【阿里云】高性能计算存储解决方案

基于阿里云丰富的存储产品能力，助力 AI 、基因、自动驾驶、天文和能源等行业打造高性能计算平台，为计算引擎提供高吞吐、高 IOPS 和大容量的数据存储和管理能力，并提供线下、线上和混合云等多种架构设计，满足不同场景下的业务需求，快速支撑业务和提升市场竞争力。

方案架构
高性能计算存储解决方案
以高性能并行文件存储 CPFS 为核心，充分利用与 OSS 和 NAS 之间的数据分层流动， 与神龙、GPU和容器等计算产品无缝结合，为 AI、超算、仿真和生信等业务提供高性能计算存储解决方案。

可以解决的问题
海量业务带来的吞吐和 IO 性能瓶颈
传统文件存储无法弹性扩展性能和容量
运维需要重度参与数据管理和性能维护

方案优势
超高性能存储提高了计算资源的利用率
便于性能升级和容量扩展，减少运维管理成本
与云上无缝对接，数据冷热分层，降低成本

方案优势
部署方式灵活，支持混合云数据流转，架构弹性灵活
通过混合云 CPFS 存储和公共云 CPFS 的无缝对接，全方位满足不同业务部署需求，支持线下 CPFS 数据与云端 CPFS 等存储之间的数据自动流转，便于业务快速扩展和调整，也能充分利用云端计算资源，为业务带来更大的想象空间。


全分布式架构，满足业务高性能和高扩展性需求
通过元数据分布式存储管理、数据并行读写和定制客户端等设计，提供高带宽、高 IO和高扩展性的存储服务，支持 TB 级吞吐和百亿数量级文件管理能力，无需中断业务即可快速完成性能扩展，满足业务长期持续增长的需求。


接口协议丰富、统一命名空间和企业特性，业务无缝 对接
阿里云高性能存储支持 POSIX、SMB、NFS、Object 和 HDFS 等接口协议，统一文件命名空间（namespace），并支持数据分层、文件读写优化和双活等企业特性功能，可满足绝大多数业务系统快速对接，无需改造即可使用

应用场景

AI推理和训练场景

场景描述
将 CPFS 、NAS、OSS 和 ESSD 等多个存储产品组合与 GPU 云服务器、SCC、神龙 弹性裸金属等计算集群无缝对接。通过容器化部署服务实现资源弹性调度，提供超高吞吐和超高 IOPS 能力，支持混合云、线下和云上部署，快速构建AI基础环境。方案还发挥了云上和云下数据流转和生命周期管理等存储优势能力，满足快速高效计算和成本优化需求。
阿里云高性能存储在 AI 行业解决方案的优势
• 超高性能存储提高了计算资源的利用率
• 超强性能和容量扩展能力，减少运维管理成本
• 生命周期管理，与云上无缝对接，数据冷热分层，降低成本

影视渲染应用场景

场景描述
支持通过公共云 CPFS 或混合云 CPFS 存储对接线下 IDC 或云上搭建的渲染计算集群， 支持渲染计算集群通过多种协议读写存储系统，实现快速搭建渲染业务，并为渲染计算提供高吞吐、高并发和弹性扩容的能力，满足渲染业务快速扩容和简化日常运维工作。
阿里云高性能存储在影视渲染行业解决方案的优势
• 全分布式架构，超高吞吐和 IO 性能的存储提高了渲染计算效率
• CPFS 提供统一的命名空间，以一套存储对接海量的渲染计算节点
• 性能弹性扩展，与云端无缝对接，便于运维管理

工业仿真超算场景

场景介绍
支持仿真计算节点通过10G、25G、40G 或100G 高速网络与存储集群通信，满足与不同规格的客户端网络对接部署；CPFS 提供统一命名空间和定制客户端，满足计算节点高性能读写数据；提供日志实时监控和告警能力，支持性能在线弹性扩展，便于日常系统运维管理。
阿里云高性能存储在工业仿真超算场景的优势
•  高性能： 卓越的元数据管理、适配高性能计算的专业定制客户端、文件系统负载均衡读写
• 高可用：支持三副本和EC等冗余方式；具备快照、同步/异步复制、日志监控和数据修复能力，保证数据安全可靠
•  高可扩展性：全分布式架构，容量和性能弹性在线扩展，秒级故障检测和数据自动重建，便于运维管理和业务长期规划

最佳实践

某互联网直播企业
直播行业竞争日趋白热化，为实现差异化体验，该企业在内容审核和内容增强等业务中引入AI能力，借助阿里云计算和存储能力搭建AI训练平台，且结合使用OSS、NAS和CPFS，其中CPFS用作训练一级存储，为AI平台提供高性能存储，NAS和OSS作为二级存储存结果数据，整体上实现了分布式训练、数据分层存储和资源弹性伸缩，提升推理和训练效率。

某半导体研发企业
芯片仿真验证是芯片进入量产前的重要环节，该企业通过神龙 +CPFS 强强联合，解决传统自建 NAS 资源不能弹性伸缩、IO 及吞吐性能扩容难等问题，让存储成为 EDA 仿真计算的加速器，以优越的性能组合让仿真在短时间完成，把宝贵的市场竞争时间留给芯片设计环节，缩短产品上市周期。

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