支持在客户端/服务器上安装英特尔® 高速缓存加速软件(iCAS),以访问 NexentaStor,利用本地/SAN 存储作为高

速缓存,而无需迁移应用所对应的存储。

NexentaStor 具备诸如内建的重复数据删除、无限快照和克隆、无限文件大小及高可用性支持等特性,能够帮助企业实施性能卓

越、且经济高效的数据存储解决方案。此外,NexentaStor 还与虚拟化解决方案全面集成,即使是用于混合厂商环境,也同样能

够大显身手。这一解决方案能够使用固态盘等任何存储硬件组合创建共享的存储池,并提供端到端数据完整性、集成搜索和内

建的病毒扫描功能。NexentaStor 同时还支持一键安装虚拟机和其它存储配置。

如欲了解更多信息,请立即联系您的英特尔代表,或访问:www.intel.com

1. 基于英特尔® 固态盘 DC S3700 系列产品规格。

2. 设备测量使用 lometer(4K 随机写入且队列深度为 32)在整个固态盘范围上进行。延迟通过写入传输大小为 4KB(4,096 字节)且队列深度设为 1 的数据进行测量。

3. 配置:英特尔® 服务器型号 2600CO (代号为 Pass);英特尔® 至强™ 处理器 E5-2680(2.7GHz)、32GB DDR2/1333 内存;Microsoft* Windows 2008R2 SP1、英特尔®

CAS 2.0 候选版本 1;IOMeter 10.22.2009;4K 随机读取测试;队列深度 32;800GB 英特尔固态盘 910 系列、采用 MR54p1 固件的英特尔 RAID RS25AB080;

在采用 MR54p1 固件的 RAID0 阵列中包含 8 块 10K SAS 机械硬盘;在 RAID0 阵列中包含 8 块 10K SAS 机械硬盘。

4. 结果基于英特尔内部分析估算得出,仅供参考。系统硬件或软件设计或配置上的任何差异都可能会影响实际性能。

5. 英特尔万兆位以太网投资回报计算器。http://www.event-management-online.de/LAD/calculator.aspx

6. 资料来源:http://www.nexenta.com/corp/nexentastor

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第 1 期 6464 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 技术简介

技术简介

英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例[ 中文刊 · 总第 1 期 ] 2014 年版

英特尔® 固态盘数据中心 RAS 特性 .................................................................................................................................65

固态盘技术 — 可靠性 ..............................................................................................................................................................70

固态盘技术 — 耐久性 ..............................................................................................................................................................71

英特尔® 固态盘高耐用性验证 .............................................................................................................................................72

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第 1 期65 技术简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 65

英特尔® 固态盘数据中心 RAS 特性1.0 关于本技术简介

由于系统停机代价高昂,且数据中心不断努力降低其总体拥有成本,因此企业对于不间断数据传输的需求正日益增长。

在不同的存储领域,如存储域网络(SAN)、面向外面存储的网络连接存储(NAS)、以及硬盘大多采用某种 RAID 配置的直接连接存

储(DAS)等,即使一块硬盘离线都会影响整个存储系统的 24x7 全天候可用性。

1 SAN NAS2 DAS

3

4

图 1:不同存储领域需要 24x7 全天候系统可用性

本白皮书概括介绍了英特尔® 固态盘(SSD)DC S3700 的企业级可靠性、可用性和可维护性(RAS)特性,并说明了这些特性如何保护

数据并最大限度地减少关键业务应用和服务的停机时间。内建于英特尔® 固态盘 DC S3700 中的 RAS 特性能够在从芯片到应用交付和服

务的整个软硬件堆栈,增强整体服务器可靠性。此外,这一特性当与英特尔® 至强™ 处理器家族的 RAS 特性组合使用时,能够以极具竞

争力的价位和功耗水平带来行业一流的平台可靠性。

2.0 可靠性、可用性和可维护性介绍

当今的关键业务挑战要求处理不可恢复的数据错误,同时为最终用户提供不间断的应用和交易服务。为了满足这一要求,企业解决方

案需要包含三个组成部分:(1)可靠性 — 解决方案如何保持数据完整性;(2)可用性 — 解决方案如何保证不间断的运行和最小

的性能下降;(3)可维护性 — 解决方案如何能够简化主动和被动处理已经发生故障或可能发生故障的组件的工作。

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第 1 期 6666 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 技术简介

英特尔固态盘 DC S3700(以下简称为 S3700)

通过以下特性提供了可靠性、可用性和可维护性:

可靠性

• 增强型断电管理

• 端到端数据保护

• 热量控制

可用性

• 通过冗余 NAND 阵列提供保护

可维护性

• 涌流抑制

• 硬盘寿命终止管理

3.0 可靠性

无论是从计算角度看还是从数据管理的角度看,保持数据完整性都是实现可靠硬盘的基础。英特尔® 固态盘 DC S3700 系列提供了一

流的断电保护功能,可确保用户数据始终获得全面的意外断电保护。英特尔® 固态盘 DC S3700 系列还在所有主要组件中提供了高级错

误检测、纠正和遏制功能,在从主机到内存或从内存到主机之间提供了端到端数据保护能力。此外,英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

还在板卡上配备了热量传感器,以确保过热情况下硬盘的可靠性。

3.1 增强型断电管理

在 DC S3700 中,主机数据和系统数据在临时缓冲区中的保留时间与它们在 NAND 内存中的存储时间相比非常短。S3700 设计用于在意

外断电情况下,保护临时缓冲区中的主机和系统数据,并内建有必要的硬件和固件特性,以确保实现最高数据完整性。其中硬件包括

Power Loss Imminent(PLI)检测电路,可向固态盘中的 NAND 控制发出信号,表明电力水平即将下降。两个均额定 35V 的 47uF 电容器

可确保存储有足够的电量,支持在不同工作条件下以及在 S3700 整个生命周期,在任意给定时间内进行断电管理。在不安全的断电过程

中,S3700 会自动切换至板载电容备用电源,而不会出现任何故障。S3700 中的固件例程(以下简称 S3700)将会响应断电中断,并确

保临时缓冲区内的主机数据和系统数据转移到非易失性 NAND 介质中。S3700 会在不影响整体系统性能的情况下,进入数据保存模式。

“正常”断电时,主机系统会向 SSD 发送一条命令(STANDBY IMMEDIATE 命令),留给 S3700 足够的时间做好应对断电的准备。这使

得 S3700 能够将传输中的数据(位于临时缓冲区内)保存至非易失性 NAND 介质中。然而,发生不安全的电源中断时,S3700 会突然

断电,主机系统没有足够时间发送 STANDBY IMMEDIATE 命令。这会导致位于临时缓冲区内的数据无法被保存至非易失性 NAND 介质。

任何不安全的断电事件,以及断电电容器的测试,可分别使用 AEh 和 AFh SMART 属性命令进行监测。AEh(意外断电)报告 S3700 整

体生命周期内不安全断电的累积次数。AFh(断电保护故障)报告直到延迟电路电容器电路放电后的最后测试结果(按微秒计),如图 2

所示。它还会记录自上次测试的分钟数,以及测试的持续时间。通常,一块优质的硬盘应在 100 微秒(1 秒)内放电。

5V

5V

12V

图 2:断电管理电路

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第 1 期67 技术简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 67

