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存儲國產化的思考與實踐

方敏,同有科技研發中心研發總經理。 加入同有前,曾任IBM資深存儲軟件架構師,有豐富的存儲系統設計和開發經驗,尤其是在分布式,虛擬化,分層,緩存技術等方面有多年的耕耘。

隨著信息安全的國家戰略逐步落地,存儲“國產化”成為了國內存儲廠商一致追求的目標。存儲國產化的首要是自主可控,可靠可信。這意味著國產存儲廠商們需要依靠自身研發設計,全面掌握存儲系統的核心技術,實現存儲系統從硬件到軟件的自主研發、生產、升級、維護的全程可控,打造一個安全可信,可靠的數據存儲平臺。換言之,國產存儲廠商需要有自己的存儲介質、芯片、操作系統、存儲管理系統等一系列國產化產品。

存儲國產化絕不是閉門造車,其目的是要讓中國的存儲產品能夠走向世界舞臺,使其具有世界競爭力。這需要國產存儲廠商能夠準確把握存儲發展的技術趨勢和市場趨勢,實現彎道超車,進行跨越式發展。而新技術的變革,為中國的存儲軟硬件國產化發展帶來了新的機遇,讓彎道超車成為可能。

存儲國產化的思考與實踐

談及存儲發展的技術趨勢,從存儲介質和設備層面的角度,NVMe SSD逐漸成為技術的主流。過去一年中,NVMe SSD產品增長了46%。主流全閃存陣列開始向NVMe SSD轉變,服務器廠商也加快了對NVMe SSD的支持。G2M指出2016年9家服務器公司推出的共23個產品系列中,有39個版本支持U.2接口的NVMe SSD。而2017年,則有27個服務器產品系列支持U.2接口的NVMe SSD。預計2019年底,50%的企業級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(NVMeSSD過去一年里產品種類增長46%)。其次,StorageClass Memory也將成為存儲發展的技術趨勢。其可能比閃存更具顛覆性,并會改變存儲和應用程序架構——SCM可以在字節或塊級別進行尋址,并且是持久性的,可以想象,應用程序可能會選擇通過內存映射直接訪問SCM,這導致內存和存儲之間的界限越來越模糊。未來,元數據管理、緩存、文件系統等各個方面均會有新的變革。

站在存儲系統的角度來看,軟件定義存儲將會呈現快速的增長。根據IDC預測,2017年到2021年期間,全球軟件定義存儲市場的復合年增長率將達到13.5%,至2021年的收入將接近162億美元。而NVMeoF會是其重要的推動力。因為通信開銷的降低,將會很直接的提升系統的性能,使得通過scaleout的方式獲取scale up的性能成為可能。 人工智能的發展引發人們越來越多的思考——如何通過工作負載分析更好地進行資源調度和預測,這體現了如何對存儲進行智能的管理,directadmin安裝 directadmin漢化,減少運維的開銷;如何對日志的分析,更加快速地幫助系統管理員診斷問題,給出解決方案;如何對元數據進行分析,實現存儲系統的分層存儲,提供性價比高的存儲方案等等。

所以,從硬件到軟件,存儲處于一個變革的窗口。存儲國產化發展也將迎來一個新的機遇。 “NVMe SSD/SCM”、“分布式”和“智能化”成為存儲國產化發展的關鍵詞。而這一切導向的結果就是--智能的分布式閃存系統。 目前來看,分布式閃存系統會表現為二種主要結構:

基于共享存儲構建的分布式閃存:

存儲國產化的思考與實踐

其結構特點為存儲和服務器使用NVMe協議,通過高速以太網進行互聯。其優點在于:

1)  存儲和服務器可以單獨擴展

2)  存儲管理軟件開發時可以認為存儲端有數據保護,減少存儲管理軟件因為數據一致性問題而增加的日志開銷

3)  存儲單控失效后,不需要做數據恢復,系統性能相對穩定。

存儲國產化的思考與實踐

第二種結構則是基于服務器構建的分布式閃存結構。其結構特點為服務器直接連接NVMe的盤,使用NVMe協議,通過高速以太網互聯。

新介質,新結構,新契機,中國現在國產化的生態圈是否有能力實現跨越式發展呢?從存儲國產化目前的生態圈就可以得出答案。

存儲介質方面,目前紫光在開荒閃存顆粒,美國云服務器 韓國vps云主機,長江存儲的勢頭也不可逆轉,大量量產應該會在2020年實現。CPU方面,國內現在主要有三家廠商:申威,龍芯和飛騰。以飛騰舉例,基于國防科大積累的芯片技術,現在ARM圈內,飛騰已經做到了世界領先。 2014年10月飛騰成功流片了FT-1500A/16的CPU,經過三年的發展,現在已經穩定。今年3月飛騰又成功流片了64個core的FT-2000+。

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