在数字化、智能化转型日趋深化的当下，越来越多的企业需要快速、便捷的部署数字基础设施，集计算、存储、网络于一体并且可模块化无缝横向扩展的超融合架构，已然成为众多企业构建云数据中心以及边缘数据中心的首选。不过，在采用超融合架构进行大规模集群组网时，面对存储、迁移、数据备份、容灾等各种典型的流量业务场景，基于传统网络传输协议的i/o性能已难以满足海量数据并发的需求，运用更高效的网络技术最大化提升整体架构的性能，势在必行。
针对超融合大规模集群组网日趋凸显的i/o瓶颈，浪潮云海超融合全栈rdma架构融合传统虚拟交换机和rdma技术的特点，以灵活的i/o任务卸载机制和高效的rdma编程框架，存储网络性能相较于传统tcp/ip网络提升了三倍，iops性能可达200万+，数据迁移时间缩短1倍，带宽利用率提升30%以上，支撑企业快速开展云原生、商业智能、流程和运营优化等业务创新。
浪潮云海超融合全栈rdma架构：打造i/o“高速公路”
随着数据与算力需求的不断增长，集群组网规模不断扩大，高吞吐和低时延成为两个重要的关键诉求，rdma替换tcp已经成为业界的主流趋势。但是rdma替换tcp需要软硬件结合，实现从底层到上层、从硬件到系统的全方位产品与能力整合，才能最大化发挥技术价值。
浪潮云海超融合架构率先引领行业创新，通过深度融合传统虚拟交换机技术和rdma技术，从架构底层到应用层面实现了全方位的性能优化，开创了高效计算与传输的新模式，大幅提升超融合系统的性能与效率。
浪潮云海超融合深度优化驱动程序和rdma软件栈，建立底层硬件到系统内核协同工作机制，兼容多款rdma网卡硬件，并通过将大量i/o处理任务从cpu卸载至rdma网卡硬件，真正发挥rdma网卡的核心引擎作用，让流量、管理等多类任务可零拷贝、直接内存访问，有效减少对cpu资源的占用，最大化释放计算资源，用于支持核心业务负载。从底层内核态到上层用户态的关键管理组件全覆盖，显著提升存储、计算、备份与数据同步等关键网络连接的效率，实现对全场景、多样化业务的深度优化和加速。
高性能前后端网络，实现存储网络全链路i/o加速
在超融合架构下，承载各类业务应用的存储网络性能无疑是重中之重，前后端网络性能的好坏直接影响整体系统的iops能力。
浪潮云海超融合全栈rdma架构在前后端网络中实现了高效的数据传输，为分布式存储整个i/o链路提供高带宽、低延迟、全链路的rdma极致性能：前端网络支持iscsi over rdma、nvme over rdma等多种丰富的rdma协议为虚拟机提供卷服务，后端融合rocev2 rdma副本转发网络。
为了更好的释放存储网络的rdma性能，浪潮云海进一步优化了io_uring异步io编程框架，可高效地批量提交i/o请求，大幅降低系统调用次数，减少cpu上下文切换开销。同时，浪潮云海还自研了智能内核polling机制、cpu资源动态伸缩调度算法和负载均衡策略，不仅实现了更快的i/o响应和处理请求，提升了整体系统的响应速度和吞吐能力，还可根据实时工作负载自动调整资源分配。
经过多重优化的浪潮云海超融合全栈rdma架构，其存储网络性能相较于传统tcp/ip网络提升了三倍，iops性能可达200万+，大幅增强了系统的整体吞吐能力，为客户各类高并发业务提供性能更高、稳定性更好的网络支撑。
“四网通”，实现全场景性能提升
对于企业客户而言，除了需要高效的存储网络来确保业务的高性能、高可用和高可靠之外，关乎效率与安全的管理网络、备份网络、容灾网络和迁移网络的性能也非常重要。浪潮云海超融合全栈rdma架构实现对上述网络业务数据的高效传输，显著提升了数据传输效率和可靠性。
例如通过rdma网络使得备份和容灾操作能够在更短的时间内完成，减少了对业务系统的影响。同时，高压力重型虚拟机使用rdma网络进行脏页数据的迁移，相比传统tcp网络进行数据迁移，在迁移时间上缩短1倍时间，带宽利用率性能提升30%以上，使得虚拟机迁移更加快速和无缝，确保了业务的连续性和稳定性。
目前，浪潮云海超融合已全面采用rdma架构，在金融、公共机构、通信、教育、医疗、能源等多个行业实现应用，为大量行业应用场景提供兼具性能优势和经济效益的rdma解决方案，加速企业数字化、智能化转型。idc最新数据显示，2024年第一季度，浪潮云海超融合出货量同比增长45.23%，市场占比达16.17%，位居中国第一，以5倍业界平均增速领跑中国市场。（科文）
来源：光明网
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