浪潮存儲研發(fā)總監(jiān)李輝
在今年4月舉行浪潮合作伙伴大會(簡稱IPF2018)上,浪潮提出2018年整體銷售15億的目標,進入中國市場前二。
突破點在哪兒?
著眼未來,提前五年布局閃存市場
除了鞏固傳統(tǒng)存儲市場優(yōu)勢,浪潮把目光轉向在閃存市場。
閃存對于幫助企業(yè)應對當今數(shù)據(jù)爆炸式增長,加速關鍵業(yè)務應用至關重要,將成為未來主流的數(shù)據(jù)中心存儲,承載企業(yè)關鍵業(yè)務。
伴隨著企業(yè)數(shù)據(jù)存儲市場的快速增長,作為市場核心的閃存也增長強勁。IDC發(fā)布的2018年Q1全閃存存儲(AFA)市場數(shù)據(jù)指出,全球范圍內(nèi)全閃存存儲市場為21億美金,市場占比為33.3%。也就是說,全球市場每3臺外部存儲里面,就有一臺是全閃存存儲。
作為一種高性價比、相對更節(jié)省能耗的解決方案,而且能帶來更多豐厚利潤的解決方案,閃存不斷受到更多供應商的青睞。
據(jù)悉,浪潮早在2016年就已推出HF5000系列的全固態(tài)存儲,在全閃技術和業(yè)務實踐方面有深厚的積累。浪潮HF5000系列全固態(tài)存儲在吉林銀行、山東高速、廣東粵卡通等項目中穩(wěn)健運行,智能全閃也已在郵儲銀行、中石化等大客戶中標。
在IPF2018上,當浪潮存儲發(fā)布歷經(jīng)五年預研、兩年開發(fā)的智能全閃G2-F全系列產(chǎn)品,攜手合作伙伴推進數(shù)據(jù)中心閃存化和智能化,無疑是一件水到渠成的事情。
這一系列產(chǎn)品的發(fā)布,意味著浪潮將閃存技術與企業(yè)級高可靠數(shù)據(jù)存儲平臺進行了有效融合,有能力滿足IO密集型企業(yè)關鍵業(yè)務的數(shù)據(jù)存儲需求,這也標志著浪潮智能存儲G2產(chǎn)品體系能力的進一步完善和加強。
四大技術創(chuàng)新,成就浪潮全閃領先產(chǎn)品
浪潮智能全閃G2-F系列包含五款智能全閃產(chǎn)品,分別是入門級AS2600G2-F、中端AS5300G2-F、AS5500G2-F和中高端AS5600G2-F、AS5800G2-F,通過閃存算法優(yōu)化實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的極致性能,又具備企業(yè)級數(shù)據(jù)平臺的高可靠性和高級功能,可根據(jù)企業(yè)的應用模式和數(shù)據(jù)量級靈活選用。
據(jù)悉,基于企業(yè)級智能存儲平臺的智能全閃G2-F針對SSD(固態(tài)硬盤)特性進行了從全閃存存儲架構、效率到可靠性的全面優(yōu)化,適用于數(shù)據(jù)庫、VDI、虛擬化、大數(shù)據(jù)分析等數(shù)據(jù)隨機訪問業(yè)務,讓大數(shù)據(jù)與人工智能時代的數(shù)據(jù)中心存儲環(huán)境不再成為企業(yè)數(shù)字化轉型的瓶頸,從而幫助企業(yè)提升核心競爭力。
在技術方面,浪潮智能全閃G2-F基于面向全閃設計的IO棧和智能MASP架構,優(yōu)化緩存數(shù)據(jù)讀寫,通過數(shù)據(jù)即存即計算,提升閃存存儲性能,使得系統(tǒng)性能最大可達260萬IOPS,延遲僅為0.5ms。浪潮智能全閃G2-F還提供混合云分層技術,幫助企業(yè)輕松實現(xiàn)應用上云。
通過采用真A-A架構,雙控/多控的數(shù)據(jù)一致性技術,浪潮G2-F更是實現(xiàn)了6個9的企業(yè)級存儲可靠性,成為企業(yè)用戶關鍵業(yè)務存儲系統(tǒng)的理想選擇。
浪潮智能全閃以四大技術創(chuàng)新,成為后起之秀。
敏——創(chuàng)新之一:順序寫替代隨機寫
RAID的寫放大是由于隨機寫造成的,而浪潮全閃存存儲G2-F讓多個順序I/O可以合并成一個滿的條帶寫入,一個滿條帶進行一次校驗數(shù)據(jù)P的更新,其寫放大幾乎可以忽略。同時,G2-F對原有數(shù)據(jù)的修改寫不會在原來的地址上進行覆蓋寫,而是將數(shù)據(jù)順序地追加寫入到后面地址上。由于沒有覆蓋寫,所以SSD上的block上不會出現(xiàn)空洞。通過持續(xù)的順序追加寫,浪潮的全閃存存儲可以使SSD盤內(nèi)部5倍的寫放大降低到1,基本消除SSD內(nèi)部的寫放大。
