打造數據存儲的千里長堤,西部數據力推創(chuàng)新存儲架構
一個廚師不研究菜譜改研究兵法了,這是因為上當受騙造成的,沒有普遍意義。但是一個存儲品牌的專業(yè)廠商開始研究存儲架構又意味著什么呢?在這里,西部數據為我們給出了答案。
在 2020 中國數據與存儲峰會上,西部數據公司副總裁兼中國區(qū)業(yè)務總經理劉鋼的主題演講的題目就是《創(chuàng)新存儲架構,迎接數智未來》。劉鋼指出:數據存儲的應用場景正在經歷從終端、邊緣到云數據中心核心的快速演進,數據的特點是大數據、快數據的應用需求并存。

如何才能夠滿足兩種不同應用狀態(tài)的需求?從存儲盤角度出發(fā),并不存在一種單一產品可同時滿足兩種需求,而是需要通過閃存 SSD、磁盤 HDD 分層存儲,通過創(chuàng)新存儲架構來滿足需求。
在新的存儲架構模型中,數據被分為了極熱存儲、熱存儲、溫存儲、冷存儲和極冷存儲共 5 種類型,根據數據類型的需求特點,它們又被分為快數據、大數據,其中快數據主要借助 SSD 盤提供支持,而通過 CMR、SMR 磁盤來滿足大數據,也就是海量數據的存儲需求。

SSD 盤在設計和技術被進一步細分,以西部數據 Ultrastar DC NVMe 固態(tài)硬盤為例,又進一步細分為 SN640、SN840,其中,SN640 適用于服務器和云,設計 IOPS 數值高達 469K,適用于 70% 讀 30% 寫混合工作負載;相比 SN840 的 IOPS 為 780K,適用于 50% 讀 50% 寫的工作負載,用于加速云計算以及關鍵業(yè)務應用的穩(wěn)定運行。從 SN640 到 SN840,IOPS 從 469K 到 780K,表面差別并不大,但是在技術上,從 NAND 顆粒到控制器連接通道的數量,都有很大的差異。


冷數據、極冷數據存儲方面,西部數據建議采用 16、18TB 大容量 CMR 磁盤和 20TB SMR 磁盤分別進行應對。

需要看到,磁盤制造技術并沒有減緩發(fā)展的步伐,也在不斷升級換代種。其中氦密封(HelioSeal)、疊瓦式磁記錄(SMR)和能量輔助磁記錄(EAMR)是最值得關注和落地的技術,它們從不同的角度提升磁盤容量,追求 TB/$ 成本最大化。
氦氣密封硬盤,利用氦氣密度是空氣的 1/7 的特點,通過氦氣填充降低功耗、抖動并增加磁碟密度;疊瓦式磁記錄是通過在每個區(qū)域拼接更多的軌道,允許磁性位區(qū)域與相鄰磁道重疊,從而像磁盤上的木瓦一樣重疊,來提高磁盤表面的位密度;相比,能量輔助磁記錄通過在寫入磁頭的主極施加電流并產生額外的磁場,達到減少干擾、降低寫入抖動的目的。
技術手段不同,效果和局限也有所不同。更多時候,需要借助不同技術組合搭配來滿足業(yè)務場景的需要。與此同時,需要兼顧到新技術的局限,揚長避短,最大程度發(fā)揮技術的潛能和效率。以疊瓦式磁記錄為例,更傾向于按順序生成(例如視頻或傳感器數據)的數據存儲,
非常適用于極冷數據存儲。

都說生產力決定生產關系,經濟基礎決定上層建筑,作為存儲最為基礎的部件,存儲盤的多樣性,將決定存儲系統(tǒng)的多樣性,通過架構創(chuàng)新來滿足數據存儲多樣性的需求。

劉鋼指出,未來存儲系統(tǒng)發(fā)展將會呈現出一種開放可組合兼容的分解式架構,其中作為計算核心的服務器被分解為 DPU、GPU、FPGA、Memory、Flash、Disk、Tape 等器件于 CPU 內存的資源組合,這些資源可以全閃存陣列、混閃、磁帶冷存儲,通過虛擬化技術結合場景進行組合,需要的時候對外提供,不需要的時候返還給資源池,從而實現彈性伸縮的效果。這樣一個特征與云的趨勢完全吻合,通過云的形式對外交付。
從用戶的角度來說,云服務屏蔽了底層技術復雜性,讓用戶可以專注業(yè)務創(chuàng)新。但是從云服務運營商的角度,通過不同技術組合,做大人盡其才,物盡其用才是其專業(yè)性的最佳體驗。
對于行業(yè)云而言,私有云架構設計、運維管理都離不開對于從底層技術的細節(jié)的深刻把握,離開了這個前提,云服務的效率和優(yōu)勢將無法發(fā)揮。
而,其他的存儲亦是如此。因此存儲的問題很多時候還要回顧到最為本源,也就是存儲盤這個環(huán)節(jié),就像磚石、鋼筋水泥一樣,基礎能力的地基,將會最終決定建筑的高度,因此應對快數據、大數據的挑戰(zhàn),還是需要從基礎做起。千里之行始于足下,存儲的腳步,要從存儲盤開始。