Vastcube G3000数据库一体机核心技术之存储技术篇（二）

紫菜蛋花 2023-07-18 17:07:18  63732

分类专栏：资讯

导语

Vastcube G3000数据库一体机采用存算分离架构。存储节点为分布式资源池架构设计，无集中接入组件及模块，消除单个组件、模块导致的性能瓶颈问题；存储节点分布式哈希数据路由算法，资源池中所有磁盘进行均衡打散并将业务数据分布存放，避免出现单个组件/模块成为访问热点，同时资源池内所有空间均可用作资源池热备资源，在组件、硬件发生故障时能够快速恢复，保障业务系统服务性能。

在Vastcube G3000数据库一体机产品中提供超高速互联网络，大幅提升计算节点、存储节点互联效率，保障固态磁盘存储性能；数据库一体机提供良好的线性扩展特性，为应用快速扩展提供高效基础设施支撑；同时数据库一体机产品具备一键式扩容功能，适应数据快速增长存储空间需求。

＃·1

高速互联网络

Vastcube G3000数据库一体机支持为高带宽、低时延应用提供 Infiniband/RoCE网络，通过与Infiniband/RoCE网络的结合，Vastcube G3000数据库一体机可提供如下功能：

100Gbps 高速互联网络，计算节点、存储节点间超高速互联。

标准成熟多级胖树组网，平滑容量扩容。

近似无阻塞通信网络，数据交换无瓶颈。

纳秒级通信时延，计算存储信息及时传递。

无损网络QOS，数据传送无丢失。

主备端口多平面通信，提高传输可靠性。

＃·2

固态 SSD 磁盘/卡

Vastcube G3000数据库一体机支持为高性能应用提供全闪存SSD存储池方案，包括 NVME SSD盘/卡，SAS SSD磁盘，提供比传统的机械硬盘（SATA/SAS）更高的读写性能。

Vastcube G3000数据库一体机NVME SSD 性能指标如下：

大容量：

800GB/1.2TB/1.6TB/3.2TB/6.4TB

高 IOPS：

读 IOPS达 825K@4KB；写 IOPS 达300K@4KB

高带宽：

PCIe3.0 x4接口，带宽高达3500MBps

Vastcube G3000数据库一体机SAS SSD性能指标如下：

大容量:

800GB/1.2TB/1.6TB/3.2TB/6.4TB；960GB/1.92TB/3.84TB/7.68TB

高 IOPS：

读 IOPS 达430K@4KB；写 IOPS达155K@4KB

高带宽：

读宽高达2200MB/s；写带宽高达1750MB/s

＃·3

线性扩展

Vastcube G3000数据库一体机系统具有良好的扩展性，至少3个节点起配，可通过增加服务器/节点的方式实现系统的扩展，单集群最大支持256个节点。

＃·4

存储平滑扩容

Vastcube G3000数据库一体机具有良好的可扩展性，支持超大容量的存储：

扩容存储节点后不需要做大量的数据搬迁，系统可以快速达到负载均衡状态。

支持灵活的扩容方式，可以独立扩容计算节点、硬盘、存储节点，或者同时进行扩容。在扩容计算节点时同步扩容存储空间，扩容后的系统仍旧可以是计算和存储融合。

软件机头、存储带宽和 Cache 都均匀分布到各个节点上，系统 IOPS、吞吐量和 Cache 随着节点的扩容而线性增加。

＃·5

性能线性扩展

Vastcube G3000数据库一体机通过创新的架构把分散的SATA机械硬盘组织成一个高效的类SAN存储池设备，提供比SAN设备更高的 I/O，把性能发挥到了极致。

数据库一体机采用无状态的分布式软件机头，机头部署在各个节点上，无集中式机头的性能瓶颈。单个节点上软件机头只占用较少的CPU资源，提供比集中式机头更高的IOPS和吞吐量。

随着集群规模的不断扩大，可以线性增加的存储机头，突破了传统的双控或者多控存储系统集中式机头的性能瓶颈。数据库一体机缓存和带宽都均匀分布到各个节点上。一体机集群内各节点的硬盘使用独立的IO带宽，不存在独立存储系统中大量磁盘共享计算设备和存储设备之间有限带宽的问题。

一体机支持将节点部分内存用作读缓存，SSD用作写缓存，数据缓存均匀分布到各个节点上，所有节点的缓存总容量远大于采用外置独立存储的方案。

即使采用大容量低成本的SATA硬盘，Vastcube G3000数据库一体机仍然可以发挥很高的IO性能，整体性能提升 1~3 倍。

数据库一体机支持SSD用作数据缓存，除具备通常的写缓存外，增加热点数据统计和缓存功能，加上其大容量的优势，进一步提升了系统性能。

＃·6

全局负载均衡

Vastcube G3000数据库一体机的分布式数据机构机制可以保证上层应用对数据的I/O操作会均匀分布在不同节点的不同硬盘上，不会出现局部的热点，实现全局复负载均衡。

系统自动将每个卷的数据块打散存储在不同节点的不同硬盘上，冷热不均的数据会均匀分布在不同的节点上，不会出现集中的热点。数据分片分配算法保证了主用副本和备用副本在不同节点和不同硬盘上的均匀分布，换句话说，每块硬盘上的主用副本和备副本数量是均匀的。

扩容节点或者故障减容节点时，数据恢复重建算法保证了重建后系统中各节点负载的均衡性。

＃·7

一键式扩容

Vastcube G3000数据库一体机提供一键式扩容功能，只需简单的操作即可完成系统扩展，有效简化系统扩容操作：

在系统扩容界面点击扩容按钮，进入扩容操作。

系统自动发现设备，并在界面统一显示。

完成网路和存储相关参数并检验成功后，点击扩容按钮进行系统扩容。

系统根据配置自动完成所有的扩容配置，包括节点的网络配置以及将节点加入存储集群，扩展存储池或者新建存储池。

图文编辑｜程筱淇

内容审核｜市场营销部

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北京海量数据技术股份有限公司（股票代码：603138.SH）成立于2007年，是国内首家以数据库为主营业务的主板上市企业。公司十余年来秉承“专注做好数据库”的初心，始终致力于数据库产品的研发、销售和服务。核心产品海量数据库Vastbase系列、数据库一体机Vastcube系列，全栈国产化，应用满足度高，目前广泛应用于政务、制造、金融、通信、能源、交通等多个重点行业，已成为国产企业级数据库的首选之一

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