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“新基建”火热,谁能存储“太平洋”一样的海量数据?华为OceanStor定乾坤

2020/06/01
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阅读需 18 分钟
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国家近期提出数十万亿投资计划的“新基建”,包含 5G 等七大方向。数据中心首次被国家列入要加快建设的条目。这预示着数据中心迎来大发展。

世界正在朝着数字化加速转型,而数据中心是行业数字化的基础,影响着一个国家经济发展。数据中心包括了服务器、存储、网络、配套等多个领域,我们认为存储是最重要一环。

这是因为,伴随数字化时代的到来,数据已经呈现爆发式增长。据 IDC 预测,全球数据总量 2020 年将达到 47ZB,也就是惊人的 47 万亿 GB。到 2025 年,全球数据将增长 4 倍,达到约 175ZB。

这些数据想要发挥价值,就必须首先能被安全可靠地“存起来”,之后才能可靠地“管起来”、高效地“用起来”,为企业业务创新发展和成本降低做出贡献。

那么在“新基建”火热背景下,海量数据诞生,存储市场处于什么发展阶段,哪些技术发展模式是真正的趋势?谁又能成为存储江湖的引领者,真正助力“新基建”、助力企业数字化转型?

硬件受限,企业数据仅有 2%被保存

过去 10 年,企业数据整合与业务云化,带来类分布式存储的普及。比如,运营商用户基于分布式存储架构开展开展多域融合,实现降本增效;金融用户基于分布式存储构建弹性、灵活的基础架构,应对复杂多变的业务。

随着 5G 和 AI 时代的到来,驱动企业业务多元化发展,带来了更复杂的业务和数据。电视从高清逐步走向 4K、8K 超高清,越来越清晰;AI 训练后的汽车越来越智能,自动驾驶开始走入生活;更高通量的基因测序仪问世,让遗传疾病筛查更简单更精准。

这些背后都是海量数据在驱动。海量数据如何存、如何用、如何管,成为企业新的关注点。而存,则是他们最急迫的关注。业界有分析报告指出,当前企业所产生的数据仅 2%被保存,更多的数据是被舍弃。

比如在 8K 领域,8K 原始素材达到 12TB/ 小时,是 1080P 视频的 40 倍,即便经过编码后的成品也是 1080P 的 20 倍。8K VR 的输入片源要求为 24K,数据量达到 108TB/ 小时。咪咕视频 2021 年 4K 内容达到 4%,并开始生产 8K VR 内容,预计数据量达到 58PB/ 年。

数据增长速度超出预期,但机房空间捉襟见肘;设备众多但存储利用率低,硬件没有充分利用起来。如果按传统的方式采购通用服务器建设,意味着存储的购买成本、机房空间占用都将数倍增长。

机房增加更多的存储设备,也将带来更大的能耗,更多的热量。因此,为了给拥挤的存储设备散热,厂商不得不购买散热设备。这也就要求机房高密度——集成到单个机架中的物理组件越多越好。

随着云计算的普及,企业上云成为趋势,网随云变以及云随网动的需求增多,要求存储节点能够灵活部署。比如,在疫情期间的火神山医院上云时,就要求云厂商根据需求,灵活为医院上云灵活调整节点。

如此多的数据灵活存储需求,让存储江湖渴望出现一位大容量的高手。这位大容量高手要精通多个招数,包括高集成度、运维简单、节点灵活部署、散热优异。

说易行难,高手难觅。

存储江湖修炼方向之争不断

随着数据增长以及企业对存储的新要求,存储江湖发生着新的变化。在存储方式上,分布式存储架构成为发展方向已经成为主流,但存储江湖在分布式存储领域分了不同流派,存在类似华山派的“气宗”和“剑宗”之争。

IDC 发布的《2019 年数据及存储发展研究报告》显示,随着 5G、物联网人工智能的快速发展,企业对于分布式系统的需求将持续增加,分布式存储成为多云环境的首选平台。到 2023 年,40%的存储系统将是分布式存储架构。

分布式存储内部分为两大派系,即软硬解耦和软硬结合。互联网厂商更积极推动软硬解耦概念,试图尽可能降低硬件成本,在存储江湖中拥有一席之地,倡导软件为王理念。

而传统存储设备厂商则在分布式存储领域,坚持着软硬结合的发展道路,认为软硬结合更具优势,尤其是满足大型金融、电信企业的关键业务存储需求。

存储江湖“绝世高手”现世

面对混乱的存储江湖,几年初存储江湖出现了这样一位奇才,受到江湖各方的称赞和认可。它就是华为 OceanStor 存储 Pacific 系列。为何说它是一位奇才呢?

