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打破傳統(tǒng)物理機(jī)限制，支持RSSD云盤(pán)、可分鐘級(jí)交付的UCloud裸金屬物理云2.0上線(xiàn)

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摘要：從年起，便開(kāi)始積極探索基于的高性能裸金屬物理云方案，并在今年上半年成功上線(xiàn)裸金屬物理云。存儲(chǔ)方面，通過(guò)控制面仿真設(shè)備，數(shù)據(jù)面借助芯片高速轉(zhuǎn)發(fā)，并通過(guò)基于無(wú)損網(wǎng)絡(luò)連接后端分布式存儲(chǔ)集群，為裸金屬物理機(jī)接入靈活可擴(kuò)展的云盤(pán)服務(wù)。

近年來(lái)，云主機(jī)因其彈性、易用、低成本優(yōu)勢(shì)逐漸成為企業(yè)部署業(yè)務(wù)的首選，但有些對(duì)業(yè)務(wù)性能要求極高的企業(yè)依然會(huì)選擇使用獨(dú)享的物理機(jī)。傳統(tǒng)的物理機(jī)固然具備天然的高性能和強(qiáng)隔離特性，實(shí)際上卻由于部署流程冗長(zhǎng)、靈活擴(kuò)展性較差而難以滿(mǎn)足企業(yè)高速發(fā)展的業(yè)務(wù)需求。

為此，UCloud于近期全新上線(xiàn)了裸金屬物理云2.0，兼具物理機(jī)的高性能與虛擬機(jī)的彈性。其系統(tǒng)盤(pán)和數(shù)據(jù)盤(pán)均支持基于RDMA網(wǎng)絡(luò)的RSSD云盤(pán)，取代了原有的本地磁盤(pán)，IOPS最高可達(dá)40萬(wàn)；后端為分布式三副本存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)更加安全可靠，且支持分鐘級(jí)裝機(jī)、磁盤(pán)在線(xiàn)擴(kuò)容與故障遷移；網(wǎng)絡(luò)性能采用bonding后達(dá)到了40Gbps水平；同時(shí)其無(wú)虛擬化開(kāi)銷(xiāo)，用戶(hù)仍然完全獨(dú)享資源，保證了物理隔離與性能獨(dú)享。
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從基于網(wǎng)關(guān)到基于BlueField智能網(wǎng)卡的裸金屬物理云1.0

如何為大量云計(jì)算租戶(hù)提供高吞吐、低延遲的物理網(wǎng)絡(luò)和虛擬化網(wǎng)絡(luò)是UCloud自成立以來(lái)就在不斷攻克的命題。最初基于網(wǎng)關(guān)的傳統(tǒng)物理云解決方案存在過(guò)于昂貴，萬(wàn)兆網(wǎng)卡已無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展需求，還存在VPC網(wǎng)關(guān)的帶寬瓶頸，部署不夠靈活，不支持計(jì)算、存儲(chǔ)分離等限制。

從2018年起，UCloud 便開(kāi)始積極探索基于NVIDIA BlueField DPU的高性能裸金屬物理云方案，并在今年上半年成功上線(xiàn)裸金屬物理云1.0。
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UCloud基于NVIDIA BlueField DPU研發(fā)的裸金屬物理云1.0，通過(guò)DPU集成的多核ARM CPU快速將物理云基礎(chǔ)架構(gòu)軟件從x86遷移到DPU中，滿(mǎn)足了物理云客戶(hù)高帶寬、低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)需求，并使用 NVIDIA ASAP2 技術(shù)，將OpenvSwitch Kernel和GRE隧道硬件卸載到DPU，實(shí)現(xiàn)了物理云用戶(hù)無(wú)縫接入NVGRE Overlay虛擬網(wǎng)絡(luò)，UCloud 也成為首家應(yīng)用此技術(shù)的公有云廠(chǎng)商。

裸金屬物理云1.0 廣泛服務(wù)于大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等場(chǎng)景，并經(jīng)受住雙十一大考，收獲了用戶(hù)廣泛的使用好評(píng)。其中某客戶(hù)采用裸金屬物理云1.0搭建的大數(shù)據(jù)集群已達(dá)到200臺(tái)規(guī)模。