CRC

SATA SATA

NAND

NAND

LBA

CRC

CRC

S/DRAM ECC

LBA

CRC

NAND ECC

图 3:端到端数据保护

3.2 端到端数据保护

S3700 中的端到端数据保护功能可确保数据完整性,它能够在每个组件(包括 SSD 中的 NAND、SRAM 和 DRAM 内存)中防御

数据输入硬盘时可能发生的数据破坏,直到它离开为止。此外,这一模式还可保护从主机到 S3700 和从 S3700 到主机之间传

输的数据。该检测通过多种技术来实现,包括奇偶校验、循环冗余校验(CRC)和数据路径上的逻辑块地址(LBA)标签检查等。

一旦发现错误,S3700 会立即尝试进行纠正,并将任何无法纠正的错误报告给主机。

借助 S3700 的端到端数据保护模式,用户可以完全放心其数据的完整性。此外,固件、文件系统数据和其他元数据也享有数据

丢失保护支持。图 3 显示了端到端数据保护模式如何为数据路径和非数据路径上的每个阶段提供保护。

3.3 热量控制

如果硬盘活动导致硬盘在使用中超出其最高温度规格,S3700 的热量控制能力可确保硬盘能够继续可靠运行。在规定工作条件下,应避

免控制功能的参与。为此,S3700 配备有温度传感器,安装在 ASIC 与 NAND 内存包之间的板卡顶部。外部传感器的准确度为 ±2℃,温

度范围为 -20℃ 至 +80℃。此温度读数用于在硬盘接近其最高规定的温度时,控制硬盘以降低电力设置。一些参数均预先进行了配置,

包括“控制开始时的温度、应用最大控制时的温度、以及达到最大控制所需的步骤数量等”。S3700 从 65℃ 开始以相同步骤控制性能,

到 70℃ 时施加最大控制。Smart Command Transport 温度日志和设备统计数据中将记录温度,并可从中进行读取。

最终用户可以监视通过 SMART 属性 EAh 激活的控制状态以及热量控制次数的比例。

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第 1 期 6868 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 技术简介

4.0 可用性

对于现代企业系统而言,实现 24x7 全天候不间断的运营非常关键。随着各公司致力于更快地响应其客户,他们开始采用实时业务流

程,使得高可用性变得比以往任何时候都更加重要。提高可用性对于大容量交易系统、客户支持和实时业务分析操作尤为重要。

4.1 通过 XOR 保护提高可用性

S3700 在出现严重 NAND 故障情况时,可提供更高的可用性,此类故障包括:由于缺陷大量增加导致的 NAND 芯片故障、NAND 块故

障或纠错码(ECC)保护故障,或无法纠正的位错误导致的灾难性数据故障等。S3700 拥有额外的 NAND 内存组件,能够随着容量的增

加进行纵向扩充(例如,100GB 有 1 个额外的 NAND 组件、800GB 有 3 个额外的 NAND 组件),以存储奇偶校验信息。在数据被写入

NAND 时,异或 (XOR)奇偶校验数据会生成,并保存在专用 SRAM 缓冲区中。XOR 奇偶校验数据被定期从 SRAM 缓冲区保存到 NAND

中,以防止丢失任何奇偶校验数据。一旦发生断电,XOR 奇偶校验数据将始终被保存至 NAND。如果 XOR 芯片中缺陷大量增加,硬盘仍

将会在没有 XOR 的情况下正常运行。固件会在后台关注这些操作,而不会显著影响性能。S3700 通过 XOR 保护提供了增强的可用性,

并通过 NAND ECC 保护带来的额外冗余提供了更出色的位错误恢复功能,以达到使不可纠正的误码率(UBER)低于 1.0e-17 的目标。

NAND

XOR SRAM

XOR

NAND 1 NAND 2 NANDB

XOR

图 5:XOR 保护

Tstart

N

Tmax_throttle

T T

P

100%

N

图 4:热量控制

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第 1 期69 技术简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 69

5.0 可维护性

英特尔的方案通过利用预测故障分析功能,能够在问题组件造成不可纠正的错误或实际停机之前发现问题组件,从而简化了发生硬件故

障时的组件更换工作,提高了可维护性。S3700 提供了以下描述的硬件方法,能够主动应对一些已经发生故障或可能发生故障的情况。

5.1 内建断电管理电容器测试

S3700 为客户提供了多种方法来确定特定硬盘的电容电量是否泄漏,以防止发生不安全断电时丢失任何数据。内建自检会耗尽电容器,并

观察所提供的电量与电压降低之间的关系。该电容器测试按预先编程的间隔执行,不会影响加电保护。这一特性可让客户确信 S3700

中的所有数据都拥有断电保护。

5.2 涌流抑制

在热插拔或插入固态盘时,由于内建(PLI)电容器充电,可能存在高涌流(高于正常工作电流)。S3700 具有强大的电流抑制电路

(参见图 2)。这一模式可限制初始启动阶段的电流,使 5V 电轨上的电流在 1.0A 以下。这可通过软启动电路板来实现,此电路板将可

控制阶跃并限制到硬盘的涌流。软启动完成后,电力控制从硬件转移到固件。固件可控制 NAND 操作,以保持在预定的最高和平均电力

限制以下。这可防止系统因较高的瞬时电流需求而导致对电源系统进行欠压保护,并提供全面的电源管理解决方案。

5.2 硬盘寿命终止管理

S3700 提供了两个 SMART 属性,通过它们可以监测硬盘的寿命,使用户能够采取适当措施。

SMART 属性 E8h 可报告硬盘的“可用预留空间”,由此可确定预留块剩余数量。标准值从 100(64h)开始,后者代表了预留空间的

100% 可用性。该属性的阈值为 10% 的可用性。当达到这一阈值时,将会设置一个 prefail 旗帜作为通知。SMART 属性 E9h 可报告“介

质磨损程度指标”,由此可确定 NAND 介质经历的擦除周期数。当平均擦除周期数从 0 增加到最大额定值时,该标准值从 100 线性

下降至 1。一旦标准值达到 1,将会设置一个 pre-fail 旗帜作为通知。E9h 不会进一步减少。当设置了这些旗帜后,即表示该硬盘正缓

慢接近寿命终止。为了保护用户的数据,当 E8h 达到阈值或 105% 的额定介质磨损程度时,S3700 的速度将会显著下降,为用户提供

足够时间来更换硬盘。

6.0 结论

S3700 非常适用于当今的数据中心,以进行在线事务处理、高性能计算、金融服务、电信及其他关键业务需求。我们已展示,S3700

可提供一组独特的基于硬件和固件的高级 RAS 特性,在整个硬件 - 固件堆栈中实现最高水平的数据完整性、系统可靠性和改进的可

维护性。当与英特尔® 至强™ 服务器家族的 RAS 特性组合时,英特尔可为 x86 关键业务部署带来全新水平的平台可靠性和高可用性。

7.0 参考文档

英特尔® 至强™ E7 家族 RAS 白皮书

8.0 其他信息

如欲了解有关英特尔固态盘的更多信息,请访问:intel.cn/ssd

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第 1 期 7070 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 技术简介