十年磨一剑,苦修内功

在存储领域,华为已经有 18 年的研发历程。而在海量数据的领域,华为也不是一个新玩家。从 2009 年发布第一代集群文件系统开始算,华为在海量存储领域已经持续投入了十一年。

这十一年,见证了华为海量存储产品的起航、成熟和腾飞,从 2017 年开始,华为海量存储已经连续 4 年在中国区市场份额排名第一。可以说,积跬步行千里,是对华为在海量存储领域的投入与回报的最佳诠释。

然而,中国区市场份额第一,显然远远不是华为的终极目标。因此,我们在 5 月 28 日华为 OceanStor 存储新品发布会上,看到华为针对海量数据场景的三大战略方向做出了详细阐述:

技术引领:通过打造系列化专用硬件,结合多协议融合互通、高效缩减算法、多级可靠机制等软件创新,满足客户不同场景的多样化需求;

商业创新:基于领先的数据冗余保护和缩减技术,率先推出可得容量的商业模式,实现所买即所得,帮助用户降低海量存储的采购和使用门槛,节省 TCO;

行业深耕:以行业场景化需求驱动产品竞争力不断提升,以更好的产品反哺企业的数字化转型,帮助企业释放数据价值。

这三句话如何解读?

首先,在软件定义大行其道的今天,华为是软硬结合的坚定拥趸。从华为过往的产品看,不管是做 5G、手机、还是存储,都是软硬结合的产品,它的优势在与协同发挥出 1+1>2 的效果。

在过去的十年,不可否认软件定义存储在一定程度上降低了存储的拥有门槛,推动了分布式存储在企业市场的普及。但海量数据的时代,AI、HPDA 等业务要求存储提供更高的分析效率、更低的成本、更高的可靠性,这时软件定义方式就显得捉襟见肘了。

其次,有硬核的技术实力做支撑,华为就有了底气进行商业模式的变革,进一步将技术实力转化为商业上的竞争力。相比业界大多数厂商采用的物理容量的采购模式,华为的可得容量商业模式可以给客户带来简化采购、节省 TCO 的收益。

最后,简单点说就是从行业中来、到行业中去,知易行难。对厂商来说,最简单的方式就是打造一个通用化的产品,基于二八定律,满足 80%用户的需求即可。而一旦深入到行业,面对各行各业复杂的业务需求和负载,产品如何面面俱到是个很大的挑战。这方面华为最终成效如何,我们拭目以待。

除了深厚内力,还外修多种硬功

说到华为 OceanStor 存储 Pacific 系列,就不得不提其中全新推出的 5U 120 盘位的高密大容量节点。

首先,它拥有很高集成度,到底有多高呢?在它 1030mm(长)×447mm(宽)×5U(高)的身躯里,尽然藏着高达 120 块的 3.5 寸硬盘,相比业界通用的 36 盘 /4U 节点,密度提升了 1.66 倍。

 

这么多的硬盘管理不易,这位高手是如何调度呢?据笔者打探,其节点采用双控制器设计,每个控制器支持 8 内存通道及 BBU 保电,单节点带宽可达业界领先的 9.2GB/s。

以 150PB 视频存储需求为例,它可实现 65%的机柜空间节省和 60%的功耗降低。

其次,散热绝技。据悉,该高手引入了用在小巧华为 Mate 系列手机中的真空均热板,通过冷却液汽化与凝结实现散热,并经内部的毛细管道实现循环,相比传统铜制散热片热传导效率更高,可在控制器 1U 空间实现 CPU 均匀散热。其整机可支持 35 摄氏度高温正常运行,散热能效比达到 5%。

再次,随时激发“潜力”。想要成为存储江湖的高手,自身潜力要能随时激发,短期内最大“输出”。据悉,该高手可将计算与存储解耦,实现资源灵活扩展,比如内置了华为高效弹性 EC 算法,可支持 22+2 的配比,达到接近 92%的磁盘利用率。华为 OceanStor 存储 Pacific 系列高密大容量节点替换 4U36 盘位通用服务器节点,从而可以进一步实现设备数量和机房空间的节省,降低 40%以上 TCO。

最后,身手灵活,易恢复。高手一旦“受伤”,它采用内缩式设计,1.03 米的长度就可适配 1.1 米及以上深度机柜,拆卸更方便;支持每台双节点灵活配置、热插拔,在单 CPU 故障后可通过对端节点秒级接管,业务不中断,还支持控制器平滑演进,实现换板不换框。

内外兼修才是王道

前面已经讲到分布式存储分为软硬解耦和软硬结合两大派系,而且多年来纷争不断。这位江湖奇才的出现,可以说标志着软硬结合的崛起,也进一步凸显硬件设备的重要性。

在华为 OceanStor 存储 Pacific 系列专用硬件这位奇才出现之前,存储江湖曾发生一件轰动一时的事件。全球 TOP 的运营商中国移动开启超 2 亿元存储集采,选择以软硬一体的方式进行,以支撑 5G、云、咪咕视频等业务发展。这是中国移动首次在大规模集采中主推软硬一体模式。

与此同时,Google、Amazon、阿里、腾讯、百度等互联网巨头都在发力硬件,经由自研或收购的体式,进入存储硬件领域,经由软硬件连络深度优化来建筑不同化竞争力。