搭載RSSD高性能云盤(pán)的裸金屬物理云2.0

裸金屬物理云2.0繼承了1.0版本的優(yōu)點(diǎn)，在取代原先傳統(tǒng)物理云獨(dú)立網(wǎng)關(guān)的模式，打通公有云網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，內(nèi)網(wǎng)帶寬也實(shí)現(xiàn)了升級(jí)，采用bonding后可達(dá)到40Gbps水平。
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存儲(chǔ)方面，通過(guò)控制面仿真NVMe設(shè)備，數(shù)據(jù)面借助ASIC芯片高速轉(zhuǎn)發(fā)，并通過(guò)UDisk基于 RoCEv2無(wú)損網(wǎng)絡(luò)連接后端分布式存儲(chǔ)集群，為裸金屬物理機(jī)接入靈活可擴(kuò)展的RSSD云盤(pán)服務(wù)。經(jīng)測(cè)試，裸金屬云盤(pán)可以達(dá)到約40萬(wàn)IOPS的高吞吐，真正實(shí)現(xiàn)靈活性與性能的兼顧。

裸金屬物理云2.0 VS 傳統(tǒng)物理機(jī)
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由以上對(duì)比表可見(jiàn)，裸金物理云與傳統(tǒng)物理機(jī)一樣，都是獨(dú)享物理機(jī)且無(wú)虛擬化耗損。傳統(tǒng)物理機(jī)的問(wèn)題十分明顯：首先，傳統(tǒng)物理機(jī)從控制臺(tái)申請(qǐng)到裝機(jī)完成動(dòng)輒需要半小時(shí)，致使業(yè)務(wù)擴(kuò)容效率不高；其次，內(nèi)網(wǎng)帶寬只有10G，導(dǎo)致諸如大數(shù)據(jù)等高網(wǎng)絡(luò)并發(fā)的業(yè)務(wù)經(jīng)常會(huì)面臨網(wǎng)絡(luò)性能瓶頸；本地磁盤(pán)不支持后續(xù)擴(kuò)容，導(dǎo)致業(yè)務(wù)若有擴(kuò)容需求只能新建服務(wù)器；在數(shù)據(jù)備份安全策略上，由于傳統(tǒng)物理機(jī)依賴(lài)于本地RAID，使磁盤(pán)故障通常會(huì)影響業(yè)務(wù)，且磁盤(pán)數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)更高。

針對(duì)傳統(tǒng)物理機(jī)的這些限制問(wèn)題，裸金屬物理云2.0從多個(gè)角度進(jìn)行逐一擊破：
1.實(shí)現(xiàn)免裝機(jī)流程：操作系統(tǒng)會(huì)在云盤(pán)預(yù)安裝好，秒級(jí)直接拷貝鏡像副本；
2.分鐘級(jí)物理機(jī)交付：操作系統(tǒng)云盤(pán)即用即掛載，只有服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)間；
3.故障恢復(fù)時(shí)間快：當(dāng)服務(wù)器故障時(shí)，只需將云盤(pán)掛載到另一臺(tái)服務(wù)器啟動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)別的快速恢復(fù)使用；

  1. 彈性易擴(kuò)容：相比本地磁盤(pán)，RSSD云盤(pán)可隨時(shí)快速進(jìn)行磁盤(pán)擴(kuò)容，最高支持32T*20；
  2. 數(shù)據(jù)安全可靠：后端采用分布式存儲(chǔ)集群提供三副本，數(shù)據(jù)可靠性高。且未來(lái)將支持UCloud的數(shù)據(jù)方舟服務(wù)，數(shù)據(jù)可恢復(fù)到任意一秒。

除此之外，裸金屬物理機(jī)還可享有云主機(jī)的各項(xiàng)能力，支持與其他云產(chǎn)品直接互聯(lián)互通，構(gòu)建虛擬專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)；通過(guò)Web界面的管理控制臺(tái)，降低了用戶(hù)的使用門(mén)檻。

UCloud裸金屬物理云的推出，可以解決一些對(duì)計(jì)算性能、數(shù)據(jù)安全性要求較高的企業(yè)用戶(hù)需求，特別適用于核心的數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)、大數(shù)據(jù)分析、金融證券等場(chǎng)景。目前裸金屬物理云2.0產(chǎn)品已在北京二可用區(qū)B公測(cè)上線(xiàn)，后續(xù)更多可用區(qū)發(fā)布敬請(qǐng)期待～

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