大數據時代，數據成爆炸式增長，數據總量ZB級，對我們的IT系統提出了更大的容量存儲能力和更高的系統性能要求。華為OceanStor N9000存儲系統(以下簡稱N9000系統)采用Scale-Out架構，通過服務器的集群方式構建，可自由橫向擴展，提供統一命名空間，這個統一的命名空間可以提供高達170GBps的總帶寬，超過300萬的OPS，以及很低的時延。N9000系統是如何達到這樣的卓越性能的呢?

SSD加速

在一個系統中，我們把用來描述數據的數據稱為元數據，元數據管理真正的數據。元數據的特征是數據量不大，但訪問頻繁且離散。我們在并發訪問數據的時候，需要先訪問元數據，以獲得數據的大小，路徑等信息再通過這些信息訪問數據的內容。傳統機械硬盤，順序訪問性能可達100MB級別，但小文件隨機訪問的性能極低。用傳統機械硬盤來存儲元數據，元數據往往就成為了整個系統的性能瓶頸。

近幾年固態硬盤(SSD)技術突飛猛進，SSD存儲小文件隨機訪問的性能有目共睹。就存儲介質而言，SSD以其高性能引領著存儲行業的變革方向。但它同時也面臨著高成本和低容量的尷尬困境，而這恰恰是傳統硬盤的長項。就目前SSD的發展程度，在大數據時代，面對大容量和低成本的要求，所有場景全部采用SSD的方案是不現實的。

N9000系統基于分布式架構，數據和元數據分開管理，系統智能控制元數據的分布位置。同時，N9000系統的高性能節點配置SSD。這樣，N9000系統把元數據存放在SSD上，數據放在機械硬盤上，既能提升整系統性能，又能提供大容量空間，還能保持低TCO。

N9000系統不僅僅可以把元數據放在SSD上，加速元數據訪問速度，還能自動識別小文件，和熱門數據，并自動把部分小文件和熱數據放在SSD上。當SSD空間滿的時候，N9000通過自動的冷熱文件識別，把一部分近期被訪問可能性較低的文件轉移到SATA或SAS盤上。這樣的設計可以讓資源得到充分的利用。

SSD的空間容量畢竟有限，只能放置部分元數據和數據，絕大部分數據都放在傳統的，讀寫性能比SSD低很多的機械硬盤上。如果要保證整系統的高性能，僅僅依靠SSD加速還不夠。緩存，一直以來，也是用來提升性能的一大法寶。

全局緩存

在一個系統中，數據通常情況下讀要比寫的頻率高，提升數據的讀性能，能顯著提升整系統性能。數據從緩存中讀出，比從硬盤讀出快很多倍。傳統的做法是盡可能加大節點的緩存，但單節點的緩存總是有上限的。而且傳統集群服務器的緩存往往是各自為政，同一塊數據有可能被多個節點的緩存分別進行緩存處理，隨著節點的增加，緩存命中率不會得到提高，磁盤的讀性能得不到改善，數據的一致性保證機制也會非常復雜，進而消耗過多的系統資源。

N9000系統作為一個分布式，share nothing架構的系統，每個節點都對外提供服務。N9000系統采用全局緩存模式，把所有單節點的緩存聯合起來，整合成一個大緩存池，從任一節點訪問，讀寫均可以在全局緩存池中作統一的命中處理。N9000最高可以擁有超過4TB的超大緩存，大大提高緩存命中率，減少讀盤次數，降低訪問時延，提升系統并發度、進而提升整系統性能。

把所有單節點的緩存整合成一個統一的全局緩存池，需要通過系統的內部網絡來完成數據的交換，如果內部網絡性能差，時延大，必然影響整體的系統性能。

高速的網絡互聯

隨著網絡技術的不斷發展，萬兆以太網出現，讓用戶既擁有高速網絡，又擁有以太網的簡單管理。N9000系統支持高速10GE以太網，每個節點可以支持4個10GE端口和4個1GE端口， N9000在低時延、高帶寬、高并發的場景下都可以獲得卓越的表現。

隨著近幾年Infiniband技術趨于成熟，多并發鏈接，高達40Gbps的帶寬，時延低。在一些對性能要求苛刻的場景，Infiniband能夠帶來更高的性能。但Infiniband目前成本還比較高，這是CIO們需要抉擇的地方。

N9000系統同時支持高速10GE以太網和InfiniBand網絡，適配用戶不同的組網需求。通過節點間高速互聯，盡可能降低系統內部時延，從而對外提供卓越性能。

并行訪問

傳統的NAS系統一般采用單NAS引擎Scale-up的方式擴展容量，所有的并發訪問都需要經過NAS引擎，傳統的NAS系統，NAS引擎往往成為系統的性能瓶頸。

N9000使用多臺相對廉價的x86服務器組成一個Scale-out的集群，通過負載均衡，每個訪問均勻地被發往各個服務器，這大大提高了N9000并發訪問的能力，其處理能力隨著集群規模的增大而線性增長，避免了性能與容量不匹配的尷尬。這也使得N9000可以使用較低配置的硬件達到傳統高端NAS的性能指標。

華為OceanStor N9000存儲系統還通過細粒度鎖，負載均衡，分級存儲等，為用戶提供卓越性能。技術永無止境，追求永無止境。華為OceanStor N9000存儲系統在技術上不斷創新，為客戶提供業界領先的性能，滿足媒資，高性能計算等場景的需求。