西部数据:创新存储架构,领航开放计算

冀勇庆 2021-07-29

原标题:西部数据:创新存储架构,领航开放计算

数字经济的高速发展,对于计算能力提出了更高的要求。也正是因为如此,2011年,Facebook、英特尔、Rackspace等互联网和科技巨头发起成立了OCP(开放计算项目),以开源开放的方式,重构当前的数据中心硬件,发展面向下一代数据中心的服务器、存储等创新硬件。

经过10年的发展,开放计算已经成为科技界的重要潮流。根据市场调研机构IDC的统计和预测,2020年OCP服务器在全球服务器中的占比将达到18%,并在2024年上升到24%。

直到现在,我们的IT系统仍然遵循冯·诺伊曼结构,计算和存储能力紧密相关。因此,开放计算在改变服务器等计算单元的同时,也对存储提出了更大的挑战,如何才能应对这种挑战?

在7月27日北京举行的第三届开放计算中国社区技术峰会(OCP China Day)上,作为全球领先的存储解决方案提供商,西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢(Bill Liu)发表了主题演讲“创新存储架构 领航开放计算”,给出了西部数据的思考和应对方案。

全面覆盖的产品

西部数据认为,计算是分场景的;不同的计算场景,对于数据的处理方式也就提出了不同的要求。例如,天气预报、地震预测等高性能计算(HPC)场景,要求数据处理必须做到低延时、高吞吐量、高带宽;而金融、医疗等行业的数据长期归档,则要求数据必须做到大块写入、低频、持久。

显然,不同的计算场景,必须用不同的存储模式来应对。为此,西部数据提出了创新存储架构——分层存储,一共包含5个层次:

1. 极热存储:使用DRAM。典型应用可见于OLTP、DSP、自动驾驶。

2. 热存储:使用高性能SSD。典型应用可见于OLTP、DSP、自动驾驶。

3. 温存储:典型应用可见于OLAP、AI训练、传统企业应用。使用主流SSD/HDD。

4. 冷存储:典型应用可见于存储备份,在线交易用户画像分析。使用大容量企业级 HDD。

5. 极冷存储:典型应用可见于历史数据长期归档(基础金融数据、基本医疗资料、广电行业等。使用SMR HDD。

通过分层存储,不仅能够达到最佳的存储效果,优化数据中心的存储架构,让更多的数据得以被充分利用,还能够帮助企业用户实现更低的TCO(总体拥有成本)。

针对每一层的存储模式,西部数据都有相应的产品。老冀注意到,积极参加OCP China Day的西部数据,带来了多款最新的存储产品及解决方案:

  • 西部数据固态硬盘,包括新款Ultrastar DC ZN540 ZNS SSD、Ultrastar DC SN840 NVMe SSD,以及Ultrastar DC SN640 NVMe SSD等。
  • 西部数据拥有市面上容量领先的HDD,例如:20TB Ultrastar DC HC650主机管理SMR HDD和16TB与18TB Ultrastar DC HC550 CMR HDD。
  • 西部数据针对SSD推出有OpenFlex Data24 NVMe-oF存储平台,使用NVMe-oF将极大地提高数据中心的计算和存储利用率、性能和灵活性。
  • 西部数据推出有针对HDD的Ultrastar Data60混合存储平台、Data102 JBOD以及Serv60+8存储服务器,可满足需求密集型、共享硬盘或混合存储的大型企业客户、OEM、云服务提供商和集成商的严格需求,旨在使企业能够实现容量、性能与成本的平衡。

刘钢还透露,在与不同类型客户的持续交流中,西部数据还提炼出共性的需求,并推出相应的产品。例如,由于硬盘密度的提升,不少服务器使用了更高转速的风扇,产生了更高的声压级和更高的频率内容,使得声波振动变成了降低HDD性能的主要振动源,因此控制风扇声波振动成为了实现更高容量HDD的关键。对此,西部数据为声学主导环境开发了新工具——Vibro - Acoustic工具,使得用户拥有高密度HDD存储的同时,拥有高性能。

实际上,西部数据是业界少有的、产品同时覆盖SSD和HDD两大存储领域的供应商,并且在两大存储领域都保持领先地位。正所谓“手中有粮,心中不慌”。

更灵活的解决方案

有了应对不同计算场景的、全面覆盖的存储产品,就能够应对开放计算的挑战?显然还不够。为此,西部数据在分层存储之外,还提出了分区存储、可组合的分解式架构等创新存储解决方案,为企业级用户及数据中心解决在性能、可靠性、总体拥有成本和可持续性等方面的诸多痛点,创新存储架构助力构建更大规模、绿色高效的数据中心。

例如,西部数据致力于发展综合分区存储生态系统和应用支持能力,在标准化统一分区存储框架下管理大容量SMR HDD和ZNS SSD的协同运行。除了支持分区存储计划和ZoneStorage,为NVMe工作组ZNS规范和Linux开源社区做出贡献,进一步推动生态系统开发之外,西部数据还宣布向部分用户提供新款Ultrastar DC ZN540 ZNS NVMe SSD的样品,这款硬盘具有更高的效率、利用率和扩展能力,同时降低了公有云和私有云基础架构的TCO。

