SD卡工廠解讀華為閃存技及解決方案。
更新時(shí)間：2016-06-21 點(diǎn)擊次數(shù)：次字號(hào)：T|T
在以云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為主要特征的新興IT的推動(dòng)下，各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局和價(jià)值分配得到快速改變。數(shù)據(jù)正快速成為企業(yè)發(fā)展最重要的核心資源。
隨著CPU性能的快速提升，用戶需要高效的解決方案，充分發(fā)揮CPU的處理能力，從而優(yōu)化應(yīng)用、保證低延遲。在這一過程中，越來越多的用戶通過閃存技術(shù)，提升并發(fā)處理能力以及海量查詢響應(yīng)速度，保證業(yè)務(wù)處理的高性能和低延遲，滿足虛擬化和大數(shù)據(jù)分析過程對(duì)性能的需求。
那么數(shù)據(jù)中心包括哪些閃存技術(shù)？閃存未來又會(huì)如何發(fā)展？華為公司存儲(chǔ)產(chǎn)品線高級(jí)總監(jiān)秦嶺將從閃存技術(shù)提升業(yè)務(wù)效率、華為閃存技術(shù)及解決方案解讀、華為閃存技術(shù)的創(chuàng)新規(guī)劃三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。
應(yīng)用閃存技術(shù) 提升業(yè)務(wù)效率
據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，每年數(shù)據(jù)中心的投入大約為1.2萬億元，但其中有25%的資金浪費(fèi)在了數(shù)據(jù)等待上，其原因有二：根據(jù)摩爾定律，CPU的速度每18個(gè)月增長(zhǎng)一倍，十年間CPU速度增長(zhǎng)可達(dá)100倍，再看硬盤呢？在性能方面基本上沒有進(jìn)展，CPU和硬盤之間的差距被越拉越大，硬盤成為制約數(shù)據(jù)中心計(jì)算性能及效率的關(guān)鍵。同時(shí)，隨著虛擬化、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，給企業(yè)IT帶來了更豐富的業(yè)務(wù)模式，對(duì)于磁盤的IO也提出了更高要求。
實(shí)際用戶案例顯示，有80%的性能問題都是出現(xiàn)在磁盤IO等待上，通過增加磁盤堆疊來增加磁盤并發(fā)量的方式已經(jīng)是過去式，這種方法投入較大、架構(gòu)臃腫、資金浪費(fèi)。
企業(yè)急需存儲(chǔ)新技術(shù)的出現(xiàn)來應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)和技術(shù)的雙重挑戰(zhàn)。有數(shù)據(jù)顯示，2013年到2014年全閃存陣列達(dá)到了200%的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2016年閃存在數(shù)據(jù)中心的份額還將增加，可以看到越來越多的用戶開始應(yīng)用閃存技術(shù)解決方案來解決業(yè)務(wù)問題。
那么閃存技術(shù)具體能帶來哪些提升呢？秦嶺表示：“在性能方面，相較于以前的機(jī)式硬盤相比IOPS可提高100倍;在時(shí)延方面，傳統(tǒng)機(jī)式硬盤時(shí)延為10毫秒左右，而閃存時(shí)延則用U秒統(tǒng)計(jì)，大約在200-300U秒之前，時(shí)延大大降低;在故障率方面，閃存介質(zhì)也遠(yuǎn)低于機(jī)械式硬盤的故障率;雖然閃存有以上很多優(yōu)勢(shì)，但是價(jià)格較高也是目前制約閃存在數(shù)據(jù)中心廣泛應(yīng)用的一個(gè)主要原因。”
關(guān)于閃存技術(shù)的小結(jié)，閃存的應(yīng)用可使業(yè)務(wù)運(yùn)行更加高效、平穩(wěn)，基于閃存技術(shù)的快速數(shù)據(jù)分析處理能力，可幫助企業(yè)快速做出分析決策來應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的變化，同時(shí)，閃存對(duì)數(shù)據(jù)中心的空間、電力、制冷方面的消耗很低，所以閃存在整體成本上會(huì)更加經(jīng)濟(jì)、綠色。