在断电期间保护 您的数据当灯光熄灭、电脑屏幕变黑时,所有人

都会发出“啊”的一声。此时,您意识到

这是断电了,而大家都想知道辛苦完成

的工作成果是否已化为乌有。数据中心

和企业管理员则面临更为严峻的问题 —

数千块存储器可能丢失数据,无论他们在

断电前是否完成了最后的写入或自助维护

操作。利用一种出色的新技术,是否可能

防止发生严重的数据丢失?

当然可能!然而,这种创新技术无法直

接部署在电脑或服务器中,而是嵌入于

固态盘(SSD)存储设备中。固态盘中的

数据安全特性,可使用断电应急(PLI)

特性保护系统和数据,从而为意外断电

做好万全准备。

断电时存储会发生什么情况?

在“正常”关机时,主机系统会向固态盘

发送 ATA STANDBY IMMEDIATE 命令,使固

态盘有充足时间为关机做好准备。这可以

显著增强固态盘的能力,帮助它将转换中

或传送中(位于临时缓冲区)的数据保存

至非易失性 NAND 闪存介质。

未带有 PLI 特性的固态盘在不安全关

机或断电的过程中,会在接收到 ATA

STANDBY IMMEDIATE 命令之前突然丧

失电能。如果没有这一重要命令或其他

PLI 保护机制,固态盘会在断电时丢失

驻留在临时缓冲区内的所有数据。

断电时,什么平台最易于丢失数据?

关键业务服务器应用、热插拔存储(其

中的存储介质可随时删除)、以及存储

设备配置在主机总线适配器(HBA)或

RAID 卡之后的所有实施情况,都最容易

受到断电的影响。在正常关机时,HBA

或 RAID 卡不会总是将必要命令发送至存

储设备,从而使数据面临风险。通常,客

户端应用(如带有电池的移动笔记本电

脑)较少丢失数据,因为系统能够监控电

池续航时间,并且会在消耗大部分电能之

前实施必要的关机协议。

什么是 PLI 技术?

并非所有的固态盘都采用了断电应急

(PLI)技术。然而,采用了该技术的

固态盘可利用储能电容器提供充足的电

能,帮助将临时缓冲区中的数据写入

非易失性闪存介质。在一定程度上,这

些电容器充当着固态盘的备用电池。

固态盘内的电压检测器电路会持续监控硬

盘的供电电压。如果电压低于预定水平,

则表示即将发生断电事件,此时固态盘将

自动切换至电容器备用电能,并将临时缓

冲区内的数据写入 NAND 闪存介质。电压

恢复之后,PLI 电容器将被再次充电,为

今后发生断电事件做好准备。

支持 PLI 的固态盘可为我提供什么帮助?

数据丢失会对业务造成严重影响,甚至

会使原有业务付出高昂代价。当不可抗

力、疏忽、甚至是无意中热删除固态盘

存储设备等因素造成断电事件时,PLI

可显著提升数据完整性。具有 PLI 的固

态盘可帮助我们有效维持数据的可靠性

和完整性。

我的存储环境需要 PLI 吗?

您可以使用带有 PLI 技术的固态盘,加

强保护意外断电情况下的数据。评估存

储数据中心的地理位置,及其防御断电

的能力。评估数据中心断电缓解计划的

可靠性,量化数据丢失的风险和业务影

响。整合固态盘和 PLI 技术,确保数据

完整性。因此,当灯光熄灭、恐慌降临

时,在黑暗房间中您尽可自信微笑,因

为支持 PLI 的固态盘正在全力保护您的

数据。

固态盘技术 — 可靠性

采用 PLI 技术的英特尔® 固态盘

产品

英特尔® 固态盘数据中心产品家族包括 PLI 技术和固件智能,可在断电期间一如既往地管理固态盘。它包括英特尔® 固态盘 DC S3700 系列和英特尔® 固态盘 DC S3500 系列(具有 6Gb/s SATA 接口)、英特尔® 固态盘 910 系列(具有 PCIe* 接口),以及英特尔® 固态盘数据中心产品家族的未来产品。

英特尔® 固态盘可通过检测和增强数据防御意外系统断电的能力,减少潜在的临时或传输数据的丢失。这种固态盘可帮助在关机之前的写入过程中保存数据,从而减少潜在的数据丢失情况。

*其他的名称和品牌可能是其他所有者的资产。

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第 1 期71 技术简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 71

固态盘技术 — 耐久性

您将穿什么?您最近购买了新鞋吗?在鞋子过时或令您

嫌弃之前,您可能不会担心鞋子穿破。尽

管把鞋子穿坏的可能性不是很大,但还是

存在的。对于固态盘(SSD)的耐久性问

题,道理是一样的。尽管耗尽固态盘寿命

的可能性很低。

什么是耐久性?

固态盘的耐久性指 NAND 闪存在失效前

能够维持的时间。耐久性的测量是计算

NAND 在一定写入或负载下能够持续使用

的时间。类似于计算您的鞋可以让你步

行或奔跑多少英里。

固态盘使用 NAND 闪存。因为结构的原

因,所有闪存都有可能在使用中磨损。

每个被称为单元的内存片段都具有一个

可容纳电子的浮栅。当您对单元写入数

据时,电子会被添加至浮栅。擦除单元

时,电子会被移除。无论何时添加或移

除电子,来往于浮栅的路径都会收受到

轻微损坏。随着这条路径逐渐磨损,在

单元中存储数据就会逐渐变得困难。当

单元因为这种损坏无法将电子可靠存储

在浮栅(您的数据)上时,固态盘的耐

久性就耗尽了。和鞋的道理一样,当鞋

无法遮盖您的脚的时候,鞋就被认为是

穿破了。

一般的消费者很少能把一块固态盘的寿

命用尽(再也无法写入数据)。固态盘

设计上就是用来长期地处理繁重的数据

负载,因此很少情况能触及寿命极限。

企业级固态盘则需要处理更繁重的工作

负载,因此监控其使用情况非常重要。

如果运动员每天长跑,那么他们的鞋可

能磨损的更快。运动员可以通过跟踪鞋

的使用情况和跑步场所,对鞋的磨损程

度进行监控。同样,数据中心可以记录

固态盘上的写入次数,更高效地管理数

据和工作负载。这种管理可帮助数据中

心最大程度延长固态盘的耐久性。监控

工具也可帮助显示固态盘的当前健康状

况,包括磨损程度。

固态盘相比机械硬盘(HDD)如何?

