存儲國產(chǎn)化的思考與實踐
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隨著信息安全的國家戰(zhàn)略逐步落地,存儲“國產(chǎn)化”成為了國內存儲廠商一致追求的目標。存儲國產(chǎn)化的首要是自主可控,可靠可信。這意味著國產(chǎn)存儲廠商們需要依靠自身研發(fā)設計,全面掌握存儲系統(tǒng)的核心技術,實現(xiàn)存儲系統(tǒng)從硬件到軟件的自主研發(fā)、生產(chǎn)、升級、維護的全程可控,打造一個安全可信,可靠的數(shù)據(jù)存儲平臺。換言之,國產(chǎn)存儲廠商需要有自己的存儲介質、芯片、操作系統(tǒng)、存儲管理系統(tǒng)等一系列國產(chǎn)化產(chǎn)品。
但存儲國產(chǎn)化絕不是閉門造車,其目的是要讓中國的存儲產(chǎn)品能夠走向世界舞臺,使其具有世界競爭力。這需要國產(chǎn)存儲廠商能夠準確把握存儲發(fā)展的技術趨勢和市場趨勢,實現(xiàn)彎道超車,進行跨越式發(fā)展。而新技術的變革,為中國的存儲軟硬件國產(chǎn)化發(fā)展帶來了新的機遇,讓彎道超車成為可能。

談及存儲發(fā)展的技術趨勢,從存儲介質和設備層面的角度,NVMe SSD逐漸成為技術的主流。過去一年中,NVMe SSD產(chǎn)品增長了46%。主流全閃存陣列開始向NVMe SSD轉變,服務器廠商也加快了對NVMe SSD的支持。G2M指出2016年9家服務器公司推出的共23個產(chǎn)品系列中,有39個版本支持U.2接口的NVMe SSD。而2017年,則有27個服務器產(chǎn)品系列支持U.2接口的NVMe SSD。預計2019年底,50%的企業(yè)級SSD將采用U.2接口,即SATA/SAS、M.2和PCIe板卡的SSD將共分剩下50%的市場(NVMeSSD過去一年里產(chǎn)品種類增長46%)。其次,StorageClass Memory也將成為存儲發(fā)展的技術趨勢。其可能比閃存更具顛覆性,并會改變存儲和應用程序架構——SCM可以在字節(jié)或塊級別進行尋址,并且是持久性的,可以想象,應用程序可能會選擇通過內存映射直接訪問SCM,這導致內存和存儲之間的界限越來越模糊。未來,元數(shù)據(jù)管理、緩存、文件系統(tǒng)等各個方面均會有新的變革。
站在存儲系統(tǒng)的角度來看,軟件定義存儲將會呈現(xiàn)快速的增長。根據(jù)IDC預測,2017年到2021年期間,全球軟件定義存儲市場的復合年增長率將達到13.5%,至2021年的收入將接近162億美元。而NVMeoF會是其重要的推動力。因為通信開銷的降低,將會很直接的提升系統(tǒng)的性能,使得通過scaleout的方式獲取scale up的性能成為可能。 人工智能的發(fā)展引發(fā)人們越來越多的思考——如何通過工作負載分析更好地進行資源調度和預測,這體現(xiàn)了如何對存儲進行智能的管理,減少運維的開銷;如何對日志的分析,更加快速地幫助系統(tǒng)管理員診斷問題,給出解決方案;如何對元數(shù)據(jù)進行分析,實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的分層存儲,提供性價比高的存儲方案等等。
所以,從硬件到軟件,存儲處于一個變革的窗口。存儲國產(chǎn)化發(fā)展也將迎來一個新的機遇。 “NVMe SSD/SCM”、“分布式”和“智能化”成為存儲國產(chǎn)化發(fā)展的關鍵詞。而這一切導向的結果就是--智能的分布式閃存系統(tǒng)。 目前來看,分布式閃存系統(tǒng)會表現(xiàn)為二種主要結構:
基于共享存儲構建的分布式閃存:
其結構特點為存儲和服務器使用NVMe協(xié)議,通過高速以太網(wǎng)進行互聯(lián)。其優(yōu)點在于:
1) 存儲和服務器可以單獨擴展
2) 存儲管理軟件開發(fā)時可以認為存儲端有數(shù)據(jù)保護,減少存儲管理軟件因為數(shù)據(jù)一致性問題而增加的日志開銷
3) 存儲單控失效后,不需要做數(shù)據(jù)恢復,系統(tǒng)性能相對穩(wěn)定。
第二種結構則是基于服務器構建的分布式閃存結構。其結構特點為服務器直接連接NVMe的盤,使用NVMe協(xié)議,通過高速以太網(wǎng)互聯(lián)。
新介質,新結構,新契機,中國現(xiàn)在國產(chǎn)化的生態(tài)圈是否有能力實現(xiàn)跨越式發(fā)展呢?從存儲國產(chǎn)化目前的生態(tài)圈就可以得出答案。
存儲介質方面,目前紫光在開荒閃存顆粒,長江存儲的勢頭也不可逆轉,大量量產(chǎn)應該會在2020年實現(xiàn)。CPU方面,國內現(xiàn)在主要有三家廠商:申威,龍芯和飛騰。以飛騰舉例,基于國防科大積累的芯片技術,現(xiàn)在ARM圈內,飛騰已經(jīng)做到了世界領先。 2014年10月飛騰成功流片了FT-1500A/16的CPU,經(jīng)過三年的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)穩(wěn)定。今年3月飛騰又成功流片了64個core的FT-2000+。
在存儲管理系統(tǒng)方面,同有堅持走自主可控的研制之路。同有科技于2012年10月成立全國產(chǎn)事業(yè)部,歷時1年完成存儲平臺,開發(fā)首款統(tǒng)一存儲產(chǎn)品;2014年7月通過多家國產(chǎn)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫兼容認證并啟動雙控存儲開發(fā)項目;2015年4月參與南風工程并中標多個試點項目;2016年7月國產(chǎn)自主可控存儲投入實際使用,全國產(chǎn)存儲支持閃存加速特性,提升性能;2017年與國內閃存企業(yè)展開深度合作,啟動全閃存國產(chǎn)自主可控存儲產(chǎn)品的研發(fā)。
另外,很多友商在網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)、服務器、中間件、應用軟件方面做了很多國產(chǎn)化的工作。
因此,有理由相信,整個國產(chǎn)化生態(tài)圈,是有準備、有機會實現(xiàn)跨越式的發(fā)展,實現(xiàn)未來國產(chǎn)的智能分布式閃存。
為了迎接這個新機遇和挑戰(zhàn),同有科技研發(fā)了分布式全閃存存儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)配置MemblazeU.2閃盤,可實現(xiàn)智能數(shù)據(jù)和工作負載管理,完美支持OpenStack平臺,完全采用開放框架、自主研發(fā)和開源軟件平臺,完全兼容麒麟操作系統(tǒng),且可移植至飛騰平臺。
“雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,同有科技作為國產(chǎn)存儲廠商的佼佼者,正與其他國產(chǎn)存儲廠商們共同努力,早日迎來存儲國產(chǎn)化的實現(xiàn)!
2017-12-11 來源:半導體行業(yè)觀察