開(kāi)放計(jì)算十年，西部數(shù)據(jù)的思考與探索

毋庸置疑，開(kāi)放計(jì)算項(xiàng)目在過(guò)去十年獲得了巨大的成功。

從2011年Facebook首先向業(yè)界分享其數(shù)據(jù)中心硬件設(shè)計(jì)成果，到如今開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器在全球數(shù)據(jù)中心提供算力占比達(dá)到34.8%；從Facebook攜手行業(yè)公司發(fā)起首個(gè)數(shù)據(jù)中心硬件開(kāi)源項(xiàng)目（OCP），到OCP、ODCC、Open19三大開(kāi)放計(jì)算組織蓬勃發(fā)展；從數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商專有、封閉的模式，到如今全新、成熟、全球化的開(kāi)源協(xié)作模式……

短短十年，開(kāi)放計(jì)算在計(jì)算產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)占據(jù)了重要的地位和一定的市場(chǎng)份額。知名分析機(jī)構(gòu)Omdia《全球開(kāi)放計(jì)算發(fā)展報(bào)告》更預(yù)測(cè)，到2025年，全球有40%的服務(wù)器將給予開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。在開(kāi)放計(jì)算中，與存儲(chǔ)相關(guān)的項(xiàng)目看似不顯示不漏水，卻始終是最重要的核心項(xiàng)目之一，近年來(lái)像Open Composable更是為數(shù)據(jù)中心未來(lái)架構(gòu)打開(kāi)了新方向。

作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者，西部數(shù)據(jù)也積極參與其中OCP項(xiàng)目中，為開(kāi)放計(jì)算貢獻(xiàn)了多項(xiàng)與存儲(chǔ)相關(guān)的創(chuàng)新。在近日舉辦的第三屆OCP China Day 2021上，西部數(shù)據(jù)公司副總裁兼中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉鋼介紹了在開(kāi)放計(jì)算項(xiàng)目中的最新研究成果，以及創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)對(duì)于未來(lái)開(kāi)放計(jì)算、綠色數(shù)據(jù)中心等發(fā)展的價(jià)值。

西部數(shù)據(jù)公司副總裁兼中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)總經(jīng)理劉鋼

為開(kāi)放計(jì)算添磚加瓦

開(kāi)放計(jì)算之所以興起，離不開(kāi)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心最近十年的高速發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的互聯(lián)網(wǎng)巨頭們持續(xù)加大對(duì)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設(shè)投入。

與企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心相比，超大規(guī)模數(shù)中心更加集約化和規(guī)?；?，也帶來(lái)了數(shù)據(jù)中心的性能、功耗、部署等各方面的挑戰(zhàn)。具體到存儲(chǔ)層面，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心對(duì)于SSD和HDD的需求同樣旺盛。其中，HDD的大容量特性，得到了超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的青睞。

但當(dāng)多個(gè)高密度、大容量的硬盤堆疊在服務(wù)器中，也帶來(lái)了一大顯著挑戰(zhàn)：聲波振動(dòng)。劉鋼介紹，聲波振動(dòng)對(duì)于硬盤性能、服務(wù)器性能會(huì)帶來(lái)極大影響，當(dāng)硬盤碟片密度提升，碟片之間、碟片與磁頭之間的距離變近，讓硬盤更容易受到服務(wù)器內(nèi)部的噪聲、振動(dòng)等外界干擾，加上硬盤密度提升需要加大風(fēng)扇功率與頻率，各種因素疊加起來(lái)容易形成聲波振動(dòng)線下，對(duì)性能波動(dòng)影響極大。

對(duì)此，西部數(shù)據(jù)專為聲學(xué)環(huán)境開(kāi)發(fā)了一套新工具：Vibro-Acoustic，該工具可準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)開(kāi)放計(jì)算服務(wù)器環(huán)境的聲壓變化以及對(duì)性能帶來(lái)的影響，并為用戶優(yōu)化調(diào)整HDD部署位置。劉鋼直言，很多公司在研發(fā)新一代服務(wù)器或者存儲(chǔ)產(chǎn)品時(shí)候，都可以通過(guò)這套工具來(lái)保證高密度存儲(chǔ)環(huán)境下的高性能。