对于传统机械硬盘,磨损造成的故障是

无法预测的。机械硬盘可能在无预先通

知的情况下发生故障,而数据恢复又难

以进行。在某些情况下,发生故障的机

械硬盘中的数据是无法恢复的。如果固

态盘被磨损殆尽,数据就无法写入,但

多数情况下仍然可以从 NAND 中将数据

读出来。

如何防止固态盘磨损坏?

如同您可以通过观察鞋底来监控鞋子的磨

损情况,我们也建议您通过监控固态盘的

使用情况来预测其磨损程度。

有些用户会担心,如果写入太多的数据,

他们的固态盘将磨损很快。许多用户都存

在一个错觉,以为他们写入固态盘的数据

过多,而他们实际上并未写入这么多数

据。在假设您写入的数据超过了固态盘

的处理能力之前,请先了解您实际写入

的数据量。用户耗尽固态盘耐久力的情

况并不常见。

固态盘包含了一种专用软件,即固件。固

件负责将您写入的数据分摊至固态盘中。

写入分摊被称为磨损均衡。通过对固态盘

实施损耗平衡,固件能够延长硬盘的耐久

性。如果跑步者只是踮起脚尖奔跑,那么

鞋的足尖部会很快破出洞来。尽管鞋的其

余部分仍然完好无损,但是鞋已经不能

再穿了。如果持续将数据只写入 NAND

的一部分,那么 NAND 闪存的这部分则

会很快耗尽。这种磨损会导致 NAND 发

生故障。固态盘也无法再使用 NAND 闪

存的任何其他部分了。磨损均衡必不可

少的道理很简单,因为繁重工作需要相

互分担,而不是让一个部分单独承受。

如果您使用了固态盘,请放心,您的固

态盘损坏的可能性很低。普通用户报告

耐久性问题导致故障的情况极其少见。

即使是数据中心,也很难耗尽固态盘的

耐久力。固态盘非常易于监控。通过监

控,您可以确保固态盘安然无恙。监控

固态盘就如同观察鞋一样,都是为了确

保它们完好无损。

英特尔® 固态盘耐久性相关技术

英特尔® 固态盘用于满足数据中心、

客户端和用户对产品规格的要求。

高耐久性硬盘包括英特尔® 固态盘

DC S3700 系列和英特尔® 固态盘

910 系列。标准耐久性硬盘包括

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列,

以及英特尔® 固态盘 Pro 系列。

英特尔® 固态盘工具箱和 S.M.A.R.T.。

(自助监控分析和报告技术)属性

能够监控硬盘的耐久性。

请查看相关产品规格,或联系您

的当地英特尔代表,以了解更多

信息。

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第 1 期 7272 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 技术简介

英特尔® 固态盘高耐用性验证

1 关于本技术简介

本技术简介概述了英特尔为确保英特尔® 固态盘(SSD)DC S3700 系列的高耐用性所做的努力。

2 高耐用性概述

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列通过一系列的优化、固件升级和严格的验证过程实现了更高的耐用性。

1 HET MLC NAND 与管理

2 增强的 NAND 组件验证

3 固态盘耐用性验证

4 严格的耐用性要求

主机

固态盘

控制器

NAND

耐用性要求 ● 工作负载:假定为 JEDEC ● 硬盘寿命:5 年 ● 容许故障率(整个生命周期):0.44% ● 无法纠正的误码率(整个生命周期):1E-17 ● 保存期(生命周期结束):3 个月 @40C

固态盘耐用性验证 ● 使用“短击”方法 ● 基于真实的硬盘数据 ● 基于所有的固态盘标准进行验证(BOX 4)

HET MLC NAND 技术与管理

固态盘 NAND 管理 XOR 等

顶级的 NAND

稳定的控制器

增强的 NAND 组件验证 ● 基于有限匹配的真实数据 ● 覆盖除 XOR 之外的所有测试 ● 要求:

● 30,000 次循环 ● 整个生命周期芯片级故障率:<0.5% ● 无法纠正的误码率:<1E-14(在 XOR 之前) ● 保存期:3 个月 @40C

图 1:英特尔® 固态盘 DC S3700 系列耐用性数据

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第 1 期73 技术简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 73

2.1 HET MLC NAND 与管理

卓越的控制器设计、严格的 NAND 选择、增强的 NAND 验证与固态盘耐用性验证使得基于 MLC 的固态盘具备了卓越的写入

耐用性。

2.1.1 卓越的控制器设计

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列配有一个能处理 NAND 故障(例如,因缺陷大量增加、芯片功能故障或无法纠错的误码导致的芯

片故障)的控制器。这些 NAND 故障将对数据的完整性产生影响和/或导致数据损坏。每个 DC S3700 都增配了可以存储奇偶校

验信息的 NAND 组件(XOR 芯片),以便在发生 NAND 故障时使用这种信息重建数据。如欲了解 XOR 芯片如何提高英特尔数据中

心固态盘的可靠性,请参见“英特尔® 固态盘数据中心 RAS 特性”技术简介的 4.0 部分。XOR 芯片的数量随固态盘容量的增加而

增加:一个容量为 100GB 的 DC S3700 硬盘配有 1 个 XOR 芯片;而一个容量为 800GB 的 DC S3700 硬盘配有 3 个 XOR 芯片。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列的控制器利用后台数据刷新(BDR)原理定期地(每 14 天)刷新 NAND 数据,以便在硬盘的整个

