申耀的科技觀察

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今年疫情期間，我們可以看到大量的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際場(chǎng)景之中，以及包括遠(yuǎn)程辦公、在線教育、在線醫(yī)療等新需求快速的涌現(xiàn)，無(wú)疑都極大的加速了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐。

這些巨大的變化背后，都有同一種“隱形”的力量在做支撐，這就是計(jì)算力。特別是隨著“從云到邊緣”的逐漸落地，大大擴(kuò)展和延伸數(shù)據(jù)范圍的同時(shí)，也讓數(shù)據(jù)的挖掘和分析變得十分復(fù)雜，更對(duì)計(jì)算架構(gòu)、存儲(chǔ)分析乃至存儲(chǔ)管理都提出了更大的挑戰(zhàn)。

因此，未來(lái)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在哪里，以什么樣的方式存儲(chǔ)，才能帶來(lái)計(jì)算的高效？同時(shí)，在效率增加的同時(shí)，又要如何平衡好隨之而來(lái)增加的大量成本，這越來(lái)越成為了困擾很多企業(yè)的新難題。

那么，在后疫情時(shí)代，數(shù)據(jù)中心的效率與成本之間，如何能夠?qū)崿F(xiàn)“魚和熊掌”兼得的平衡術(shù)呢？

效率與成本的平衡

我們知道，數(shù)據(jù)中心中通常的規(guī)則是效率越高，成本就越高，那么企業(yè)就必須要平衡效率和成本之間的關(guān)系，要么犧牲效率，要么犧牲成本。但事實(shí)上，要做到這種平衡關(guān)系卻很難，往往存在的一個(gè)有趣現(xiàn)象是，要么是配置不足，要么是配置過(guò)度。

一方面，從配置不足看，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理人員都明白，基礎(chǔ)設(shè)施需要現(xiàn)代化、應(yīng)用必須更快地提供洞察、數(shù)據(jù)不斷增加且遍布各處使得工作負(fù)載迅速擴(kuò)大。這些因素都會(huì)對(duì)資源提出需求，但由于很多客觀的因素，特別是擔(dān)心對(duì)總體擁有成本帶來(lái)“負(fù)面影響”。因此，即使資源或者配置不足，很多運(yùn)維管理人員對(duì)此也“心有力而于不足”。換句話說(shuō)，對(duì)很多企業(yè)而言，降低成本和優(yōu)化關(guān)鍵性能指標(biāo)(包括資源利用率)的壓力將長(zhǎng)期存在。

另一方面，從配置過(guò)度看，由于數(shù)據(jù)中心往往會(huì)經(jīng)歷周期性波動(dòng)和偶發(fā)高峰，內(nèi)存不足會(huì)導(dǎo)致磁盤交換，從而產(chǎn)生性能瓶頸。所以，即使實(shí)際利用率很少達(dá)到高峰水平，很多運(yùn)維人員仍會(huì)采取擴(kuò)大內(nèi)存容量以應(yīng)對(duì)峰值負(fù)載的策略，由此又出現(xiàn)了一個(gè)配置過(guò)度的問(wèn)題。

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調(diào)研機(jī)構(gòu)ControlUp在2018年發(fā)布的一份報(bào)告顯示，77%的服務(wù)器存在過(guò)度配置的現(xiàn)象。同時(shí)，在調(diào)查涉及的所有服務(wù)器中，服務(wù)器的平均過(guò)度配置程度達(dá) 55%。更重要的是，調(diào)查還顯示，不到五分之一的服務(wù)器為峰值負(fù)載和增長(zhǎng)分配了大小合適的內(nèi)存。

這也讓企業(yè)不得不去思考，是不是有更好的解決方案，既能夠滿足高效的追求，也不會(huì)大幅度提高成本呢？在此背景下，英特爾傲騰持久內(nèi)存（Optane PMem）“應(yīng)運(yùn)而生”，它可以在大內(nèi)存需求的應(yīng)用場(chǎng)景下，提供更多的使用模式和更優(yōu)的性價(jià)比。在滿足高效的同時(shí)，也能有效降低成本，是一種“魚和熊掌”都可以兼得的解決方案。

目前，英特爾傲騰持久內(nèi)存可提供三種模式以適應(yīng)不同場(chǎng)景的需求，包括App Direct Mode（AD）、Memory Mode（MM）和App Direct Mode 雙重模式。