華為閃存解決方案解讀
據(jù)秦嶺介紹，華為閃存產(chǎn)品有三種，第一是華為自研的SSD硬盤，較其他存儲(chǔ)廠商不同，華為SSD是自己研發(fā)，自己生產(chǎn)，擁有介質(zhì)層面專利核心技術(shù)130多項(xiàng);第二是OceanStor V3融合式存儲(chǔ)，其融合了多種數(shù)據(jù)管理功能;第三是OceanStor Dorado固態(tài)存儲(chǔ)，其是專門針對(duì)閃存優(yōu)化的固態(tài)陣列，特點(diǎn)是效率高。秦嶺表示，華為目前是業(yè)內(nèi)唯一全自研存儲(chǔ)陣列和SSD盤片的存儲(chǔ)廠商。
華為OceanStor V3融合存儲(chǔ)
華為融合存儲(chǔ)包括以下型號(hào)：中低端產(chǎn)品是5300V3和55OOV3、中高端產(chǎn)品是5600V3和5800V3,高端產(chǎn)品主要有三款，高端入門級(jí)6800V3,高端中檔次的是18500和18800V3.據(jù)秦嶺介紹，用戶對(duì)于數(shù)據(jù)的要求并不是簡(jiǎn)單的讀寫要求，更多是數(shù)據(jù)管理的需求，例如：既需要支持SAN還需要管理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù);既需要應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械式硬盤技術(shù)還需要閃存SID技術(shù);既需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)還需要數(shù)據(jù)保護(hù)、備份、容災(zāi);既需要高端陣列還需要中低端陣列;那么這些陣列之間能否實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流動(dòng)成為用戶最關(guān)心的問題。
華為OceanStor V3融合存儲(chǔ)就解決了數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)管理問題，可以把不同的設(shè)備融合在V3的產(chǎn)品中，用戶只需要一套硬件，一套軟件解決大部分?jǐn)?shù)據(jù)管理的需求。
華為固態(tài)池陣列：OceanStor Dorado
據(jù)秦嶺介紹，Dorado的含義是一種劍魚，海里游得最快的魚，Dorado是針對(duì)閃存進(jìn)行的優(yōu)化，特點(diǎn)是使用簡(jiǎn)單。Dorado2011和5100采用雙控制器架構(gòu)，是華為模塊化存儲(chǔ)的代表，部署方面簡(jiǎn)單、快捷、可靠。自2011年發(fā)布以來至今，實(shí)現(xiàn)零事故，充分得到了市場(chǎng)的驗(yàn)證。
另一個(gè)特點(diǎn)是完全針對(duì)閃存進(jìn)行的優(yōu)化，速度極快，快不僅體現(xiàn)在IOPS上，還體現(xiàn)在低延遲上。以Dorado5100為例，其最大IOPS是60萬，這個(gè)成績(jī)可以滿足大部分企業(yè)的業(yè)務(wù)需求。在低延遲方面也是用U秒來計(jì)算，針對(duì)高頻交易、海量數(shù)據(jù)分析處理的用戶帶來較高的效率提升。
華為OceanStor存儲(chǔ)業(yè)務(wù)加速解決方案
據(jù)秦嶺介紹，無論是虛擬化系統(tǒng)，ERP系統(tǒng)，還是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，只需要底層采用華為OceanStor閃存加速解決方案，就可以保證在您業(yè)務(wù)不做任何調(diào)整的前提下實(shí)現(xiàn)性能的翻倍提升。除了性能的提升之外，該方案還有三大主要特點(diǎn)：可靠性、可管理性、可擴(kuò)展性。
可靠性
