分布式存儲是當前企業構建高效、彈性數據底座的核心選擇，以滿足大規模數據存儲與應用需求。作為開源分布式存儲的領軍者，具備高擴展性、多協議支持和成熟生態的特點，是國內運營商、金融、頭部互聯網公司等各行業的首選存儲方案。

憶聯Ceph分布式存儲方案有如下優勢：

?       基于PCIe 5.0 ESSD，數據吞吐效率為上一代的2倍。

?       創新的智能多流技術，精準適配Ceph數據分布特性，性能優于同代際主流競品高至3.15%。

?       有效抑制寫放大效應(WAF)，優于同代際主流競品20%-32%。

方案將SSD預期壽命延長20%以上，實現性能、耐用性與可靠性三重突破，為云原生環境提供兼具超低延遲與超高一致性的存儲基礎設施，滿足企業級客戶對存儲系統全生命周期穩定性的嚴苛需求。

Ceph分布式存儲挑戰

Ceph通過RBD（RADOS Block Device）提供企業級塊設備服務，支持快照、克隆、精簡配置等高級功能。然而，在分布式存儲場景下，多副本數據一致性、網絡延遲及存儲介質性能瓶頸等問題，極易導致寫放大效應加劇，影響SSD壽命及系統穩定性。

傳統SSD在應對Ceph讀寫負載時，因冷熱數據識別效率低、垃圾回收（GC）策略僵化，導致寫放大系數居高不下，進而降低SSD壽命并增加時延。憶聯UH812a/UH832a通過智能多流技術，實現數據冷熱分類與IO路徑優化，從硬件層面突破這一瓶頸。

憶聯Ceph分布式存儲方案驗證

測試環境配置

測試驗證硬件配置如下：

CPU	Intel Xeon Gold 6430 *2
內存	256GB (32GB*8 DDR5)
存儲	系統盤：SATA (480GB*2) 數據盤：UH812a NVMe SSD（7.68TB*4）
網卡	2端口100GE以太網卡 每臺服務節點配置2張網卡，每臺客戶端配置單張網卡

測試驗證軟件配置如下：

操作系統	CentOS Stream 9
內核	5.14.0-229.el9.x86_64
Ceph版本	17.2.7 Quincy
FIO版本	3.27（帶rbd引擎）

圖1：Ceph組網規劃架構圖

測試方法

1. 創建存儲池與RBD卷。

?       創建1個RBD儲存池，配置3副本。

?       創建60個100GB RBD卷，占總容量21%。

2. 進行性能測試。

?       每個客戶端指定15個RBD，使用FIO工具向4個客戶端同時下發IO測試，指定rbd測試引擎，綁定CPU核以減少干擾。

?       用不同模型遍歷測試各種隊列深度（QD）時的Ceph性能，通過監控工具記錄服務節點與客戶端的IO、CPU、網絡數據。

3. 進行單節點WAF對比測試。

?       選取4塊不同友商的PCIe 5.0 ESSD，預埋數據將RBD空間順序寫2遍，4K隨機寫5小時。

?       采用JESD219業務模型連續測試47小時，同步監控各SSD的數據寫入量，計算WAF（NAND寫入量/主機寫入量）。

驗證結果與分析

性能表現

（1）隨機讀寫與混合讀寫性能

在3副本下，隨著QD數量的增加，IOPS迅速增加，時延增長緩慢，平均性能優于友商1%。

QD為32時，UH812a隨機讀IOPS突破175.5萬，時延穩定在1.1毫秒內；隨機寫IOPS突破19萬，時延穩定在9.9毫秒內。

QD為32時，UH812a混合讀寫IOPS超過50萬，時延約為20毫秒。

圖2：Ceph隨機讀寫性能測試結果

圖3：Ceph隨機混合讀寫性能測試結果

（2）順序讀寫性能

隨著QD數量的增加（QD在64之內），帶寬顯著增長，時延增長緩慢。QD為64時，UH812a順序讀帶寬超過56GB/s，時延為8.85毫秒，平均性能與友商持平；順序寫帶寬超過15.3GB/s，時延為32.88毫秒，平均帶寬超出友商3.15%，平均時延低于友商1.68%。

圖4：Ceph順序讀性能測試結果

圖5：Ceph順序寫性能測試結果

智能多流技術對WAF的優化

UH812a通過智能數據分類算法，將元數據、日志及用戶數據分配至獨立流，減少GC過程中的無效數據搬移。本次測試顯示：

?       WAF對比：UH812a WAF平均值1.78，低于友商A 25%（2.38）、低于友商B 32%（2.61）、低于友商C 20%（2.22）。

?       壽命提升：WAF降低使UH812a的DWPD有效利用率提升，預計壽命延長20%以上。

圖6：多友商WAF測試結果

憶聯UH812a/UH832a技術優勢總結

智能多流技術

UH812a/UH832a系列采用動態冷熱數據分層機制與多流協同控制技術，實現1.78超低寫放大系數（WAF），通過智能化的數據生命周期管理，顯著延長SSD使用壽命，對比各友商優勢明顯，為高負載企業級場景提供可靠的存儲保障。

性能一致性

UH812a/UH832a在混合負載及多副本部署場景中，憑借業界領先的時延控制與帶寬穩定性表現，有效保障業務SLA達標，關鍵指標波動率優于行業標準。

高可靠性

UH812a/UH832a通過融合分布式存儲副本策略與糾刪碼（EC）技術，并集成SPDK DIF/DIX的端到端數據完整性保護能力，構建了多層次數據防護體系，為業務系統提供符合工業標準的企業級端到端數據保護。

典型客戶價值

在不同領域，UH812a/UH832a可為運營商、互聯網、金融等行業客戶解決特定需求與技術挑戰，例如：

?       為運營商行業提升存儲效率、降低成本：智能多流技術使存儲資源的利用更高效，降低運營商存儲成本，而ESSD的使用壽命提升超過20%，進一步減少更換硬件的頻率與開支。

?       保障頭部互聯網公司業務連續性和用戶體驗：性能一致性確保關鍵業務的時延和帶寬穩定性，幫助大型互聯網公司在高并發情況下維持優質的用戶體驗，確保對最終用戶服務水平協議（SLA）的達成。

?       強化金融行業數據安全與合規性：多層次的數據防護體系，確保金融數據的安全性和完整性，幫助金融機構滿足嚴格的合規要求，降低數據泄露和損失的風險。

結論

憶聯PCIe 5.0 ESSD借智能多流技術與深度Ceph優化，在分布式存儲場景中展現出卓越性能與穩定性。WAF指標顯著優于主流競品，大幅提升企業存儲效能超過20%，是構建新一代高度可擴展的分布式存儲系統的理想選擇。