YH10:分布式存储解决方案zData

云和大数据时代的到来导致各行各业数据量的爆发，面对业务数据的日益剧增，企业的IT系统在性能、稳定性和扩展性等方面都面临前所未有的巨大挑战。如何有效应对云和大数据的浪潮去拥抱变化，成为企业迫切面临的问题。

数据驱动的时代，一切竞争的核心都会归结于IT系统的竞争，然而传统数据库系统架构面临以下困境：

1、中心化的存储系统成为I/O存取的瓶颈，扩展成本高昂

2、小型机+高端存储，成本高昂，相对比较封闭，扩展能力差。

3、复杂的系统带来部署及操作、运维和管理的复杂性

分布式存储解决方案zData

为更好地保障企业数据安全，数据一致性和业务连续性，同时能够低成本、灵活地进行系统扩展和变更，帮助企业实现云化的系统转型，云和恩墨专家团队基于多年的数据服务经验，研发出一套分布式存储解决方案 zData.

zData方案以x86服务器为基础，使用闪存卡、InfiniBand 交换机，为Oracle 数据库提供超高处理能力和IO吞吐量。

zData 超高性能指标

zData Light Storage存储软件可支持10000个设备，最大容量20P，最大支持1024个存储节点，单个节点支持设备数31，计算节点支持32个，资源池最大为64个，支持不同存储介质构成的存储资源池。高达超百万IOPS，吞吐量超过10GB/s。

由于采用开放的x86架构，以及高带宽和低延迟的InfiniBand网络，可以随时在线增加存储容量、存储节点和数据库节点，实现随时扩容，以及扩容后系统性能和处理能力的近线性增长。

zData方案以下面两种形态为企业提供优质服务：

分布式存储管理软件zData Light Storage

zData Light Storage 充分利用基于x86服务器的内部直连式存储来创建虚拟的、可扩展的 SAN，性能优于外部传统光纤通道 SAN，而成本和复杂性成倍降低。支持 InfiniBand 网络下的 RDMA 协议，大幅减少 CPU 占用的同时能够显著降低 IO 访问延迟，具有无可比拟的性能优势。

在基准测试下，三个存储节点的zData架构，可以实现近 100万 IOPS，以及超过10GB/s的吞吐量。

zData 数据库一体机

zData 数据库一体机是云和恩墨自主研发的超融合解决方案，通过高带宽、低时延的 InfiniBand 互联，将高性能X86服务器节点和以闪存为核心的分布式存储，实现了资源池化，动态资源与性能的线性扩展，配合具备多租户功能的数据库软件实现多租户集中管理、高可用性、可扩展性的云数据库服务，为用户企业解决当前性能瓶颈和未来的资源敏捷扩展问题，大幅改善用户企业管理和性能体验。

在满足企业高性能需求的同时，zData 数据库一体机实现了一站式交付，一键式部署，自动化运维，不但降低对IT人员的技能要求，而且大幅节省客户采购和管理成本，从而很好的解决了传统IT架构对企业所带来的一系列负面影响。另外，zData 可以轻松实现计算资源和存储资源随业务变化的多维动态发展、性能线性增长以及动态添加磁盘和存储节点需求。

资源池化实现快速部署和动态扩展

传统的IT系统扩展和变更从硬件的选购配置到数据库的安装，会带来高昂的时间和人力成本。现在基于zData的PaaS平台，能够低成本、低要求的实现数据库的部署、运维和扩展，通过zData分布式存储管理软件将资源池化，实现资源的按需分配和灵活回收。

zData架构特点：

1、多维动态扩展：计算节点和存储节点可以按需动态扩展，容量和性能线性增长 2、资源池化&云化 ：计算资源和存储资源池化，统一管理,按需分配扩展 3、高性能：x86服务器为基础、使用闪存卡、InfiniBand交换机实现高处理能力和IO吞吐量 4、安全&冗余：所有组件均有冗余，存储自动镜像及故障自动重构，无需人工干预和不影响在线业务。

zData的高可用实现

• zData数据的冗余和镜像

• zData存储故障数据迁移

• zData弹性多维度扩展

对于计算节点和存储节点的资源不足，都能够方便地进行动态扩展。计算资源可以随业务变化多维动态扩展，性能线性增长；存储资源可以随业务变化多维动态扩展，既可以动态添加磁盘也可以动态添加存储节点。

zCache缓存机制

基于zData的缓存机制zCache能实现以下功能：

支持writeback和直通模式 支持在线启动和关闭cache 支持自动/手动刷新脏数据 支持脏块的刷新频率和速度动态的控制

zMonitor监控软件

同时为了更好地监控分布式存储架构下的数据库运行状况和性能，专门针对zData light 一体机系统研发了zMonitor监控软件，能够专门对一体机资源性能可视化监控；对一体机所有组件一体化可视监控，自动拓扑图，多维度监控整个zData一体机性能。

zMonitor具有完备的告警功能，告警内容包含详细的系统事件告警功能，包含主机，数据库，硬盘寿命等；同时会自动发现和管理计算及存储资源；具有详细的日志及趋势分析功能。

zData架构的扩展：

• zData容灾：通过远程部署容灾中心，实现数据的多重防护
• zData备份：通过RMAN或者NFS，实现数据的远程备份中心

依托客户需求，打造场景化解决方案

zData方案在多个企业和单位有过最佳实践,以其高计算能力、高 I/O 能力、高可用能力、高可伸缩能力且极具稳健性的分布式存储架构，是具有高并发高IO需求的系统的最佳选择。在过去的实践中也得到证实和认可。

贵州交警

贵州交警某业务系统随着系统应用的深入和广泛，原有基础架构、数据架构规划和设计上的问题逐渐凸现出来，主要表现为业务数据爆炸增长、业务应用增多、系统响应缓慢、物理扩容达到瓶颈、设备达到服务年限。在经过zData一体机整合之后，整体用户体验得到了大幅改善，业务受理和办理效率均得到了用户赞誉。

性能提升效果：

1、整体性能提升18倍：重构前核心指标DBTIME每日最高单小时为3563.15，重构后每日最高单个小时指标为199.68，性能效果提升17.8倍。

2、I/O响应提升1000倍：重构前平均单次I/O请求时间为10.07毫秒，重构后平均I/O的请求时间缩短为0.01毫秒，I/O效率提升1007倍。

3、SQL性能提升117倍：考察违法审批报表SQL执行效率，重构前SQL执行需10206.1秒，重构后SQL执行完成只需87.07秒，执行效率提升117倍。