本文從數(shù)據(jù)庫技術(shù)/信息技術(shù)基礎架構(gòu)的發(fā)展趨勢為切入點，結(jié)合用戶對信息系統(tǒng)高性能、高可靠、高擴展、易管理、兼容性等多方面的需求，結(jié)合浪潮服務器、intel CLX-R系列CPU、Optane SSD、IB網(wǎng)絡，詳細介紹浪潮inData一體機的產(chǎn)品知識，包括產(chǎn)品定位和特點、體系架構(gòu)、部署方案、關(guān)鍵特性、應用場景、可靠性和技術(shù)指標等內(nèi)容，旨在突出浪潮inData一體機產(chǎn)品獨有的亮點、應用場景以及為客戶帶來的價值。

　　當前的數(shù)據(jù)倉庫 (Data Warehouse) 市場因數(shù)據(jù)急劇增長而受到很大限制，數(shù)據(jù)量已突破 TB(terabytes) 變?yōu)?PB(petabytes)。如果用單一數(shù)據(jù)倉庫承載企業(yè)整體的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)倉庫必然會越來越大，數(shù)據(jù)的急劇增長必將影響系統(tǒng)性能，增加費用支出。當前 SAN(Storage Area Network) 環(huán)境下構(gòu)建的數(shù)據(jù)倉庫，其 I/O性能已遇到瓶頸，普通的存儲性能增長率不能反映數(shù)據(jù)增長率。而且 SAN 環(huán)境下的數(shù)據(jù)擴展存在局限，為解決擴展局限，用戶通常會采購高價設備，重新安裝數(shù)據(jù)庫遷移數(shù)據(jù)。過了一段時間，同樣問題再次出現(xiàn)，用戶不得不將數(shù)據(jù)備份到外部設備，以騰出空間。即用戶需要一個功能，解決今后數(shù)據(jù)不斷增長的問題。

　　inData數(shù)據(jù)庫一體機方案通過使用標準的X86服務器，采用軟硬件深度優(yōu)化、集成化的全冗余架構(gòu)，一體機中的存儲節(jié)點具備提供塊設備到計算節(jié)點的功能，內(nèi)置計算、存儲、互聯(lián)網(wǎng)絡、存儲網(wǎng)絡及分布式存儲管理軟件等一體化預集成。針對K-DB RAC架構(gòu)與環(huán)境，開發(fā)了特有的分布式計算與存儲架構(gòu)，總共分三層硬件體系：

　　

　　數(shù)據(jù)庫計算節(jié)點

　　浪潮inData數(shù)據(jù)庫一體機計算節(jié)點采用標準的X86服務器，數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)如K-DB RAC部署在多個計算節(jié)點上運行，主要用于數(shù)據(jù)庫計算且支持計算能力的水平擴展。

　　高速網(wǎng)絡層

　　在整體架構(gòu)中，通過使用冗余的56Gb/s的高帶寬Infiniband網(wǎng)絡與RDMA（遠程直接內(nèi)存訪問）協(xié)議，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。InfiniBand是一串行網(wǎng)絡技術(shù)，它繼承了目前多數(shù)開放系統(tǒng)服務器使用的PCI總線。作為一種低成本的系統(tǒng)及組件設計技術(shù)，InfiniBand串行總線/網(wǎng)絡被認為是增長很快網(wǎng)絡技術(shù)之一。

　　數(shù)據(jù)存儲節(jié)點

　　存儲節(jié)點同樣為標準的X86服務器，根據(jù)應用場景與對性能的要求，可以配置Intel Optane SSD 、PCIe SSD閃存卡、企業(yè)級SSD磁盤與大容量磁盤，為數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)存儲服務。如果用戶使用高性能、高帶寬、低延遲的SSD介質(zhì)，將會全面提升數(shù)據(jù)庫處力能力，消除數(shù)據(jù)庫IO性能瓶頸。存儲節(jié)點根據(jù)用戶的需要可以動態(tài)增加，性能與容量成線性增長。

　　imonotor智能監(jiān)控平臺

　　inData 數(shù)據(jù)庫一體機還為用戶提供了針對主機系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的可視化監(jiān)控管理平臺—imonotor。它可以有效幫助用戶的管理員了解整個系統(tǒng)拓樸圖、系統(tǒng)狀態(tài)、數(shù)據(jù)庫狀態(tài)與性能等核心指標。同時還可以根據(jù)用戶設定的閥值進行自動報警。

　　inData數(shù)據(jù)庫一體機依托自主研發(fā)的分布式存儲軟件，以軟件定義為核心，采用Share-Nothing的分布式架構(gòu)，實現(xiàn)計算節(jié)點與存儲節(jié)點之間的數(shù)據(jù)共享。

