助力四川电信ABM存储系统优化“幕后英雄”是谁？

发表日期：2019-06-24 文章编辑：阅读次数：

众所周知，四川不仅是人口大省、也是经济大省，更是信息消费大省。以四川电信为例，截止目前该公司的手机用户数就已突破2800万；同时，光纤宽带、IPTV用户数也均突破1400万，一跃成为全球最大的IPTV单体运营商。

但是，高速增长的业务也对四川电信的各项支撑系统，尤其是位于核心的计费系统，提出了前所未有的考验和挑战。其中，计费系统中的核心网元余额管理中心（ABM）系统，其每日REDO日志数据归档量就高达3TB2，如此频繁密集的数据提交，无疑让四川电信旧有的ABM系统的存储平台倍感压力。

在此背景下，四川电信主动出击，并与英特尔联手，不仅将其旧有的ABM系统的存储平台以全新的Server SAN架构予以重构，还导入基于英特尔® 3D XPoint™ 技术，面向数据中心的英特尔® 傲腾™ 固态盘DC P4800X为其提供加速，这种全新的架构与全新产品的结合，实现了ABM系统存储性能突破的同时，也有效降低了四川电信的TCO成本。

从这个角度来看，四川电信与英特尔的深入合作，不仅为传统ABM系统基础设施架构的升级和建设提供了重要的借鉴和参考，也为更多的电信企业未来业务的探索与创新起到了很好的标杆作用。

四川电信的新挑战

作为电信计费系统的“数据大管家”，ABM系统在四川电信的业务处理流程中扮演着至关重要的角色。一方面，它存放了四川电信所有的话费余额、流量余量、用户信息、套餐定价、用户消费历史等重要数据；另一方面，它也是四川电信实施各类交叉优惠、业务融合的基础平台。

经过多年的发展，四川电信无论是用户数，还是业务类型都在不断的增加，由此也给这套系统带来了极大的挑战，我们可以从几个维度来做观察：

第一，从用户规模角度看，如今四川电信各类用户总数接近9000万，这些用户每个月各种话单的处理量都在千亿级别，这要求ABM系统能够提供稳定、可靠的支持；同时，这些业务对时效性的要求也越来越高，1天之内就要完成整个系统的话单出账。

第二，从业务类型角度看，四川电信过去几年面向市场相继推出了“抖音无线流量卡”、“9 元随心卡”等创新产品和业务，为用户带来了更多优惠和更丰富多样的消费选择。但这些新业务，也往往具有跨网络、多产品捆绑以及组合营销等特点，并涉及大量账务优惠产生的流量赠送、话费分摊、定向减免等数据，同样也对数据的实时性和准确性有非常严苛的要求。

第三，从系统架构角度看，四川电信ABM系统过去构建在Oracle实时应用集群（RAC）中，但其存储环境是部署在传统的SAN架构存储服务器上，并通过光纤通道（FC）存储协议与磁盘阵列相连接。

这种传统的架构如今已难以支撑四川电信的业务发展需求，导致ABM系统也面临着极大的挑战，一方面是受制于旧有系统的传统 SAN架构，REDO数据的提交依赖于FC存储协议，其在存储服务器和磁盘阵列之间提供的传输速率最高被限制在16Gbps；另一方面，这一指标也受限于存储设备的IO能力，在旧有系统中，REDO和数据文件均被存放在上一代固态盘产品中，其读写性能显然有待更进一步的优化。

不仅如此，对在安全性、可用性上有着“5个9”要求的电信级计费数据库应用ABM系统来说，能否高效、稳定和安全地对 REDO 数据进行操作，同样也成为了考量整个ABM系统能力的关键点。

不难看出，作为电信计费系统的“数据大管家”，ABM系统在四川电信的业务处理流程中扮演着至关重要的角色，它们不仅彼此关联、纷繁复杂，同样在方案升级和优化的过程中，如果措施不当，就可能“牵一发而动全身”，造成系统级灾难，其带来的严重后果不堪设想。

背后的“幕后英雄”

基于此，四川电信在与英特尔专家团队共同进行了严谨的技术方案论证后，大胆和前沿的采用了“新架构+新产品”的方式完成了ABM系统存储系统的全面优化。

据了解，新的四川电信 ABM 系统存储系统采用了全新的Server SAN 架构，并通过基于Infiniband标准的iSER存储协议进行互联，传输带宽达到了56Gbps4，远超旧系统。

