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西部数据为ZB时代存储核心架构带来变革

2019-09-12 10:52:56 来源:   

  数据爆发 全球进入ZB时代

  现在每一年人类所创造的数据总量都相当过去人类历史中产生数据的总和。根据预测,2023年人类数据的产生将会超过100个ZB。随着数字化、信息化的快速发展,数据中心作为科技创新和技术应用的载体,支撑着云计算、大数据、人工智能、工业互联网等新技术、新应用的快速发展和落地,成为了推动我国经济转型升级和培育新动能的重要力量。

  西部数据公司产品市场部副总裁朱海翔

  9月3日-4日,ODCC 2019开放数据中心峰会在北京国际会议中心举行。存储系统架构作为数据的“容器”,至关重要。西部数据产品市场部副总裁朱海翔,进行了题为《ZB时代的数据存储核心架构-机遇,挑战和阶段》的主题演讲。

  朱海翔提到,“数据中心的存储量呈现出爆发式增长,尤其是从计算的角度来看,负载应用变得更有特征化,通用计算已经不是最佳化的选择。但存储技术的基础架构仍然没有真正得到改变,大多只是接口、速度、协议的改变。我们有必要重新审视当今的存储架构能不能满足数据中心的发展需求。”

  “数据产生的时候,我们往往还不能意识到它的价值,如何把产生的数据有效留存下来,更好的发掘出数据的价值是非常重要的。目前的存储架构、存储介质和存储密度都存在巨大的挑战。针对于此,我们需要考虑推出一个专用的架构,从数据管理、存储系统、SSD等方面构建下一代数据中心的存储架构。”

  ·大规模数据中心对于SSD的需求强劲

  目前数据中心使用的主要存储介质以HDD为主,虽然SSD的增长速率最快,但在以后的3-5年,企业级HDD存储也将保持超过30%的高速增长。到2023年,绝大多数数据中心的数据还是会存储于HDD当中。作为世界级存储巨头,西部数据公司拥有完整的存储产业链解决方案,不论是在HDD方面,还是在闪存方面,都有深厚的技术积累。

  西部数据的3D NAND从24层发展到现在的96层,几乎每隔15个月就能实现一次迭代。闪存产品从SLC、MLC,再到TLC,实现了非常可观的存储密度扩展。而每个Cell单元可储存4个数据的QLC更是实现了存储密度的进一步扩展。西部数据预计,2025年左右全球数据中心中存放在SSD的介质会有50%的数据使用基于QLC的SSD,西部数据所做的正是通过一些技术创新,加速QLC在数据中心中的规模部署。

  西部数据Ultrastar DC SN630 NVMe SSD获得ODCC 2019年度SSD(综合性能)奖项

  本次ODCC展会,西部数据Ultrastar DC SN630获得了年度SSD产品奖。这款针对云存储进行优化处理的2.5英寸小型企业级NVMe SSD,与传统SATA硬盘相比,在处理多重工作负载时可实现超过3倍的IOPS。Ultrastar DC SN630 SSD使云架构工作者能提高延迟敏感型工作负载的性能,同时确保出色的服务质量。

  另外,西部数据在HDD领域推出了SMR(叠瓦式磁记录)产品,通过堆叠的方式,可以在同样的磁片上重新更多的存储将近15-20%的数据。这对于数据中心的意义不言而喻。

  本次ODCC峰会上,西部数据展示了高达20TB的Ultrastar HDD,该产品预计将于2020年出货。据西部数据估计,到2022年,西部数据交付的HDD容量中至少有50%将由SMR存储介质提供,并且越来越多的云服务提供商正在投入资源逐步优化高容量SMR HDD的主机应用和管理软件,以便协助大体量客户实现更好的总体拥有成本。

  ·分区存储技术 助力全行业共同发展

  ZB数据时代,在下一代的数据中心当中,迫切需要重新架构一种全新的存储数据架构,以适应新型的计算技术,满足更多应用需求。除了在存储硬件方面所做出的努力,今年6月,西部数据还推出了基于软件定义的存储分区技术。

  这套新的存储技术方案不仅包含了开源工具和文件系统支持,还包括了前面所说的SMR超大容量HDD以及ZNS NVMe SSD开发平台。旨在为云和超大规模数据中心架构师融合创新与行业标准,从而设计出高效的存储层,帮助用户在ZB级容量的存储时代保持具有竞争力的总体拥有成本,实现更大的规模效益。

  西部数据和NVMe标准化组织合作,推出了ZNS(分区命名空间),这也是对SMR技术的补充;它可以让内核应用开发人员在共同的软件栈系统中无需再留意辨别存储介质类型,同时充分的调用SMR和ZNS介质的存储空间。从功能的角度,ZNS SSD可以与计算资源更好的匹配,在每一个分区命名空间的每一个小区域内可以建立一对一和一对多的对应。原来HDD和SSD中的写入限制,通过分区存储技术,可以变成写入管理,实现更加可靠可控的数据协同。

  为了能够更好的配合数据中心中不同的负载(包括机器数据的顺序化写入、人工智能的超高读取性能要求等)对于分区存储技术的应用,西部数据推出了ZNS NVMe SSD应用开发平台,以推动它在数据中心中更广泛地应用。同时为了更好地拥抱开源、拥抱标准化,西部数据还和各个生态系统伙伴一起合作,对此项技术进行了开源,最主要的开发工具、数据库和相关的命令集库,都公布在开源社区网站Zonedstorage.io,帮助数据中心基础架构工程师更好的利用分区存储技术。

  作为一个专注存储的公司,面对即将到来的ZB数据时代,西部数据重新审视存储的核心架构,以SMR和ZNS等技术创新,通过提供智能化应用架构满足数据中心对于存储介质的需求,从根本上重塑数据中心,将数据推向下一个时代。

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