從2005年到2019年間，中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)總體規(guī)模由2.6萬億元增加至35.8萬億元，數(shù)字經(jīng)濟(jì)在GDP的占比也由14.2%提升至36.2%。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)也成為當(dāng)之無愧的關(guān)鍵生產(chǎn)要素，是基礎(chǔ)性資源和戰(zhàn)略性資源。數(shù)據(jù)洪流的到來進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)了數(shù)據(jù)價(jià)值鏈的成熟，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)企業(yè)的決策和創(chuàng)新，獲取數(shù)字紅利。數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)的載體，承擔(dān)著數(shù)據(jù)資源集中存儲(chǔ)、計(jì)算、交換的功能，轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫。

4月13日，在2021華為全球分析師大會(huì)上，華為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與機(jī)器視覺營銷工程部總裁龐鑫向全行業(yè)解讀了華為對存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)以及全閃存數(shù)據(jù)中心的理解與洞察。

全閃存市場是剛需，但當(dāng)前全球全閃存市場占比仍然很低

龐鑫表示，全閃存憑借出色的性能優(yōu)勢和綠色節(jié)能已經(jīng)成為市場剛需。在性能方面，從IOPS、低延時(shí)、吞吐量三個(gè)常用的存儲(chǔ)性能指標(biāo)來看，閃存SSD在性能上遠(yuǎn)超機(jī)械硬盤HDD。閃存具有高的IOPS，一個(gè)SSD的IOPS可達(dá)數(shù)萬次之多，而一個(gè)HDD的IOPS只能達(dá)到幾百次，這表明需要許多HDD才能達(dá)到一個(gè)SSD的性能。同時(shí)閃存還具有低延遲（常以毫秒或微秒為度量單位）性能和大吞吐量。

在耗能方面，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為事實(shí)上的耗電大戶。目前全球數(shù)據(jù)中心的耗電大約占據(jù)全球每年總用電量的2%-3%，電費(fèi)在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本中占比超過50%。而在國內(nèi)，全國數(shù)據(jù)中心的耗電量已連續(xù)八年以超過12%的速度增長，未來占社會(huì)總用電量的比例將持續(xù)增長。相對于HDD，在相同的容量下，SSD的電力能耗降低70%，空間占用節(jié)省50%，不僅能大幅降低數(shù)據(jù)中心的TCO總成本，并且能有效推進(jìn)數(shù)據(jù)中心低碳運(yùn)轉(zhuǎn)。

雖然閃存在性能及綠色節(jié)能上優(yōu)勢明顯，但是當(dāng)前閃存在存儲(chǔ)市場的占比仍然不高。數(shù)據(jù)顯示，全球存儲(chǔ)市場閃存占比43.7%，在中國市場這一數(shù)字僅為24.7%。加速閃存替代機(jī)械硬盤已經(jīng)勢在必行。

四大變化，將全面激發(fā)全閃存數(shù)據(jù)中心潛能釋放

對于過去十年閃存存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，龐鑫將其總結(jié)為2010~2015年閃存1.0時(shí)代，2015~2020年閃存2.0時(shí)代，未來5年，將邁入閃存3.0時(shí)代。在閃存1.0時(shí)代，僅關(guān)注性能，主要通過高性能硬件實(shí)現(xiàn)，全閃存作為存儲(chǔ)系統(tǒng)的加速層，軟件特性非常缺乏，價(jià)格昂貴。在閃存2.0時(shí)代，閃存開始進(jìn)入主存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，提供豐富企業(yè)特性，同時(shí)通過數(shù)據(jù)縮減技術(shù)不斷降低閃存存儲(chǔ)成本，全閃存進(jìn)入快速發(fā)展期。進(jìn)入閃存3.0時(shí)代，四大變化將全面激發(fā)全閃存數(shù)據(jù)中心潛能釋放，進(jìn)一步提升端到端性能，并實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能、安全可靠。

