部署通用基础设施， 满足顶级 SLA 要求

部署通用基础设施， 满足顶级 SLA 要求

Telefónica 使用基于英特尔® 至强® 可扩展处理器和英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘 的 VMware 虚拟存储区域网络 (vSAN)* 架构，完成对高吞吐量和低延迟的虚拟数据 中心解决方案的验证。

数据提升反馈：

·       在使用英特尔傲腾数据中心级固态盘重新配置vSAN节点后，四个vSAN节点集群中大数据集的拥塞现象大幅减少；

·       Telefónica的测试表明，在将英特尔傲腾数据中心级固态盘(SSD)用于 vSAN缓存层后，随着分块大小从4K增至16K，再到32K，吞吐量 (MB/s)能够实现线性扩展；

·       即使集群容量占用率接近100%，vSAN缓存层中的英特尔傲腾数据中心级固态盘(SSD)仍可实现与全闪存存储阵列性能相媲美的吞吐量和延迟；

·       通过将英特尔傲腾数据中心级固态盘作为缓存设备，Telefónica的客户能够获得一致而出色的I/O性能。

·       Telefónica* 是世界上规模最大的电信公司之一。公司总部位于西班牙马德里，业务遍 及 16 个国家或地区，为超过 3.36 亿名客户提供服务。鉴于市场对简易性、效率和敏 捷性的要求日益提高，外加混合部署和基础设施更新周期的影响，像 Telefónica 这 样的云服务提供商 (CSP) 正在朝着超融合基础设施 (HCI) 发展。为此，Telefónica 与 英特尔、VMware* 和服务器原始设备制造商 (OEM) 展开合作，设计并开展概念验证， 探讨 HCI 该如何解决两个重要的业务问题：降低数据中心成本并提高数据中心可管 理性，同时确保 Telefónica 遍布全球的虚拟数据中心 (VDC) 的服务表现不受影响。

·       挑战

·       随着 Telefónica VDC 服务的不断发展，异构数据中心环境已成为其优化运营效率 和总体拥有成本 (TCO) 的一大阻碍。在认识到 HCI 解决方案的潜在商业价值，并认 可 VMware 作为出色企业软件技术提供商的地位后，Telefónica 明确并创建了一个 易于管理并具有出色吞吐量的整合平台。但是，测试平台中使用的缓存设备无法满足 Telefónica 客户对关键业务工作负载的低存储延迟要求。这意味着如果部署了这种测 试解决方案，将需要 Telefónica 维护两种架构：适用于要求稍低的存储服务级别协议 (SLA) 的 vSAN* 平台和适用于高级 SLA 的传统存储区域网络 (SAN)。

·       解决方案

·       解决延迟问题的关键在于使用针对 vSAN 缓存层的新技术：英特尔® 傲腾™ 数据中心级固 态盘。在使用这一技术后，Telefónica 基于 vSAN 的基础设施得以满足客户对存储 SLA 的 严格要求。存储缓存层对混合读/写工作负载有着极高的要求，而英特尔® 傲腾™ 数据 中心级固态盘可提供一致的延迟、服务质量和低延迟，因而实现了快速向中央处理单元 (CPU) 和应用提供数据。基于 VMware 和英特尔® 新技术的一款 HCI 优化解决方案正 好与 Telefónica 及其客户的需求相契合。

·       Telefónica* 简介

·       Telefónica 是全球领先的电信提供商之一，2017 年收入超 过 520 亿欧元。产品涵盖各种业务解决方案，其中包括网络、 移动性、生产力和协作、安全、物联网 (IoT)、大数据和云服 务。Telefónica 商业解决方案部门是 Telefónica 的一个业 务部门，致力于为企业、跨国公司、批发供应商（固定电话 和移动电话运营商、ISP 和内容提供商）以及漫游服务供 应商提供全球范围的业务管理支持。

·       Telefónica 的云服务业务占公司 B2B 数字业务营收 的 50%。特别是其虚拟数据中心 (VDC) 服务，能够提供 与 Telefónica 客户在各自数据中心中惯常实现的完全相 同的功能、网络拓扑、安全性和可靠性，另外还提供虚拟 化、自动化和云计算技术等额外优势。Telefónica 在欧 洲、北美和南美的八个国家或地区运营 VDC 服务。所提供 的 VDC 服务包括出色的连接、全面的自我管理门户和应 用编程接口 (API)，以及用于满足合规性和延迟要求的本 地节点和本地语言支持。