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英特爾傲騰持久內(nèi)存提供三種使用模式

一是，AD模式下的英特爾傲騰持久內(nèi)存可以用作非易失性(持久)存儲(chǔ)。持久特性不僅可以在斷電時(shí)保護(hù)數(shù)據(jù)，還可以縮短應(yīng)用重啟時(shí)間并提高應(yīng)用的性能，因?yàn)閮?nèi)存不再需要被 持續(xù)刷新到存儲(chǔ)設(shè)備中；二是，MM模式下的英特爾傲騰持久內(nèi)存能使用戶經(jīng)濟(jì)高效地?cái)U(kuò)展易失性系統(tǒng)內(nèi)存，從而增加虛擬機(jī)密度和可供應(yīng)用使用的內(nèi)存量；三是，雙重模式（即AD+MM)下，一部分內(nèi)存可以用作非易失性(持久)存儲(chǔ)，其他部分則可用作高速易失性系統(tǒng)內(nèi)存。

不難看出，這就為企業(yè)數(shù)據(jù)中心效率和成本之間的平衡探尋到了一種全新的模式，同時(shí)也為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“魚和熊掌”兼得

接下來(lái)，我們不妨通過(guò)一個(gè)實(shí)際案例，來(lái)更加詳細(xì)的了解一下英特爾傲騰持久內(nèi)存是如何施展這種“平衡術(shù)”的。

作為一款風(fēng)靡世界的游戲《我的世界》的托管商，Nitrado發(fā)現(xiàn)，類似像《我的世界》這樣的游戲，對(duì)計(jì)算和內(nèi)存資源的要求越來(lái)越高，但消耗的資源并不對(duì)稱。比如在單個(gè)處理器有20到24個(gè)內(nèi)核的雙路服務(wù)器上，CPU 利用率還沒(méi)有達(dá)到高峰，系統(tǒng)內(nèi)存就已經(jīng)耗盡，這就限制了Nitrado在服務(wù)器上所能托管的游戲?qū)嵗龜?shù)量，并導(dǎo)致計(jì)算資源閑置。

面對(duì)這種挑戰(zhàn)，Nitrado 有兩個(gè)選擇：要么是購(gòu)買性能略遜色的處理器，或者為服務(wù)器增加更多DRAM 內(nèi)存，但性能不夠出色的服務(wù)器必然降低用戶體驗(yàn)，而增加更多DRAM內(nèi)存卻會(huì)大幅提升成本，但是，內(nèi)存價(jià)格通常不會(huì)隨 DRAM 線性擴(kuò)展，而是很快就會(huì)昂貴得令人卻步。

因此，Nitrado 尋求的解決方案是需要能夠以高性價(jià)比大幅擴(kuò)展系統(tǒng)內(nèi)存，而不會(huì)造成成本壓力或在游戲過(guò)程中降低系統(tǒng)性能和用戶體驗(yàn)。通過(guò)選型對(duì)比，Nitrado 最終決定選擇英特爾傲騰持久內(nèi)存。

英特爾傲騰持久內(nèi)存為Nitrado帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是，它可以在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心級(jí)內(nèi)存和存儲(chǔ)分層架構(gòu)中加入全新而靈活的內(nèi)存層。同時(shí)，其內(nèi)存模式讓每個(gè)插槽可添加多達(dá)3TB的內(nèi)存，單臺(tái)服務(wù)器最高可安裝 6TB英特爾傲騰持久內(nèi)存。這樣不但大大提升了服務(wù)器的CPU利用率，同時(shí)單個(gè)服務(wù)器的游戲?qū)嵗龜?shù)得以增加，降低了 Nitrado的總體擁有成本，還能保持良好的游戲性能。

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英特爾傲騰持久內(nèi)存讓Nitrado能夠在降低成本的同時(shí)將性能保持在高位

現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)這種配置優(yōu)化之后，Nitrado發(fā)現(xiàn)單臺(tái)服務(wù)器并發(fā)運(yùn)行的《我的世界》實(shí)例數(shù)從182 增加到至少500個(gè)，等于將游戲?qū)嵗芏仍黾恿?75%，而CPU 利用率從40%攀升到85%，由此減少了總體擁有成本。大內(nèi)存又帶來(lái)更多擴(kuò)展機(jī)會(huì)，為將來(lái)的業(yè)務(wù)擴(kuò)張?zhí)峁╈`活性，服務(wù)更多客戶。

Nitrado 的案例表明：使用英特爾傲騰持久內(nèi)存擴(kuò)展系統(tǒng)內(nèi)存，可以顯著提升數(shù)據(jù)中心效率，為客戶和最終玩家造福；同時(shí)，游戲開發(fā)者不再受內(nèi)存資源所限，而這正是英特爾傲騰持久內(nèi)存的“魔力”所在。

架起一座新“橋梁”

