gpfs-ece-planner

GPFS ECE 高性能文件存储规划工具

帮助用户根据容量和性能需求，规划 GPFS ECE (Erasure Coding Edition) 高性能 NVMe 文件存储部署方案。自动生成多个满足需求的配置方案（不同服务器台数和 SSD 规格组合），展示每个方案的容量和性能指标，并给出推荐方案。

工作流程

此 skill 使用 JavaScript 脚本 scripts/gpfs-ece-planner.js 进行核心计算，流程如下：

1. 收集用户需求（容量、性能、网络类型、容错级别）
2. 调用 gpfs-ece-planner.js 脚本生成多个方案
3. 格式化展示所有方案，标注推荐方案

用户输入需求

1. 容量需求（必填）

询问用户的容量需求，支持十进制和二进制单位：

• 十进制单位：TB、PB（1000 进制）
• 二进制单位：TiB、PiB（1024 进制）—— 推荐使用

始终向用户推荐使用二进制单位（TiB、PiB），因为它们与实际存储计算更匹配。

2. 性能需求（可选）

询问用户是否有性能需求：

• 读带宽：例如 100 GB/s、50 GiB/s
• 写带宽：例如 50 GB/s、25 GiB/s
• 读 IOPS：例如 1000000
• 写 IOPS：例如 500000

带宽单位支持十进制（MB/s、GB/s）和二进制（MiB/s、GiB/s）。如果用户未提供性能需求，输出时优先使用十进制单位。

3. 网络类型（可选）

• RoCE（默认）：800Gb RDMA over Converged Ethernet
• InfiniBand：800Gb InfiniBand
• Ethernet：以太网（性能降至 30%，固定乘数不随带宽变化）

4. 网络带宽（可选）

默认 800Gb（2 块双口 200Gb NIC）。用户可指定实际网络总带宽（如 400Gb）。

性能影响规则：

• RoCE/IB：仅 BW（带宽）按比例缩放，IOPS 不受影响
• 以太网：所有性能指标统一使用 0.3 乘数，不受带宽参数影响

5. 容错级别（可选）

• ft=1（默认）：容忍 1 台服务器离线
• ft=2：容忍 2 台服务器离线（至少 10 台）
• ft=3：容忍 3 台服务器离线（至少 11 台，强制 EC8+3P）

使用方法

步骤 1：收集用户需求

询问用户以下信息：

1. 容量需求（必填）：例如 "500TiB"、"1.5PiB"
2. 性能需求（可选）：
   • 读带宽：例如 "100GB/s"、"50GiB/s"
   • 写带宽：例如 "50GB/s"、"25GiB/s"
   • 读 IOPS：例如 "1000000"
   • 写 IOPS：例如 "500000"
3. 网络类型（可选）：roce、ib 或 ethernet
4. 网络带宽（可选）：总带宽 Gb 值，如 400、800（默认 800）
5. 容错级别（可选）：1、2 或 3

步骤 2：调用计算脚本

使用 Bash 工具调用 scripts/gpfs-ece-planner.js 脚本：

cd /Users/wutz/Projects/wutz/infra-skills/skills/gpfs-ece-planner
node scripts/gpfs-ece-planner.js --capacity "500TiB" [--read-bw "100GB/s"] [--write-bw "50GB/s"] [--read-iops "1000000"] [--write-iops "500000"] [--network-type roce] [--network-bandwidth 800] [--fault-tolerance 1] --json

参数说明：

• --capacity：容量需求（必填）
• --read-bw：读带宽需求（可选）
• --write-bw：写带宽需求（可选）
• --read-iops：读 IOPS 需求（可选）
• --write-iops：写 IOPS 需求（可选）
• --network-type：网络类型（可选，默认 roce）
• --network-bandwidth：网络总带宽 Gb（可选，默认 800）
• --fault-tolerance：容错级别（可选，默认 1）
• --json：以 JSON 格式输出结果

步骤 3：解析并展示结果

脚本会返回 JSON 格式的结果，包含：

• solutions：所有满足需求的方案数组，每个方案包含：
  • solutionId：方案编号
  • isRecommended：是否为推荐方案
  • configuration：配置方案（服务器台数、纠删码方案、磁盘配置）
  • capacity：可用容量
  • performance：性能指标（读/写带宽和 IOPS）
  • characteristics：方案特点描述
• recommendedSolution：推荐方案编号（通常是 1，即服务器台数最少的方案）

使用表格格式展示所有方案的对比，包含方案特点，突出显示推荐方案。

输出格式示例

=== GPFS ECE 高性能文件存储规划方案 ===

共找到 4 个满足需求的方案

| 方案 | 服务器台数 | 纠删码 | SSD配置 | 可用容量 | 读带宽 | 写带宽 | 读IOPS | 写IOPS | 方案特点 |
|------|-----------|--------|---------|----------|--------|--------|--------|--------|----------|
| **方案1 ⭐** | 5台 | EC8+2P | 24×15.36TB | 1.18 PiB | 259.73 GB/s | 111.62 GB/s | 1,125,000 | 1,125,000 | 最少服务器台数，初期投资最低；容忍1台服务器离线 |
| 方案2 | 9台 | EC8+2P | 24×7.68TB | 1.06 PiB | 444.06 GB/s | 200.91 GB/s | 2,025,000 | 2,025,000 | 性能与成本平衡；容忍1台服务器离线 |
| 方案3 | 10台 | EC8+2P | 24×7.68TB | 1.18 PiB | 486.89 GB/s | 223.23 GB/s | 2,250,000 | 2,250,000 | 最高性能；容忍2台服务器离线 |

每台服务器硬件配置: 处理器: 2 颗 Intel Xeon 6530 内存: 16 根 32GB DDR5 4800（共 512GB） 系统盘: 2 块 480GB SATA SSD 做 RAID1 存储网络: 2 块双口 200Gb RoCE NIC（共 800Gb） 管理网络: 1 块双口 25Gb 以太网卡 数据盘: 根据方案选择相应数量和规格的 NVMe SSD

推荐理由: 方案 1 使用最少的服务器台数（5台），在满足容量需求的同时提供了充足的性能，是最经济的选择。

## 重要说明

- 脚本支持 7.68TB、15.36TB NVMe SSD 规格
- 脚本会自动生成所有满足需求的方案组合（不同服务器台数和 SSD 规格）
- 推荐方案选择标准：服务器台数最少的方案（最经济）
- 如果所有方案都是 ft=1，会额外生成一个 ft=2 方案（容忍 2 台服务器离线）供用户选择
- 如果用户有特殊性能需求，可以从其他方案中选择性能更高的配置
- EC 方案由服务器台数自动确定：3台→EC4+2P、4台→EC8+3P、5+台→EC8+2P
- 每节点读带宽随节点数增加而递减（非线性），写带宽固定
- 输出单位与用户输入单位保持一致（二进制或十进制）
- 以太网性能为 RoCE/IB 的 30%（固定乘数，不随带宽变化）
- RoCE/IB 下非标准带宽仅影响 BW，不影响 IOPS
- ft=2 至少需要 10 台服务器，ft=3 至少需要 11 台

## 参考文档

详细的技术规格和计算公式请参考：[references/TECHNICAL_SPECS.md](references/TECHNICAL_SPECS.md)