LST F3100全闪存储系列

产品背景

近年来随着云计算、5G、元宇宙等新技术的发展,企业对数据资产越来越看重,尤其数据的实时性价值;为满足数据响应速度的需求,自然要求存储产品在单位时间内尽可能提高10、降低延迟;传统基于iSCSI、FCFCOE等协议的存储设备已不能满足新兴应用日益高涨的需求。广东省绿算技术有限公司(以下简称“绿算技术”)经过多年的研发,推出了基于NVMe overFabrics协议(简称NVMe-oF)的ForinnBase GroundPool全闪存储,系统具有低延时、高带宽、高吞吐等特点。

绿算技术提供的全闪存储解决方案,可广泛应用于大型在线交易系统、大数据采集与分析、4K/8K视频编辑、5G数据应用、AI人工智能和自动驾驶系统等业务场景,满足金融、互联网、科研、广电、军工和电信等行业的高速数据处理需求。

产品简介

绿算技术LST F3100系列全闪存储以高密度、高性能、可靠为核心设计理念,务提供极致存储体验,全面适配国产化信创生态与严苛企业级场景需求。

产品架构

ForinnBase GroundPool全闪存储基于ASIC方案设计,系统利用硬件级的NVMe-0F交换系统及100GbE的以太网交换矩阵,通过NVMe-0F 网络无损访问SSD,充分释放了NVMeU.25SD的极限性能,系统采用标准以太网传输,极大简化部署及维护,方便数据中心高性能存储系统的部署。

采用双主控板双活冗余设计,当一块主控板发生故障时,另一块主控板自动接管业务,可以保障业务的持续性。

采用模块化设计,当某个模块产生故障时,方便快速替换减少故障时间,提高设备的可用性。

部署方案

部署方案分为两种方式,一种是全新存储解决方案,业务数据全部转移到全闪存储上,提升原有业务的处理能力、降低业务排队时间,同时减少整体IT系统的能耗;另一种解决方案是新旧存储混用的组合方式,将业务访问频繁的热数据转移到全闪存储进行处理;访问不频繁温数据或者长期存盘的冷数据放到原有旧的存储系统上,这样做既解决业务原有存储出现的性能瓶颈,也提升业务的处理能力,同时实现了原有存储设备利旧,节 约了企业的运营成本。
两种部署方式的网络连接模式相同,设备与应用系统主机连接使用标准以太网传输系统,通过NVMeoverFabrics协议(简称NVMe-oF),可以将NVMe作为存储阵列与前端主机连接的通道,通过NVMe协议直接与NVMe SSD通信,进一步提高存储系统的性能并降低延时。

产品价值

  • 高性能计算与存储能力‌

    搭载多核处理器(如英特尔Xeon四核架构)与DDR4 ECC内存,支持高速数据吞吐,满足虚拟化、数据库等高并发场景需求。结合SSD缓存加速技术,优化I/O性能,提升大文件传输效率。

  • 弹性扩展与稳定运行‌

    支持硬盘热插拔和多盘位设计(如四盘位扩展至88TB),灵活适配业务增长需求。冗余电源与智能温控系统保障设备在扩容时稳定运行,适应0-40℃工作环境。

  • 企业级可靠性与数据安全‌

    采用ECC内存纠错机制和磁盘阵列保护技术,降低数据丢失风险。兼容Windows、Linux、MacOS等系统,适配复杂IT环境。

  • 智能化运维与场景适配‌

    提供可视化管理系统,支持资源监控、操作审计等功能,简化运维复杂度。支持“两地三中心”容灾方案及VMware、Kubernetes等虚拟化平台,满足金融、医疗等高可靠性行业需求。

技术规格

产品名称 LST F3100全闪存储系列
产品型号 LST F3126/LST F3126XC
控制器 双活控制器
处理器 Intel® Xeon'/海光 64 位六核
高速缓存 标配 16GB DDR4 ECC DIMM( 每个控制器)
最大缓存 384GB(每个控制器)
缓存保护 缓存到闪存(超级电容模块+闪存模块) (选配)
主机硬盘槽位 2.5" 盘位 x26
硬盘类型 2.5" u.2 dual port NVMe ssD
业务端口(板载) 2个10 GbE SFP+ 端口(每个控制器 )+1个 GbE RJ45 端口(每个控制器)
扩展卡槽数量 2个(每个控制器)
业务端口(板载) 4个10 GbE SFP+ 端口(每个控制器)+1个 GbE RJ45 端口(每个控制器)
扩展卡槽数量 2 个(每个控制器)
扩展卡类型 选配 10 GbE RJ45、25 GbE SFP28、16 Gb FC、32 Gb FC
外观(高x宽x深) 132mm x438mm x645mm
净重 25.6Kg
总重 34Kg
风扇 4个
电源 2个 800W (80 PLUS 铂金认证)
电源功耗 429W
产品认证 CCC/CE/FCC/ BSMI

产品特点

7.1超高性能要求场景

其主要场景是满足超高性能的读写需求,主要应用方向如下:

遥感行业卫星数据的快速传输存储

卫星每天与地面通信的时间是固定,在每天单位时间内,存储写入的速度越快,单位时间内卫星能够传输的数据越多,现行的解决方式构建大量的分布式存储(多个机房的存储)来予以实现,通过全闪存储作为前端存储缓存,结合后端传统存储,能够大大节省资源的开销(电力资源、碳排放、设备维护成本等);同时,高性能存储也可采用分布式部署方式,能够大大提升整体的业务能力。

