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开放网络的先行者与推动者—星融元
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数据库一体机的高速交换网络

数据库一体机通常采用X86服务器和InfiniBand网络承载高性能数据库业务,现在星融元基于CX-N系列交换机推出了面向数据库一体机场景的高速无损以太网来替代IB网络的解决方案,该方案使用AsterNOS的RESTful API与一体机控制对接集成,可以降低成本、提高组网的灵活性和可扩展性,更容易地进行部署和运维。

在一个典型的数据一体机组网中,最小交付规模通常是一个2+3的网络架构(2个计算节点、3个分布式存储节点),通过2台CX-N交换机组成的高速交换网络互联。

服务器和交换机之间全连接,两台CX-N交换机之间通过互联链路三层连接或是二层MC-LAG的方式连接。

多种网络方案可供选择

为了适配不同厂商的数据库一体机产品,星融元的数据一体机高速网络解决方案支持通过二层MC-LAG或者三层路由的方式,实现高可用组网。

快速接入一体机控制器

开放网络操作系统AsterNOS提供事务级RESTful API,相比于原子级API它引入了事务性操作的概念,支持对设备进行批量配置操作,降低了控制器集成难度。

更加易用的RoCE网络

AsterNOS的“EasyRoCE”功能,从单台设备和整网两个层面,对RoCE网络的配置部署与运维进行了优化,让客户更轻松地从IB网络切换到RoCE网络。

方案亮点

开放NOS架构

得益于开放的网络操作系统架构优势,在面对数据库一体机场景中RDMA网络的需求时,星融元能够在AsterNOS之上快速定制开发出EasyRoCE功能套件,降低无损以太网的技术壁垒。AsterNOS的事务级RESTful API在集成对接阶段,面对一体机的控制器各种纳管需求也能从容应对,大幅减少研发周期。

超低时延交换机组网

为数据库一体机设计的高速交换网络方案,选用了具备业界领先的超低时延能力的CX-N系列交换机——Port to Port 400ns的转发时延(Full Feature),可满足数据库这类时延敏感型应用的低时延需求,同时能够提高设备带宽利用率,为数据库一体机用户带来极速的网络体验。

提供二三层两种网络适配方案

数据库一体机高速交换网络有两种方案可供选择;二层网络方案通过MC-LAG实现,高可靠和负载均衡交由网络实现;三层网络方案中,服务器的两个网口分别配置两个业务网段的IP,交换机之间通过三层连接,配置IBGP或静态路由实现跨网段通信,靠可靠和负载均衡可由客户自己把控。

最佳实践

专注细分领域的数据技术提供商—打造全面可控的数据库一体机

需求背景

该数据库一体机用户是业界领先的“智能的数据技术提供商”,专注于数据技术领域,根据不断变化的市场需求,创新研发了系列软件产品,涵盖数据库、数据库存储、数据库云管和数据智能分析等领域。

  • 为满足国产化需求、避免IB供应链风险,从IB技术栈切换到RoCEv2
  • 为增强稳定性和易用性,需要数据库一体机能够管控交换机

方案介绍

  1. 通过纳管交换机,实现一体机内所有组件全开放、可控制、可监测
  2. 采用~400ns的超低时延交换机,满足业务时延需求,能耐媲美IB
  3. 极简配置视图,实施/运维工程师从IB技术栈无缝切入RoCE

开放的网络操作系统,更快的技术支持响应速度,带领客户快速完成网络切换

提供RESTful API,一体机控制器轻松纳管无损网络交换机

把无损网络的运行状态可视化,让实施运维简单化,降低工程师在网络上投入的时间和精力

Data Tell the Truth

某客户真实场景测试数据

测试环境
设备类型型号参数数量
计算节点DELL R840Intel(R) Xeon(R) Gold 6230 CPU @ 2.10GHz
Memory 512G
100G ConnectX-5 QSFP28 VPI ADAPTER *1
2
存储节点ThinkSystem SR650Intel(R) Xeon(R) Silver 4214 CPU @ 2.20GHz
Memory 64G
1.6TB NVME SSD * 3
100G ConnectX-5 QSFP28 VPI ADAPTER * 1
3
100G IB交换机Mellanox SB770036口100G IB交换机1
以太网交换机Asterfusion CX532P-N32口100G 低时延以太网交换机1
测试工具
vdbench50406存储spec性能测试
fio 2.1.10存储spec性能测试
swingbench 2.6数据库性能测试
Hammerdb 3.1数据库性能测试
测试结果
 Mellanox SB7700 100G IB交换机Asterfusion CX532P-N
低时延以太网交换机
latr(时延测试-4k随机读)141.79us132.84us
latw(时延测试-4k随机写)79.67us71.6us
latw-8k(时延测试-8k随机读)150.64us145.83us
latw-8k(时延测试-8k随机写)80.89us73.89us
4kr-1台压力服务器(IOPS)1239k1275k
4kw-1台压力服务器(IOPS)493k453k
8kr-1台压力服务器(IOPS)1007k939k
8kw-1台压力服务器(IOPS)330k310k
1024kr-1台压力服务器(IOPS)11.7k11.0k
1024kw-1台压力服务器(IOPS)37093669
4kr-2台压力服务器(IOPS)2548k2633k
4kw-2台压力服务器(IOPS)850k916k
8kr-2台压力服务器(IOPS)1992k1877k
8kw-2台压力服务器(IOPS)535k591k
1024kr-2台压力服务器(IOPS)1747421.2k
1024kw-2台压力服务器(IOPS)36734820

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