·       为优化性能和运营效率寻找合适的平台

·       Telefónica 长期致力于扩展 VDC 服务，并在多个国家或地区部 署了新的 VDC 节点。由于公司主要利用当地采购协议和当地运 营团队的专业知识，使用来自不同供应商的各种服务器和其他硬 件，因此产生了不同的 VDC 节点。随着节点数量的增加，这种异 构数据中心环境变得越来越难以管理，治理难度不断上升。同时， 由于在西班牙、巴西、美国、哥伦比亚、墨西哥、智利、秘鲁和阿根 廷的 VDC 节点上使用了许多不同的配置和管理工具，公司还需要 保持巨大的运营团队规模。最终结果便是成本不断增加。

·       为了寻求更好的运营模式，Telefónica 决定探索部署 HCI 这一横 向扩展的软件集成基础设施的可行性。HCI 将模块化方法应用于 标准硬件的计算、网络和存储，在统一管理下使用分布式水平构 建模块。它通过消除 SAN 的复杂性并将存储和计算整合于单一 节点来简化操作任务。在整个云服务行业中，HCI 正在迅速取代 SAN。全球 HCI 市场的规模预计将从 2018 年的 41 亿美元增长 到 2023 年的 171 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 高达 32.9% ¹。 VMware 是领先的 HCI 解决方案提供商之一，所提供的解决方案 具有高度的灵活性、全面性和创新性。

·       Telefónica 在选择将 vSAN 作为其向同构 VDC 服务平台发展的基 础以及由英特尔® 至强® 可扩展处理器提供支持后，与 VMware、 英特尔及服务器 OEM 进行合作，共同确定了 vSAN 配置和测 试计划。测试表明，这一平台无法满足 Telefónica 对于高级存 储 SLA (Platinum) 的严格要求。也就是说，Telefónica 将不得不 继续使用传统存储设备提供 Platinum 存储。这样势必会降低公 司希望通过 vSAN 获得的运营效率。在与英特尔和 VMware 进一 步协商后，Telefónica 决定将英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘用 于 vSAN 缓存，并评估这一方法能否满足包括高吞吐量和低延迟在 内的所有关键性能指标。

·       “最终，我们将实现一个超融合系统，达到甚至超越我们传统的高级存储的表现。” 
— José María Cuéllar 
B2B 全球云主管， Telefónica 商业解决方案

·       凭借低延迟、高性能和成本效率实现差异化

·       VMware 和英特尔联手，以先进的英特尔® 傲腾™ 固态盘技术为基 础，打造出色的 vSAN HCI 解决方案。两家公司与 Telefónica 密切 合作，对其 vSAN 平台进行微调，由此满足 Telefónica 的业务要 求。三家公司的团队共同制定了测试计划并实施了系统优化。通过 将英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘用于 vSAN 缓存，实现了三大 性能优势，下面将逐一进行介绍：

·       • 内部存储 I/O 流量拥塞率低

·       • 性能随分块大小的增加呈线性扩展

·       • 即使集群容量占用率接近 100%，也能始终保持高吞吐量

·       消除 vSAN 拥塞是满足 SLA 严苛要求的关键

·       Telefónica 原有的 vSAN 配置将基于 NAND 的固态盘用于 vSAN 缓存。这类固态盘在混合读/写操作中的表现不尽如人意，会导致 高速缓存和用于大数据集的容量固态盘中出现大量拥塞 ² 。这种 拥塞使得 Telefónica 的 Platinum 存储层无法实现令人满意的 延迟水平。

·       在使用英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘重新配置 vSAN 节点 后，四个 vSAN 节点集群中大数据集的拥塞现象大幅减少 ³ 。这样 一来，vSAN 集群就能够为不同的 I/O 模式持续提供高吞吐量、 低延迟和一致行为，而这正是 Telefónica 所需要的。