在可靠性方面，秦嶺表示，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)方面的可靠性是一個(gè)系統(tǒng)化的工程，必須從硬件、架構(gòu)、軟件、方案等多方面打造完善的可靠系統(tǒng)。在硬件上，華為在介質(zhì)層面擁有可靠性的算法保證閃存介質(zhì)的可靠，同時(shí)在架構(gòu)方面擁有Smacuick2.0技術(shù)，防止單點(diǎn)時(shí)效，控制器也是配制雙控，若壞掉一個(gè)，則由另一個(gè)接管保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
在軟件算法方面，華為通過算法優(yōu)化硬件設(shè)備提升可靠性，如Dorado2.0+技術(shù)，可通過磁盤層面的Dorado技術(shù)虛擬化管理資源，更好的把IO分擔(dān)到每個(gè)磁盤，當(dāng)磁盤出現(xiàn)故障后并能快速進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，秦嶺通過實(shí)際測(cè)試舉例說明：在使用SAN盤或NL-SAS盤時(shí)，當(dāng)發(fā)生單盤失效時(shí)，通過Dorado2.0+技術(shù)重構(gòu)時(shí)間控制在30分鐘，而業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)技術(shù)往往需要10個(gè)小時(shí)，華為可通過軟件方式加速故障的恢復(fù)時(shí)間保證陣列可靠性。
與此同時(shí)，我們還需要加強(qiáng)方案級(jí)可靠性設(shè)計(jì)，預(yù)防如火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害帶來的破壞，這部分融合了華為的備份、雙活、容災(zāi)解決方案以確保業(yè)務(wù)連續(xù)性。
秦嶺重點(diǎn)介紹了兩大方面，第一是華為在介質(zhì)層面的可靠性設(shè)計(jì)，華為的SSD盤是完全自主研發(fā)自主生產(chǎn)的，掌握主要核心技術(shù)，閃存是通過儲(chǔ)存的電子數(shù)量來表示你的數(shù)據(jù)，電子是非?；钴S的，在使用SSD時(shí)有可能發(fā)生電子的逃逸，發(fā)生跳變之后會(huì)影響讀出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此需要一套糾錯(cuò)算法把錯(cuò)誤修改，這部分華為請(qǐng)教了俄羅斯的科學(xué)家提供了一套LDPC的算法來糾錯(cuò)，大大提高了介質(zhì)的可靠性。
第二是閃存的擦寫字?jǐn)?shù)的提升，閃存本身有擦寫次數(shù)的限制，有一定的壽命，這時(shí)需要讓整體磁盤中的每個(gè)閃存顆粒都能均勻分配到IO,從而保證磨損的均勻狀態(tài)，提升SSD盤壽命。華為在后臺(tái)有內(nèi)部巡診機(jī)制可主動(dòng)預(yù)防發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，與傳統(tǒng)機(jī)械式硬盤對(duì)比故障率大大降低。
同時(shí)，華為還提供了完善的數(shù)據(jù)保護(hù)方案，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃來做平滑的演進(jìn)。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)并不是一步到位的，往往需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，如單獨(dú)性開始到同城再到異地，通過華為硬件架構(gòu)及軟件算法的可靠性保證單臺(tái)陣列最大的可用性。
針對(duì)兩地三中心的建設(shè)，秦嶺表示，華為可以通過復(fù)制功能把同城兩個(gè)地方的數(shù)據(jù)復(fù)制到異地的災(zāi)備戰(zhàn)略中，可以從單中心變到同城雙中心，再變到兩地三中心的架構(gòu)，再變到集中式災(zāi)備的架構(gòu)，整體計(jì)劃對(duì)上層業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)全透明，都是通過華為軟件方式實(shí)現(xiàn)。用戶在架構(gòu)調(diào)整時(shí)只需激活相應(yīng)功能即可。
可管理性
