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TOS 加速器(TOS accelerator)
加速器概述
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加速器概述
随着 AI、大数据分析等新一代信息技术的快速发展,企业对数据访问延迟、吞吐量等能力提出了更高的要求。在此背景下,TOS 推出 AZ 级别的加速器功能,将 TOS 中的高频访问文件缓存在 NVMe SSD 高性能存储介质上,支持毫秒级延迟的快速响应和高吞吐量的数据传输能力,满足业务性能需求。​
功能介绍​
TOS 加速器深度融合了 TOS 对象存储服务,提供与标准 TOS 完全一致的数据强一致性保证和原生接口体验,并支持纯读缓存和读写缓存两种模式,满足不同业务场景下的性能与成本需求。​
  • 纯读缓存模式:适用于读密集型业务,通过缓存热点数据,大幅提升数据读取性能。不支持写加速,写入请求将穿透至后端持久化存储。 ​
  • 读写缓存模式:适用于读写混合或写密集型业务,写入数据将直接进入高速缓存并异步沉降至后端,实现读写双重加速。​
功能优势​
TOS 加速器具有低时延、高吞吐能力、高性能密度、数据强一致性、弹性伸缩、存算分离、多种预热策略和免费数据流动带宽等优势。​
  • 低时延 ​
  • 数据和客户端处于同一可用区,且采用 NVMe SSD 高性能存储介质,为业务提供个位数毫秒级的下载延迟。 ​
  • 高吞吐能力 ​
  • TOS 加速器的带宽随容量线性增长,提供高达百 GB/s 的突发吞吐能力,为业务提供流畅稳定的数据传输保障。 ​
  • 高性能密度 ​
  • 纯读缓存模式下,TOS 加速器提供最高 300MBps/TiB 的容量性能密度。 ​
  • 读写缓存模式下,TOS 加速器提供最高 125MBps/TiB 的容量性能密度。其中纯读场景提供最高 125MBps/TiB 的容量性能密度,纯写场景提供最高 42MBps/TiB 的容量性能密度。 ​
  • 数据强一致性 ​
  • 当 TOS 上的数据发生变化,通过加速器读取数据时,加速器会自动重新加载新数据,确保始终获取到最新的数据。 ​
  • 弹性伸缩 ​
  • 加速器缓存容量和预置带宽可以灵活地扩容或缩容,适应业务快速变化。扩容立即生效,缩容支持每小时修改 1 次,单次缩容限制 100TiB,删除即视为缩容操作。​
说明​
单次最大缩容限制仅适用于纯读缓存模式加速器。​
  • 存算分离 ​
  • 与计算服务器上的缓存空间不同,TOS 加速器可以脱离计算服务器独立运行,支持在线调整缓存空间大小和性能。 ​
  • 多种预热策略 ​
  • TOS 加速器提供多种预热方式,包括写时预热、读时预热、同步预热和异步预热,满足不同业务场景的预热需求,提升访问效率。 ​
  • 写时预热:仅读写缓存模式可用,默认开启且不可配置。客户端写数据时,直接将数据写入到加速器中。 ​
  • 读时预热:如果访问的数据在加速器中不存在,则会从 TOS 读取数据返回给客户端,同时写入到加速器。默认开启,不可配置。 ​
  • 同步预热:仅纯读缓存模式可用。通过加速域名写入数据时,数据将同时写入到加速器和 TOS 中。具体操作,请参见创建加速器。​
  • 异步预热:执行预热任务,将目标数据提前写入到加速器中。具体操作,请参见创建预热任务。​
  • 免费数据流动带宽 ​
  • TOS 加速器提供免费的数据流动带宽,不会占用您账号下的 TOS 内网带宽配额,便于您的加速器与 TOS 进行数据交互。​
使用场景 ​
TOS 加速器为业务应用提供了高性能访问、弹性扩展的能力,适用于大带宽、数据重复读的场景。 ​
  • 高写吞吐需求 ​
  • 在大模型训练场景中,Checkpoint 文件写入需要极高的吞吐量。可利用读写缓存加速器,提升吞吐能力,为客户提供更高效的数据写入体验,可立即恢复训练。 ​
  • 中间数据极速缓存需求 ​
  • 在大数据计算框架中,读写缓存加速器可以作为 MapReduce 框架的 ETL 任务的高性能缓冲区,能够提供高读写性能。任务训练完成后,该缓存数据即可被淘汰。 ​
  • 模型训练和推理 ​
  • 开发机等非正式训练或训练前数据生产阶段,需要高带宽、高 QPS、但对时延相对不敏感(接受个位数毫秒时延),可利用加速器获得更好的成本及性能体验。 ​
