摘要

英特爾®ISA-L技術即（Intel® Intelligent Storage Acceleration Library）智能存儲加速庫技術。在英特爾®至強™處理器系列下，使用ISA-L技術解決了TFS（騰訊文件系統）在運行時的性能瓶頸。實驗結果顯示采用ISA-L技術的TFS性能提升了2.5倍。

ISA-L 技術簡介

ISA-L 技術可幫助加速和優化基于英特爾® 架構 (IA) 的存儲，在存儲可恢復性、數據完整性、數據安全性提供優化，并加速數據的壓縮。具體可以實現如下功能：Raid、Erasure Code糾刪碼、CRC (cyclic redundancy check)、Multi-buffer Hashing (MbH)（包括MD5、SHA1、SHA256 和 SHA512）、加密功能、壓縮功能，其基本原理就是使用Intel CPU中的指令集對上述功能進行優化和加速，具體包括：INTEL AES-NI - 英特爾高級加密標準、INTEL SSE - 英特爾流式單指令多數據擴展、INTEL AVX/AVX2/AVX512 - 英特爾高級矢量擴展指令集系列。現在ISA-L已經開源，英特爾®會持續對開源版本進行維護，目前最新版本是v2.21 (2018/02/26)，具體可訪問：https://github.com/01org/isa-l 。

背景

在智能互聯網時代，數據以幾何級的速度爆炸增長，如何存儲并管理這些海量數據，是很多互聯網服務提供商面臨的一個難題。在這些不斷增長的數據中，大量數據例如圖片等都屬于不經常訪問，卻又不能刪除的，因為客戶依然隨時可能訪問這些數據。對于這類不常訪問的“冷”數據，通常的做法是把它們遷移到一個專為冷數據而設計的存儲系統。本文提到的就是一個英特爾®與騰訊合作的TFS冷數據存儲項目。

成立于1998年的騰訊公司是目前中國最大的互聯網綜合服務提供商之一，擁有QQ，微信，騰訊游戲等眾多互聯網明星產品，一直以來，騰訊始終在存儲技術、數據挖掘等技術領域投入巨大，致力于為互聯網用戶提供最佳的使用體驗。在這些產品背后， TFS是其眾多業務所需文件服務的核心系統。數億用戶的使用壓力使TFS面臨著巨大的計算性能，容量等方面的壓力。

挑戰

不同于傳統存儲系統，TFS冷存儲系統項目主要使用的是老舊系統中回收而來的處理器，這就使計算性能成為存儲系統的最大瓶頸。

為了在節省磁盤空間的同時保證可靠性，最初的TFS冷存儲項目采用如圖一所示的9+3糾刪碼（或擦除碼）方案。9+3是指每9份數據塊配以3份校驗數據塊，這樣可以恢復任意1-3份丟失的數據。

如此顯著的性能提升成功的滿足了騰訊在線系統的業務需求。值得一提的是英特爾®ISA-L技術已開放源代碼，因此騰訊在不產生任何成本的情況下就獲得了巨大的系統性能提升。

文章摘自英特爾精英匯

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