如何針對(duì)不同的數(shù)據(jù)需要考慮不同方式進(jìn)行存儲(chǔ)是每個(gè)企業(yè)需要思考的問題，華為擁有豐富的數(shù)據(jù)管理功能，可幫助用戶更加高效的管理數(shù)據(jù)。
秦嶺主要介紹了兩大方面，第一是華為flash-aware技術(shù)，主要應(yīng)用在傳統(tǒng)機(jī)械式數(shù)據(jù)中心向全閃存數(shù)據(jù)中心過度，華為通過flash-aware技術(shù)可幫助用戶融合HDD和SSD兩種算法，幫助用戶能平滑的從機(jī)械式硬盤過渡到SSD閃存。
第二，華為還提供了混合式陣列技術(shù)，一個(gè)是SmartTier、另一個(gè)是SmartCache,Tier主要做分層和數(shù)據(jù)識(shí)別，把熱數(shù)據(jù)放在SSD硬盤上，把溫?cái)?shù)據(jù)放在Cache盤上，把冷數(shù)據(jù)放在NEL磁盤上;SmarCache則把閃存當(dāng)做Cache來使用，使熱點(diǎn)數(shù)據(jù)被第一調(diào)用，這樣可通過算法的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)效率的提升。
可擴(kuò)展性
彈性是華為閃存技術(shù)的另一特點(diǎn)，未來用戶對(duì)云數(shù)據(jù)中心的需求逐漸增大，首先需要搭建融合的存儲(chǔ)資源池，根據(jù)業(yè)務(wù)需求按需分配，因此，可擴(kuò)展性成為數(shù)據(jù)管理的重要需求。華為Oceanstor OS存儲(chǔ)軟件融合了多種數(shù)據(jù)管理功能，如：SNA和NAS管理功能、數(shù)據(jù)備份功能，數(shù)據(jù)互相復(fù)制功能、雙活功能等，使華為Oceanstor OS可滿足用戶未來業(yè)務(wù)擴(kuò)展的要求。
華為閃存技術(shù)的創(chuàng)新規(guī)劃
2015年，華為在全球發(fā)布閃存風(fēng)暴，旨在通過技術(shù)創(chuàng)新帶領(lǐng)用戶和業(yè)界提前進(jìn)入全閃存時(shí)代，據(jù)秦嶺介紹，2015年華為自研的SSD可1:1完全替換15000轉(zhuǎn)的機(jī)械式硬盤，成本上也和機(jī)械式硬盤基本相同。2016年華為還將發(fā)布新一代DoradoV3,結(jié)合新一代全閃存陣列做出了多方面的優(yōu)化，據(jù)秦嶺提前劇透，優(yōu)化后，在80萬IOPS前提下實(shí)現(xiàn)半毫秒的時(shí)延，未來還將研發(fā)出代替10000轉(zhuǎn)的SAS磁盤，成本與1000轉(zhuǎn)SAS磁盤持平，做到等容量，等數(shù)量替換，還將推出大容量SSD,最高可提供32TB的SSD硬盤，預(yù)計(jì)到2020年，實(shí)現(xiàn)全面替代NL-SAS硬盤，從而帶領(lǐng)用戶提前進(jìn)入全閃存時(shí)代。
真實(shí)案例分享
秦嶺分享了兩個(gè)真實(shí)案例看看閃存都解決了哪些業(yè)務(wù)問題。第一個(gè)是某海關(guān)通關(guān)分析業(yè)務(wù)，為了解決延時(shí)問題，提高效率，推薦其采用了Dorado5100替代傳統(tǒng)陣列，實(shí)際應(yīng)用效果顯示，從原來的數(shù)據(jù)整合處理需要7個(gè)半小時(shí)縮短到3個(gè)小時(shí)完成。
第二個(gè)案例是券商行業(yè)，隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，券商結(jié)算處理時(shí)間越來越長(zhǎng)，于是向其推薦了Dorado5100全閃存陣列，經(jīng)過實(shí)際測(cè)試表示，從原先的業(yè)務(wù)結(jié)算需要一個(gè)小時(shí)提升到只需要十幾分鐘，整體結(jié)算效率提升3倍，從以上兩個(gè)真實(shí)的案例可以看出在業(yè)務(wù)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理時(shí)，傳統(tǒng)陣列已很難滿足業(yè)務(wù)需求，閃存的應(yīng)用將大大提高業(yè)務(wù)處理效率。
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