PBlaze5 920系列特性——多命名空间性能配额管理

近年来， 随着存储器技术的进步；高性能的NVMe SSD走入了越来越多的行业；助推了更多的客户的业务发展, 有了越来越多的应用场景. 同时， 我们也看到，随着NVMe存储设备的普及，越来越多的客户有了对SSD功能和性能都有着愈加精细的要求； 另一方面，NVMe SSD不断朝着更大容量、更高性能方向发展，在此背景下单一NVMe设备上部署多种不同类型应用的实际案例也越来越多。 

正是由于在单一大容量NVMe设备上部署多种不同类型应用的客户逐年增加，作为国内领先的企业级SSD厂商，Memblaze在新一代NVMe SSD产品PBlaze 920系列中，推出了QuotaByNamespace这一全新特性！

QuotaByNamespace，顾名思义，就是对NVMe SSD的Namespace 实施Quota操作，并依据应用优先级等因素选择合适的Namespace，进而实现应用场景的优化与扩展。

下面我们将QuotaByNamespace的应用场景以及操作进行简要的介绍。所有测试使用的SSD均为一块6.4TB的PBlaze5 C926。

 

最短时间获得稳态NVMe SSD

QuotaByNamespace可以助力客户在最短的时间里获得稳态的NVMe SSD。我们都知道，在SSD出厂时，由于物理特性的缘故，其性能会经历 空盘状态（FOB）— 转换阶段（Transition State）— 稳定阶段（Steady State）；

如下图所示：

 

通俗的说，初始阶段会经历 超高性能 — 劣化性能 — 稳态性能的阶段（这个达到稳态的过程，通常称为初始化）。 对于公有云、互联网电子商务等行业客户，需要NVMe SSD快速上线而不进行初始化； QuotaByNamespace功能把NVMe SSD的性能从第一秒就设定到稳态性能，规避了SSD使用初期非稳态造成的性能抖动问题。

对此，我们进行了实测，结果如下：

 

如上图所示，将PBlaze5 C926的Quota设置为600MB/s（略高于稳态性能的数值）； 进行了72小时不间断 8 numjobs * 64 iodepth的4k随机写测试。可以看到其写带宽始终保持在500MB/s至600MB/s之间，这就规避了初始化阶段的性能波动 （如果将Quota之设置为稳态性能，可以看到自始至终的稳态）

 

多Namespaces 保证高优先级业务应用

多Namespaces用于多种应用，限制低优先级应用，保证高优先级业务。

上部分介绍了对NVMe SSD性能上线加以限制的实验。接下来，我们就进一步模拟一块NVMe SSD部署多个应用的场景。如下图所示，在6.4TB的PBlaze5 C926 NVMe SSD上创建4个Namespace，对负载较低优先级的任务的Namespace加以Quota限制，保证高优先级任务的Namespace享有更多IO资源。具体的配置如下：

1. NS1不做限制，将NS3和NS4的读带宽上线设置为1GB/s;
2. 四个命名空间同时进行5个小时的16k 顺序读操作，并记录带宽结果。

 

可以看到4个命名空间总的带宽达到了5.6GB/s。同样的方法也可以用于写密集型应用场景，这里我们做了下面的实验：

1. 设置NS1 写带宽上限为500MB/s
2. 设置NS2、NS3、NS4的写带宽为200MB/s
3. 对4个NS分别执行16k随机写操作，时间为11000s

 

从这个测试结果来看，NVMe SSD的总带宽维持在1.1GB/s上下，并且有较大的上升空间。实测中，如果NS1不做带宽的限制，将达到超700MB/s的带宽，但是一致性会比限制带宽的方案低。

 

简单易操作

看了这么多QuotaByNamespace的特性与应用场景，读者们也许会问到： 虽然这个功能很实用，但是操作起来会不会很复杂？

其实并不， 举例来说，场景1的设置，只需要如下一条命令即可(nvmemgr为Memblaze官方管理工具。

可以看到最后-w和-r分别设置了读写带宽的上限。

（ 多数时候，对每个Namespace的设置，都只需要一个命令就okay~）

如果您希望对QuotaByNamespace了解更多，以及其是否满足您的应用场景需求，请随时咨询您身边的Memblaze FAE 小伙伴。

 

 

本文作者：王戈   |   Memblaze 应用解决方案工程师

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