寶德SSD服務(wù)器應(yīng)用于視頻網(wǎng)站的解決方案

近年來，三網(wǎng)融合趨勢(shì)顯現(xiàn)，視頻網(wǎng)站異軍突起，無論是P2P直播網(wǎng)站，BT下載站，還是本地視頻播放軟件，都將向影視點(diǎn)播擴(kuò)展作為自己的一塊戰(zhàn)略要地。影視點(diǎn)播已經(jīng)成為各類網(wǎng)絡(luò)視頻運(yùn)營(yíng)商的兵家必爭(zhēng)之地，寶德SSD服務(wù)器視頻解決方案局恰恰能提升視頻網(wǎng)站的專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，并從2008年起就在國(guó)內(nèi)SSD服務(wù)器解決方案領(lǐng)域居領(lǐng)先地位。

　　需求分析

　　網(wǎng)絡(luò)視頻內(nèi)容發(fā)布主要經(jīng)歷了幾種模式：傳統(tǒng)的內(nèi)容發(fā)布模式，CDN（Content Delivery Network）方式，P2P（Peer-to-Peer）方式以及CDN+P2P方式。從目前的現(xiàn)實(shí)來看，P2P無疑是目前視頻網(wǎng)站最為廣泛的技術(shù)應(yīng)用，而更有德國(guó)互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)iPoque稱，P2P已經(jīng)徹底統(tǒng)治了當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)，其中50－90%的總流量都來自P2P程序解決P2P技術(shù)問題也就成為了網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案的核心。

　　寶德研發(fā)部門經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的深入研究，推出CDN+P2P技術(shù)相結(jié)合的方法，并提出SSD（Solid State Disk，固態(tài)硬盤）視頻網(wǎng)站解決方案。使用SSD固態(tài)硬盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬盤，發(fā)揮SSD不需要傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)，沒有旋轉(zhuǎn)反應(yīng)、磁頭定位和搜索時(shí)間，因此SSD的數(shù)據(jù)訪問時(shí)間僅為幾十微秒數(shù)量級(jí)，而且并發(fā)讀寫能力達(dá)到每秒上萬次。

　　設(shè)計(jì)原理

　　SSD在視頻網(wǎng)站中的應(yīng)用方案應(yīng)該采用當(dāng)今最先進(jìn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，加上安全有效的方案設(shè)計(jì)，構(gòu)造一個(gè)提高系統(tǒng)緩存的視頻網(wǎng)站系統(tǒng)。當(dāng)你為視頻點(diǎn)播安排一臺(tái)服務(wù)器時(shí)，關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)就在于每秒隨機(jī)I/O. 你需要添加內(nèi)存來提高內(nèi)存命中率并減少I/O次數(shù)，或者需要添加磁盤以支持應(yīng)用程序所需的I/O速率。增加內(nèi)存的問題在于其線性成本――最新的DIMM成本和最初的DIMM的是一樣的，可價(jià)值卻僅呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)。由于工作量是隨機(jī)的，增加內(nèi)存僅能得到大約按照內(nèi)存平方根比例減少的I/O。所以考慮在成本及IOPS等多種因素后，建議采用SSD硬盤來取代普通HD硬盤。

　　解決方案

　　針對(duì)視頻網(wǎng)站需要提高緩存的實(shí)際需求，寶德設(shè)計(jì)了將服務(wù)器的普通硬盤更換為SSD硬盤的方案。

　　相對(duì)傳統(tǒng)硬盤，SSD硬盤巨大的并發(fā)讀寫能力足夠支撐網(wǎng)絡(luò)視頻業(yè)務(wù)需求，單位業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的性能提升使得設(shè)備投資減少、運(yùn)營(yíng)成本降低和運(yùn)營(yíng)能力提升。經(jīng)過傳統(tǒng)硬盤方案與SSD方案的對(duì)比測(cè)試，使用SSD網(wǎng)絡(luò)視頻解決方案之后，服務(wù)器的帶寬和并發(fā)連接數(shù)及業(yè)務(wù)能力分別提升8倍；每個(gè)節(jié)點(diǎn)可支撐的用戶數(shù)增加，節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少；服務(wù)器資源有效利用率提高，服務(wù)器數(shù)量減少，隨之IDC機(jī)房租用、運(yùn)維成本也相應(yīng)減少，使得整體運(yùn)營(yíng)成本降低60%以上。