第一個(gè)變化是全場景閃存普惠。全閃存將從之前只用于核心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，比如金融核心、運(yùn)營商計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，越來越多地走向全行業(yè)、全場景，比如超算、大數(shù)據(jù)場景也逐漸開始使用性能好、耗能低的全閃存存儲(chǔ)。

第二個(gè)變化是全場景數(shù)據(jù)保護(hù)。隨著全閃存應(yīng)用場景不斷演進(jìn)，數(shù)據(jù)全生命周期保護(hù)出現(xiàn)新的要求，包括保護(hù)等級的變化、保護(hù)對象的變化、保護(hù)性能的變化以及保護(hù)規(guī)模的變化。保護(hù)等級上，以銀行為例，資產(chǎn)規(guī)模千億以下時(shí)要求建立同城災(zāi)備，當(dāng)總資產(chǎn)規(guī)模超過千億，就需要建立兩地三中心災(zāi)備。保護(hù)對象上，以前是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)保護(hù)，現(xiàn)在需要同時(shí)保護(hù)結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。比如醫(yī)院HIS系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而PACS影像是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，要求保存10年以上，并且至少3年在線，可供快速調(diào)閱和診斷使用。保護(hù)性能上，災(zāi)備的冷數(shù)據(jù)需要能變成溫?zé)釘?shù)據(jù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值。保護(hù)規(guī)模上，數(shù)據(jù)從PB級增長到EB級。比如L4級自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)，每車每天路測數(shù)據(jù)達(dá)60TB，是L2級的50倍。

第三個(gè)變化是多元融合管理。從傳統(tǒng)的煙囪式建設(shè)到全閃存整合，形成PB級資源池，這就需要存儲(chǔ)系統(tǒng)具備多元融合管理的能力。

第四個(gè)變化是高速網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。未來的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)需要用NVMe協(xié)議來替代SCSI協(xié)議，讓全閃存最大程度釋放性能潛力。

全閃存數(shù)據(jù)中心四大能力引領(lǐng)未來建設(shè)

在龐鑫看來，建設(shè)全閃存數(shù)據(jù)中心，不僅僅是對介質(zhì)進(jìn)行升級，同時(shí)也是將數(shù)據(jù)中心資源進(jìn)行整合，架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，以應(yīng)對未來業(yè)務(wù)多樣性的需求。華為通過提供全場景閃存化、全場景數(shù)據(jù)保護(hù)、全生命周期自動(dòng)化運(yùn)維管理以及全I(xiàn)P數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)四大能力實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心效率更高、安全等級更高、運(yùn)維更智能、網(wǎng)絡(luò)無瓶頸、綠色低成本的目標(biāo)。

1. 全場景閃存化，綠色節(jié)能，邁向碳中和

全場景閃存化是指多類型的數(shù)據(jù)負(fù)載均應(yīng)通過閃存存儲(chǔ)進(jìn)行業(yè)務(wù)加速，除了主存的全閃化替代之外，華為建議存儲(chǔ)災(zāi)備系統(tǒng)也應(yīng)加大閃存配比，讓災(zāi)備數(shù)據(jù)快取快用，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容災(zāi)的常態(tài)化和備份存儲(chǔ)的生產(chǎn)化能力。

在主存上，借助最新的SCM介質(zhì)，可以對熱數(shù)據(jù)進(jìn)一步加速，時(shí)延低至亞毫秒級；在備份上，通過閃存加速，有效提升備份系統(tǒng)性能，將原來的備份時(shí)間由小時(shí)級縮短為分鐘級，確保備份數(shù)據(jù)即時(shí)可用；在歸檔上，SSD作為歸檔緩存提供高訪問性能，歸檔數(shù)據(jù)訪問時(shí)間從小時(shí)級降低到分鐘級。

華為還致力于領(lǐng)先數(shù)據(jù)縮減算法研究，實(shí)現(xiàn)有限的空間能存放更多的數(shù)據(jù)，加速閃存普惠。華為在全球數(shù)學(xué)圣地法國巴黎和俄羅斯莫斯科，分別建立了算法研究中心，將數(shù)據(jù)的縮減做到極致。去年華為舉辦的全球數(shù)據(jù)壓縮大賽，里面有不少算法就開始應(yīng)用到華為全閃存存儲(chǔ)產(chǎn)品上。

