西部數(shù)據(jù)為ZB時代存儲核心架構(gòu)帶來變革

·數(shù)據(jù)爆發(fā) 全球進入ZB時代

現(xiàn)在每一年人類所創(chuàng)造的數(shù)據(jù)總量都相當(dāng)過去人類歷史中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的總和。根據(jù)預(yù)測，2023年人類數(shù)據(jù)的產(chǎn)生將會超過100個ZB。隨著數(shù)字化、信息化的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為科技創(chuàng)新和技術(shù)應(yīng)用的載體，支撐著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)、新應(yīng)用的快速發(fā)展和落地，成為了推動我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級和培育新動能的重要力量。

西部數(shù)據(jù)公司產(chǎn)品市場部副總裁朱海翔

9月3日-4日，ODCC 2019開放數(shù)據(jù)中心峰會在北京國際會議中心舉行。存儲系統(tǒng)架構(gòu)作為數(shù)據(jù)的“容器”，至關(guān)重要。西部數(shù)據(jù)產(chǎn)品市場部副總裁朱海翔，進行了題為《ZB時代的數(shù)據(jù)存儲核心架構(gòu)-機遇，挑戰(zhàn)和階段》的主題演講。

朱海翔提到，“數(shù)據(jù)中心的存儲量呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長，尤其是從計算的角度來看，負載應(yīng)用變得更有特征化，通用計算已經(jīng)不是最佳化的選擇。但存儲技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)仍然沒有真正得到改變，大多只是接口、速度、協(xié)議的改變。我們有必要重新審視當(dāng)今的存儲架構(gòu)能不能滿足數(shù)據(jù)中心的發(fā)展需求。”

“數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時候，我們往往還不能意識到它的價值，如何把產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有效留存下來，更好的發(fā)掘出數(shù)據(jù)的價值是非常重要的。目前的存儲架構(gòu)、存儲介質(zhì)和存儲密度都存在巨大的挑戰(zhàn)。針對于此，我們需要考慮推出一個專用的架構(gòu)，從數(shù)據(jù)管理、存儲系統(tǒng)、SSD等方面構(gòu)建下一代數(shù)據(jù)中心的存儲架構(gòu)。”

·大規(guī)模數(shù)據(jù)中心對于SSD的需求強勁

目前數(shù)據(jù)中心使用的主要存儲介質(zhì)以HDD為主，雖然SSD的增長速率最快，但在以后的3-5年，企業(yè)級HDD存儲也將保持超過30%的高速增長。到2023年，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)還是會存儲于HDD當(dāng)中。作為世界級存儲巨頭，西部數(shù)據(jù)公司擁有完整的存儲產(chǎn)業(yè)鏈解決方案，不論是在HDD方面，還是在閃存方面，都有深厚的技術(shù)積累。

西部數(shù)據(jù)的3D NAND從24層發(fā)展到現(xiàn)在的96層，幾乎每隔15個月就能實現(xiàn)一次迭代。閃存產(chǎn)品從SLC、MLC，再到TLC，實現(xiàn)了非?？捎^的存儲密度擴展。而每個Cell單元可儲存4個數(shù)據(jù)的QLC更是實現(xiàn)了存儲密度的進一步擴展。西部數(shù)據(jù)預(yù)計，2025年左右全球數(shù)據(jù)中心中存放在SSD的介質(zhì)會有50%的數(shù)據(jù)使用基于QLC的SSD，西部數(shù)據(jù)所做的正是通過一些技術(shù)創(chuàng)新，加速Q(mào)LC在數(shù)據(jù)中心中的規(guī)模部署。

西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC SN630 NVMe SSD獲得ODCC 2019年度SSD(綜合性能)獎項

本次ODCC展會，西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC SN630獲得了年度SSD產(chǎn)品獎。這款針對云存儲進行優(yōu)化處理的2.5英寸小型企業(yè)級NVMe SSD，與傳統(tǒng)SATA硬盤相比，在處理多重工作負載時可實現(xiàn)超過3倍的IOPS。Ultrastar DC SN630 SSD使云架構(gòu)工作者能提高延遲敏感型工作負載的性能，同時確保出色的服務(wù)質(zhì)量。

