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Σco时间 | 站在未来看现在:智能时代数据存储产业谈

  面向智能时代,5G、AI、大数据等新技术带来的数据爆炸式增长,智能时代数据存储如何突破现有思维,充分利用前沿硬件、低延时网络技术,结合创新的算法和融合架构来满足智能时代业务新需求。

  华为智能数据与存储领域副总裁张福鹏

  本期#Σco时间#活动上,华为智能数据与存储领域副总裁张福鹏从“智能时代,数据存储面临哪些挑战”“数据存储需要满足哪些特征”“揭开智能时代数据存储架构的神秘面纱”三个方面带大家走进了精彩的存储未来世界。

  智能时代,数据存储正面临四大挑战

  挑战1:生产交易类数据高并发、低延时、高可靠

  据张福鹏介绍,随着5G带来的大带宽、低时延,对数据处理速度、频度、可靠性提出了新的要求;以金融交易为例,我们每天用到的微信、支付宝等小额支付,使得交易量增长10倍以上,而且在线购物也不再受门店营业时间的限制,必须做到7x24小时不间断服务。这些都对数据交易的时延、可靠性等提出了前所未有的挑战。

  挑战2:海量非结构化数据存储,长期保存与价值挖掘

  类似今日头条每天50PB的数据,绝大多数都是非结构化数据。窄带和宽带物联网、4K/8K视频、自动驾驶等多数据源、多模数据的大量采集、长期保存、冷数据变温数据等带来了新的海量数据存储需求。

  挑战3:数据无缝流动,融合高效的处理与分析

  数据要长期保存,更要无缝流动才能产生更多的价值。从实际业务来看,在距离数据产生最近的边缘场景,比如摄像头,IoT,传感器等,数据如何存储和高速处理,如何提供边、中心、云的统一数据保护和管理,既可以让数据高速流动,又能做到每比特成本最优,价值最大,也是我们企业全场景业务面临的新挑战。

  挑战4:数据全生命周期管理,场景化、智能化、降本增效

  数据全生命周期管理,从数据产生的源头,实现边云协同叠加AI的能力。业务希望能充分利用云上数据量大的优势形成基线,同时在本地增量训练。结合具体业务提供个性化调优,实现对数据生产、分析、备份、归档的全生命周期的智能化管理。这也是颠覆传统IT架构,从数据视角打破边界,构建数据基础设施的一个重要理念。

  预见|智能时代存储

  智能时代,存储应该具有哪些特征才能更好的应对新技术、新业务带来的新挑战呢?张福鹏表示,智能时代数据存储要满足三个主要特征,即智能、融合、高效。

  智能

  智能时代的数据存储要充分利用AI的能力实现Storage for AI和AI in Storage,进而承载数据全生命周期智能管理。

  华为OceanStor在边缘存储端加入了AI芯片,实现个性化AI,存储自身基于AI芯片对存储数据进行深度学习,实现存储设备的独特性能优化。

  同时将边缘存储的数据采集上传云端,数据在云端经过训练和建模后,形成通用模型发布给边缘存储,存储AI芯片再基于通用模型进行强化学习,与自身数据特征结合,培训建模形成个性化模型,再来指导存储实现场景预测、故障推理。整体形成一个端云协同AI芯片加速的自驱动。

  为了应对万物互联智能时代数据存储的易管理、易运维需求,华为还提供了基于AI使能的自动化数据管理系统,帮助用户实现数据自动化与智能管理与运维。而在全生命周期数据管理方面,华为则将存储系统的智能管理分为三层,即设备层、数据中心层、和云上云下,通过三层联动,实现高效的运维运营。

  数据融合

  除了智能化管理,面向多模数据、多级介质、边、中心、云物理位置、多种协议带来的数据孤岛,融合是华为持续追求的。

  智能时代存储如何打通数据孤岛,实现从端到云的融合互通能力,华为认为有几个地方需要重点考虑:异构融合、多服务融合、分级归档融合、生产分析融合、端-云融合。

  当然,面向实际的业务场景,还需要考虑包括数据库与存储融合、万核级调度等,这些都是华为持续要构建的存储能力,让数据存得下、流得动、用得好。

  极致可靠

  智能时代存储三大特征,除了智能、融合这两个非常重要的特征之外,面向实际业务需求,还需要高效的数据存储与管理。这里面可分解为极致可靠、极致容量和极致性能三个方面来分析。

  在高可靠性领域,不仅仅是在架构层面,在组件(硬盘)、系统(RAID)、解决方案(双活)层面同时要有大量的创新。

  硬盘的可靠性是存储系统的基础,华为在盘级可靠性上做了大量的研究,并把结果应用到华为自研的SSD上,比如擦写次数是SSD盘片寿命的主要因素,华为在硬盘上采用了SSD全局磨损均衡&全局反磨损均衡的专利技术,来提升SSD寿命。

