申耀的科技观察 · 2021年08月03日

西部数据创新存储架构,释放开放计算新力量

毫无疑问,过去几年无论是以OpenStack为代表的私有云市场,还是以Kubernetes为代表的容器云市场,无不是依托开源和开放的新模式,成为了重塑软件产业的一把新钥匙。

而在数据中心领域,随着OCP、ODDC和OPEN19为代表的全球三大开放计算组织的兴起,开放计算和开源硬件也正在成为一种新趋势和新力量,加速着全球数据中心基础设施的新一轮变革和创新。据Omdia预测,到2025年,全球将有40%的服务器基于开放标准;同时非互联网行业在开放计算的市场占比也将增加至21.9%。

已在全球存储行业深耕五十多年的西部数据,高度重视开放计算。在日前举办的第三届OCP China Day 2021上,西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢就全面介绍了西部数据创新存储架构及领先的存储解决方案,助力开放计算项目以及企业构建更大规模、更绿色高效的数据中心,携手行业合伙伙伴共同推进开放计算项目,打造良好的社区与生态系统。

可以预见的是,随着开放计算的不断创新和融合,以及包括西部数据在内的众多行业伙伴不断推动其落地,开放计算一定会在未来“新基建”、一体化大数据中心,“东数西算”的建设过程中发挥更加重要的作用,赋能更多的行业和企业数字化转型,推动数字经济实现高质量发展。

释放开放计算的新力量

我们知道,OCP最早是在2011年由几家公司联合发起的开源硬件组织,其使命是为实现可扩展的计算,提供高效的服务器,存储和数据中心硬件设计,以减少数据中心的环境影响。截止目前,OCP已建立了服务器、网络、存储、硬件管理、机架&电源、AI、边缘计算等九大类23个技术专项。

西部数据在近期举办的OCP China Day 2021上分享了他们在存储领域的新进展——声波振动对于开放计算项目存储系统的挑战。

刘钢表示,声波振动是影响硬盘性能的主要原因,主要体现在两个方面:一方面是,当磁盘本身碟片的密度变高时,碟片之间的距离更近,磁头与碟片距离也更近,这就使得硬盘更容易受到服务器内部的噪声、振动等外界干扰的影响,造成非常大的性能变化;另一方面是,当硬盘与硬盘在一台服务器里的密度变高时,服务器为了散热,需要加大风扇的功率、频率和速度,同样也加剧了对高密度、大容量硬盘的干扰。

为了解决声波震动给硬盘带来的影响,西部数据专为声学环境开发了一套新工具——Vibro-Acoustic,当把该测试工具安置到开放计算架构设计的服务器设备中,就可以准确地监测声压的变化以及对于硬盘性能带来的冲击,以此帮助用户优化调整HDD部署位置,或改进服务器内部的噪音源、噪音频率等性能影响因素。

“很多公司在研发新一代服务器或者新一代存储设备的时候,也都在采用西部数据提供的这套测试工具,来保证部署高密度存储设备时,能够更好的让存储和整体设备保持高性能。”刘钢说。

不仅如此,西部数据也积极与OCP组织中的成员企业合作,共同推动数据中心和行业发展。例如,西部数据与浪潮联合推出了分布式存储解决方案,该方案包括西部数据18TB Ultrastar DC HC550 CMR HDD和浪潮英信服务器,不仅实现了快速部署、便捷运维,还有助于减少业务异常情况带来的损失,大幅提升业务收益。与4U36服务器+14TB HDD的方案相比,4U36服务器+18TB HDD方案能够节省22%的机柜占用空间及20%的电源功耗。

与此同时,腾讯推出了无目录层次结构、无数据格式限制,可容纳海量数据的对象存储服务腾讯COS。该服务器结合西部数据企业级硬盘,是一款面向腾讯应用场景进行优化的高密存储服务器,可助力实现存储桶空间无容量上限扩展,可以满足多种场景需求。其中,西部数据的16TB/18TB 企业级硬盘为腾讯COS存储奠定了坚实的硬件基础,可以更充分地发挥腾讯COS在稳定性、安全性、易用性、成本效益等方面的优势。

在刘钢看来:“存储技术会极大地影响性能,是性能的一个瓶颈;同时存储在数据中心的成本占比也很高,也会影响企业的整体TCO。因此未来西部数据不仅会和OCP组织以及和更多大型互联网公司合作,共同解决存储中面临的难题,同时也会把这些经验分享给更多其他行业用户,让他们能够有更多的能见度、更透明、更清晰和更多的选择,由此获得更多技术创新带来的红利。”

创新存储架构驱动未来

事实上,参与OCP等开放计算组织的技术项目,其实只是西部数据一直以来坚持创新存储架构过程中的“缩影”。

刘钢强调,过去几年,西部数据就通过分层存储、分区存储及可组合的分解式架构等创新存储解决方案,为企业级用户及数据中心解决性能、可靠性、成本及可持续性等各类痛点,为助力企业构建更大规模、更绿色高效的数据中心夯实了基础。

首先,在分层存储方面,西部数据在“存储金字塔”中,根据数据应用场景的不同,将数据存储划分为五层架构,从低到高依次为:极冷存储、冷存储、温存储、热存储和极热存储,通过为每个存储分层提供差异化的产品以满足不同场景的需求。 

