西部數(shù)據(jù)：創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)，領(lǐng)航開放計(jì)算

數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對于計(jì)算能力提出了更高的要求。也正是因?yàn)槿绱耍?011年，F(xiàn)acebook、英特爾、Rackspace等互聯(lián)網(wǎng)和科技巨頭發(fā)起成立了OCP（開放計(jì)算項(xiàng)目），以開源開放的方式，重構(gòu)當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心硬件，發(fā)展面向下一代數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、存儲(chǔ)等創(chuàng)新硬件。

經(jīng)過10年的發(fā)展，開放計(jì)算已經(jīng)成為科技界的重要潮流。根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測，2020年OCP服務(wù)器在全球服務(wù)器中的占比將達(dá)到18%，并在2024年上升到24%。

直到現(xiàn)在，我們的IT系統(tǒng)仍然遵循馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)，計(jì)算和存儲(chǔ)能力緊密相關(guān)。因此，開放計(jì)算在改變服務(wù)器等計(jì)算單元的同時(shí)，也對存儲(chǔ)提出了更大的挑戰(zhàn)，如何才能應(yīng)對這種挑戰(zhàn)？

在7月27日北京舉行的第三屆開放計(jì)算中國社區(qū)技術(shù)峰會(huì)（OCP China Day）上，作為全球領(lǐng)先的存儲(chǔ)解決方案提供商，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（Bill Liu）發(fā)表了主題演講“創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu) 領(lǐng)航開放計(jì)算”，給出了西部數(shù)據(jù)的思考和應(yīng)對方案。

全面覆蓋的產(chǎn)品

西部數(shù)據(jù)認(rèn)為，計(jì)算是分場景的；不同的計(jì)算場景，對于數(shù)據(jù)的處理方式也就提出了不同的要求。例如，天氣預(yù)報(bào)、地震預(yù)測等高性能計(jì)算（HPC）場景，要求數(shù)據(jù)處理必須做到低延時(shí)、高吞吐量、高帶寬；而金融、醫(yī)療等行業(yè)的數(shù)據(jù)長期歸檔，則要求數(shù)據(jù)必須做到大塊寫入、低頻、持久。

顯然，不同的計(jì)算場景，必須用不同的存儲(chǔ)模式來應(yīng)對。為此，西部數(shù)據(jù)提出了創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)——分層存儲(chǔ)，一共包含5個(gè)層次：

1. 極熱存儲(chǔ)：使用DRAM。典型應(yīng)用可見于OLTP、DSP、自動(dòng)駕駛。

2. 熱存儲(chǔ)：使用高性能SSD。典型應(yīng)用可見于OLTP、DSP、自動(dòng)駕駛。

3. 溫存儲(chǔ)：典型應(yīng)用可見于OLAP、AI訓(xùn)練、傳統(tǒng)企業(yè)應(yīng)用。使用主流SSD/HDD。

4. 冷存儲(chǔ)：典型應(yīng)用可見于存儲(chǔ)備份，在線交易用戶畫像分析。使用大容量企業(yè)級 HDD。

5. 極冷存儲(chǔ)：典型應(yīng)用可見于歷史數(shù)據(jù)長期歸檔（基礎(chǔ)金融數(shù)據(jù)、基本醫(yī)療資料、廣電行業(yè)等。使用SMR HDD。

通過分層存儲(chǔ)，不僅能夠達(dá)到最佳的存儲(chǔ)效果，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)架構(gòu)，讓更多的數(shù)據(jù)得以被充分利用，還能夠幫助企業(yè)用戶實(shí)現(xiàn)更低的TCO（總體擁有成本）。

針對每一層的存儲(chǔ)模式，西部數(shù)據(jù)都有相應(yīng)的產(chǎn)品。老冀注意到，積極參加OCP China Day的西部數(shù)據(jù)，帶來了多款最新的存儲(chǔ)產(chǎn)品及解決方案：