今天，無(wú)論是在私有云的虛擬化環(huán)境之下，還是在混合云部署的模式下，客戶也都能夠輕松享受到由英特爾帶來(lái)的“福利”，通過(guò)和VMware和微軟的通力合作，英特爾正以技術(shù)創(chuàng)新大幅度提升數(shù)據(jù)中心的效率，并且讓客戶無(wú)懼“成本”帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

具體來(lái)說(shuō)，在VMware虛擬化環(huán)境下，特別是那些把Microsoft SQL Server 等數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用跑在VM虛擬機(jī)中的用戶，就可以通過(guò)英特爾傲騰持久內(nèi)存三種創(chuàng)新的模式，突破 DRAM 限制并擴(kuò)展內(nèi)存容量，從而獲得諸多益處。

可以看到，英特爾通過(guò)對(duì)兩個(gè)并排運(yùn)行的VMware vSphere系統(tǒng)進(jìn)行了一項(xiàng)測(cè)試，其中一個(gè)系統(tǒng)采用768 GB DRAM的配置，另一個(gè)系統(tǒng)則采用192 GB DRAM和 1 TB 的英特爾傲騰持久內(nèi)存。

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英特爾傲騰持久內(nèi)存將VMware虛擬機(jī)密度提高多達(dá) 25%

數(shù)據(jù)顯示，僅采用 DRAM 的平臺(tái)在滿足 SLA 性能水平的條件下可支持的虛擬機(jī)數(shù)量為152個(gè);而采用英特爾傲騰持久內(nèi)存的平臺(tái)，可在相同的性能水平下支持的虛擬機(jī)多達(dá)190個(gè)，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)數(shù)量增加了25%；此外，采用了英特爾傲騰持久內(nèi)存的配置還使單個(gè)虛擬機(jī)的硬件成本降低了17%。

同樣，在混合云環(huán)境中，微軟將英特爾傲騰技術(shù)和英特爾傲騰固態(tài)盤引入Azure Stack HCI，也大大提高了企業(yè)和機(jī)構(gòu)提高數(shù)據(jù)吞吐量、減少延遲、經(jīng)濟(jì)高效地增加了內(nèi)存容量。

測(cè)試顯示，在模擬 Microsoft ?Storage Spaces Direct 上的多虛擬機(jī)環(huán)境的工作負(fù)載時(shí)，與僅使用 SATA 固態(tài)盤的解決方案相比，將英特爾傲騰固態(tài)盤添加到Azure Stack HCI后，可在減少一臺(tái)服務(wù)器的同時(shí)將響應(yīng)時(shí)間提速 26.6%，IOPS 提高多達(dá) 52.9%。

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Azure Stack HCI引入英特爾傲騰技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)吞吐量并減少了延遲

此外，對(duì)于內(nèi)存密集型工作負(fù)載，英特爾傲騰持久內(nèi)存提供的優(yōu)勢(shì)可超越僅配置 DRAM 的方案。測(cè)試顯示，通過(guò)使用“內(nèi)存模式”下的英特爾傲騰持久內(nèi)存，能夠經(jīng)濟(jì)高效地?cái)U(kuò)展Azure Stack HCI的系統(tǒng)內(nèi)存，將單節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)數(shù)量增加多達(dá)36%，不僅增加了Azure Stack ?HCI集群的虛擬機(jī)密度，同時(shí)顯著降低了成本。

總的來(lái)說(shuō)，全新的英特爾傲騰技術(shù)，在傳統(tǒng)內(nèi)存與存儲(chǔ)之間架起一座橋梁，不僅使數(shù)據(jù)中心效率與成本之間得到平衡，同時(shí)也可以讓新技術(shù)應(yīng)用變得更簡(jiǎn)單，并滿足多種內(nèi)存密集型工作負(fù)載，更好的幫助企業(yè)迎接數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。

從這個(gè)角度來(lái)看，在后疫情時(shí)代，追求數(shù)據(jù)中心更好的效率，同時(shí)降低成本帶來(lái)的挑戰(zhàn)，企業(yè)可以通過(guò)選擇英特爾傲騰持久內(nèi)存的“加持”，而它也能夠真正為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅提供更為強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。

申耀的科技觀察，由科技與汽車跨界媒體人申斯基（微信號(hào)：shenyao）創(chuàng)辦，18年企業(yè)級(jí)媒體工作經(jīng)驗(yàn)，專注產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)數(shù)字化、渠道生態(tài)以及汽車科技內(nèi)容的觀察和思考。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【观察】后疫情时代，数据中心效率与成本的“平衡术”的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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