传统的数据中心基础架构可能导致宝贵的存储资源无法得到充分利用、低效率的数据孤岛现象以及运营成本十分昂贵等问题。西部数据推出一系列新型共享存储平台及服务器,包括OpenFlex Data24 NVMe-oF存储平台,帮助用户过渡到更高效、更优质的分解式架构,从而满足高性能应用和工作负载不断变化的存储需求。

虽然新技术带来的一系列创新存储产品可带来显著的性能提升,但传统的数据中心基础架构可能会成为掣肘,进而导致宝贵的存储资源无法得到充分利用、低效率的数据孤岛现象以及运营成本十分昂贵等问题。为此,西部数据还推出了一系列新型共享存储平台及服务器,帮助用户过渡到更高效、更优质的共享存储架构,从而满足高性能应用和工作负载不断变化的存储需求。

在这次OCP China Day的西部数据展台上,老冀看到了新型共享存储平台的代表——OpenFlex Data24 NVMe-oF存储平台。该平台允许多台主机通过低延迟以太网结构共享Ultrastar NVMe SSD的全部带宽,就像它们从本地连接到x86服务器中的PCIe总线一样,从而助力企业应对挑战。这给数据中心运营商带来更高的灵活性,帮助他们通过扩容以及更高效地利用解耦闪存来满足苛刻工作负载的更高性能需求。

OpenFlex Data24 NVMe-oF存储平台还能够在紧凑的2U机箱中配置24个热插拔Ultrastar DC SN840 NVMe SSD,提供高达368TB的共享存储容量,是服务器存储扩展及横向扩展软件定义存储(SDS)环境的理想选择。其整体设计还集成了西部数据的新产品——基于RapidFlex RDMA的NVMe-oF控制器,满足了流畅网络连接和低功耗的需求,可以在无需外部交换机的情况下通过100GbE端口直接连接多达6台主机。即使有多达六个适配器添加到OpenFlex Data24,RapidFlex控制器也可以提供低于500纳秒的延迟以及高达13M IOPS/70GB/s的预期性能。

当然,西部数据也已经预见到,随着开放计算的进化和发展,势必会对数据处理模式提出更多、更高的要求,从而催生出更多高效的创新存储架构,针对不同的使用场景,帮助用户实现更高效、可靠的存储,从而进一步赋能数据中心的蓬勃发展。

植根中国市场

那么,这一系列的产品和解决方案,在快速发展的中国市场都有哪些应用?西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢(Bill Liu)表示,西部数据将提供最新闪存和硬盘存储技术,以及开放的创新存储架构,构建新一代更大规模、更高效的数据中心,赋能云计算和人工智能生态系统。

我们知道,开放计算首先是在Facebook、Google、腾讯、阿里巴巴、百度等互联网公司的数据中心得到了广泛应用。其实,基于开放计算的创新存储产品和解决方案又何尝不是这样?

结合西部数据企业级硬盘以及面向腾讯应用场景进行优化的高密存储服务器,腾讯推出了无目录层次结构、无数据格式限制,可容纳海量数据的分布式存储服务Tencent COS,实现了存储桶空间无容量上限扩展,可以满足多种场景需求。西部数据的16TB/18TB硬盘为COS存储奠定了坚实的硬件基础,可以更充分地发挥Tencent COS 在稳定性、安全性、易用性、成本效益等方面的优势。

2020年8月,国内领先的云计算服务平台UCloud,针对冷数据正式发布了新一代归档存储产品,并在国内率先使用了西部数据的高密JBOD机型和SMR盘为存储底层提供硬件支持,与可应用于多媒体归档、历史数据据合规性归档以及大数据/AI分析数据归档这三大数据类型,相较标准存储降低近80%的存储成本。与36盘传统机型相比,新一代归档存储产品采用西部数据高密机型SMR盘后,单位机架的存储容量提升5.375倍,硬盘数量增加59%,单块硬盘存储空间提升150%。西部数据将领先的硬盘创新技术——包括能量辅助磁记录(EAMR)技术、三阶寻轨定位系统(TSA) 以及第六代HelioSeal™技术扩展到强大的数据中心产品组合中,帮UCloud获得了更高的面密度和更低的成本(TCO),满足了客户在性能、容量、TCO层面的多样化需求。

刘钢透露,在中国市场,西部数据的各种创新产品和解决方案早就不只是互联网公司在大规模使用,而是已经拓展到了金融、交通、制造等各种传统行业。

为了满足中国市场日益增长的需求,西部数据也在中国加紧扩产。2021年7月23日,作为西部数据公司下属全资子公司,晟碟半导体(上海)有限公司上海工厂三期厂房扩建项目正式竣工,此次扩建规模约为11800平方米,扩充了先进的产品制造设施和以产品为中心的技术研发设施。

正所谓创新无止境,开放计算这只蝴蝶扇动了翅膀,如今已经在包括数据中心在内的全球IT产业引发了一场龙卷风,中国也不例外。在中国,西部数据正在持续与头部客户保持紧密合作,加大创新研发投入,加快创新技术落地,赋能传统和新一代超大规模数据中心以及5G、AI、边缘计算等新兴应用场景,用优质的产品及服务推动数据生态基础设施朝着低碳增效的方向健康发展。

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