磁盘时延0.2-0.4ms！浪潮云海InCloud Rail V8.0实现超低I/O时延

浪潮云海InCloud Rail V8.0通过全链路I/O时延优化，在更高I/O输出能力的基础上降低I/O时延、保障I/O质量，虚拟磁盘时延波动稳定在0.2到0.4ms之间，更好保障用户关键业务运行。

金融交易、电商交易、航空预定、搜索引擎等I/O密集型应用，均需要通过IOPS和时延指标来评测性能，高IOPS和低时延同时满足的情况下，才能应对高并发且快速的数据访问。因此虚拟机是否能够同时提供高IOPS和低时延，已经成为关键业务应用能否云化的决定性因素之一。

InCloud Rail V8.0单虚拟机性能可达到60W IOPS，磁盘时延可稳定在0.2-0.4ms，可以稳定承载数据库、缓存、消息队列、搜索引擎等关键应用。

InCloud Rail V8.0对超融合全链路I/O层层拆解、分析、优化，形成“内核I/O加速”、“文件系统数据本地化”、 “高速互联协议”、“存储引擎并行化”、“存算系统优化”等核心技术，保障虚拟磁盘同时满足高IOPS和低时延。

1.内核I/O加速

虚拟磁盘的I/O时延取决于单个I/O的处理时延，传统VIRTIO方案，I/O请求需要通过QEMU的用户空间和内核之间的切换，有较高的时延开销，而Vhost技术的引入有效减少了I/O冗余调度和频繁的用户态与内核态切换，将时延控制在极低水平，大大提高了系统的响应速度。

2.文件系统数据本地化

基于文件系统和分布式存储布局的磁盘分布方案，为虚拟机的虚拟磁盘提供本地化的I/O访问，减少随机读场景的跨节点数据访问，提升虚拟机的随机读性能和响应速度。

dSAN创建LUN并将分布位置同步到文件系统，根据LUN在节点上的分布策略，集群文件系统为每个节点的分配器预先分配数据区域，在虚拟磁盘文件读写过程中优先从本地分配器分配分配数据空间。

3.高速互联协议

从前端iSER、NVMe over RDMA的存储传输协议，到后端RDMA互联传输，全程采用内存数据零拷贝技术，避免了数据在内存中的多次复制，极大地减少了数据传输的时间开销，降低了I/O时延。

4.存储引擎并行化

存储引擎基于io_uring异步化特性设计，同时在I/O栈引入分布式线程架构，通过线程的智能动态扩展，解决高并发时I/O对资源的争抢。存储引擎并行化加速I/O处理，充分发挥NVMe硬盘性能，保障I/O高并发时时延依然能够控制在极低水平。

5.存算协同优化

dSAN支持CPU动态扩展特性，能够智能地感知业务负载的变化，实时、动态地调整CPU资源分配，避免了因资源不足导致的性能瓶颈，而在业务低谷期又能合理减少资源占用。

采用大页内存池技术，有效减少了数据碎片化问题，通过将内存划分为更大的页，数据在内存中的存储更加连续，减少了内存寻址的时间开销，显著降低了时延开销。

基于NUMA感知的调度技术协同调度dSAN进程与资源，避免进程跨NUMA访问网卡、磁盘资源引入I/O时延。在C86、ARM架构下，基于NUMA感知的资源分配策略可提升超融合小块性能20%-30%。