隨著數字經濟蓬勃發展全球云服務市場持續穩健增長。根據Gartner統計，2021年全球公有云市場規模達到3307億美元，增速32.5%。Canalys數據顯示，2021年中國云基礎設施服務市場規模增長45%，達到274億美元。預計2026年中國市場規模將達到850億美元，五年復合年增長率為25%。

在智能化、數字化趨勢下，基礎設施市場增長強勁，如何降本增效，開拓創新業務是當前企業熱議的話題。繼推出ZNS SSD之后，浪潮存儲針對云服務市場推出了基于單根高速直通I/O虛擬化技術（Single-root I/O virtualization，簡稱SR-IOV）的自研企業級NVMe SSD產品，實現降本增效。

什么是SR-IOV？

SR-IOV，是一個外圍組件快速互連（PCIe）的標準體系結構。基于這種結構，上層系統的虛擬層可以對服務器存儲盤IO進行管理及共享。現如今隨著NVMe SSD的單盤容量不斷提高、IO性能越來越快(隨機讀達到100M IOPS以上)、主機CPU核數越來越多和能耗比要求的不斷增強，能夠消除軟件和虛擬化開銷的基于SR-IOV硬件I/O虛擬化解決方案迎來了廣闊的市場空間。

例如，某互聯網一線云服務供應商，可以提供不同的云硬盤出售服務，包括提供不同容量、帶寬、IOPS的QoS服務。一個宿主機支持多個提供SSD存儲服務的虛擬機，并且SSD的容量（50G/100G/150G等）可以由終端客戶(虛擬機的購買者)進行自主選擇，同時要求每個虛擬機都要保證服務質量。這就對SSD設置了技術“門檻”：其一SSD要實現性能隔離，每個Mini-SSD使用特定額度的性能且互不影響；其二SSD要能支持QoS控制，保證每個Mini-SSD性能負載均衡，讓多個Mini-SSD性能總和貼近一個完整SSD的性能。

針對互聯網用戶需求，浪潮存儲基于第二代自研PCIe 4.0 NVMe SSD實現I/O虛擬化（SR-IOV）功能，支持1個物理功能（PF）和127個虛擬功能（VF）。浪潮SSD能夠將主控所支持的1025個隊列和中斷，通過虛擬化管理命令動態地將資源虛擬化隊列（VQ）和虛擬中斷（VI）分配給不同的虛擬功能，每個虛擬功能支持65個虛擬隊列和虛擬中斷。同時浪潮SSD將整個SSD的用戶存儲動態分配為128個命名空間（Namespace），將其自由地關聯到不同的虛擬功能上，進行邏輯區塊地址（LBA）的隔離，保證每個命名空間的最大讀帶寬/寫帶寬、最大讀IOPS/寫IOPS。如下圖所示，

SR-IOV SSD架構圖

浪潮存儲自研SSD NS8600G2將NVMe SSD與SR-IOV結合，在多個虛擬機情況下進行物理資源共享，虛擬機可直接訪問硬件資源，降低宿主機的CPU利用率，充分發揮SSD的高性能。在虛擬化和云計算場景下，浪潮企業級SSD借助SR-IOV虛擬化技術可以減少用戶所需PCIe設備數量，同時使用NVMe SSD能夠實現多命名空間管理，不同命名空間分配給不同的虛擬主機，從而達到數據IO相互隔離和QoS性能保障的目標。

浪潮SSD通過將底層高速存儲介質和SR-IOV特性的結合，降本增效顯著，具體如下：

一是高QoS :無需軟件虛擬層或者硬件卡，算力與IO實現同路徑，延遲降低60%以上;

二是節約成本：節省主板PCIe插槽資源和額外PCIe卡的運維開銷，對比加速卡方案預估節約成本2K以上；

三是虛擬層精細化：云主機卸載CPU算力10%，支持多虛擬機環境下的SSD的空間隔離，虛擬化算力由各個SSD控制器承接，虛擬化管理更加精細精準。

近年來，浪潮存儲持續加大研發投入和創新，將底層硬件核心部件技術與用戶應用場景需求緊密結合，發揮閃存的高效、可靠、綠色優勢，以技術創新優化產品方案助力關鍵行業實現突破應用，全面釋放數據價值，加速數字化轉型。

審核編輯：湯梓紅