其中针对大数据,西部数据发布了两款企业级高密度HDD——Ultrastar DC HC550 HDD及HC650 HDD,这两款HDD具备超大容量支持,单盘能够提供高达16TB、18TB以及20TB的选择,这类大容量HDD的好处在于能够以更大容量、更低能耗、更高效率提供更优的TCO。在此过程中,西部数据也积极推动用户从14TB到18TB硬盘的“切换”。测试显示,当企业所用的HDD从14TB升级到18TB之后,不仅可以减少22%的服务器部署,还能获得更高的上限(单盘容量可提升29%)、更高的效率(单位功耗可减少22%)以及更低的TCO(服务器成本可下降11%,整体TCO可下降17%)。

而针对快数据,西部数据也有相应的产品及解决方案——西部数据Ultrastar DC SN640 NVMe SSD主要针对混合应用场景,具备高达469K的IOPS,适用于70%读 30%写混合工作负载;而西部数据Ultrastar DC SN840 NVMe SSD,则针对高性能计算场景,可实现50%读和50%写的工作负载,具备高达780K的IOPS,能够确保负载着关键业务应用的服务器的稳定运行。

其次,在分区存储方面,随着分区存储技术正为数据中心客户带来更加高效的规模架构,这也是西部数据致力于推广的领域。西部数据发布的分区存储产品Ultrastar DC ZN540 NVMe ZNS SSD,是一款垂直集成了双端口、高可用性NVMe控制器,以标准U.2尺寸提供高达8TB的容量下一代SSD, 具有更高的效率、利用率和扩展能力,能够显著降低公有云和私有云基础架构的总体拥有成本(TCO)。

在西部数据分区存储技术的支持下,客户可以在融入新兴分区命名空间(ZNS)标准的NVMe SSD上,实现更好的耐久性、可预测的低延迟和QoS性能,最终有效的减少数据存放低效能现象的发生。

最后,在分解式存储方面,西部数据也在业界领航可组合的“分解式架构”理念。作为计算核心的服务器可以被分解为DPU、GPU、FPGA、Memory、Flash、Disk、Tape等器件与CPU内存的资源组合,这些资源可以以全闪存阵列、混闪、磁带冷存储等形式,通过虚拟化技术结合场景进行组合,需要的时候对外提供,不需要的时候返还给资源池,从而让更高性能的资源被服务器共享,进而达到弹性伸缩的效果。

在此基础上,西部数据推出的OpenFlex Data24 NVMe-oF JBOF平台,就完美的契合了开放式可组合解耦基础架构,能够提供业界领先的100Gb以太网连接,并通过直连或网关,使服务器能够共享本地的NVMe闪存存储,让NVMe存储分解成开放可组合模式。测试显示,该平台可将西部数据高性能Ultrastar DC SN840 NVMe SSD延展到整个低延迟以太网数据结构中,提供高达368TB的共享存储容量,为超大规模数据中心以及企业级用户提供了更多的选择。

除此之外,今年西部数据还与合作伙伴铠侠联合研发出了第六代162层3D闪存技术。与上一代产品相比,它降低了单位成本,并使每个晶圆的制造位增加了高达 70%,同时程序性能可提高近2.4倍,读取延迟减少约 10%,I/O 性能也提高了约 66%,使得下一代接口能够满足不断增长的对更高传输速率的需求。

回头来看,西部数据不仅是业内少有既拥有HDD和闪存研发技术的公司,更是目前少有的能够提供从芯片到系统的“云-边-端”数据存储解决方案的公司,而这种“独一无二”的优势也让西部数据在存储架构的持续创新中,具备强大势能和底气。

持续“加码”中国市场

值得一提的是,今年7月23日,作为西部数据公司下属全资子公司——晟碟半导体(上海)有限公司上海工厂三期厂房扩建项目正式宣布竣工。作为西部数据公司除深圳工厂之外另一在华大型工厂,此次扩建规模约为11,800平方米,并扩充了先进的产品制造设施和以产品为中心的技术研发设施,这也意味着西部数据有能力从技术和产能上进一步满足中国市场庞大、多样化且不断增长的需求。

客观地说,上海工厂三期项目的竣工,这背后正是西部数据在中国本地化发展再提速的一种具体落地行动,更代表了西部数据一直以来对中国市场高度重视的一种态度。

而除了工厂扩产之外,西部数据在上海建立了西部数据解决方案赋能中心,该中心集顶尖的研发测试工程师及客户应用场景相契合的硬件设备为一体,能够更好地配合企业级及OEM客户的产品进行测试来加快上市时间。此外,该中心也制定了严苛的测试流程及要求,以便能更好的帮助客户实现测试前移,从而更快更好地部署设备,通过及时的新产品迭代从而快速降低总拥有成本(TCO),提高可靠性。

刘钢表示:“不只是在硬件设备上的支持,在软件和应用系统、架构上面,西部数据也在跟很多的客户做更多深入的探讨和配合。针对超大互联网用户,目前在中国市场西部数据就和超过10家以上的头部云服务商展开了合作,帮助他们在云存储应用和架构上实现更多的优化;而针对企业级用户,西部数据也和XSKY、杉岩数据等ISV合作,帮助他们把最新的技术和方案带到更多的传统行业。”

未来,西部数据不仅会积极参与到OCP中,为OCP下一个十年做出更多的贡献,同时也为围绕企业级存储架构中面临的挑战,持续地创新存储架构,解决海量数据爆炸式增长所带来的存储难题,为下一代数据中心的发展打下更为坚实的基础,助力各行各业建设“提质、增效、降本” 的数据中心。

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