隨著各大汽車廠商相繼大力投入自動駕駛業(yè)務(wù),動輒數(shù)十PB的數(shù)據(jù)注入存儲和每天數(shù)PB的數(shù)據(jù)IO參與計算已經(jīng)成為自動駕駛開發(fā)的常態(tài)。如何降低自動駕駛開發(fā)過程中的海量數(shù)據(jù)存儲成本和高性能、高可靠、高擴(kuò)展性需求是騰訊自動駕駛專有云團(tuán)隊的當(dāng)務(wù)之急。
“自動駕駛開發(fā)行業(yè)當(dāng)前的核心需求是合規(guī)存儲,核心痛點(diǎn)是成本高。” 項(xiàng)目組對當(dāng)前自動駕駛開發(fā)行業(yè)的痛點(diǎn)了解頗深:“行業(yè)周知自動駕駛研發(fā)成本高,周期長。雖然很多車企都在大力投入軟件開發(fā),但是面臨長期投入和快速回報的問題,減少預(yù)算壓力、降低開發(fā)成本是非常必要的。然后是合規(guī),以及如何安全的存儲。數(shù)據(jù)和算法是自動駕駛開發(fā)者的核心機(jī)密,不能有任何閃失。”
自動駕駛研發(fā)所需要的高精度地圖各種場景數(shù)據(jù),需要通過采集,標(biāo)注,分析,合規(guī)等一系列流程,在云端存儲和調(diào)用,需要高性能高密度服務(wù)器和配套設(shè)施,儲存成本每年往往高達(dá)上億元。而自動駕駛的快速進(jìn)展,也需要與之相應(yīng)的服務(wù)器不斷擴(kuò)容,每天有數(shù)十甚至數(shù)百TB的新增數(shù)據(jù)注入,經(jīng)過智能化提取和標(biāo)注,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化等各種存儲類型需求,共同形成了數(shù)據(jù)湖,來滿足自動駕駛算法訓(xùn)練、仿真、評測等迭代過程,帶來的是成本增幅的線性成倍增長。
為此,騰訊汽車云團(tuán)隊和騰訊大數(shù)據(jù)團(tuán)隊合作建立了專項(xiàng)攻堅項(xiàng)目組,針對自動駕駛開發(fā)數(shù)據(jù)采集、存儲和開發(fā)場景下的需求特點(diǎn)開始了選型和攻堅。歷時將近一年的打磨,項(xiàng)目團(tuán)隊選用Ozone+騰訊云星星海自研服務(wù)器和自研JBOD的軟硬件一體化解決方案,將存儲方案整體集群讀寫帶寬提升50%,存儲硬件成本降低60%以上,達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平,讓車企的高精度地圖的存儲成本可以大幅度消減。
Ozone作為對象存儲和大數(shù)據(jù)存儲的主要解決方案,特別適合自動駕駛開發(fā)場景下百億級海量小文件的存儲需求,解決融合存儲需求的同時極大的存儲成本。作為脫胎于Hadoop的開源存儲項(xiàng)目,Ozone的目標(biāo)是打造大數(shù)據(jù)場景下融合文件系統(tǒng)和對象存儲的統(tǒng)一方案,生態(tài)上支持Hadoop FS,對象/S3,本地路徑Mount和K8s CSI等多種訪問方式,針對大數(shù)據(jù)場景下的小文件和集群scale up做了很多優(yōu)化。同時,Ozone分布式架構(gòu)和利用Raft協(xié)議維護(hù)的一致性保證了Ozone存儲集群在和計算節(jié)點(diǎn)分離部署時更強(qiáng)的集群管理能力,可以說,在大數(shù)據(jù)生態(tài)中,Ozone對于Hadoop Capitible和對象的整合能力決定了其存算分離部署場景下的排頭兵位置。
在硬件方面,針對計算存儲分離部署場景下,大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)存儲容量和成本問題,項(xiàng)目組團(tuán)隊在騰訊云自研星星海硬件機(jī)型中走出一種全新的嘗試。騰訊星星海實(shí)驗(yàn)室是騰訊首個硬件工程實(shí)驗(yàn)室,主要專注于服務(wù)器等硬件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計和前瞻性基礎(chǔ)技術(shù)研究,已經(jīng)在計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域研發(fā)了領(lǐng)先的技術(shù)和產(chǎn)品。針對汽車云海量存儲的性能和成本訴求,自研星星海服務(wù)器進(jìn)一步優(yōu)化單個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的存儲上限,從而極大的減小了集群規(guī)模,降低了儲存成本。