  • 模型训练或推理阶段,需要高带宽、高QPS、且对时延要求高,一般主要使用近计算侧高性能缓存产品。但由于计算服务器缓存空间有限,当近计算侧缓存空间不足时,需要更快的数据流动效率,此时 TOS 加速器可以作为二级缓存,加速一级缓存读取 TOS 的效率,减少缓存空间不足带来的影响。 ​
  • 大数据分析加速 ​
  • 大数据分析场景下对数据进行查询分析时,数据量通常非常庞大,不确定数据查询范围,且对时效性要求较高。TOS 加速器可以将 TOS 上的数据提前加载至缓存,减少分析延迟,提升分析效率。 ​
  • 数据渲染 ​
  • 在特效渲染、游戏场景制作等渲染类场景,通常需要高 QPS 以确保流畅的用户体验,TOS 加速器可以将 TOS 上的海量素材提前加载至缓存,提升数据访问性能,满足小文件场景下高 QPS 的需求。​
工作原理​
TOS 加速器通过智能的缓存管理和数据流转机制,在对业务透明的情况下,实现数据访问加速。其核心工作原理依据不同的缓存模式而有所区别。​
纯读缓存模式​
纯读缓存模式下,加速器作为后端 TOS 存储的透明缓存层,专注于提升数据读取性能。​
​​​
读请求​
TOS 加速器通过纯读缓存模式提高数据读取性能,具体的读请求访问流程如下:​
  1. 客户端通过加速域名向加速器发送读请求,该请求会自动转发到 TOS 加速器。​
  1. 收到读请求后,TOS 加速器会从缓存空间中查找数据。​
  • 如果加速器中存在该数据,则直接返回给客户端。​
  • 如果加速器不存在该数据,则从 TOS 中读取数据返回给客户端,同时写入到缓存空间。​
写请求​
TOS 加速器的纯读缓存模式下,写请求并没有加速效果,所有写请求会穿透加速器,直接写入后端的 TOS 标准存储中,确保数据的持久化。此过程不占用缓存容量,也不会获得写加速。您可以通过同步预热或异步预热策略,将写入的数据主动加载到缓存中。​
缓存数据淘汰​
如果缓存空间已满,则根据数据热度淘汰缓存空间中的低热度数据。​
读写缓存模式 ​
在读写缓存模式下,加速器不仅加速读,更通过“前台写缓存、后台异步沉降”的机制,显著降低写入延迟。 ​
​​​
读请求​
读写缓存模式下的读流程与纯读模式基本一致。无论是刚写入缓存、尚未沉降的数据,还是已沉降并作为读缓存存在的数据,都可以被高速读取。当对象在后端被更新时,缓存会自动失效,确保始终读取到最新版本的数据。 ​
写请求​
  1. 客户端通过加速域名向加速器发送写请求,数据被同步写入加速器中。一旦写入成功,客户端即可收到成功响应,实现极速写入。 ​
  1. 数据写入缓存后,加速器异步地将数据“沉降”到 TOS 标准存储中,完成最终的持久化。 ​
缓存数据淘汰​
根据配置的过期时间,淘汰缓存空间中已完成沉降的过期数据。​
性能指标​
TOS 加速器提供两种灵活的性能模式,以满足不同业务负载的需求。性能(带宽和 IOPS)与加速器的缓存容量或使用容量紧密相关。​
加速器性能计算方式如下表所示。 ​
​
加速器模式​
适用场景​
性能计算方式​
纯读缓存模式(预购容量) ​
读密集型场景,如大数据分析、AI 推理、热点内容分发。 ​
加速器性能与您预购的缓存容量正相关,缓存容量越大,性能越高。 ​
读写缓存模式(弹性容量) ​
写密集或读写混合场景,如 AI 训练 Checkpoint、高频数据生产与消费。 ​
加速器性能分为基线性能和预置性能。 ​
  • 基线性能:与您在 TOS 加速器的实际存储容量相关,存储容量越多,免费获得的基线性能越高。​
  • 预置性能:您可以额外购买预置性能包,以获得远超基线的高性能,满足突发或持续的高性能需求。 ​
​
加速器性能指标说明如下表所示。​
​
性能指标​
纯读缓存模式​
读写缓存模式​
加速器容量​
50GiB - 200TiB。 ​
如果您的业务有更大的加速器缓存容量需求,请提交工单。 ​
上限为 10PiB。 ​
如果您的业务有更大的加速器缓存容量需求,请提交工单。 ​
加速器带宽​
通过加速器读取数据时,数据缓存命中情况下,所能达到的最大带宽,计算公式如下: ​
Max{600MB/s,0.3MB/s/GiB × 加速器容量(GiB)}​
例如,加速器容量为 3000GiB,则加速器最大读带宽为 900MB/s。 ​
