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清华同方超快数据存储解决方案(图)

    【IT168 报道】随着国内网游行业的日渐成熟,为满足高流量、高访问量、高实时性以及高可靠性的在线游戏数据系统需求,以海量数据稳定的快速吞吐能力为代表性特征的应用正逐步成为网游行业服务器发展的重点方向。目前,国内大多著名的服务器厂商都针对这一课题给出了各种优秀的解决方案,而其中尤以清华同方的“锋速”解决方案见解更为独到,应用更贴近实际。下面,就谨以“锋速超快数据存储解决方案”与大家共同分享。

    在计算机中,CPU、内存、硬盘是三个关键的部件,CPU用来计算处理数据,内存用于缓冲数据,硬盘则是用来存储数据,这三个部件通过南北桥进行连接。在过去的20年中,这三大件可以说都按照自己各自不同的特点独立的发展着:CPU经历了一个从8086-286-386-486-586-……一直到现在的奔腾、至强……;内存也由早期的EDO-SDRAM-DDR……发展到DDR-2等技术;而硬盘也经历了一个从IDE-EIDE-Ultra ATA-SATA、Ultra320 SCSI……这样一个过程。


    CPU从80年代的486为最终代表到90年末的P3一直演变到现在的P4均以ns级的速度在处理数据,而内存在80年代以DRAM为代表到90年代SD-RAM为代表演变到今天的DDR-RAM为代表同样也是以ns级的速度在不断的加快速度,然而我们保存数据的设备硬盘从80年代一直到现在从来没有跨出过ms这个时间单位,和CPU,内存的速度相比是越来越远,就出现了一个上宽下窄的阶梯型IO通道,CPU和内存的通道宽,而硬盘的通道窄,因此就形成了I/O瓶颈的发生。由于互联网的迅速普及和大众化,加上我们日益增长的个人处理事务的需要,企业处理事务的需要,政府处理事务的需要,导致信息量急速增长,硬盘变的越来越力不从心,尤其是在一些特定的行业,因为硬盘的读取性能造成的I/O瓶颈现象也是越来越多,那么是否有一种解决方案能够弥补硬盘与CPU、内存之间的IO差异,提升系统的整体性能,来满足我们快速读取数据的需求呢?

    清华同方服务器产品研发部正是基于这样的一个背景,与国外知名厂商合作,共同开发出了锋速数据缓存卡,并基于同方超强服务器,形成了一系列的针对多个行业的锋速数据存储解决方案。

    我们前面提到,硬盘的处理速度无法跟上CPU、内存的速度导致了I/O瓶颈的发生,尤其是在对硬盘上的数据进行随机读取的时候,硬盘的性能更是下降的非常厉害,而锋速解决方案则是利用了内存优异的读取能力,将热点数据存储在锋速卡上,来改善数据的传输性能,从而提高整体的计算性能。锋速数据缓存卡是一个集成多个DDR内存的模拟硬盘的存储设备,在操作系统下可以模拟硬盘来存储热点数据,很好的结合了RAM的高速和硬盘的存储性能。通过使用测试软件对锋速方案进行测试说明,锋速方案的随机访问时间可以达到35微秒以下,IOPS可以达到25000次,体现了非常高的性能。下面就是我们利用国际上知名的测试软件对锋速方案进行的对比测试。

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    I/O METER表明了存储设备每秒I/O的读写能力,通过图例大家可以看到,硬盘的IOPS为115.46,而锋速方案的iops则达到了22057,比普通的架构在i/O响应上要快190倍。

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    这个测试是对硬盘的随机读写能力进行的测试,大家知道,频繁的对硬盘随机读写对盘体的伤害是比较大的,我们都希望既能拥有强大的读写能力又拥有可靠稳定的设备,锋速解决方案可以说是这两方面完美的结合。在图例中,硬盘的随机读写能力每秒钟只有3MB左右,而锋速方案则达到了162MB,比普通的架构要快50倍左右。

    锋速方案可以适用于多个数据密集型的行业,尤其是对于数据的存储有很高性能要求的行业,锋速方案可以极大的提升整个系统的性能,节约用户的投资成本。

    在网游行业中,一款成功的游戏,必然会吸引更多的玩家的加入,那么随着玩家的增加,并发用户的数量就会暴增,尤其是在一些黄金时段,这种并发量的增加会导致I/O处理响应变慢,游戏运行速度下降,而游戏运营商只能依赖不断的增加服务器组群进行扩容来提高整个平台的性能。这样做的结果必然会导致系统的庞大,服务器数量成倍的增长,投资费用增加,而且运营费用和托管费用也会相应的增加,投入产出不明显。

    而锋速解决方案很好的解决了这个问题,我们以一个游戏平台为例,某区服务器,每组7台服务器,共2组,可以同时容纳5000-8000用户在线,共使用服务器14台,随着玩家的增加,运营商希望通过扩容的方式来解决请求连接缓慢,游戏处理速度下降、数据库阻塞等问题,用户在采用了我们的锋速方案之后,新增的2组服务器从实际运行的效果来看,不仅整体性能比传统的架构提升了5-8倍,而且还大大节约了成本。使用效果可以从四个方面来看:

    (1) 硬件上,锋速方案可以大大提升服务器的整体性能,从而延缓系统更新的频率,防止重复投资;
    (2) 软件上,可以节约软件费用,不用增加操作系统就能达到新系统升级的效果,甚至更好的效果。
    (3) 在网络带宽方面,可以极大的提高网络带宽的使用效率,缩短对用户请求的响应时间,大量的节省网络费用。
    (4) 在运营管理方面,减少了运营管理的再次投入,而且系统维护便利简单,节省了系统空间和托管的费用。

    下面我们就以韩国的URITEC公司运营的《真孔雀王》游戏为例进行说明。

    真孔雀王是韩国uritec公司运营的一款网络游戏,这款游戏在韩国是比较成功的一款游戏,初期的网络架构是每组7台服务器,多组服务器共同使用一个数据库服务器。可以容纳3000-4000用户同时在线。随着玩家的不断增加,导致系统变得缓慢,响应时间过长,因此URITEC公司准备进行扩容,在看完我们的锋速方案的演示之后,又进行了多方面的对比和分析,最终采用了我们的锋速解决方案。
    下面是真孔雀王的游戏平台架构示意图


    Uritec公司在使用锋速方案之后,整个系统平台在性能上有了很大的提升,系统并发量提升了5-8倍,游戏的响应速度提升了2-4倍。Uritec公司初期计划增加30组服务器,共210台;而采用了锋速解决方案之后,只增加了15组服务器,共105台。成本的节约是显而易见的。我们以三年的游戏运行周期来计算,看看锋速方案能够为运营商节约多少费用。

    简单从上面表格我们不难看出,在可预计范围内,仅仅三年,“锋速”解决方案即可为运营商节省超过200万的投资成本,而对来自终端用户层面的满意度及游戏品牌忠诚度价值则更难以估计。总而言之,以性能上的提升来缩减投资成本,以效率上的飞跃来进一步提高游戏运营商服务水平,增收创益,这就是“锋速”方案最为突出且最具竞争力的优势。

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