  在架构可靠方面,智能时代存储架构也需要考虑通过前端共享互联、控制器全互联、后端共享互联,真正意义上实现:全局互联、全局负载均衡,做到更可靠更均衡。而目前华为存储的架构可靠性已经领先于业界同类产品。

  在系统可靠方面,随着趋势的发展,大盘时代来临,硬件+算法才能构筑系统级的高可靠能力。华为RAID-TP,通过创新的数据校验算法,可以实现系统内3个盘同时失效,业务不受影响。

  在方案可靠方面,要实现免网关双活的极致可靠,站点间要求实现负载均衡,RPO=0 & RTO≈0。此外,专属硬件设备可以做到存储互通,在3DC更高级别可靠性上可以实现灵活组网,同时降低容灾系统建设成本。

  在云级可靠方面,在生产中心方案级可靠的基础上,通过存储系统的容灾特性,如秒级快照、备份、统一管理等,实现灾备中心,以及云上中心的融合数据管理,做到中心间分钟级的可靠性,和云上云下小时级的灾备与恢复。

  极致容量

  面对海量数据爆炸式增长,新业务对数据存储和管理不但要求持久化、数据不丢失,更要考虑极致的容量和性价比。

  面向全闪存的时代,存储具备了智能芯片,弹性EC算法提出了EC聚合方案,多个数据块可以在一个EC分条上进行聚合,以获得性能和EC利用率的双重保证。通过弹性EC技术,可以将EC比例提升到22+2,磁盘利用率达到91.6%,并且,在相同的硬件条件下,其性能可与传统三副本性能持平,让存储利用率和可靠性提升有商用价值,支撑企业在云时代转型走得更远。

  在计算存储分离方面,华为提供基于原生HDFS协议的分布式存储,不但简化了大数据海量数据存储的配置和管理,同时可以使能计算与存储按需扩容,实现价值最大化。

  极致性能

  华为认为,对于智能时代的存储,要充分利用芯片+算法+架构来全面提升性能、降低延时,为业务带来新的价值。

  为了实现端到端关键路径加速,从传、算、智、管、存上引入关键芯片。同时在算法方面,华为存储以创新的Flashlink盘控配合算法,能够实现控制器、硬盘框和SSD盘的联动。

  而为了支持数据中心的网络存储,华为通过NVMeover Fabric可以实现NVMe标准在多种网络上的扩展,达到降低存储网络协议栈处理开销并提供高并发低延时应用,适应SSD介质驱动的存储架构演进。

  同时,为了在前端数据传输阶段,加速NVMe协议传输效率,华为存储还设计了新的DTOE智能网卡。上一代使用的TOE网卡,只是较传统网卡,实现了部分数据传输卸载处理,依然存在内核中断产生的高延迟开销。

  华为OceanStor:智能+硬件+算法,打造智能时代存储新架构

  华为OceanStor面向智能时代存储打造了基于“智能+硬件+算法”的创新架构,基于Memory Fabric打造以内存/SCM为中心的极致性能层,基于ALL IP的全闪存极致成本和高性能的容量层,提供数据存储的智能分层管理。

  同时面向CPU / NPU/GPU基于创新算法和高速互联协议提供万核级计算资源池化,智能调度;面向业务提供基于容器的异构微服务化,打破内存性能墙、算力墙、协议墙等边界;

  还基于数据全生命周期的智能管理系统,为万物互联的智能时代持续提供符合时代要求的创新存储产品。

  华为从2002年持续深耕存储领域,汇聚全球精英,致力于智能时代存储的创新研发,目前产品受到了全球客户和权威机构的认可。华为希望基于过去18年针对智能时代数据存储的研究,为客户持续提供智能、融合、高效的存储产品。

  近日,IDC中国最新发布的2019Q4《中国企业级外部存储市场季度跟踪报告》显示,2019年华为存储以29.5%的市场份额排名第一,同比年度增长率42.4%,已连续5年排名中国市场份额第一;2019年Q4 Gartner全球外部存储市场份额报告也显示,华为存储在中国市场收入、发货套数及发货容量均排名第一。华为存储以过硬的产品实力获得中国市场客户的信赖,持续引领中国企业存储市场。同时,在产品研发领域,华为存储也掌握了领先业界的产品技术,实现了多项基础能力突破。

  华为存储通过扎实的技术研发与市场积累,已经成为国内广大行业客户数字化转型路上值得信赖的合作伙伴。

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