新零售业务并发交易

新零售业务在每年促销时段存在超并发的交易行为,其对数据库中数据的查询、改写普遍采用并行实时计 算的方法,因此,存储的高性能需求强烈。

新零售业务超并发订单更多是计数,可通过缓存技术将产生的订单缓存后,再通过任务排队逐步写入到数据库中;同时,电商业务只记录订单,并不会实时同步查询库存数量,因此,对于数据库(数据库数据全部存储于存储中)的压力可以通过多集群、多队列、多缓存技术解决。

MPP大规模并行运算

MPP并行运算由于其结构的不同,各节点间只能访问自己的资源,即形成单一资源利用,而MPP一般负责大型的数据运算,因此对于复杂的数学难题,其每个节点的计算速度决定了最终结果的计算速度。所以,提升单节点性能,对于MPP效率有足够大的提升(国家超算中心)。 而已知的单套节点(所有单节点,包括个人计算机),其影响整体速度的并不在计算资源部分,而是存储资源部分,因此,全闪存储能有效提升计算效率。

7.2业务性能提升

IT业务中,根据日常运维的经验,80%以上的问题都是由数据库引起的,且整体业务访问耗时最多的环节往往发生在数据库层面,而数据库中的数据基本都在存储中存放,因此存储的读写效率决定了数据库的效率,根 据业务传递,最终表现在用户阶段,因此,提升存储的性能,即可以有效提升业务的整体性能。

而业务系统往往由网络设备、服务器、中间件、数据库、程序、存储等多个方面组成,在实际过程中,计算资源的性能往往是富裕的,甚至是过剩的,而存储系统,特别是机械性存储,由于机械盘片自身物理性质的原因,存在性能的物理上线,全闪存储多采用固态硬盘作为存储介质,能够有效解决机械硬盘的物理性能上线;所以,全闪存储能够有效实现业务性能的提升。

再次,全闪存储对于交易型的业务(银行、电商)提升效果显著,交易型业务普遍是高并发的业务,对于数据库的查询与写入有很高要求,而存储的I0PS直接影响数据库的并发性能,全闪存储高性能,可以有效提升交易型业务的业务处理能力。

7.3国产化算力释放

业务国产化替代过程中,需要替换大量国产化产品,如国产服务器、中间件、数据库、业务系统等产品,但国产设备在整体性能上与原有X86架构产品存在着较大差距,整体算力不足,造成一定的业务排队、积压等现象,GP高性能全闪存储产品,采用RDMA、NVMe-0F技术,使业务数据直接存储至NVMeSSD,减少CPU对数据存储的参与,将更多CPU算力用于计算任务,弥补了国产化设备算力不足的问题,同时,其具有的高吞吐、高并发、低延迟的特性,为业务国产化替代后提供快速的数据存取服务,提升业务整体性能,帮助业务快速稳定落地。

7.4超高性能数据库一体机

日常影响业务访问体验的问题多数出现在数据的查询与访问,而数据库一体机的三个重要的性能指标是存储设备的IOPS、时延、吞吐,而传统的机械硬盘和市面上主流的SSD固态硬盘,采用的仍是传统SATA接口或SAS接口,数据传输速度受限与SATA、SAS控制器带宽、数据的存储路径,CPU在存储上的开销也很大,想要提升数据库一体机的1/0、吞吐能力和时延只能依靠不断的增加硬件成本来实现。

数据库计算机节点与全闪存储深度集成后,数据借助零CPU开销的RDMA技术,通过计算节点PCle通道RDAM网卡直到存储节点,实现数据库高速直接的对存储单元进行读写操作,计算节点到存储节点的存储路径由传统存储7个节点减少到4个节点,时延毫秒级,压缩至20微秒以内,极大压缩了数据库一体机的访问时延,存储节点单机72GB/S吞吐带宽和1600万I0PS的超高性,能将数据库一体机的整体性能提升10倍以上,配合高密度可扩展、高可用、高可靠的特性,可以轻松承载重大行业核心应用复杂的数据库要求。

7.5AI训练加速方案

人工智能的应用场景越来越广泛,以GPT-3为代表的大模型技术已取得了前所未有的成功,ChatGPT已悄然改变众多行业形态。随着模型规模的激增,模型训练中的海量数据存取、高并发业务支持已成为影响AI发展的核心技术。在SIGMOD 2022会议中,学者专家通过实验验证众多主流模型训练效率,指出存储系统已成为AI模型训练的瓶颈,具体体现为:海量小文件I0PS压力大;带宽难以满足大数据量存取;CPU参与数据存取制约算 力发挥。

针对上述问题,绿算技术自主研发的NVMe-0F全闪存储产品ForinnBase GroundPool(简称:GP),实现了NVMe、NVMe-OF、RDMA协议的芯片(ASIC)级卸载,具备NVMe存储协议高性能、零拷贝和网络化可扩展的特性,全面支持GPU直连和网络化高性能共享功能,在提供单机高容量、高带宽、高I0PS、高扩展、低延时、低功耗等特点的数据存储功能的同时,借助GPU直连存储技术(GPU Direct storage)和存-算分离架构(Diskless Architecture),提供了为A!模型训练加速的解决方案,具备高效、灵活、经济等特点,能为AI企业IT能力升级提供了一站式服务。

上述两种方案可有效提升AI模型训练效率,减少AI模型训练等待时间,实现数据高效安全的集中存取,满足IT设施空间和能耗限制。

7.6通用场景

在常规的数据备份、数据迁移中,传统的机械存储的整体备份时间长、备份效率低(如某银行常规备份时间为3天一次,因为数据过多,一次备份周期在1天半),而通过超性能的存储,能有效提升备份的速度,做到每天备份,有效的保障了数据的安全。

对于数据迁移能力,传统数据迁移的速度取决于存储的写入效率,超高性能的存储能有效提升数据迁移的速度,对于数据迁移能够有效提升整体迁移速度,保障业务的快速上线运行。

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