原標題:數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)如何演進,西部數(shù)據(jù)有話說
一家自動駕駛企業(yè),其自動駕駛訓(xùn)練車隊每天數(shù)據(jù)增長量達到數(shù)十PB;一家中型三甲醫(yī)院每月光PACS系統(tǒng)就能產(chǎn)生數(shù)十TB的影像數(shù)據(jù),并且對于性能要求極高;一家海上風(fēng)電場,數(shù)千家風(fēng)機的各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備每天實時產(chǎn)生數(shù)據(jù)流,需要云、邊、端構(gòu)建起強大的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施才能支撐起如此規(guī)模的應(yīng)用;一家直播巨頭,每月歸檔數(shù)據(jù)就高達數(shù)PB,并且需要隨時配合審計和法規(guī)要求調(diào)用歸檔數(shù)據(jù)……
相比過去,如今的應(yīng)用在特點、規(guī)模、復(fù)雜度等方面是今非昔比。如果說用戶在業(yè)務(wù)層最直觀地感受到應(yīng)用層的變化;那么,數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)廠商則在最底層敏銳地體驗到了新應(yīng)用所帶來的變革。正如西部數(shù)據(jù)公司副總裁兼中國區(qū)業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉鋼所言:“如今業(yè)務(wù)場景的多樣化帶來了對于底層數(shù)據(jù)存儲的不同需求,不同應(yīng)用對于性能、容量、時延、功耗、成本等也是不盡相同?!?/p>
西部數(shù)據(jù)公司副總裁兼中國區(qū)業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉鋼
也正因為如此,像西部數(shù)據(jù)這樣聚焦在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)的廠商,近年來力推創(chuàng)新存儲架構(gòu)--分層存儲,通過更加精細化的管理與分層,以及多種組合來滿足應(yīng)用的需求。
創(chuàng)新存儲架構(gòu)的“新”在哪里
所謂分層存儲,其實并不是一個新概念,自從SSD進入到數(shù)據(jù)中心之后,分層存儲概念就開始被業(yè)界所提及。但隨著用戶應(yīng)用豐富化,以及存儲介質(zhì)的加速發(fā)展,分層存儲其內(nèi)涵出現(xiàn)了新的變化。
西部數(shù)據(jù)介紹,在新的存儲架構(gòu)模型中,數(shù)據(jù)根據(jù)應(yīng)用特點被分為了極熱存儲、熱存儲、溫存儲、冷存儲和極冷存儲共5種類型,這五種數(shù)據(jù)類型往往需要通過不同的存儲盤來滿足需求。
因此可見,所謂創(chuàng)新存儲架構(gòu),首先體現(xiàn)的就是存儲架構(gòu)模型更加細分化,通過分而治之的策略讓應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲在合適的介質(zhì)與產(chǎn)品上。例如,極熱存儲采用內(nèi)存DRAM,熱存儲采用高性能SSD,溫存儲則采用主流的SSD/HDD,冷存儲適合采用傳統(tǒng)大容量企業(yè)級 HDD,極冷存儲則會考慮用SMR HDD來把一些隨機寫入變成順序?qū)懭耄M一步地提高存儲的密度。
其次,具體到每一層存儲,都需要有更加創(chuàng)新的技術(shù)來支撐數(shù)據(jù)應(yīng)用。以極冷存儲為例,主要應(yīng)用在歸檔領(lǐng)域,印象之中似乎是藍光或者磁帶存儲產(chǎn)品的市場,但當前歸檔所面臨的數(shù)據(jù)規(guī)模,以及法規(guī)與審計對于歸檔數(shù)據(jù)調(diào)用,推動了新的創(chuàng)新發(fā)生。正如西部數(shù)據(jù)發(fā)布的20TB SMR HDD,在功耗、容量上不斷突破與創(chuàng)新,正在成為極冷存儲最為理想的存儲介質(zhì)。
最后,雖然數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)正在走向分層,但并不意味著彼此孤立,而是需要在整體層面進行聯(lián)動與組合,以滿足數(shù)據(jù)中心應(yīng)用多樣化的需求。
“在當前數(shù)據(jù)中心中,主要面臨數(shù)據(jù)增長迅速、存儲性能需求倍增、追求極致TCO以及構(gòu)建綠色能耗體系這幾大核心的訴求。我們認為,更加細分和智能的分層存儲架構(gòu)是滿足這些訴求最佳方式?!眲摫硎镜?。
閃存如何帶來極致能力
在所有的存儲介質(zhì)中,閃存無疑最受矚目的明星。隨著閃存容量、性能的穩(wěn)步提升,如何用好閃存也是當前很多用戶所面臨的挑戰(zhàn)。
對此,西部數(shù)據(jù)思路主要有兩點。其一,繼續(xù)對閃存進行細分,比如,西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC NVMe SSD包括SN640、SN840:SN640適合混合負載的,大概70%讀30%寫的場景;SN840適合高性能應(yīng)用場景,50%讀50%寫。從SN640到 SN840,IOPS從469K到780K,表面差別并不大,但是在技術(shù)上,從NAND顆粒到控制器連接通道的數(shù)量,都有很大的差異。
