存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化的思考與實(shí)踐
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隨著信息安全的國(guó)家戰(zhàn)略逐步落地,存儲(chǔ)“國(guó)產(chǎn)化”成為了國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)廠商一致追求的目標(biāo)。存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化的首要是自主可控,可靠可信。這意味著國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)廠商們需要依靠自身研發(fā)設(shè)計(jì),全面掌握存儲(chǔ)系統(tǒng)的核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)從硬件到軟件的自主研發(fā)、生產(chǎn)、升級(jí)、維護(hù)的全程可控,打造一個(gè)安全可信,可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)。換言之,國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)廠商需要有自己的存儲(chǔ)介質(zhì)、芯片、操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)管理系統(tǒng)等一系列國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品。
但存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化絕不是閉門(mén)造車(chē),其目的是要讓中國(guó)的存儲(chǔ)產(chǎn)品能夠走向世界舞臺(tái),使其具有世界競(jìng)爭(zhēng)力。這需要國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)廠商能夠準(zhǔn)確把握存儲(chǔ)發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)和市場(chǎng)趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē),進(jìn)行跨越式發(fā)展。而新技術(shù)的變革,為中國(guó)的存儲(chǔ)軟硬件國(guó)產(chǎn)化發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇,讓彎道超車(chē)成為可能。
談及存儲(chǔ)發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì),從存儲(chǔ)介質(zhì)和設(shè)備層面的角度,NVMe SSD逐漸成為技術(shù)的主流。過(guò)去一年中,NVMe SSD產(chǎn)品增長(zhǎng)了46%。主流全閃存陣列開(kāi)始向NVMe SSD轉(zhuǎn)變,服務(wù)器廠商也加快了對(duì)NVMe SSD的支持。G2M指出2016年9家服務(wù)器公司推出的共23個(gè)產(chǎn)品系列中,有39個(gè)版本支持U.2接口的NVMe SSD。而2017年,則有27個(gè)服務(wù)器產(chǎn)品系列支持U.2接口的NVMe SSD。預(yù)計(jì)2019年底,50%的企業(yè)級(jí)SSD將采用U.2接口,即SATA/SAS、M.2和PCIe板卡的SSD將共分剩下50%的市場(chǎng)(NVMeSSD過(guò)去一年里產(chǎn)品種類(lèi)增長(zhǎng)46%)。其次,StorageClass Memory也將成為存儲(chǔ)發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)。其可能比閃存更具顛覆性,并會(huì)改變存儲(chǔ)和應(yīng)用程序架構(gòu)——SCM可以在字節(jié)或塊級(jí)別進(jìn)行尋址,并且是持久性的,可以想象,應(yīng)用程序可能會(huì)選擇通過(guò)內(nèi)存映射直接訪問(wèn)SCM,這導(dǎo)致內(nèi)存和存儲(chǔ)之間的界限越來(lái)越模糊。未來(lái),元數(shù)據(jù)管理、緩存、文件系統(tǒng)等各個(gè)方面均會(huì)有新的變革。
站在存儲(chǔ)系統(tǒng)的角度來(lái)看,軟件定義存儲(chǔ)將會(huì)呈現(xiàn)快速的增長(zhǎng)。根據(jù)IDC預(yù)測(cè),2017年到2021年期間,全球軟件定義存儲(chǔ)市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到13.5%,至2021年的收入將接近162億美元。而NVMeoF會(huì)是其重要的推動(dòng)力。因?yàn)橥ㄐ砰_(kāi)銷(xiāo)的降低,將會(huì)很直接的提升系統(tǒng)的性能,使得通過(guò)scaleout的方式獲取scale up的性能成為可能。 人工智能的發(fā)展引發(fā)人們?cè)絹?lái)越多的思考——如何通過(guò)工作負(fù)載分析更好地進(jìn)行資源調(diào)度和預(yù)測(cè),這體現(xiàn)了如何對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行智能的管理,減少運(yùn)維的開(kāi)銷(xiāo);如何對(duì)日志的分析,更加快速地幫助系統(tǒng)管理員診斷問(wèn)題,給出解決方案;如何對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的分層存儲(chǔ),提供性?xún)r(jià)比高的存儲(chǔ)方案等等。