另外，西部數(shù)據(jù)在HDD領(lǐng)域推出了SMR(疊瓦式磁記錄)產(chǎn)品，通過堆疊的方式，可以在同樣的磁片上重新更多的存儲將近15-20%的數(shù)據(jù)。這對于數(shù)據(jù)中心的意義不言而喻。

本次ODCC峰會上，西部數(shù)據(jù)展示了高達20TB的Ultrastar HDD，該產(chǎn)品預(yù)計將于2020年出貨。據(jù)西部數(shù)據(jù)估計，到2022年，西部數(shù)據(jù)交付的HDD容量中至少有50%將由SMR存儲介質(zhì)提供，并且越來越多的云服務(wù)提供商正在投入資源逐步優(yōu)化高容量SMR HDD的主機應(yīng)用和管理軟件，以便協(xié)助大體量客戶實現(xiàn)更好的總體擁有成本。

·分區(qū)存儲技術(shù) 助力全行業(yè)共同發(fā)展

ZB數(shù)據(jù)時代，在下一代的數(shù)據(jù)中心當(dāng)中，迫切需要重新架構(gòu)一種全新的存儲數(shù)據(jù)架構(gòu)，以適應(yīng)新型的計算技術(shù)，滿足更多應(yīng)用需求。除了在存儲硬件方面所做出的努力，今年6月，西部數(shù)據(jù)還推出了基于軟件定義的存儲分區(qū)技術(shù)。

這套新的存儲技術(shù)方案不僅包含了開源工具和文件系統(tǒng)支持，還包括了前面所說的SMR超大容量HDD以及ZNS NVMe SSD開發(fā)平臺。旨在為云和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師融合創(chuàng)新與行業(yè)標(biāo)準，從而設(shè)計出高效的存儲層，幫助用戶在ZB級容量的存儲時代保持具有競爭力的總體擁有成本，實現(xiàn)更大的規(guī)模效益。

西部數(shù)據(jù)和NVMe標(biāo)準化組織合作，推出了ZNS(分區(qū)命名空間)，這也是對SMR技術(shù)的補充;它可以讓內(nèi)核應(yīng)用開發(fā)人員在共同的軟件棧系統(tǒng)中無需再留意辨別存儲介質(zhì)類型，同時充分的調(diào)用SMR和ZNS介質(zhì)的存儲空間。從功能的角度，ZNS SSD可以與計算資源更好的匹配，在每一個分區(qū)命名空間的每一個小區(qū)域內(nèi)可以建立一對一和一對多的對應(yīng)。原來HDD和SSD中的寫入限制，通過分區(qū)存儲技術(shù)，可以變成寫入管理，實現(xiàn)更加可靠可控的數(shù)據(jù)協(xié)同。

為了能夠更好的配合數(shù)據(jù)中心中不同的負載(包括機器數(shù)據(jù)的順序化寫入、人工智能的超高讀取性能要求等)對于分區(qū)存儲技術(shù)的應(yīng)用，西部數(shù)據(jù)推出了ZNS NVMe SSD應(yīng)用開發(fā)平臺，以推動它在數(shù)據(jù)中心中更廣泛地應(yīng)用。同時為了更好地擁抱開源、擁抱標(biāo)準化，西部數(shù)據(jù)還和各個生態(tài)系統(tǒng)伙伴一起合作，對此項技術(shù)進行了開源，最主要的開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫和相關(guān)的命令集庫，都公布在開源社區(qū)網(wǎng)站Zonedstorage.io，幫助數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)工程師更好的利用分區(qū)存儲技術(shù)。

作為一個專注存儲的公司，面對即將到來的ZB數(shù)據(jù)時代，西部數(shù)據(jù)重新審視存儲的核心架構(gòu)，以SMR和ZNS等技術(shù)創(chuàng)新，通過提供智能化應(yīng)用架構(gòu)滿足數(shù)據(jù)中心對于存儲介質(zhì)的需求，從根本上重塑數(shù)據(jù)中心，將數(shù)據(jù)推向下一個時代。