生命周期中都支持数据保存。这些用于后台数据刷新的内部数据移动通常就足以使数据刷新频率满足数据维持在有效使用状态

的条件,即使对于用户多年未更改的文件也是如此。根据 JESD218A 的规定,即便在断电的情况下,这种硬盘仍然可以在 40℃

的条件下保存数据长达 3 个月。如欲了解更多关于英特尔固态盘数据保存的细节,请参见“面向英特尔® 固态盘应用注释的数据

保存”。

该控制器还能对数据读取量进行管理,以便在工作负载持续增加的情况下也能避免读取干扰(该问题与 NAND 的架构有关,由于

在 NAND 中相邻的数据单元共用一个电压轨,因此对某个数据单元的读取就会‘干扰’相邻的数据单元)和保持数据的完整性。

此外,英特尔® 固态盘 DC S3700 系列的固件还可以通过执行一个备用 NAND 政策以及一个独特的迂回方案来大幅降低 NAND 写入

与主机写入的比率(或写入放大率)。固态盘 DC S3700 系列正是凭借这些技术提高了耐用性。

2.1.2 严格的 NAND 选择

为了提高原始 NAND 的耐用性/数据保存能力,英特尔对关键流程限制参数进行了确认并对几个工艺阶段的多个参数进行了微调,

确保能制造出最优秀的 NAND 芯片。此外,英特尔还进行了大量的 NAND trim 优化工作。需要指出的一点是,并不是所有的 NAND

都能严格达到英特尔固态盘 DC S3700 所要求的耐用性和数据保存能力。因此,尽管英特尔对每一个 NAND 都进行了测试,但

最终只有那些达到最高误差容许量要求的 NAND 才能用在英特尔固态盘 DC S3700 上。

2.2 增强的 NAND 组件验证

英特尔出色的开发和制造能力使其能够制造出具备高耐用性的优质 NAND 组件,并最终将这些组件用在了英特尔固态盘 DC S3700

上。为了制造出优质的 NAND 组件,英特尔为自己制定了一套比常规的 EDEC JESD47 组件规范更为严格的验证流程。常规的组

件验证通常在所有的流程都完成之后再验证数据的准确性,而英特尔则是针对每个流程环节进行组件验证(见图 2)。英特尔

组件验证时使用的样本尺寸比 JESD47 建议的大 2 倍,通过这种方式英特尔无需借助任何外推法就能执行 UBER 测量和分析。

此外,英特尔在组件验证的过程中还针对控制器和固件的某些特性进行了模拟。其中一个例子就是英特尔在每次验证测试中都

执行了动态读取 trim 指令。

JESD47 对诸如读取干扰等可靠性机制进行了更为彻底和明确的规定。只有那些能够满足数据中心在耐用性、可靠性和数据保存

等各方面要求的最高等级的 NAND 才能用在英特尔固态盘 DC S3700 上。为了获得一致的 NAND 组件输出,英特尔还配备了精

密的质量监控系统。此外,诸如组件级 ECC 和硬盘级 XOR 等错误管理方案也进一步保护了数据和保持了数据的完整性。

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第 1 期 7474 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 技术简介

大容量验证样本

室温下的 P/E 循环 室温下的 P/F 循环

程序 程序

低温(SILC) 保存评估

高温保存烘烤

典型的组件验证(JESD 47)

● 3 组 ● 共 231 台设备

英特尔 HET MLC NAND 组件验证

5 组共 490 台设备

● 数据纠错通常只在循环结束后进

行,而不是在循环过程中 ● 不足以测量 UBER;必须借助假设 ● 没有使用固态盘 NAND 管理;必

须借助假设

● 每次循环之后都要检查数据 ● 足以测量 UBER;无需假设 ● 验证的同时进行读取动态 Trim;

无需假设

图 2:HET MLC NAND 组件验证 — 典型验证对比英特尔验证

如欲了解 DC S3700 系列和高耐用性 NAND 在耐用性、数据保存和 UBER 等方面的详细信息,请参见

Intel® Solid-State Drive DC S3700 Series Product Specification

2.3 固态盘耐用性验证

作为可靠性演示测试(RDT)要求的一部分,英特尔® 固态盘 DC S3700 系列经历了严格的耐用性验证。英特尔要求 DC S3700 系

列固态盘的平均故障间隔时间应该达到 200 万小时,即容许故障率为 0.44%。

NAND1 NAND2 NAND8

短击区域

图 3:英特尔® 固态盘 DC S3700 系列耐用性验证采用的短击方法

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列采用 JEDEC JESD218 的短击方法来验证驱动器的耐用性。人们认为短击方法是针对耐用性验证的

黄金标准,正是因为这种方法使用真实的固态盘控制器和固件将 NAND 推进到最终的编程/擦除(P/E)阈值,而不是仅仅通过

外推法或假设的方法评估耐用性。如果算上数据读取花费的系统开销和时间,将一块容量为 200GB 的硬盘一直写入直到其达到

NAND 循环极限时所需的时间大约为 9 个月。可以通过写入局部物理跨越(‘短击’)的方法获得一个 NAND 与完整循环极限的相

应比例。所有的 NAND 芯片都通过这种方式进行测试(见图 3)。这种方法要求对固件进行修改以防止出现损耗平衡现象,因为

这种现象可能会导致在所有 NAND 中执行 P/E 循环。在完成了耐用性测试之后,测试人员将对硬盘进行高温烘烤以确保其能够

满足断电数据保存要求。英特尔在测试结束时还会重复读取大量的数据(尽管 JESD218 并没有要求这样做),以确保该硬盘没

有受到读取干扰的影响。

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第 1 期75 技术简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 75

3 耐用性要求

在耐用性计算方面,英特尔® 固态盘 DC S3700 系列根据 JESD219 企业工作负载标准对实际的写入放大数据进行测量,然后根据测量的

结果对硬盘每天的写入次数进行限定。该写入放大系数决定了 NAND 的 P/E 循环在 5 年(每天 10 次硬盘写入)之后还需要多久就会达

到最大的限定次数;而短击耐用性验证会一直持续到所有循环完成时为止。

JESD219 的企业工作负载标准适合在不使用 Trim 特性时硬盘达到 100% 满负荷的情况。由于大多数数据中心的工作负载通常都低于

JESDEC219 的标准,因此它们在使用了英特尔® 固态盘 DC S3700 系列之后就能很容易地实现更高的耐用性(更长的寿命)。

短击验证测试能够顺利完成的前提条件是必须首先测试完所有的 NAND 故障机制,这意味着 AFR 和 UBER 必须满足 JESD218 标准的要求。

越高

越好

NA

ND

相同

的情

况下

每天

写入

的能

全覆盖

覆盖 90%, 10% 空闲

全覆盖

100% se

q

客户

作负

载 A

客户

作负

载 B

客户

作负

载 C

100% 4

K 随

JESD219 工作负载

工作负载难度

图 4:英特尔® 固态盘 DC S3700 系列在不同工作负载下每天完成写入的能力

4 总结

凭借多种先进技术,英特尔固态盘 DC S3700 在整个生命周期中都能提供高耐用性。从顶级的 NAND 组件到优质的固件和控制器设计,

再到严格的耐用性验证和极端工作负载的应对能力,英特尔® 固态盘 DC S3700 系列能够满足当今数据中心各种严格的耐用性要求,

同时在整个生命周期中都能提供卓越的性能。

5 参考文档

英特尔® 固态盘 DC S3700系列产品规范

英特尔® 固态盘 S3700/S3500 数据中心 RAS 特性技术简介(编号:327805-002CN)

面向英特尔® 固态盘应用注释的数据保存(编号:325999-002CN)

6 其它信息

如欲了解有关英特尔固态盘的更多信息,请访问:intel.cn/ssd

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第 1 期 7676 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 产品简介

产品简介

英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例[ 中文刊 · 总第 1 期 ] 2014 年版

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列 .........................................................................................................................................77

卓越表现,始终如一

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列 .................................................................................................................................................79

出色绝伦、从不懈怠

英特尔® 固态盘 730 系列 ...............................................................................................................................................................81

极致性能,畅享体验

Page 80: 英特尔 固态盘 解决方案与成功案例 - intel.cn · Aerospike*:In-Memory NoSQL* ... 固态盘(SSD)与传统机械硬盘(HDD)相比具有以下优点: • 速度更快:读写性能数倍于机械硬盘(HDD