所以,從硬件到軟件,存儲(chǔ)處于一個(gè)變革的窗口。存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化發(fā)展也將迎來(lái)一個(gè)新的機(jī)遇。 “NVMe SSD/SCM”、“分布式”和“智能化”成為存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化發(fā)展的關(guān)鍵詞。而這一切導(dǎo)向的結(jié)果就是--智能的分布式閃存系統(tǒng)。 目前來(lái)看,分布式閃存系統(tǒng)會(huì)表現(xiàn)為二種主要結(jié)構(gòu):
基于共享存儲(chǔ)構(gòu)建的分布式閃存:
其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為存儲(chǔ)和服務(wù)器使用NVMe協(xié)議,通過(guò)高速以太網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)。其優(yōu)點(diǎn)在于:
1) 存儲(chǔ)和服務(wù)器可以單獨(dú)擴(kuò)展
2) 存儲(chǔ)管理軟件開(kāi)發(fā)時(shí)可以認(rèn)為存儲(chǔ)端有數(shù)據(jù)保護(hù),減少存儲(chǔ)管理軟件因?yàn)閿?shù)據(jù)一致性問(wèn)題而增加的日志開(kāi)銷(xiāo)
3) 存儲(chǔ)單控失效后,不需要做數(shù)據(jù)恢復(fù),系統(tǒng)性能相對(duì)穩(wěn)定。
第二種結(jié)構(gòu)則是基于服務(wù)器構(gòu)建的分布式閃存結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為服務(wù)器直接連接NVMe的盤(pán),使用NVMe協(xié)議,通過(guò)高速以太網(wǎng)互聯(lián)。
新介質(zhì),新結(jié)構(gòu),新契機(jī),中國(guó)現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)化的生態(tài)圈是否有能力實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展呢?從存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化目前的生態(tài)圈就可以得出答案。
存儲(chǔ)介質(zhì)方面,目前紫光在開(kāi)荒閃存顆粒,長(zhǎng)江存儲(chǔ)的勢(shì)頭也不可逆轉(zhuǎn),大量量產(chǎn)應(yīng)該會(huì)在2020年實(shí)現(xiàn)。CPU方面,國(guó)內(nèi)現(xiàn)在主要有三家廠商:申威,龍芯和飛騰。以飛騰舉例,基于國(guó)防科大積累的芯片技術(shù),現(xiàn)在ARM圈內(nèi),飛騰已經(jīng)做到了世界領(lǐng)先。 2014年10月飛騰成功流片了FT-1500A/16的CPU,經(jīng)過(guò)三年的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)穩(wěn)定。今年3月飛騰又成功流片了64個(gè)core的FT-2000+。
在存儲(chǔ)管理系統(tǒng)方面,同有堅(jiān)持走自主可控的研制之路。同有科技于2012年10月成立全國(guó)產(chǎn)事業(yè)部,歷時(shí)1年完成存儲(chǔ)平臺(tái),開(kāi)發(fā)首款統(tǒng)一存儲(chǔ)產(chǎn)品;2014年7月通過(guò)多家國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)兼容認(rèn)證并啟動(dòng)雙控存儲(chǔ)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目;2015年4月參與南風(fēng)工程并中標(biāo)多個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目;2016年7月國(guó)產(chǎn)自主可控存儲(chǔ)投入實(shí)際使用,全國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)支持閃存加速特性,提升性能;2017年與國(guó)內(nèi)閃存企業(yè)展開(kāi)深度合作,啟動(dòng)全閃存國(guó)產(chǎn)自主可控存儲(chǔ)產(chǎn)品的研發(fā)。
另外,很多友商在網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、服務(wù)器、中間件、應(yīng)用軟件方面做了很多國(guó)產(chǎn)化的工作。
因此,有理由相信,整個(gè)國(guó)產(chǎn)化生態(tài)圈,是有準(zhǔn)備、有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)未來(lái)國(guó)產(chǎn)的智能分布式閃存。
為了迎接這個(gè)新機(jī)遇和挑戰(zhàn),同有科技研發(fā)了分布式全閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)。該系統(tǒng)配置MemblazeU.2閃盤(pán),可實(shí)現(xiàn)智能數(shù)據(jù)和工作負(fù)載管理,完美支持OpenStack平臺(tái),完全采用開(kāi)放框架、自主研發(fā)和開(kāi)源軟件平臺(tái),完全兼容麒麟操作系統(tǒng),且可移植至飛騰平臺(tái)。
“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,同有科技作為國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)廠商的佼佼者,正與其他國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)廠商們共同努力,早日迎來(lái)存儲(chǔ)國(guó)產(chǎn)化的實(shí)現(xiàn)!
2017-12-11 來(lái)源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察