·       解决方案的技术组件

·       针对概念验证 (PoC) 部署的测试平台配置由以下要素组成 （生产配置可能有所不同）：

·       • 基于 VMware vSAN * v6.7 的闪存优化型存储

·       • 高性能英特尔® 至强® 金牌 6130 处理器

·       • vSAN 缓存驱动器：英特尔® 傲腾™ 固态盘 DC P4800X

·       • vSAN 容量驱动器：英特尔® 固态盘 DC P4500（基于 NVMe*）

·       • 网络接口卡 (NIC)：英特尔® XL710-Q1 1-port 40 GbE

·       • HPE ProLiant* Gen10 服务器

·       快速缓存有助实现线性性能扩展

·       对于 Telefónica 的 VDC 节点来说，另一个重要指标是线性可扩展 性，即，随着工作负载的增加，吞吐量也相应增加。如图 1 所示，这 是对基于英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘的 vSAN 缓存进行概 念验证 (PoC) 期间采集到的数据。随着测试中分块大小的增加， 吞吐量（单位：MB/s）也呈线性增长。虽然延迟也有所增加，但也 只是与分块大小变化一致的线性增长，而不是表明存在瓶颈的 尖峰剧增 ⁴ 。

·       持续保持高吞吐量和低延迟

·       图 2 显示的是测试集群在非常苛刻的 vSAN 写入缓存场景下的 性能，其中工作负载是 100% 写入和 100% 顺序操作。通常，在 这样的场景中，在还远未达到 VMware 针对 vSAN 建议的健康 集群占用率上限时，就会导致吞吐量和延迟降级 ⁵。

·       然而，由于英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘在 vSAN 缓存层中 做出快速响应，因此即使工作数据集增加到更高的集群占用水 平，吞吐量始终保持一致，延迟也始终呈现类似全闪存存储阵列 的表现，而无需高昂的存储阵列费用和复杂的操作。

·       通过将英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘作为缓存设备，Telefónica 的客户能够获得一致而出色的 I/O 性能。当 Telefónica 将解决方案部署到 VDC 节点后，最终用户就可以利用该平台快速、高效地 执行工作负载。由于采用英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘的 HCI 表现令人信服，Telefónica 计划在其全部 VDC 节点上部署 vSAN， 以期实现以下优势：

·       • 整合的现代化虚拟基础设施。凭借均衡的计算和存储资源，Telefónica 的客户将能够在其虚拟机 (VM) 上运行 IOPS 密集 型操作。

·       • 单一同构平台。VMware 和英特尔的技术强强联合，提供了一 个高性能平台，可以在提供一致的正常运行时间和可用性的同 时，满足 Telefónica 各项关键业务指标。

·       • 能够满足要求严苛的 SLA。即使在集群占用率高且分块很大的情况下，吞吐量和延迟依然能够满足 Telefónica 对于各种工 作负载的严格的 SLA 要求，保证 Telefónica 客户的用户体验 和满意度。特别是对于随机和顺序读取操作，测试系统在维持 近 50 万 IOPS 的同时，延迟低于 1.5ms 。

·       • 高效运营。由于 VDC 节点的简化和标准化，运营团队将更加精简有力。

·       • 快速完成基础设施预配。Telefónica 将不再需要配置复杂的 SAN 和存储阵列。

·       Telefónica 计划未来将继续进行测试，力争进一步提升性能和成 本效率。测试路线图包括第二代英特尔® 至强® 可扩展处理器和其 他英特尔® 傲腾™ 技术。

·       

·       图 1. Telefónica 的测试表明，在将英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘 (SSD) 用于 vSAN 缓存层后，随着分块大小从 4K 增至 16K， 再到 32K，吞吐量 (MB/s) 能够实现线性扩展 ⁴。

·       

·       图 2. 即使集群容量占用率接近 100%，vSAN* 缓存层中的英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘 (SSD) 仍可实现与全闪存存储阵列 性能相媲美的吞吐量和延迟 ⁶ 。

·       VMware* 和英特尔：为下一代虚拟化环境助力

·       十多年来，英特尔和 VMware 携手提供了各种具有创新性 的数据中心转型解决方案。这种传统延续至今，如今，双方 再次合力推出基于英特尔® 架构的优化型 VMware 超融合 解决方案。借助 VMware 的软件和出色的计算、存储和网 络硬件，云服务提供商可以在获得业务敏捷性、安全功能 和运营效率的同时，放心扩展业务。