• 西部數(shù)據(jù)固態(tài)硬盤，包括新款Ultrastar DC ZN540 ZNS SSD、Ultrastar DC SN840 NVMe SSD，以及Ultrastar DC SN640 NVMe SSD等。
• 西部數(shù)據(jù)擁有市面上容量領(lǐng)先的HDD，例如：20TB Ultrastar DC HC650主機(jī)管理SMR HDD和16TB與18TB Ultrastar DC HC550 CMR HDD。
• 西部數(shù)據(jù)針對SSD推出有OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)，使用NVMe-oF將極大地提高數(shù)據(jù)中心的計(jì)算和存儲(chǔ)利用率、性能和靈活性。
• 西部數(shù)據(jù)推出有針對HDD的Ultrastar Data60混合存儲(chǔ)平臺(tái)、Data102 JBOD以及Serv60+8存儲(chǔ)服務(wù)器，可滿足需求密集型、共享硬盤或混合存儲(chǔ)的大型企業(yè)客戶、OEM、云服務(wù)提供商和集成商的嚴(yán)格需求，旨在使企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)容量、性能與成本的平衡。

劉鋼還透露，在與不同類型客戶的持續(xù)交流中，西部數(shù)據(jù)還提煉出共性的需求，并推出相應(yīng)的產(chǎn)品。例如，由于硬盤密度的提升，不少服務(wù)器使用了更高轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇，產(chǎn)生了更高的聲壓級和更高的頻率內(nèi)容，使得聲波振動(dòng)變成了降低HDD性能的主要振動(dòng)源，因此控制風(fēng)扇聲波振動(dòng)成為了實(shí)現(xiàn)更高容量HDD的關(guān)鍵。對此，西部數(shù)據(jù)為聲學(xué)主導(dǎo)環(huán)境開發(fā)了新工具——Vibro - Acoustic工具，使得用戶擁有高密度HDD存儲(chǔ)的同時(shí)，擁有高性能。

實(shí)際上，西部數(shù)據(jù)是業(yè)界少有的、產(chǎn)品同時(shí)覆蓋SSD和HDD兩大存儲(chǔ)領(lǐng)域的供應(yīng)商，并且在兩大存儲(chǔ)領(lǐng)域都保持領(lǐng)先地位。正所謂“手中有糧，心中不慌”。

更靈活的解決方案

有了應(yīng)對不同計(jì)算場景的、全面覆蓋的存儲(chǔ)產(chǎn)品，就能夠應(yīng)對開放計(jì)算的挑戰(zhàn)？顯然還不夠。為此，西部數(shù)據(jù)在分層存儲(chǔ)之外，還提出了分區(qū)存儲(chǔ)、可組合的分解式架構(gòu)等創(chuàng)新存儲(chǔ)解決方案，為企業(yè)級用戶及數(shù)據(jù)中心解決在性能、可靠性、總體擁有成本和可持續(xù)性等方面的諸多痛點(diǎn)，創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)助力構(gòu)建更大規(guī)模、綠色高效的數(shù)據(jù)中心。

例如，西部數(shù)據(jù)致力于發(fā)展綜合分區(qū)存儲(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)和應(yīng)用支持能力，在標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一分區(qū)存儲(chǔ)框架下管理大容量SMR HDD和ZNS SSD的協(xié)同運(yùn)行。除了支持分區(qū)存儲(chǔ)計(jì)劃和ZoneStorage，為NVMe工作組ZNS規(guī)范和Linux開源社區(qū)做出貢獻(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)之外，西部數(shù)據(jù)還宣布向部分用戶提供新款Ultrastar DC ZN540 ZNS NVMe SSD的樣品，這款硬盤具有更高的效率、利用率和擴(kuò)展能力，同時(shí)降低了公有云和私有云基礎(chǔ)架構(gòu)的TCO。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)可能導(dǎo)致寶貴的存儲(chǔ)資源無法得到充分利用、低效率的數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象以及運(yùn)營成本十分昂貴等問題。西部數(shù)據(jù)推出一系列新型共享存儲(chǔ)平臺(tái)及服務(wù)器，包括OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)，幫助用戶過渡到更高效、更優(yōu)質(zhì)的分解式架構(gòu)，從而滿足高性能應(yīng)用和工作負(fù)載不斷變化的存儲(chǔ)需求。