读带宽最大值为 60GB/s,如果您的业务有更大加速器读带宽需求,请提交工单。 ​
说明​
纯读缓存模式默认不写入加速器,不产生加速器写带宽。纯读缓存模式写入受到 TOS 的内网上传带宽以及数据流动带宽共同影响,内网上传带宽详细介绍,请参见约束限制。​
读写缓存模式加速器带宽包含基线带宽和预置带宽两部分,计算公式如下: ​
  • 基线带宽:Max{600MB/s,0.125MB/s/GiB × 缓存数据容量(GiB)},最大值为 30GB/s。 ​
  • 预置带宽:支持按需购买预置带宽,最大值为 120GB/s。​
  • 加速器带宽:Max{基线带宽,预置带宽}。 ​
读、写带宽共享加速器带宽: ​
  • 100% 读上限:等于加速器带宽,取值范围为 [600MB/s, 120GB/s]。 ​
  • 100% 写上限:加速器带宽 × 1/3,取值范围为 [200MB/s, 40GB/s]。 ​
例如,加速器使用容量为 3000GiB,预置带宽设置为 90GB/s,则加速器带宽为 90GB/s,100% 读上限为 90GB/s,100% 写上限为 30GB/s。 ​
如果您的业务有更大加速器读带宽需求,请提交工单。 ​
加速器 QPS​
通过加速器读取数据时,数据缓存命中情况下,所能达到的最大 QPS,计算公式如下: ​
加速器带宽(MB/s) × 30​
读 QPS 最大值为 30 万,如果您的业务有更大加速器 QPS 需求,请提交工单。 ​
说明​
纯读缓存模式默认不写入加速器,不产生加速器写 QPS。 ​
读写缓存模式加速器 QPS 计算公式如下: ​
加速器 QPS:加速器带宽(MB/s) × 30​
读、写 QPS 共享加速器 QPS: ​
  • 100% 读上限:等于加速器 QPS,取值范围为 [1.8 万,90万]。 ​
  • 100% 写上限:加速器 QPS × 1/3,取值范围为 [0.6 万,30万]。​
如果您的业务有更大加速器 QPS 需求,请提交工单。 ​
数据流动​
数据流动带宽:Min{加速器带宽-业务实际读请求带宽,TOS 加速器带宽 × 10% }。 ​
  • 业务实际读请求带宽:加速器实际读带宽。 ​
  • 数据流动带宽的最大值为 6GB/s。 ​
  • 数据流动带宽为 TOS 提供的免费带宽,不会占用您账号的内网带宽配额,但写入加速器数据仍会占用加速器带宽配额。关于带宽配额详细介绍,请参见约束限制。​
说明​
通过加速域名写入的带宽受到同步预热功能的影响,同步预热功能的状态不同,对应带宽值也不同,具体带宽计算方式如下: ​
  • 未开启同步预热:TOS 的内网上传带宽详细介绍,请参见约束限制。​
  • 开启同步预热:Min{数据流动带宽, 内网上传带宽}​
数据流动带宽:Min{加速器带宽-业务实际请求带宽,TOS 加速器带宽 × 30%}。 ​
  • 业务实际请求带宽:加速器实际读带宽 + 加速器实际写带宽 × 3。 ​
  • 数据流动带宽的最大值为 20GB/s。 ​
  • 数据流动带宽为 TOS 提供的免费带宽,不会占用您账号的内网带宽配额,但写入加速器数据仍会占用加速器带宽配额。关于带宽配额详细介绍,请参见约束限制。​
时延(Block Size=4K)​
向加速器发起请求时,时延受到客户端与加速器所处地理位置的影响,说明如下: ​
  • 如果客户端与加速器处于同地域同可用区,时延为 2 - 3 毫秒。 ​
  • 如果客户端与加速器处于跨地域跨可用区或同地域跨可用区,受到网络链路距离增加的影响,访问时延会增加。 ​
​
​
计费说明​
TOS 加速器详细计费说明请参见加速器费用。​
地域说明​
TOS 加速器支持的地域与可用区详见下表:​
​
地域(Region)​
可用区数量​
可用区(AZ)​
Region ID​
华北2(北京)​
4​
A、C、D、E​
cn-beijing​
华东2(上海)​
2​
A、E​
cn-shanghai​
华南1(广州)​
1​
C​
cn-guangzhou​
亚太东南(柔佛)​
1​
B​
ap-southeast-1​
​
使用流程​
  1. (可选)创建预热任务​
​
最近更新时间:2026.09.08 10:34:07
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