除了互联网公司,华为 OceanStor、EMC ScaleIO/Isilon、VMware EVO:rail、HDS HCP、XSKY Xscaler Express 等一系列软硬一体分布式存储,已经在市场份额、客户体验方面占有绝对优势。

江湖儿女兜兜转转多年,最终是软硬结合模式崛起,为何?因为脱离了硬件,软件犹如“空中楼阁”。

软硬解耦再发力软件,就好比华山派的“气宗”,只注重软件的内力修炼,给分布式存储留下一堆兼容性、性能和可维护性的弊端无法解决。可见,没有健壮的身体和外功剑法这些“硬核”支撑,内力在强大,也只能是一般选手。

为何华为培养出这位“绝世高手”

早在 2002 年,华为就已经进行存储研发,到今年已经经历了 18 年的艰苦磨砺,从不断积累的量变,到如今的质变,最终华为培养出了拥有高超“武功”的 OceanStor 存储 Pacific 系列。具体来看,华为在数据存储领域拥有以下特点。

特点一:研发投入大、投入深

要想武功好,从小练到老。存储技术更新日新月异,任何成功存储企业都需要专注研发,不断创新,满足新时代用户需求。华为在存储软硬件研发方面投入巨大,研究机构遍布全球。集众家之长,取自我之道。

目前,华为在存储研发领域拥有超过 3200 人,相关专利 800 多件,投入累计超 20 亿美元。华为还在美国硅谷、俄罗斯建立存储算法研究中心,在中国成都、深圳、北京等地构筑交付能力中心。

此外,华为打通全身筋脉,拥有包括数据中心互联网、数据中心网络、服务器、存储、智能模块化机房等系列产品,提供更高效的数据中心能力。

特点二:技术和市场实力广受认可

华为的努力,获得众多江湖权威分析机构的认可。在 Gartner 发布的超融合魔力四象限报告当中,华为超融合产品 FusionCube 处于挑战者位置,华为也是国内唯一一家进入 Gartner 超融合魔力四象限的厂家。

近日 Gartner 发布 2019 年第四季度外部存储市场份额报告,报告显示,华为 2019 年全球市场份额排名首次进入前四,并且继续保持年度 31%的全球第一高速增长率,增长率是排名第三的 HPE 的 10 倍。

从单季度收入来看,华为 2019 年第四季度全球销售收入排名第三,同比增长 28.1%,季度增长率也排名全球第一。全球外部存储市场竞争日趋激烈,华为正在逐步发力快速实现超越。

目前,华为 OceanStor 存储已进入全球超过 150 个国家,广泛服务于运营商、金融、政府、能源、医疗、制造、交通等多个行业超过 12000 家客户,成为全球各行业数据存储与处理的首选。

优势三:持续为客户带来价值

能力越大,责任越大。江湖高手需要帮助更多的人,解决最难的问题。这对企业的各类痛点,华为存储就频频现身。

比如华为与招商银行的合作中,利用 OceanStor 存储为客户搭建了新型存储资源池,通过分层读缓存机制,缩短数据访问时间,相同硬件配置,可比同类型产品多承载 30%应用。

在与辽宁移动的合作中,OceanStor 存储通过独有的跨集群 Active-Active 双活机制,承载运营商 CRM 和 Billing 核心业务,为数据存储的高可靠树立了标杆。

在与欧洲最大的独立石油勘探与开发公司 Lundin 石油的合作中,通过 InfoTurbo 性能加速与 InfoTier 冷热分级技术,帮助客户实现 35% TCO 降低。

点评:

分布式存储软硬结合“复兴”

随着云计算发展,分布式存储在存储领域份额将不断攀升。通过在芯片、整机和软件领域的积累进行布局,华为 OceanStor 存储 Pacific 系列让海量数据存储不再成数字化转型的“拦路虎”。

因为它拥有高密、大容量的特点,还可广泛应用于备份 / 归档、分级存储、对象资源池等海量数据的场景,帮助客户实现 TCO 节省。

同时我们认为,华为 OceanStor 存储 Pacific 系列新品的推出,也将为整个存储产业树立了新的标杆,存储的硬件竞争力构建将成为产业的主流,对未来海量存储格局产生积极影响。

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华为创立于1987年,是全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商。目前华为约有19.7万员工,业务遍及170多个国家和地区,服务全球30多亿人口。华为致力于把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织,构建万物互联的智能世界:让无处不在的联接,成为人人平等的权利,成为智能世界的前提和基础;为世界提供最强算力,让云无处不在,让智能无所不及;所有的行业和组织,因强大的数字平台而变得敏捷、高效、生机勃勃;通过AI重新定义体验,让消费者在家居、出行、办公、影音娱乐、运动健康等全场景获得极致的个性化智慧体验。

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黄海峰,科技媒体人,通信世界原副主编。北京邮电大学毕业,从事ICT领域研究和报道11年。关注5G、IoT、终端、AI、云等领域的融合发展。聚焦知名电信运营商、电信设备商、终端企业、IT企业等。运营“黄海峰的通信生活”(hhfine)微信公众帐号以及“海峰看科技”今日头条。