单虚拟机 60 万 IOPS!浪潮云海 InCloud Rail V8.0 实现虚拟机性能突破

摘要

浪潮云海 InCloud Rail V8.0 通过全栈内核 I/O 加速技术数倍提升虚拟机性能,单虚拟机性能可达到 60 万 IOPS,不断突破性能极限。

浪潮云海 InCloud Rail V8.0 通过全栈内核 I/O 加速技术数倍提升虚拟机性能,单虚拟机性能可达到 60 万 IOPS,不断突破性能极限。

单虚拟机的 I/O 性能是非分布式业务系统能否云上流畅运行的核心变量。金融行业的毫秒级的交易响应和高频的数据读写;医疗行业的影像诊断系统调阅与分析时需快速访问数据;企业 ERP 的跨部门数据交互,复杂业务逻辑下对虚拟机 I/O 的可靠性与并发处理能力提出更高挑战,迫使存储平台不断挑战新的性能边界。

单虚拟机的 I/O 性能提升取决于单个 I/O 的处理时延,传统 QEMU virtio 方案,I/O 请求需要通过 QEMU 的用户空间和内核之间的切换,有较高的时延开销。而 vhost 技术的引入重点在 virtio 后端处理减少 I/O 上下文,以降低延迟和提高吞吐量。

常用的 vhost 优化技术有 vhost-user 和 vhost-kernel 两种方案,vhost-user 将 virtio 后端处理放到一个用户空间的进程,如 DPDK、SPDK 等用户态网络和存储开发库,与 QEMU 解耦,成为一个独立的进程,而 vhost-kernel 将 virtio 的后端处理放到内核模块中,当虚拟机发送 I/O 请求时,数据可以直接在内核中处理,而不需要 经过用户空间的 QEMU 进程,减少了上下文切换和数据拷贝,提高了性能。

浪潮云海 InCloud Rail V8.0 版本中,通过采用的 vhost 内核 I/O 加速技术,并将其与超融合系统深度融合,用于加速单虚拟机性能。

生态更完备:vhost 内核 I/O 加速技术是一种通用的虚拟化技术,实现存储性能跃升的同时,InCloud Rail V8.0 提供了强大的存储生态兼容能力,广泛支持 X86、C86、ARM 等多种 CPU 架构,不仅可以对接超融合存储 InCloud dSAN,还可以广泛兼容超融合外置的阵列与分布式存储设备,满足更多以超融合为基础底座的场景化方案需求。

性能更领先:vhost 与文件系统深度融合,浪潮云海集群文件系统为超融合定制的集群文件系统,当 vhost 内核接收到 I/O 请求后,直接调用文件系统接口,进一步减少 I/O 交互。

功能更全面:vhost 接口级适配,由于 vhost 内核 I/O 加速方案会将 I/O 处理直接越过 Qemu 层,直接采用开源 vhost 方案会导致热迁移、快速备份、磁盘扩容等平台功能大量缺失,用户普遍需要在「性能」和「功能」之间做取舍,浪潮云海将 I/O 模块整合到主机内核中,实现了虚拟机在开启 I/O 加速模式下的高级功能 100% 覆盖

资源占用更低:vhost-user 独立进程通常使用 CPU 轮询和用户态共享内存,跟随虚拟机密度提升,CPU 和内存呈现线性增长,交付成本急剧上涨。浪潮云海 vhost 设计统一 I/O 事件通知机制,与虚拟机个数多少无关,使用更少的 CPU 资源,同时无需配置额外的内存。

某金融客户项目生产环境中,在线开启虚拟机 vhost 内核 I/O 加速,秒级完成磁盘工作模式切换且业务零中断,相较传统 virtio 和开源 vhost 方案,在同等硬件及业务压力条件下虚拟机磁盘 IOPS 均大幅度成倍提升,同等工作负载下主机 CPU 利用率从 80% 降至 35%,主机的虚拟机密度提升了 20%。

浪潮云海 InCloud Rail V8.0 的 vhost 内核 I/O 加速技术重新定义了存储的性能标杆,满足金融交易、医疗 HIS 系统等对低延迟、高并发存储的需求,这项技术不仅保留了传统 virtio 磁盘的良好兼容性,完整地支持了虚拟机在线迁移、快照、备份等核心云化功能,更是成为突破性能瓶颈的核心引擎。InCloud Rail V8.0 带来更优的基础设施超融合平台,在高压力存储 I/O 场景下,为用户提供了高性能、高可靠且极具成本效益的数据存储解决方案。

来源:互联网

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