其二,西部數(shù)據(jù)所有閃存產(chǎn)品都采用了縱向集成的策略。所謂縱向集成,即集成完全自主的NAND Flash、SSD控制器和固件于一體,最大限度將閃存的性能和穩(wěn)定性發(fā)揮到極致。這種縱向集成所帶來的極致能力,顯然是當下用戶們在各種應(yīng)用中最為迫切需要的。
劉鋼介紹道:“只有將NAND顆粒、控制器、固件做整體優(yōu)化,才能讓閃存的性能發(fā)揮到極致;同時,遇到大負載時,閃存的極致性能依然可以保持穩(wěn)定,西部數(shù)據(jù)恰恰能夠在這些方面做到業(yè)界領(lǐng)先?!?/p>
以西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC NVMe SN640和SN840為例,其控制器中有兩塊芯片,分別處理前段FTL(Flash Transition Layer)和后端Flash Management。前端的FTL芯片包含多個獨立的處理器,同時處理I/O輸入輸出及內(nèi)部的后臺優(yōu)化工作;后端FM芯片也包含獨立處理器多通道管理NAND FLASH。正因為如此,新款的西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC SN840 NVMe SSD可以將性能波動控制在0.11%以內(nèi),其產(chǎn)品力不僅受到金融、運營商、互聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)廠商的廣泛青睞,更在今年ODCC上榮獲了綜合性能獎。
數(shù)據(jù)中心架構(gòu)走向分解式
如果說存儲自上向下的分層是數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用走向細分化,那么數(shù)據(jù)中心架構(gòu)走向分解式架構(gòu)就是數(shù)據(jù)存儲資源加速走向高效共享化。
“接下來數(shù)據(jù)中心架構(gòu)層面一個很大的變化就是分解式架構(gòu)開始興起?!眲撊缡钦f。
在未來,存儲系統(tǒng)發(fā)展將會呈現(xiàn)出一種開放可組合兼容的分解式架構(gòu),其中作為計算核心的服務(wù)器被分解為DPU、GPU、FPGA、Memory、Flash、Disk、Tape等器件與CPU內(nèi)存的資源組合,這些資源通過虛擬化技術(shù)結(jié)合場景進行組合,需要的時候?qū)ν馓峁恍枰臅r候返還給資源池,從而實現(xiàn)彈性伸縮的效果。
實際上,分解式的架構(gòu)帶來最為直接的好處就是,用戶并不用擔心底層存儲到底是何種技術(shù)組合,而是可以聚焦上層業(yè)務(wù)創(chuàng)新,根據(jù)業(yè)務(wù)需求特點來選擇不同的組合,實現(xiàn)存儲資源和效率的最大化,以及上層應(yīng)用的最佳體驗。
當然,分解式架構(gòu)的興起也必然會讓西部數(shù)據(jù)這種擁有全面產(chǎn)品線和產(chǎn)品組合的廠商更加如魚得水,西部數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心已經(jīng)擁有高容量的企業(yè)級硬盤、企業(yè)級固態(tài)硬盤,以及高密度、高性能的JBOD&JBOF、NVMe-oF新型系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品組合,可以為數(shù)據(jù)中心提供各種最優(yōu)組合。
“西部數(shù)據(jù)正在加速產(chǎn)品、技術(shù)研發(fā)的整合,并且會繼續(xù)跟市場上系統(tǒng)級的廠商、方案商、軟件公司一起合作,完善產(chǎn)品組合的搭配,讓其滿足不同用戶的需求?!眲撗a充道。
事實上,數(shù)據(jù)中心架構(gòu)走向分散化的趨勢也跟當下新基建的潮流所吻合。眾所周知,新基建將會帶來基礎(chǔ)設(shè)施的又一輪革命,5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)在各種業(yè)務(wù)場景中的應(yīng)用,不僅會讓舊場景迎來新的智能化升級,也會迸發(fā)出更多新場景的創(chuàng)新,而落實在底層數(shù)據(jù)中心,對于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)的性能、容量、能耗又提出了更高的要求。
“西部數(shù)據(jù)自身定位是數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者,成為新基建的關(guān)鍵部件提供商,為新基建提供智能的‘磚’和‘瓦’,以及規(guī)劃數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu),以滿足上層應(yīng)用的各種需求?!蔽鞑繑?shù)據(jù)公司副總裁兼中國區(qū)業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉鋼最后表示。
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