雖然新技術(shù)帶來的一系列創(chuàng)新存儲(chǔ)產(chǎn)品可帶來顯著的性能提升，但傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)可能會(huì)成為掣肘，進(jìn)而導(dǎo)致寶貴的存儲(chǔ)資源無法得到充分利用、低效率的數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象以及運(yùn)營成本十分昂貴等問題。為此，西部數(shù)據(jù)還推出了一系列新型共享存儲(chǔ)平臺(tái)及服務(wù)器，幫助用戶過渡到更高效、更優(yōu)質(zhì)的共享存儲(chǔ)架構(gòu)，從而滿足高性能應(yīng)用和工作負(fù)載不斷變化的存儲(chǔ)需求。

在這次OCP China Day的西部數(shù)據(jù)展臺(tái)上，老冀看到了新型共享存儲(chǔ)平臺(tái)的代表——OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)。該平臺(tái)允許多臺(tái)主機(jī)通過低延遲以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)共享Ultrastar NVMe SSD的全部帶寬，就像它們從本地連接到x86服務(wù)器中的PCIe總線一樣，從而助力企業(yè)應(yīng)對挑戰(zhàn)。這給數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商帶來更高的靈活性，幫助他們通過擴(kuò)容以及更高效地利用解耦閃存來滿足苛刻工作負(fù)載的更高性能需求。

OpenFlex Data24 NVMe-oF存儲(chǔ)平臺(tái)還能夠在緊湊的2U機(jī)箱中配置24個(gè)熱插拔Ultrastar DC SN840 NVMe SSD，提供高達(dá)368TB的共享存儲(chǔ)容量，是服務(wù)器存儲(chǔ)擴(kuò)展及橫向擴(kuò)展軟件定義存儲(chǔ)（SDS）環(huán)境的理想選擇。其整體設(shè)計(jì)還集成了西部數(shù)據(jù)的新產(chǎn)品——基于RapidFlex RDMA的NVMe-oF控制器，滿足了流暢網(wǎng)絡(luò)連接和低功耗的需求，可以在無需外部交換機(jī)的情況下通過100GbE端口直接連接多達(dá)6臺(tái)主機(jī)。即使有多達(dá)六個(gè)適配器添加到OpenFlex Data24，RapidFlex控制器也可以提供低于500納秒的延遲以及高達(dá)13M IOPS/70GB/s的預(yù)期性能。

當(dāng)然，西部數(shù)據(jù)也已經(jīng)預(yù)見到，隨著開放計(jì)算的進(jìn)化和發(fā)展，勢必會(huì)對數(shù)據(jù)處理模式提出更多、更高的要求，從而催生出更多高效的創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)，針對不同的使用場景，幫助用戶實(shí)現(xiàn)更高效、可靠的存儲(chǔ)，從而進(jìn)一步賦能數(shù)據(jù)中心的蓬勃發(fā)展。

植根中國市場

那么，這一系列的產(chǎn)品和解決方案，在快速發(fā)展的中國市場都有哪些應(yīng)用？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（Bill Liu）表示，西部數(shù)據(jù)將提供最新閃存和硬盤存儲(chǔ)技術(shù)，以及開放的創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)，構(gòu)建新一代更大規(guī)模、更高效的數(shù)據(jù)中心，賦能云計(jì)算和人工智能生態(tài)系統(tǒng)。