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寶德PR2024S-SSD在2U空間內(nèi)，提供多達(dá)24個(gè)SAS/SATA熱插拔硬盤位，支持普通HDD碟式硬盤和SSD固態(tài)硬盤，最大提供24T數(shù)據(jù)空間，滿足多種大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸、高帶寬和I/O處理能力的高要求；SSD固態(tài)硬盤具有功耗低、穩(wěn)定性好、運(yùn)行速度快、抗震性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，并且固態(tài)硬盤運(yùn)行時(shí)散熱也更小、更加安靜。平均故障間隔時(shí)間可達(dá)到200萬個(gè)小時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速度比傳統(tǒng)硬盤快30-40倍。SSD硬盤具有的極高優(yōu)勢(shì)，能顯著提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的并發(fā)讀寫能力，解決網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用所遇到的硬盤性能瓶頸問題，提供用戶完美的網(wǎng)絡(luò)視頻體驗(yàn)。固態(tài)硬盤與普通硬盤對(duì)比分析（僅作參考）：

 

　　客戶收益

　　1）提升讀寫能力。SSD硬盤讀速度能夠大于250MB/s，寫速度能夠大于170MB/s，存取時(shí)間小于75us；IOPS（512byte random read）達(dá)到了35000次，每秒的I/O次數(shù)，是傳統(tǒng)硬盤無法比擬的，完全能夠應(yīng)付頻繁的數(shù)據(jù)寫入。由于閃存是有壽命期限的，因此 SSD采用了動(dòng)態(tài)平均寫入技術(shù)，使每一個(gè)塊都達(dá)到了擦寫10萬次的要求，進(jìn)行24小時(shí)不停擦寫，可以達(dá)到至少8年的時(shí)間。SSD顯著的高IOPS指標(biāo)，目前服務(wù)器只要被密集訪問困擾，把傳統(tǒng)機(jī)械硬盤更換成SSD，服務(wù)器的并發(fā)響應(yīng)速度提升了50~100倍。

　　2）節(jié)省成本。普通磁盤有較大容量而缺乏IOPS，因此，隨機(jī)IOPS密集型的工作負(fù)載中，隨機(jī)IOPS就成為了采用傳統(tǒng)磁盤的制約因素。而SSD擅長(zhǎng)IOPS。當(dāng)支持你的IOPS需求所需的磁盤成本大于能夠支持該應(yīng)用需求的SSD的費(fèi)用時(shí)，固態(tài)硬盤更具成本效益。如果文件非?；钴S，I/O寫操作頻繁，具有恢復(fù)日志和撤銷片段，那么SSD就是不錯(cuò)的選擇。如果在數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，恢復(fù)日志和撤銷片段影響了當(dāng)前磁盤的I/O性能，此時(shí)利用RAM就能迅速提高I/O性能，實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)。

　　3）環(huán)保降噪。傳統(tǒng)機(jī)械式硬盤在數(shù)據(jù)讀寫過程中，從尋道到定位數(shù)據(jù)都要借助電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行，從而耗費(fèi)大量的電量，15000轉(zhuǎn)硬盤功耗在18W。SSD固態(tài)盤在運(yùn)行當(dāng)中數(shù)據(jù)可以經(jīng)過I/O總線直接存儲(chǔ)，不需要復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，功耗極低，功耗在0.35W。

　　4）確保穩(wěn)定。SSD固態(tài)盤的抗沖擊可以達(dá)到1500G，抗震動(dòng)可以達(dá)到5G（7～2000HZ）。SSD低功耗和抗震動(dòng)從物理上確保了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，在SSD內(nèi)部集成ECC校驗(yàn)單元，可以進(jìn)行4bit/512Bytes，確保了在進(jìn)行大量數(shù)據(jù)交換或傳輸過程的正確性。此外，SSD支持各種RAID模式。內(nèi)部集成類似UPS功能，在突然斷電的情況下，內(nèi)部可以存留幾秒中的電流，將未寫完的關(guān)鍵數(shù)據(jù)寫入閃存中，確保了斷電引起的數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，大幅提升服務(wù)器存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能