同时，全新的Server SAN 架构还为四川电信运维团队带来了出色的扩展能力和便捷的运维管理。在系统上线后，四川电信只需要根据业务的发展步骤，计算出相应的存储、计算模块需求，并予以添加即可，无需再对存储系统进行繁琐地升级，这不仅能大大降低成本，也能有效降低运维复杂。

其次，在存储硬件的选择上，四川电信选择了英特尔® 傲腾™ 固态盘DC P4800X，来保障REDO数据的安全高效稳定操作。我们知道，REDO数据是ABM系统存储系统的生命线，在ABM系统的日常工作中，REDO 数据会将各类事务日志事无巨细地提交到存储系统予以留存，所以也具有高并发、数据量大、响应速度要求高等特点。

在四川电信的部署实践中，英特尔® 傲腾™ 固态盘DC P4800X的性能远远超出了用户的预期。数据显示，与同样部署在四川电信ABM系统中的英特尔® 固态盘DC P4500（基于 3D NAND 介质）相比，其IOPS是后者的 10 倍左右，此时从存储节点侧来看，其磁盘利用率仅上升 1% 左右。而在 FIO（一款IO测试工具）的测试中，当DC P4500磁盘利用率达到40%时，DC P4800X 磁盘利用率仍徘徊在20% 的低值。

在四川电信关注的log file sync等待事件指标上，英特尔® 傲腾™ 固态盘DC P4800X更是一举突破1毫秒大关，达到了惊人的0.7毫秒，仅为旧有系统的一半。同时，当面对海量级别的数据提交压力时，DC P4800X 不仅在 IOPS 指标上一骑绝尘，在抖动率上也远比DC P4500更加平滑，而这也正是 OLTP 业务非常看重的一点，成为四川电信ABM系统稳定高效运行的基石之一。

此外，英特尔® 傲腾™ 固态盘的另一项“杀手锏”，是为四川电信ABM系统提供了卓越的硬盘每日写入次数（DWPD）性能。目前，四川电信ABM系统每天的REDO数据在采用 ASM NORMAL 冗余方案后为 6TB，如果单盘容量为 350GB，则DWPD为5.7，而英特尔® 傲腾™ 固态盘 DC P4800X高达30的 DWPD 设计，则让用户能够放心地在固态盘的整个生命周期内尽情使用，彻底免除后顾之忧。

对此，中国电信股份有限公司四川分公司企业信息化部督导李华表示：“包括ABM 系统在内的计费系统，是中国电信满足全业务运营需求，应对智慧化运营模式，构建统一、融合的计费策略的重要基石。其核心存储系统性能的优劣，将直接影响到整个计费系统的工作效率。而全新的英特尔® 傲腾™ 固态盘 DC P4800X 的引入，不仅使我们系统的存储性能获得了显著提升，在稳定性上也表现优异，也让我们非常的满意。”

助力业务不断创新

值得一提的是，随着5G商用牌照的正式发放，四川电信也表示，未来将在智能网络、智能平台、智能应用、智能设备、智能家电等领域积极探索，推动大数据、人工智能、5G、极高清视频、电子信息、数字文创等数字核心产业的创新发展，促进四川产业数字化转型，全力迎接“5G智能+”时代到来。

显然，这对四川电信的ABM系统而言，同样也带来的新一轮的挑战。所以，接下来四川电信和英特尔的专家团队还将继续就就新架构、新产品在四川电信系统中的进一步的应用和优化，进行更深入的研究。

具体来说，在硬件配置和部署上，由于测试数据表明英特尔® 傲腾™ 固态盘 DC P4800X 在远端使用时，会带来一定的性能损失，因此英特尔团队将帮助四川电信把这款产品部署到本地使用，来提高性能表现。

与此同时，鉴于NVOF(NVMe over Fibre)存储协议在理论上会比iSER存储协议具有更低的系统开销和更好的性能表现，双方也将尝试将 NVOF 协议应用到四川电信 ABM 系统生产环境中去。

而在软件优化上，双方团队也将计划引入英特尔存储性能开发套件（英特尔SPDK）中的轮询机制（Polling mode），消除中断机制带来的性能影响，进一步提升系统性能。目前，双方团队正计划结合NVOF 存储协议来开展这方面的探索和实践。

全文总结，从四川电信ABM系统的案例中，我们可以看到英特尔® 傲腾™ 技术前所未有的将高容量、经济实用性和持续性结合在一起，由此打破了传统存储的瓶颈，有效支撑了四川电信核心计费业务系统的稳定性、可用性和安全性，也让其业务保持了不断的创新，让四川电信在数字化转型的新时代也完成了新突破与新跨越。

文章摘自英特尔商用频道

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