針對客戶單個集群數(shù)十PB的存儲需求,項(xiàng)目組使用自研星星海+自研JBOD的硬件集群配置,追求在集群化管理成本最小的代價下,可以容納更多的用戶數(shù)據(jù),最大化提升集群利用率。利用Ozone + 自研星星海服務(wù)器的組合,可以為自動駕駛開發(fā)者提供超低成本的專有云解決方案。
騰迅汽車云Ozone + 自研星星海服務(wù)器解決方案核心技術(shù)優(yōu)勢:
1、元數(shù)據(jù)管理成本和消耗低。數(shù)據(jù)以三副本的方式寫入,總體元數(shù)據(jù)消耗在0.5%以下。單個Ozone元數(shù)據(jù)Master節(jié)點(diǎn)可以管理上千個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),同時支持元數(shù)據(jù)進(jìn)程和數(shù)據(jù)進(jìn)程部署在同一節(jié)點(diǎn)上。Ozone的部署方式可以最大化利用每一個星星海機(jī)器的存儲能力,每一個星星海+JBOD的機(jī)器都可以當(dāng)做數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。
2、MultiRaft特性和特有的均衡算法,保證數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性和關(guān)鍵性能指標(biāo)。
3、結(jié)合自動駕駛開發(fā)的業(yè)務(wù)特點(diǎn),Ozone提供了大數(shù)據(jù)存儲、對象存儲和文件系統(tǒng)等多種訪問語義,真正意義上做到了融合存儲的方案,汽車云從大數(shù)據(jù)Spark場景到仿真數(shù)據(jù)通過Windows Samba和Linux上NFS等模式都統(tǒng)一寫入同一個Ozone集群。這樣的訪問模式配合星星海的硬件存儲能力,在存儲計算分離部署下,給予了用戶全新的資源整合的方式,同時極大的保證了數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性和高冗余度。
技術(shù)追求無止境,每一個技術(shù)點(diǎn)項(xiàng)目團(tuán)隊都力求極致,最求低成本高性能就要利用Ozone的MultiRaft特性發(fā)揮JBOD每塊磁盤的作用,將單節(jié)點(diǎn)的IO性能和帶寬穩(wěn)定在滿足業(yè)務(wù)需求的水平。網(wǎng)絡(luò)抖動和心跳丟失、IO不均衡、單盤阻塞等問題時不時騷擾幾個核心開發(fā)人員,在經(jīng)歷了無數(shù)次嘗試后,開發(fā)小哥半夜突發(fā)奇招,調(diào)整硬件調(diào)度策略,配合相關(guān)調(diào)優(yōu)措施,一舉突破障礙,極大提升了關(guān)鍵目標(biāo)核心性能,為自動駕駛開發(fā)低成本解決方案立了一大功!
通過調(diào)整星星海服務(wù)的IO調(diào)度模型和結(jié)合了Ozone的軟件方案,最終將集群整體讀寫帶寬提升了超過50%:
(圖示為不同調(diào)度策略的IO對比,灰色圖形為最終選擇的IO模型)
騰訊自動駕駛專有云低成本解決方案提供自動駕駛數(shù)據(jù)存儲、計算、標(biāo)注、模擬仿真、鏡像倉庫、應(yīng)用發(fā)布等一攬子服務(wù)。低成本、合規(guī)是核心;可靠、安全、穩(wěn)定、合規(guī)是基礎(chǔ)能力。在自動駕駛研發(fā)和量產(chǎn)的道路上,騰訊自動駕駛專有云方案,助力車企突破成本和效率的障礙,加速技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程。