第 1 期77 产品简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 77

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列 卓越表现,始终如一为数据中心带来最出色的性能、保护和优化功能

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列代表了新一代数据中心固态盘,具备快速稳定的读取性能和强大的数据保护功能,以及使用了领先的 20 纳米闪存制程技术。

快速稳定的性能

传送数据速度极快,具有持续稳定的低

延迟和紧凑的 IOPS 分布 。英特尔® 固态

盘 DC S3500 系列可为视频流/会议、虚拟

客户端支持和大数据分析等应用提供出

色的服务质量。所有这 些应用都可受益

于英特尔® 固态盘 DC S3500 系列 50 微秒

的一般顺序读取延迟,在 99.9% 的时间

内 500 微秒的最大读取延迟 2,以及 4KB

随机读取性能最高达 75,000 的每秒输

入/输出操作次数(IOPS)1。同时具备

较低的有功读取功率(小于 1.3 瓦1),

意味着该系列的英特尔固态盘可帮助数

据中心提升效率、降低能耗成本,因此

能在数据中心存储应用升级时提供出色

的价值!

轻松保护数据

通过多个安全校验点防止数据丢失和损

坏,保护您的数据中心应用。英特尔® 固

态盘 DC S3500 系 列集多种特性于一身,

为您提供了一款值得信赖的固态盘。这

些特性包括:

全面的端到端数据保护从进入硬盘到

离开硬盘,您的数据将时刻处于保护

之中。英特尔® 固态盘 DC S3500 系

列使用了高级纠错方案,能够有效防

止可能在 NAND、SRAM 和 DRAM 存

储器中出现 的数据损坏,以确保数据

的完整性。利用奇偶校验、循环冗余

校验(CRC)和 LBA 标记验证等技 术,

英特尔® 固态盘 DC S3500 系列还可

保护传输中的数据。一旦发现错误,

该系列的英特尔固态盘会立即尝试进

行纠正,并将任何无法纠正的错误报

告给主机。为了进一步提升数据安全

性,英特尔® 固态盘 DC S3500 系列

采用了数据冗余技术,可最大程度减

少潜在的数据丢失风险。

增强的断电数据保护技术。英特尔®

固态盘 DC S3500 系列可通过检测意

外的系统电源中断事故,并避免受到

此类事件的影响来减少潜在的数据丢

失风险。在系统关机之前,该系列的

英特尔固态盘可以保存正在处理的所

有已缓存的数据,从而减少潜在的数

据丢失风险。

为效率而优化

借助领先的英特尔技术,降低对有限

IT 预算的需求 。英特尔® 固态盘 DC

S3500 系列融合了最新的 20 纳米多层

单元(MLC)NAND 闪存技术和最新的

英特尔固态盘控制器技术,可提供快速

稳定的性能、更低的功耗和轻松的数据

保护。借助极其高效的英特尔® 固态盘

DC S3500 系列,优化您数据中心内的

每 IOP 成本、能耗成本和占地面积。

固态计算始自 Intel Inside®。如欲了解

更多信息,请访问:intel.cn/ssd

产品亮点

• 快速稳定的性能

• 全面的端到端数据保护

• 增强的断电数据保护技术

• 最新的 20 纳米 MLC NAND 闪存技术

• 基于英特尔的控制器技术

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第 1 期 7878 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 产品简介

产品简介:英特尔® 固态盘 DC S3500 系列

技术规格1

型号名称 英特尔® 固态盘 DC S3500 系列

容量2.5 英寸:80GB、120GB、160GB、240GB、300GB、480GB、600GB 和 800GB

1.8 英寸:80GB、240GB、400GB 和 800GB

NAND 闪存 20 纳米英特尔® NAND 闪存多层单元计算品质组件

带宽2

持续顺序读取/写入

2.5 英寸

80GB:高达 340 / 100 MB/秒

120GB:高达 445 / 135 MB/秒

160GB:高达 475 / 175 MB/秒

240GB:高达 500 / 260 MB/秒

300GB:高达 500 / 315 MB/秒

480GB:高达 500 / 410 MB/秒

600GB:高达 500 / 410MB/秒

800GB:高达 500 / 450 MB/秒

1.8 英寸

80GB:高达 340 / 100 MB/秒

240GB:高达 500 / 260 MB/秒

400GB:高达 500 / 380 MB/秒

800GB:高达 500 / 450 MB/秒

读/写延迟 50 微秒/65 微秒

每秒随机 I/O 操作

4KB 读/写

2.5 英寸

80GB:高达 70,000 IOPS / 7,000 IOPS

120GB:高达 75,000 IOPS / 4,600 IOPS

160GB:高达 75,000 IOPS / 7,500 IOPS

240GB:高达 75,000 IOPS / 7,500 IOPS

300GB:高达 75,000 IOPS / 9,000 IOPS

480GB:高达 75,000 IOPS / 11,000 IOPS

600GB:高达 75,000 IOPS / 11,000 IOPS

800GB:高达 75,000 IOPS / 11,500 IOPS

1.8 英寸

80GB:高达 70,000 IOPS / 7,000 IOPS

240GB:高达 75,000 IOPS / 7,500 IOPS

400GB:高达 75,000 IOPS / 11,000 IOPS

800GB:高达 75,000 IOPS / 15,500 IOPS

接口 SATA Revision 3.0;兼容 SATA 6Gb/秒,SATA 3Gb/秒和 1.5Gb/秒

外形、高度和重量

2.5 英寸和 1.8 英寸行业标准外形

高度:2.5 英寸 7.0 毫米厚;1.8 英寸 5 毫米厚

重量:2.5 英寸 80GB - 240GB:70 克 ± 2 克

2.5 英寸 300GB - 800GB:72 克 ± 2 克;

1.8 英寸 80GB:35 克 ± 2 克

1.8 英寸 240-800GB:37 克 ± 2 克

使用寿命 200 万小时的平均故障间隔时间(MTBF)

使用寿命耐用性3 最高可写入 450TB

使用4 24x7 全天候操作

功耗 读取:一般 1.3 瓦 写入:一般 5.0 瓦 空闲:一般 650 毫瓦

工作温度 0℃ 到 70℃

RoHS 合规性 满足欧盟(EU)RoHS 法规的要求

产品状态监控 自行监视、分析和报告技术(Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology - S.M.A.R.T.)命令

产品订购信息 如欲订购,请访问:intel.cn/ssd

1 基于英特尔® 固态盘 DC S3500 系列产品规格。2 设备测量使用 lometer(4K 随机写入且队列深度为 32)在整个固态盘范围上进行。延迟使用传输大小为 4KB(4,096 字节)且队列深度设为 1 的设置测量。3 基于 JESD218 标准(具有 JESD219 工作负载)4 基于 JESDEC SSD 标准 JC64.8