穩(wěn)——創(chuàng)新之二:全局主動垃圾回收
浪潮智能全閃G2-F向SSD通過順序追加寫入消除RAID和SSD內(nèi)部的寫放大,但是持續(xù)的順序追加寫入必然會導致空間快速耗盡。要獲得新的空間寫入,就必須要對前面無效數(shù)據(jù)占用的空間進行整理。為解決這一問題,浪潮使用全局主動垃圾回收(Garbage Collection)技術來進行無效空間整理。垃圾回收程序會在全閃陣列的所有SSD上進行掃描,找出系統(tǒng)中最空閑的block進行回收。如果空閑的block上沒有有效的用戶數(shù)據(jù),則直接以block的粒度回收,若空閑block上仍然有有效用戶數(shù)據(jù),則垃圾回收程序會將這些有效數(shù)據(jù)進行遷移,待遷移完成后再回收,以此避免SSD內(nèi)部垃圾回收帶來的寫放大。
融——創(chuàng)新之三:冷熱數(shù)據(jù)分離
浪潮智能全閃存G2-F在數(shù)據(jù)的順序排布過程中采用了冷熱數(shù)據(jù)分離的技術,將垃圾回收遷移的數(shù)據(jù)(冷數(shù)據(jù))都集中到一個block上存放,使得整個block上留下空洞的概率變??;同時將元數(shù)據(jù)(熱數(shù)據(jù))的寫入集中到一個block上排布,一段時間后隨著元數(shù)據(jù)的更新,已成為無效數(shù)據(jù)的block不用做任何遷移就可以直接回收。冷熱數(shù)據(jù)的分離存放,有效解決了 垃圾回收導致的數(shù)據(jù)遷移,可以降低由此帶來的寫放大。
智——創(chuàng)新之四:基于時間點的變長實時壓縮
壽命問題是用戶使用全閃陣列時關注的焦點。如何能夠讓用戶放心使用全閃陣列,保障在5年內(nèi)存儲系統(tǒng)不會因為壽命耗盡而出現(xiàn)問題,是全閃陣列廠商面臨的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮方法是基于固定塊大小的,輸入必須是固定大小的對齊數(shù)據(jù)塊,輸入不對齊時,需要補齊讀,影響效率;并且,壓縮后輸出的數(shù)據(jù)塊大小不一致,需要補零填充對齊,浪費空間;此外,對壓縮后的數(shù)據(jù)進行少量更新時,必須對整個數(shù)據(jù)塊進行“解壓數(shù)據(jù)塊-更新數(shù)據(jù)-壓縮數(shù)據(jù)塊”,導致效率低下。
浪潮全閃存存儲采用基于時間點的變長實時壓縮技術,通過小塊變長輸入、大塊定長輸出、追加寫更新等技術解決了傳統(tǒng)的固定塊大小壓縮的缺點,整體提供高達5倍的壓縮效率,通過減少數(shù)據(jù)的寫入量,有效減少了對SSD資源占用。
此外,浪潮通過優(yōu)化智能全閃G2-F軟件棧,實現(xiàn)了質的磨損均衡,使得浪潮智能全閃G2-F可以在長達5-10年的全生命周期內(nèi),給閃存介質上的數(shù)據(jù)提供安全保障。
正是依靠上述四大技術,成就了浪潮智能全閃G2-F具有寫放大小于1的產(chǎn)品競爭優(yōu)勢。
未來閃存存儲技術走勢與浪潮應對之道
IDC預計,一些重大變化有助于推動閃存進一步進入企業(yè)主流。IDC認為,至少兩大趨勢將影響到閃存技術的發(fā)展:一是非易失性內(nèi)存(NVMe)產(chǎn)品得到增長。作為是一款改變儲能市場游戲規(guī)則的產(chǎn)品,NVMe促使存儲廠商以驚人的速度改進其產(chǎn)品線。截至2018年第二季度,大多數(shù)主要的企業(yè)存儲廠商都推出了NVMe版本的陣列產(chǎn)品。二是自我管理數(shù)據(jù)存儲。由于許多全閃存陣列都基于傳統(tǒng)的存儲架構,因此它們需要更多管理維護。而浪潮新一代的閃存系統(tǒng)將采用軟件定義的方法進行存儲管理,并不需要專門的存儲管理人員進行管理。
在浪潮存儲研發(fā)總監(jiān)李輝看來,經(jīng)過了對全閃存儲的觀察、研究和試用,中國的客戶開始認可全閃存儲。
可以說,全閃存儲進入了一個拐點狀態(tài)。李輝認為,未來五年之后,閃存市場規(guī)模將可能呈倍數(shù)成長。在這樣的形勢下,浪潮正在用開放的態(tài)度與英特爾、三星等業(yè)界廠商合作,也參與存儲領域的磁盤陣列等一些國家標準的制定。
“全閃存儲將贏得未來,而浪潮存儲將致力成為閃存行業(yè)的引領者?!?李輝說。