此外，西部數(shù)據(jù)還與開(kāi)放計(jì)算社區(qū)多位合作伙伴緊密合作，共同進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，在存儲(chǔ)層推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。例如，西部數(shù)據(jù)與開(kāi)放計(jì)算領(lǐng)域重要服務(wù)器供應(yīng)商浪潮緊密合作，率先將18TB Ultrastar DC HC550 CMR HDD融入到浪潮英信服務(wù)器，相比于14TB HDD方案，新方案節(jié)省22%的機(jī)柜占用空間及20%的電源功耗，進(jìn)一步降本增效。

又如，在騰訊分布式存儲(chǔ)服務(wù)COS中，采用西部數(shù)據(jù)16T/18T HDD企業(yè)級(jí)硬盤，是一款面向騰訊應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化的高密度存儲(chǔ)服務(wù)器，為COS提供穩(wěn)定性、安全性、易用性、成本效益等方面的優(yōu)勢(shì)。

事實(shí)上，開(kāi)放計(jì)算組織中大部分用戶都是互聯(lián)網(wǎng)或者云計(jì)算巨頭，其應(yīng)用場(chǎng)景的規(guī)模、復(fù)雜性遠(yuǎn)勝其他行業(yè)，由此誕生的存儲(chǔ)挑戰(zhàn)極具價(jià)值，而西部數(shù)據(jù)在開(kāi)放計(jì)算社區(qū)內(nèi)積極展開(kāi)合作，真正契合了開(kāi)放計(jì)算全新的協(xié)作模式，為數(shù)據(jù)中心發(fā)展注入新活力。

“開(kāi)放計(jì)算所遇到的存儲(chǔ)難題，對(duì)于像金融、電信等行業(yè)新建的數(shù)據(jù)中心具有參考價(jià)值?！眲摫硎镜?。

創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)，構(gòu)建最強(qiáng)數(shù)據(jù)底座

如今，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在成為各大行業(yè)用戶的主旋律，這其中數(shù)據(jù)的價(jià)值日趨凸顯，構(gòu)建強(qiáng)大的數(shù)據(jù)底座正在成為用戶數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要方向。事實(shí)上，開(kāi)放計(jì)算項(xiàng)目更像是數(shù)據(jù)中心最前沿的探索；對(duì)于更多行業(yè)用戶而言，還需要更加適合的存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)滿足數(shù)據(jù)底座的建設(shè)需求。

對(duì)此，西部數(shù)據(jù)近年來(lái)一直都在積極提倡通過(guò)分層存儲(chǔ)、分區(qū)存儲(chǔ)及可組合的分解式架構(gòu)等創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)方案，而支撐起創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)的正是西部數(shù)據(jù)擁有從存儲(chǔ)芯片到存儲(chǔ)系統(tǒng)的云、邊、端全棧存儲(chǔ)產(chǎn)品線。

首先是分層存儲(chǔ)，無(wú)論是核心、邊緣還是終端，大量不同應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)了海量數(shù)據(jù)的誕生，應(yīng)用類型的多元化也帶來(lái)了數(shù)據(jù)類型的多元化，對(duì)于存儲(chǔ)性能、穩(wěn)定性、可靠性等方面要求也不盡相同，西部數(shù)據(jù)認(rèn)為最佳解決之道就是分層存儲(chǔ)。

西部數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)劃分為極冷存儲(chǔ)、冷存儲(chǔ)、溫存儲(chǔ)、熱存儲(chǔ)和極熱存儲(chǔ)等五層架構(gòu)，為每個(gè)存儲(chǔ)分層提供差異化的產(chǎn)品以滿足不同場(chǎng)景的需求。 例如，針對(duì)大容量存儲(chǔ)場(chǎng)景，西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC HC550 HDD及HC650 HDD兩款產(chǎn)品單盤能夠提供高達(dá)16TB、18TB以及20TB的選擇，實(shí)現(xiàn)以更大容量、更低能耗、更高效率提供更優(yōu)的TCO；又如在快數(shù)據(jù)場(chǎng)景中，西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC SN640 NVMe SSD針對(duì)混合應(yīng)用場(chǎng)景，具備高達(dá)469K的IOPS，適用于70%讀30%寫(xiě)混合工作負(fù)載……