本文所提供之信息均与英特尔® 产品相关。本文件不构成对任何知识产权的授权,包括明示的、暗示的,也无论是基于禁止反言的原则或其他。除相关产品的英特尔销

售条款与条件中列明之担保条件以外,英特尔公司不对销售和/或使用英特尔产品做出任何其它明确或隐含的担保,包括对适用于特定用途、适销性,或不侵犯任何专

利、版权或其它知识产权的担保。除非经英特尔书面认可,否则英特尔产品并非设计用于、也无意图用于英特尔产品故障可造成发生人身伤亡状况的任何应用场合。

英特尔有权随时更改产品的规格和描述而毋需发出通知。设计者不应信赖任何英特产品所不具有的特性,设计者亦不应信赖任何标有“保留权利”或“未定义”说明或特性描述。对此,英特尔

保留将来对其进行定义的权利,同时,英特尔不应为因其日后更改该等说明或特性描述而产生的冲突和不相容承担任何责任。此处信息可能随时更改,恕不另行通知。请勿根据本文件提供的信

息完成一项产品设计。

性能测试和等级评定均使用特定的计算机系统和/或组件进行测量,这些测试反映了英特尔产品的大致性能。系统硬件、软件设计或配置的任何不同都可能影响实际性能。购买者应进行多方咨

询,以评估他们考虑购买的系统或组件的性能。如欲了解有关性能测试和英特尔产品性能的更多信息,请访问:http://www.intel.com/performance/resources/benchmark_limitations.htm

本文件所描述的产品可能包含使其与宣称的规格不符的设计缺陷或失误。这些缺陷或失误已收录于勘误表中,可索取获得。在发出订单之前,请联系当地的英特尔营业部或分销商以获取最新的

产品规格。如欲获得本文或其它英特尔文献中提及的带编号的文档副本,可致电 1-800-548-4725,或访问英特尔网站:www.intel.com

*其他的名称和品牌可能是其他所有者的资产。

英特尔公司 2013 年版权所有。所有权保留。英特尔、Intel 标识和 Intel Inside 是英特尔在美国和/或其他国家的商标。

9/2013/PsA/PDF 请注意环保 328964-001CN

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第 1 期79 产品简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 79

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列 出色绝伦、从不懈怠卓越的性能、出色的耐用性、以及持续稳定的低延迟可为您的 I/O 密集型应用程序提供出色支持。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列代表了新一代数据中心固态盘,具备快速稳定的性能、出色的耐用性、以及强大的数据保护功能等特性。

快速稳定的性能

传送数据速度惊人,具有持续稳定的低

延迟和紧凑的 IOPS 分布。

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列性能卓

越,具备多至 75,000 IOPS1 的 4KB 随

机读取性能和多至 36,000 IOPS1 的 4KB

随机写入性能,凭借小于 10% 的每秒

输入/输出操作(IOPS)2 波动以及几乎

在任何时间最大延迟2 都小于 500 微秒

的优势,DC S3700 系列可确保提供快

速稳定的命令响应时间。虽然其性能如

此卓越,但有效功耗却很低(小于或等

于 6 瓦特1),这意味着该款固态盘可

帮助您降低总体能源成本,使其成为数

据中心存储应用升级的绝佳选择!

轻松保护数据

通过多个安全校验点防止数据丢失和损

坏,保护您的数据中心应用。英特尔固

态盘 DC S3700 系列集多种特性于一身,

为您提供了一款值得信赖的固态盘。这

些特性包括:

完全的端到端的数据保护。从进入硬盘

到离开硬盘,您的数据将时刻处于保护

之中。DC S3700 使用了高级纠错方案,

能够有效防止可能在 NAND、SRAM 和

DRAM 存储器中出现的数据损坏,以确

保数据的完整性。利用奇偶校验、循环

冗余校验(CRC)和 LBA 标记验证等技

术,DC S3700 还可保护传输中的数据。

一旦检测到错误,该固态盘便会立即尝

试采取纠正措施,如果错误无法纠正,

将报告给主机。此外,为了进一步提高

数据安全性,英特尔固态盘 DC S3700 提

供了一组用于缓存数据的盈余闪存,以

最大限度地减少潜在的数据丢失情况。

增强的断电数据保护技术。英特尔固态

盘 DC S3700 系列可通过检测意外的系统

电源中断事故,并通过避免受到此类事

件的影响来减少潜在的数据丢失情况。

在系统关机之前,硬盘可以保存正在处

理的所有已缓存的数据,从而最大限度

地降低潜在的数据丢失情况。

高耐用性技术

持久的写入耐用性可全面满足您最苛刻

的需求。

借助高耐用性技术(HET),英特尔® 固

态盘 DC S3700 系列在多层单元(MLC)

固态盘封装中提供了单层单元(SLC)

固态盘的耐用性。通过结合优化的 SSD

NAND 管理技术和增强的 NAND 芯片,

HET 可支持 DC S3700 在 5 年的硬盘使

用寿命中每日硬盘写入次数(DWPD)

达到 10 次。对 DC S3700 的 800GB 型

号而言,这等于在硬盘使用寿命期内记

录超过 186 年的高清视频。

固态计算始自 Intel Inside®。如欲了解更多

信息,请访问:intel.cn/ssd

产品亮点

性能1

4KBs

100GB 75K/19K

随机读/写 4K IOPS

200GB 75K/32K

随机读/写 4K IOPS

400GB 75K/36K

随机读/写 4K IOPS

800GB 75K/36K

随机读/写 4K IOPS

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第 1 期 8080 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 产品简介

英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

技术规格1

型号名称 英特尔® 固态盘 DC S3700 系列

容量2.5 英寸:100GB、200GB、400GB 和 800GB

1.8 英寸:200GB 和 400GB

NAND 闪存 25 纳米英特尔® NAND 闪存多层单元计算品质组件,采用高耐用性技术

带宽2

持续顺序读取

100GB:多至 500 MB/秒

200GB:多至 500 MB/秒

400GB:多至 500 MB/秒

800GB:多至 500 MB/秒

持续顺序写入

100GB:多至 200 MB/秒

200GB:多至 365 MB/秒

400GB:多至 460 MB/秒

800GB:多至 460 MB/秒

读/写延迟 45 微秒/65 微秒

每秒随机 I/O 操作(IOPS)2

4KB 读/写

100GB:多至 75,000 IOPS/19,000 IOPS

200GB:多至 75,000 IOPS/32,000 IOPS

400GB:多至 75,000 IOPS/36,000 IOPS

800GB:多至 75,000 IOPS/36,000 IOPS

8KB 读/写

100GB:多至 47,500 IOPS/9,500 IOPS

200GB:多至 47,500 IOPS/16,500 IOPS

400GB:多至 47,500 IOPS/19,500 IOPS

800GB:多至 47,500 IOPS/20,000 IOPS

接口 SATA 6Gb/秒,与 SATA 3Gb/秒和 1.5Gb/秒兼容

外形、高度和重量

2.5 英寸和 1.8 英寸行业标准外形

高度:2.5 英寸 — 100GB、200GB、400GB 和 800GB 厚度为 7.0 毫米;1.8 英寸 — 厚度为 5 毫米

重量:2.5 英寸 — 200、400 和 800 GB:73.6 克 ± 2 克;

