雲和大數據時代的到來導致各行各業數據量的爆發,面對業務數據的日益劇增,企業的IT系統在性能、穩定性和擴展性等方面都面臨前所未有的巨大挑戰。如何有效應對雲和大數據的浪潮去擁抱變化,成為企業迫切面臨的問題。
數據驅動的時代,一切競爭的核心都會歸結於IT系統的競爭,然而傳統資料庫系統架構面臨以下困境:
1、中心化的存儲系統成為I/O存取的瓶頸,擴展成本高昂
2、小型機+高端存儲,成本高昂,相對比較封閉,擴展能力差。
3、複雜的系統帶來部署及操作、運維和管理的複雜性
分布式存儲解決方案zData
為更好地保障企業數據安全,數據一致性和業務連續性,同時能夠低成本、靈活地進行系統擴展和變更,幫助企業實現雲化的系統轉型,雲和恩墨專家團隊基於多年的數據服務經驗,研發出一套分布式存儲解決方案 zData.
zData方案以x86伺服器為基礎,使用快閃記憶體卡、InfiniBand 交換機,為Oracle 資料庫提供超高處理能力和IO吞吐量。
zData 超高性能指標
zData LightStorage存儲軟體可支持10000個設備,最大容量20P,最大支持1024個存儲節點,單個節點支持設備數31,計算節點支持32個,資源池最大為64個,支持不同存儲介質構成的存儲資源池。高達超百萬IOPS,吞吐量超過10GB/s。
由於採用開放的x86架構,以及高帶寬和低延遲的InfiniBand網絡,可以隨時在線增加存儲容量、存儲節點和資料庫節點,實現隨時擴容,以及擴容後系統性能和處理能力的近線性增長。
zData方案以下面兩種形態為企業提供優質服務:
Ø分布式存儲管理軟體zData Light Storage
zData Light Storage 充分利用基於x86伺服器的內部直連式存儲來創建虛擬的、可擴展的 SAN,性能優於外部傳統光纖通道 SAN,而成本和複雜性成倍降低。支持 InfiniBand 網絡下的 RDMA 協議,大幅減少 CPU 佔用的同時能夠顯著降低 IO 訪問延遲,具有無可比擬的性能優勢。
在基準測試下,三個存儲節點的zData架構,可以實現近 100萬 IOPS,以及超過10GB/s的吞吐量。
ØzData 資料庫一體機
zData 資料庫一體機是雲和恩墨自主研發的超融合解決方案,通過高帶寬、低時延的 InfiniBand 互聯,將高性能X86伺服器節點和以快閃記憶體為核心的分布式存儲,實現了資源池化,動態資源與性能的線性擴展,配合具備多租戶功能的資料庫軟體實現多租戶集中管理、高可用性、可擴展性的雲資料庫服務,為用戶企業解決當前性能瓶頸和未來的資源敏捷擴展問題,大幅改善用戶企業管理和性能體驗。
在滿足企業高性能需求的同時,zData 資料庫一體機實現了一站式交付,一鍵式部署,自動化運維,不但降低對IT人員的技能要求,而且大幅節省客戶採購和管理成本,從而很好的解決了傳統IT架構對企業所帶來的一系列負面影響。另外,zData 可以輕鬆實現計算資源和存儲資源隨業務變化的多維動態發展、性能線性增長以及動態添加磁碟和存儲節點需求。
資源池化實現快速部署和動態擴展
傳統的IT系統擴展和變更從硬體的選購配置到資料庫的安裝,會帶來高昂的時間和人力成本。現在基於zData的PaaS平臺,能夠低成本、低要求的實現資料庫的部署、運維和擴展,通過zData分布式存儲管理軟體將資源池化,實現資源的按需分配和靈活回收。
zData架構特點:
1、多維動態擴展:計算節點和存儲節點可以按需動態擴展,容量和性能線性增長
2、資源池化&雲化 :計算資源和存儲資源池化,統一管理,按需分配擴展
3、高性能:x86伺服器為基礎、使用快閃記憶體卡、InfiniBand交換機實現高處理能力和IO吞吐量
4、安全&冗餘:所有組件均有冗餘,存儲自動鏡像及故障自動重構,無需人工幹預和不影響在線業務。
zData的高可用實現
zData數據的冗餘和鏡像
zData存儲故障數據遷移
zData彈性多維度擴展
對於計算節點和存儲節點的資源不足,都能夠方便地進行動態擴展。計算資源可以隨業務變化多維動態擴展,性能線性增長;存儲資源可以隨業務變化多維動態擴展,既可以動態添加磁碟也可以動態添加存儲節點。
zCache緩存機制
基於zData的緩存機制zCache能實現以下功能:
•支持writeback和直通模式
•支持在線啟動和關閉cache
•支持自動/手動刷新髒數據
•支持髒塊的刷新頻率和速度動態的控制
zMonitor監控軟體
同時為了更好地監控分布式存儲架構下的資料庫運行狀況和性能,專門針對zData light 一體機系統研發了zMonitor監控軟體,能夠專門對一體機資源性能可視化監控;對一體機所有組件一體化可視監控,自動拓撲圖,多維度監控整個zData一體機性能。
zMonitor具有完備的告警功能,告警內容包含詳細的系統事件告警功能,包含主機,資料庫,硬碟壽命等;同時會自動發現和管理計算及存儲資源;具有詳細的日誌及趨勢分析功能。
zData架構的擴展:
zData容災:通過遠程部署容災中心,實現數據的多重防護
zData備份:通過RMAN或者NFS,實現數據的遠程備份中心
依託客戶需求,打造場景化解決方案
zData方案在多個企業和單位有過最佳實踐,以其高計算能力、高 I/O 能力、高可用能力、高可伸縮能力且極具穩健性的分布式存儲架構,是具有高並發高IO需求的系統的最佳選擇。在過去的實踐中也得到證實和認可。
Ø貴州交警
貴州交警某業務系統隨著系統應用的深入和廣泛,原有基礎架構、數據架構規劃和設計上的問題逐漸凸現出來,主要表現為業務數據爆炸增長、業務應用增多、系統響應緩慢、物理擴容達到瓶頸、設備達到服務年限。在經過zData一體機整合之後,整體用戶體驗得到了大幅改善,業務受理和辦理效率均得到了用戶讚譽。
性能提升效果:
1、整體性能提升18倍:重構前核心指標DBTIME每日最高單小時為3563.15,重構後每日最高單個小時指標為199.68,性能效果提升17.8倍。
2、I/O響應提升1000倍:重構前平均單次I/O請求時間為10.07毫秒,重構後平均I/O的請求時間縮短為0.01毫秒,I/O效率提升1007倍。
3、SQL性能提升117倍:考察違法審批報表SQL執行效率,重構前SQL執行需10206.1秒,重構後SQL執行完成只需87.07秒,執行效率提升117倍。
Ø天安人壽
天安人壽隨著公司業務的迅猛發展,其核心系統和報表系統的業務支撐壓力也越來越大,高峰期每秒的吞吐量超過 1G,原有的系統架構已經無法滿足快速發展的業務增長勢頭。
面對這種現狀,天安決定採取高性能存儲優先解決 I/O 問題。雲和恩墨憑藉具備高計算能力、高 I/O 能力和高可用能力的 zData 架構,輕鬆提供超過百萬級的IOPS,超過 10GB/s 的吞吐能力,全面支撐起了有著巨量 IOPS 需求的高並發交易,以及海量數據吞吐需求的報表、數據倉庫等系統的高效運行,為天安人壽實現高性能需求的同時,也大幅縮減了整個系統的時間成本與資源成本,成為保險行業業務系統一體機化的典範。
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