我們知道，開放計(jì)算首先是在Facebook、Google、騰訊、阿里巴巴、百度等互聯(lián)網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)中心得到了廣泛應(yīng)用。其實(shí)，基于開放計(jì)算的創(chuàng)新存儲(chǔ)產(chǎn)品和解決方案又何嘗不是這樣？

結(jié)合西部數(shù)據(jù)企業(yè)級硬盤以及面向騰訊應(yīng)用場景進(jìn)行優(yōu)化的高密存儲(chǔ)服務(wù)器，騰訊推出了無目錄層次結(jié)構(gòu)、無數(shù)據(jù)格式限制，可容納海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)服務(wù)Tencent COS，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)桶空間無容量上限擴(kuò)展，可以滿足多種場景需求。西部數(shù)據(jù)的16TB/18TB硬盤為COS存儲(chǔ)奠定了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)，可以更充分地發(fā)揮Tencent COS 在穩(wěn)定性、安全性、易用性、成本效益等方面的優(yōu)勢。

2020年8月，國內(nèi)領(lǐng)先的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)UCloud，針對冷數(shù)據(jù)正式發(fā)布了新一代歸檔存儲(chǔ)產(chǎn)品，并在國內(nèi)率先使用了西部數(shù)據(jù)的高密JBOD機(jī)型和SMR盤為存儲(chǔ)底層提供硬件支持，與可應(yīng)用于多媒體歸檔、歷史數(shù)據(jù)據(jù)合規(guī)性歸檔以及大數(shù)據(jù)/AI分析數(shù)據(jù)歸檔這三大數(shù)據(jù)類型，相較標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)降低近80%的存儲(chǔ)成本。與36盤傳統(tǒng)機(jī)型相比，新一代歸檔存儲(chǔ)產(chǎn)品采用西部數(shù)據(jù)高密機(jī)型SMR盤后，單位機(jī)架的存儲(chǔ)容量提升5.375倍，硬盤數(shù)量增加59%，單塊硬盤存儲(chǔ)空間提升150%。西部數(shù)據(jù)將領(lǐng)先的硬盤創(chuàng)新技術(shù)——包括能量輔助磁記錄（EAMR）技術(shù)、三階尋軌定位系統(tǒng)（TSA） 以及第六代HelioSeal?技術(shù)擴(kuò)展到強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品組合中，幫UCloud獲得了更高的面密度和更低的成本（TCO），滿足了客戶在性能、容量、TCO層面的多樣化需求。

劉鋼透露，在中國市場，西部數(shù)據(jù)的各種創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案早就不只是互聯(lián)網(wǎng)公司在大規(guī)模使用，而是已經(jīng)拓展到了金融、交通、制造等各種傳統(tǒng)行業(yè)。

為了滿足中國市場日益增長的需求，西部數(shù)據(jù)也在中國加緊擴(kuò)產(chǎn)。2021年7月23日，作為西部數(shù)據(jù)公司下屬全資子公司，晟碟半導(dǎo)體（上海）有限公司上海工廠三期廠房擴(kuò)建項(xiàng)目正式竣工，此次擴(kuò)建規(guī)模約為11800平方米，擴(kuò)充了先進(jìn)的產(chǎn)品制造設(shè)施和以產(chǎn)品為中心的技術(shù)研發(fā)設(shè)施。

正所謂創(chuàng)新無止境，開放計(jì)算這只蝴蝶扇動(dòng)了翅膀，如今已經(jīng)在包括數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的全球IT產(chǎn)業(yè)引發(fā)了一場龍卷風(fēng)，中國也不例外。在中國，西部數(shù)據(jù)正在持續(xù)與頭部客戶保持緊密合作，加大創(chuàng)新研發(fā)投入，加快創(chuàng)新技術(shù)落地，賦能傳統(tǒng)和新一代超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心以及5G、AI、邊緣計(jì)算等新興應(yīng)用場景，用優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)推動(dòng)數(shù)據(jù)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施朝著低碳增效的方向健康發(fā)展。

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