2.5 英寸 — 100 GB:70 克 ± 2 克;

1.8 英寸 — 200 和 400GB:49 克 ± 2 克

使用寿命 200 万小时的平均故障间隔时间(MTBF)

使用寿命耐用性 每日硬盘写入次数3 多至 10 次

功耗 活动:额定最高 6 瓦 空闲:额定 650 毫瓦

工作温度 0℃ 至 70℃

RoHS 合规性 满足欧盟(EU)RoHS 法规的要求

产品状态监控 自行监视、分析和报告技术(Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology - S.M.A.R.T.)命令

产品订购信息 如欲订购,请访问:intel.cn/ssd

1 基于英特尔® 固态盘 DC S3700 系列产品规格。 2 设备测量使用 lometer(4K 随机写入且队列深度为 32)在整个固态盘范围上进行。延迟使用传输大小为 4KB(4,096 字节)且队列深度设为 1 的设置测量。 3 基于 JESD218 标准。

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第 1 期81 产品简介 | 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 81

英特尔® 固态盘 730 系列 极致性能,畅享体验承袭了数据中心的血统并进行性能优化的第三代英特尔控制器通过将工厂调优的组件结合数据中心基因,英特尔® 固态盘 730 系列可带来出色性能。

为性能而优化

英特尔® 固态盘 730 系列配置了经过专

门验证的第三代英特尔控制器、20 纳

米 NAND 和优化的固件,能够为您带来

最卓越的计算体验。通过对这些组件实

施工厂超频,英特尔又将存储极限向前

推进一步,突破性能限制,将控制器速

度和 NAND 总线速度分别提高 50% 和

20%。英特尔固态盘 730 系列针对要求

最为苛刻的任务进行了优化,包括数字

内容创建、视频捕捉/编辑、极致游戏

和其他客户端用途,可显著提升存储性

能,为用户带来更卓越的体验和效率。

应用可受益于 50μs 的读取延迟、高达

550MB/s 的连续读取及 89,000 的 lOPs

随机读取。

730 系列 + 英特尔® 快速存储技术

— 令人惊叹的性能

数字内容创建专家和电脑爱好者明白,

RAID-0 配置可实现最高的存储性能,因

为固态盘可使 SATA 接口饱和。与单块可

选的固态盘相比,RAID-0 阵列中的两块

730 系列固态盘可在容量相同的情况下

将性能提升近一倍。如下所示,RAID-0

配置中的两块 730 系列固态盘,配合支

持英特尔快速存储技术的英特尔平台,

可实现超过 1000MB/s 的吞吐量。同样,

借助基于英特尔® 芯片组的平台,RAID-0

阵列中的四块 730 系列固态盘可实现超

过 1500MB/S 的性能。

2009 10 22 Iometer i7 4770K Z87 8 GB PC3-10700RST 12.8

http://www.intel.com/performance

® 730 480 GB

2 RAID-0

3 RAID-0

4 RAID-0

128K

128K

1800

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

482556

960

1073

1195

14361331

1635® RSTH81 X79

®H87 Z87 B85

Q85 Q87

1000MB/s2 730

1500MB/s4 730

产品亮点

• 为实现领先客户端存储性能而设计和优化的英特尔® 固态盘架构

• 英特尔数据中心基因可为所有类型的数据提供一致的性能,并为客户端存储提供极长的耐用性

• 英特尔® 快速存储技术,结合 730 系列,可提供顶级性能处理要求最为苛刻的存储工作负载

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第 1 期 8282 英特尔® 固态盘 — 解决方案与成功案例 | 产品简介

Intel Data Center DNA = 极长耐用性和

性能一致性

英特尔® 固态盘 730 系列还可提供出色耐

用性,满足最苛刻的客户端使用要求。5

年内每天支持高达 70 GB 的写入量(在

行业中,这一写入量通常为 20 GB),可

帮助数字内容创作者和电脑爱好者高枕

无忧处理日常工作,帮助他们确保工作

负载和游戏装备可靠运行。在单盘和多

盘 RAID 阵列中,英特尔固态盘 730 系

列可为客户端市场带来更出色的性能

一致性。英特尔的高级固件算法,可帮

助英特尔在固态盘盘的整个生命周期

内,提供 “数据中心”级别的效率和

可靠性。

固态计算始于 Intel Inside®。更多信息,

请访问:intel.cn/ssd

技术规格1

型号名称 英特尔® 固态盘 730 系列

容量 2.5 英寸:240 GB 和 480 GB

NAND 闪存 20 纳米英特尔® NAND 闪存多层单元(MLC)计算品质组件

带宽2 持久的连续读取/写入

持久的连续读取/写入

240 GB:高达 550 / 270 MB/s

480 GB:高达 550 / 470 MB/s

2 块硬盘 RAID-0

240 GB:高达 1020 / 530 MB/s

480 GB:高达 1020 / 910 MB/s

读写延迟 50μs / 65μs

每秒随机 I/O 操作数2 4KB 读写

4KB 读写

240 GB:高达 86,000 IOPS / 56,000 IOPS

480 GB:高达 89,000 IOPS / 74,000 IOPS

2 块硬盘 RAID-0

240 GB:高达 136,000 IOPs / 136,000 IOPs

480 GB:高达 168,000 IOPs / 145,000 IOPs

接口 SATA 6Gb/s,兼容 SATA 3Gb/s 和 1.5Gb/s

外形,高度,重量 外形

2.5 英寸

高度/重量

多达 7 毫米/多达 78 克

使用寿命 120 万小时的平均故障间隔时间(MTBF)

使用寿命耐用性3 240 GB - 50 GB 的写入量(每天); 480 GB - 70 GB 的写入量(每天);

用途5 24x7 全天候运行

功耗412V 240 GB 480 GB活跃: 3.8W 5.5W闲置: 1.5W 1.5W

5V 240 GB 480 GB活跃: 3.8W 5.0W闲置: 1.2W 1.3W

运行温度 0℃ 到 70℃

RoHS 合规性 满足欧盟(EU)RoHS 法规要求

产品订购信息 如欲订购,请访问:intel.cn/ssd

1 基于英特尔® 固态盘 DC 730 系列产品规格。2 设备测量使用 lometer(4K 随机写入且队列深度为 32)在整个固态盘范围上进行。延迟使用写入传输大小为 4KB(4,096 字节)且队列深度设为 1 的设置测量。3 基于 JESD218 标准(具有 JESD219 工作负载),基于 JESD SSD 标准。4 基于 JESDEC SSD 标准 JC64.8。

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