2. 全場景數(shù)據(jù)保護(hù)，保護(hù)對象更廣、業(yè)務(wù)響應(yīng)更快、留存時(shí)間更久

隨著數(shù)據(jù)量越來越多，數(shù)據(jù)越來越重要，更大規(guī)模和更多類型的數(shù)據(jù)需要保護(hù)，數(shù)據(jù)災(zāi)備速度、恢復(fù)速度、副本使用頻度、乃至留存時(shí)間，都需要大幅的提升。

從保護(hù)對象的角度來看，災(zāi)備數(shù)據(jù)的范圍變大，從核心到通用到一般，從生產(chǎn)核心擴(kuò)大到開發(fā)測試、分析訓(xùn)練、視頻監(jiān)控，從結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)擴(kuò)大到非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這一趨勢導(dǎo)致災(zāi)備數(shù)據(jù)量迅速變大，但備份窗口不變或變小。數(shù)據(jù)災(zāi)備的等級需要提升，從本地的雙活/主備容災(zāi)，到異地3DC，再到災(zāi)備上云，進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)保護(hù)。同時(shí)備份數(shù)據(jù)需要立即可用，不需要數(shù)據(jù)恢復(fù)到生產(chǎn)設(shè)備后再使用。在數(shù)據(jù)留存方面，數(shù)據(jù)合規(guī)通常要求重要數(shù)據(jù)留存30年以上，同時(shí)具備防刪改、防病毒，適應(yīng)較為寬泛的機(jī)房環(huán)境。

3. 全生命周期自動(dòng)化運(yùn)維管理，提升運(yùn)維效率

全閃存的普及將加速數(shù)據(jù)資源池化，而數(shù)據(jù)池化加劇了數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的難度，華為全閃存數(shù)據(jù)中心具備全生命周期自動(dòng)化運(yùn)維的能力，即在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維、優(yōu)化的各個(gè)階段，均具備自動(dòng)化智能化的能力。

在規(guī)劃階段從關(guān)注設(shè)備到關(guān)注數(shù)據(jù)的全生命周期，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)規(guī)劃；在建設(shè)階段實(shí)現(xiàn)從人工到自動(dòng)化，核心是全局資源發(fā)放；在運(yùn)維階段變被動(dòng)巡檢為主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)全棧智能運(yùn)維；在優(yōu)化階段變依賴專家經(jīng)驗(yàn)為智能算法自治，達(dá)到資源配置敏捷優(yōu)化。

4. 全I(xiàn)P數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，最大化釋放閃存性能潛力

全場景閃存化也推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)改革，NVMe最大化釋放了SSD介質(zhì)的能力，更快的介質(zhì)和協(xié)議呼喚更快的網(wǎng)絡(luò)。NoF（NVMe over Fabric）存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生，通過使用IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對專用網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新性革新，實(shí)現(xiàn)了更快吞吐帶寬和更低時(shí)延，同時(shí)也兼具IP易管理優(yōu)勢，是更好地實(shí)現(xiàn)端到端NVMe存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的最佳方案，NoF方案也是目前業(yè)界最主流的趨勢。??

基于當(dāng)下業(yè)界主流標(biāo)準(zhǔn)NoF方案，華為又依托在網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)領(lǐng)域的深厚積累，從可靠性、性能、易用性上對其進(jìn)行提升，基于智能無損網(wǎng)絡(luò)面向華為OceanStor存儲(chǔ)提出了NoF+方案，將下一代數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)推向更廣闊的發(fā)展空間。

在演講最后，龐鑫表示，包含了OceanStor全閃存、OceanProtect數(shù)據(jù)保護(hù)、DME全生命周期智能運(yùn)維、NoF+高速存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的華為全閃存數(shù)據(jù)中心解決方案，是打造未來安全高效、綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心行之有效的方法。全閃存數(shù)據(jù)中心必將在未來大展身手，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)邁向新征程。

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總結(jié)

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