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三节点破百万IOPS！揭秘浪潮云海超融合如何实现极致存储性能？

2023年5月，浪潮云海正式发布新一代InCloud Rail G7系列超融合一体机，新品基于全栈RDMA协议进行软硬件一体化设计，内置InCloud dSAN超融合存储组件，结合全新软硬件架构，为新时代用户云化应用提供充沛的性能保障。

本文将详细解读InCloud dSAN赋予新一代InCloud Rail G7系列超融合一体机的优异性能。

InCloud dSAN软件定义存储面向新场景的优化设计，以助力用户适应私有云、大数据、高性能应用、云原生、云边协同等用户应用场景多元化，尤其在当下，NVMe已经成为新一代数据中心建设中重要组成，其性能、功耗和密度相较于传统磁盘设备都有着显著的优势。如何在分布式存储软件栈中通过多CPU处理器和多NVMe存储达到每秒数百万次的IO读取是一个极大挑战。为此，浪潮云海研发并推出新一代软件定义存储技术InCloud dSAN，助力超融合存储IO飞速提升。

全新软件设计框架，发挥新一代硬件多核CPU和NVMe硬盘的能力浪潮云海InCloud Rail G7系列超融合一体机在硬件平台上升级了CPU、NVMe硬盘的能力。常规的设计框架系统由于CPU中断，NVMe内核上下文切换，在高性能的硬件平台上，中断意味着时延的不确定性，极大影响性能。InCloud dSAN在软件设计框架中摒弃了传统系统中Epoll和多线程的技术，采用了全异步、无锁化的编程框架，基于SPDK (Storage Performance Development Kit)高性能存储开发套件，引入Reactor、Thread、Poller的三层逻辑抽象，以轮询、异步化、无锁的编程思想，减少存储软件栈的性能损耗，充分发挥NVMe、RDMA网卡等高性能硬件的性能：•轮询：将InCloud dSAN系统的网络、磁盘、管理等模块设计为三个Reactor，分别以轮询的方式监测任务事件，驱动分布式存储中I/O的流程运转；•异步：设计异步的编程框架，解决协议层（TCP、RDMA）、磁盘I/O的阻塞和并发操作，充分发挥多核性能；•无锁化：引入DPDK (Data Plane Development Kit)数据层面开发套件中的rte_ring库，通过合理规划业务模块，减少多线程编程下的共享资源交互，减少锁资源的竞争。



全新链路传输技术，发挥多种组网形态在全栈RDMA数据传输链路中，InCloud dSAN主要利用RDMA零拷贝的特性来降低时延。为了减少整个链路中的性能损耗，整个IO传输链路从虚拟机使用libiser将虚拟机内部数据发送到InCloud dSAN协议层，经过协议解析后将数据发送到核心层，核心层主要负责副本数据存储位置和业务状态管理，后将业务数据发送到存储引擎和Gateway网络转发。设计方案的特点如下：




•整个IO传输链路都是在用户态进行，不经过内核态的数据上下文切换；•在协议层接收数据使用大页内存存放业务数据，内存数据在申请后不经过内存拷贝，发送到存储引擎和远端副本节点；•RDMA链路传输支持RoCEv2和iWARP多种协议；•支持全无损网络、10G网络组网，搭配通用万兆交换机、无损网络交换机和RDMA专用网卡等；•搭配SmartFlow网络加速和浪潮网络交换机，可卸载iSER存储协议解析，同时整套环境部署时间减少50%，超融合扩容时间也缩短80%。全新存储引擎，发挥Gen4 NVMe硬盘性能随着NVMe硬盘技术快速发展，NVMe硬盘性能提升数倍，这也对分布式存储中的存储引擎提出极大的挑战，因此，在设计存储引擎需要考虑可靠性、性能等能力。在可靠性方面，InCloud dSAN设计Meta、Journal、Data不同的区域，同时设计专用的Log Sequence版本号，实现数据的一致性检查。在性能方面，InCloud dSAN支持全闪和混闪不同的场景，支持NVMe、PMEM、Sata SSD、HDD等不同硬盘。在NVMe场景下，由于新型硬件性能越来越好，InCloud dSAN没有使用文件系统，而是在裸盘上实现元数据管理、数据分配和I/O调度等逻辑，避免文件系统的写放大问题。



结语：三节点百万IOPS背后的核心技术，是浪潮云海超融合一体机一直坚持的软硬协同技术理念。基于这一理念，搭载集“高密度、高性能、一体化”于一身的新一代InCloud Rail G7系列超融合一体机，内置InCloud dSAN和InCloud SmartFlow系统软件，基于轮询和异步化框架改造能够发挥CPU多核能力，同时，基于全栈RDMA链路传输的设计能够发挥网络转发能力，基于定制存储引擎发挥新一代NVMe硬盘能力。InCloud Rail G7系列超融合一体机，将为新用户云化应用提供优异性能。


结语：三节点百万IOPS背后的核心技术，是浪潮云海超融合一体机一直坚持的软硬协同技术理念。基于这一理念，搭载集“高密度、高性能、一体化”于一身的新一代InCloud Rail G7系列超融合一体机，内置InCloud dSAN和InCloud SmartFlow系统软件，基于轮询和异步化框架改造能够发挥CPU多核能力，同时，基于全栈RDMA链路传输的设计能够发挥网络转发能力，基于定制存储引擎发挥新一代NVMe硬盘能力。InCloud Rail G7系列超融合一体机，将为新用户云化应用提供极致性能。


HTTP/1.1 200 OK Date: 2 Mar 2026 05:39:05 G3T Content-Length: 3073 Content-Type: text/html Connection: Close Server: Microsoft-IIS/10.0 Runtime Error

Server Error

Runtime Error

Description: A server error has occurred. The current custom error settings prevent the details of the error from being viewed remotely (for security reasons). It could, however, be viewed by browsers running on the local server machine.

Details: To enable the details of this specific error message to be viewable on remote machines, please define an errorDetails attribute within the "filter.config" configuration file. This errorDetails attribute should then have its value set to "On". 


<!-- Filter.Config Configuration File -->

<configuration>
    <httpFilters errorDetail="On">
        <!-- managed filters configuration -->
    </httpFilters>
</configuration>

Notes: The current error page you are seeing can be replaced by a custom error page by modifying the "errorPage" attribute of the <httpFilters> configuration tag to point to a custom error page location.


<!-- Filter.Config Configuration File -->

<configuration>
    <httpFilters errorDetail="LocalOnly" errorPage="mycustompage.htm">
        <!-- managed filters configuration -->
    </httpFilters>
</configuration>