其次是分區(qū)存儲(chǔ)，分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)可以為數(shù)據(jù)中心用戶帶來(lái)更加高效的規(guī)模架構(gòu)。例如，西部數(shù)據(jù)Ultrastar DC ZN540 NVMe ZNS SSD，垂直集成了雙端口、高可用性NVMe控制器，以標(biāo)準(zhǔn)U.2尺寸提供高達(dá)8TB的容量下一代SSD, 具有更高的效率、利用率和擴(kuò)展能力，顯著降低公有云和私有云基礎(chǔ)架構(gòu)的總體擁有成本（TCO）。

第三則是開(kāi)放可組合架構(gòu)，代表著西部數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心架構(gòu)上最前沿的探索。西部數(shù)據(jù)在OCP的Open Composable項(xiàng)目中也在力推可組合架構(gòu)。具體來(lái)看，過(guò)去馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)更多是以CPU為核心，顯然在AI、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用場(chǎng)景興起之后，這種架構(gòu)體系很難適應(yīng)未來(lái)變化。為此，分解式、可組合的架構(gòu)開(kāi)始興起，DPU、GPU、FPGA、Memory、Flash、Disk與CPU形成資源組合，硬件組件從服務(wù)器中分離出來(lái)，利用虛擬化技術(shù)來(lái)結(jié)合場(chǎng)景進(jìn)行組合。

顯然，可組合架構(gòu)的確是代表著未來(lái)數(shù)據(jù)中心的重要方向。劉鋼直言，可組合架構(gòu)是未來(lái)的趨勢(shì)，西部數(shù)據(jù)有系列產(chǎn)品來(lái)推動(dòng)可組合架構(gòu)的發(fā)展。例如，西部數(shù)據(jù)OpenFlex Data24 NVMe-oF JBOF平臺(tái)提供業(yè)界領(lǐng)先的100Gb以太網(wǎng)連接，并通過(guò)直連或網(wǎng)關(guān)，使服務(wù)器能夠共享本地的NVMe閃存存儲(chǔ)，讓NVMe存儲(chǔ)分解成開(kāi)放可組合模式。

中國(guó)市場(chǎng)篤定而行

IDC預(yù)測(cè)，中國(guó)的數(shù)據(jù)池化步伐位居世界第一，中國(guó)的數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)在未來(lái)5年將保持平均30%的增長(zhǎng)，并且到 2025 年將成為數(shù)據(jù)量最大的區(qū)域，這意味著中國(guó)市場(chǎng)未來(lái)幾年對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有著強(qiáng)烈和持續(xù)的需求。

顯然，西部數(shù)據(jù)希望抓住中國(guó)廣闊的市場(chǎng)機(jī)遇。今年以來(lái)，西部數(shù)據(jù)持續(xù)加大在中國(guó)市場(chǎng)的投入，旗下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)目在7月正式宣布竣工。劉鋼還透露，西部數(shù)據(jù)上海的解決方案賦能中心近年來(lái)對(duì)于西部數(shù)據(jù)產(chǎn)品、技術(shù)以及方案在中國(guó)市場(chǎng)落地也起到關(guān)鍵作用。

面向未來(lái)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為國(guó)家重要的戰(zhàn)略方向，隨著像新基建、碳中和與碳達(dá)峰等戰(zhàn)略目標(biāo)的推出，中國(guó)數(shù)據(jù)中心真正迎來(lái)了新技術(shù)加速應(yīng)用、更新與迭代的黃金時(shí)代，而西部數(shù)據(jù)所擁有的創(chuàng)新存儲(chǔ)架構(gòu)與時(shí)代的數(shù)字脈搏高度契合，在未來(lái)必定迎來(lái)更大的市場(chǎng)舞臺(tái)。

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