　　同時，將計算節(jié)點發(fā)出的高并發(fā)的IO請求發(fā)送到存儲節(jié)點中的存儲設備上。由于采用于RDMA協(xié)議，通過低延遲網(wǎng)絡傳輸， inData數(shù)據(jù)庫一體機的整體性能非常高。

　　

　　inData數(shù)據(jù)庫一體機除支持全閃存配置外，同時還支持混合存儲模式，將高性能PCIe SSD閃存卡配置為緩存，結(jié)合大容量企業(yè)級磁盤，加速數(shù)據(jù)讀取的同時提供大容量存儲空間。在系統(tǒng)中，當數(shù)據(jù)庫對后端存儲進行讀取操作時， PCIe SSD閃存卡都將會做為熱點盤，存儲經(jīng)常被訪問的“熱點數(shù)據(jù)”。不經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)則會存儲在大容量機械磁盤中以而節(jié)約成本。

　　inData高級特性-智能過濾

　　inData支持智能過濾 (Function Offloading)，大幅提高網(wǎng)絡使用效率，inData的存儲服務器不僅具有磁盤的 I/O 功能，還承擔部分數(shù)據(jù)庫業(yè)務，如可以處理簡單的過濾  (Filtering) 或投影 (Projection) ，提高了數(shù)據(jù)庫的性能。

　　

　　inData高級特性-智能緩存

　　inData利用閃存設備 (Flash Device) 進行 I/O 緩存分層，如

　　果硬件中有閃存設備 (Flash Device) 的話，可以利用它進行 I/O 分層，即閃存設備用作 I/O 緩存。在OLTP 環(huán)境下，反應速度極快。如果用戶愿意，閃存設備還可以像普通 HDD 一樣使用。

　　

　　inData高級特性-存儲索引

　　inData支持存儲數(shù)據(jù)映射 (Storage Data Map) 功能，大幅提高磁盤使用率，磁盤內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計值被訪問過一次后，訪問記錄會保存在內(nèi)存中，再次訪問該磁盤時，可以減少不必要的磁盤讀取。

　　

　　inData高級特性-列壓縮

　　inData將原來的行方向數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)改為列方向并進行壓縮，極大提高壓縮效率，而且根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問頻率不同，相互使用不同的壓縮方法。數(shù)據(jù)使用頻率越高，查詢速度越快，不常用的數(shù)據(jù)可以提高壓縮率。

　　

　　產(chǎn)品系列

　　根據(jù)用戶實際業(yè)務需要和存儲節(jié)點的不同配置，可以選擇不同產(chǎn)品系列inData2000,inData3000等。

　　inData可以設置并運行多個數(shù)據(jù)庫，指定各數(shù)據(jù)庫 I/O 資源使用的先后順序和使用率。各數(shù)據(jù)庫在一個 inData結(jié)構(gòu)下運行，依據(jù)各業(yè)務的重要性，調(diào)節(jié)對其的應答速度 inData提供多種產(chǎn)品規(guī)格，彈性配置：

　　計算節(jié)點數(shù)量≥2

　　存儲節(jié)點數(shù)量≥3

　　以下為默認配置 2*計算節(jié)點+3*存儲節(jié)點案例，具體配置可按需變更：

　　

　　浪潮inData數(shù)據(jù)庫一體機優(yōu)勢在于提升數(shù)據(jù)庫的性能，解決數(shù)據(jù)庫IO的性能瓶勁，提升企業(yè)業(yè)務處理能力。它可以充分滿足OLTP、OLAP與混合型工作應用場景，借助浪潮inData數(shù)據(jù)庫一體機，用戶可以進行大量數(shù)據(jù)庫的整合，提升系統(tǒng)運行效率，加速創(chuàng)新發(fā)展與快速響應業(yè)務對IT的要求。

　　

　　浪潮inData數(shù)據(jù)庫一體機的性能隨容量的增加而線性增長，可達到百萬級別IOPS、微秒級別的延遲與海量吞吐帶寬，同等配置下性能遠超傳統(tǒng)架構(gòu)產(chǎn)品，并且在保證同等性能的前提下，成本也遠低于傳統(tǒng)的小型機與高端存儲的方案組合，是替換傳統(tǒng)小型機與高端存儲的一體化解決方案！可以廣泛運用于公安、政府、能源、通信、金融、廣電、制造等的各行各業(yè)，為企業(yè)節(jié)約綜合成本的同時，創(chuàng)造更大的價值。