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SD卡工廠解讀華為閃存技及解決方案。

更新時間:2016-06-21 點擊次數:字號:T|T
在以云計算、移動互聯網、大數據為主要特征的新興IT的推動下,各行各業的產業格局和價值分配得到快速改變。數據正快速成為企業發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,充分發揮CPU的處理能力,從而優化應用、保證低延遲。在這一過程中,越來越多的用戶通過閃存技術,提升并發處理能力以及海量查詢響應速度,保證業務處理的高性能和低延遲,滿足虛擬化和大數據分析過程對性能的需求。
那么數據中心包括哪些閃存技術?閃存未來又會如何發展?華為公司存儲產品線高級總監秦嶺將從閃存技術提升業務效率、華為閃存技術及解決方案解讀、華為閃存技術的創新規劃三個方面進行詳細闡述。
應用閃存技術 提升業務效率
據IDC統計數據顯示,每年數據中心的投入大約為1.2萬億元,但其中有25%的資金浪費在了數據等待上,其原因有二:根據摩爾定律,CPU的速度每18個月增長一倍,十年間CPU速度增長可達100倍,再看硬盤呢?在性能方面基本上沒有進展,CPU和硬盤之間的差距被越拉越大,硬盤成為制約數據中心計算性能及效率的關鍵。同時,隨著虛擬化、云計算、大數據、移動互聯等新技術的不斷涌現,給企業IT帶來了更豐富的業務模式,對于磁盤的IO也提出了更高要求。
實際用戶案例顯示,有80%的性能問題都是出現在磁盤IO等待上,通過增加磁盤堆疊來增加磁盤并發量的方式已經是過去式,這種方法投入較大、架構臃腫、資金浪費。
企業急需存儲新技術的出現來應對業務和技術的雙重挑戰。有數據顯示,2013年到2014年全閃存陣列達到了200%的增長,預計2016年閃存在數據中心的份額還將增加,可以看到越來越多的用戶開始應用閃存技術解決方案來解決業務問題。
那么閃存技術具體能帶來哪些提升呢?秦嶺表示:“在性能方面,相較于以前的機式硬盤相比IOPS可提高100倍;在時延方面,傳統機式硬盤時延為10毫秒左右,而閃存時延則用U秒統計,大約在200-300U秒之前,時延大大降低;在故障率方面,閃存介質也遠低于機械式硬盤的故障率;雖然閃存有以上很多優勢,但是價格較高也是目前制約閃存在數據中心廣泛應用的一個主要原因。”
關于閃存技術的小結,閃存的應用可使業務運行更加高效、平穩,基于閃存技術的快速數據分析處理能力,可幫助企業快速做出分析決策來應對市場需求的變化,同時,閃存對數據中心的空間、電力、制冷方面的消耗很低,所以閃存在整體成本上會更加經濟、綠色。
華為閃存解決方案解讀
據秦嶺介紹,華為閃存產品有三種,第一是華為自研的SSD硬盤,較其他存儲廠商不同,華為SSD是自己研發,自己生產,擁有介質層面專利核心技術130多項;第二是OceanStor V3融合式存儲,其融合了多種數據管理功能;第三是OceanStor Dorado固態存儲,其是專門針對閃存優化的固態陣列,特點是效率高。秦嶺表示,華為目前是業內唯一全自研存儲陣列和SSD盤片的存儲廠商。
華為OceanStor V3融合存儲
華為融合存儲包括以下型號:中低端產品是5300V3和55OOV3、中高端產品是5600V3和5800V3,高端產品主要有三款,高端入門級6800V3,高端中檔次的是18500和18800V3.據秦嶺介紹,用戶對于數據的要求并不是簡單的讀寫要求,更多是數據管理的需求,例如:既需要支持SAN還需要管理非結構化數據;既需要應用傳統的機械式硬盤技術還需要閃存SID技術;既需要數據存儲還需要數據?;?、備份、容災;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現數據流動成為用戶最關心的問題。
華為OceanStor V3融合存儲就解決了數據中心的數據管理問題,可以把不同的設備融合在V3的產品中,用戶只需要一套硬件,一套軟件解決大部分數據管理的需求。
華為固態池陣列:OceanStor Dorado
據秦嶺介紹,Dorado的含義是一種劍魚,海里游得最快的魚,Dorado是針對閃存進行的優化,特點是使用簡單。Dorado2011和5100采用雙控制器架構,是華為??榛媧⒌拇?,部署方面簡單、快捷、可靠。自2011年發布以來至今,實現零事故,充分得到了市場的驗證。
另一個特點是完全針對閃存進行的優化,速度極快,快不僅體現在IOPS上,還體現在低延遲上。以Dorado5100為例,其最大IOPS是60萬,這個成績可以滿足大部分企業的業務需求。在低延遲方面也是用U秒來計算,針對高頻交易、海量數據分析處理的用戶帶來較高的效率提升。
華為OceanStor存儲業務加速解決方案
據秦嶺介紹,無論是虛擬化系統,ERP系統,還是數據庫系統,只需要底層采用華為OceanStor閃存加速解決方案,就可以保證在您業務不做任何調整的前提下實現性能的翻倍提升。除了性能的提升之外,該方案還有三大主要特點:可靠性、可管理性、可擴展性。
可靠性
在可靠性方面,秦嶺表示,實現存儲方面的可靠性是一個系統化的工程,必須從硬件、架構、軟件、方案等多方面打造完善的可靠系統。在硬件上,華為在介質層面擁有可靠性的算法保證閃存介質的可靠,同時在架構方面擁有Smacuick2.0技術,防止單點時效,控制器也是配制雙控,若壞掉一個,則由另一個接管保證業務的連續性。
在軟件算法方面,華為通過算法優化硬件設備提升可靠性,如Dorado2.0+技術,可通過磁盤層面的Dorado技術虛擬化管理資源,更好的把IO分擔到每個磁盤,當磁盤出現故障后并能快速進行數據重構,秦嶺通過實際測試舉例說明:在使用SAN盤或NL-SAS盤時,當發生單盤失效時,通過Dorado2.0+技術重構時間控制在30分鐘,而業內傳統技術往往需要10個小時,華為可通過軟件方式加速故障的恢復時間保證陣列可靠性。
與此同時,我們還需要加強方案級可靠性設計,預防如火災、地震等自然災害帶來的破壞,這部分融合了華為的備份、雙活、容災解決方案以確保業務連續性。
秦嶺重點介紹了兩大方面,第一是華為在介質層面的可靠性設計,華為的SSD盤是完全自主研發自主生產的,掌握主要核心技術,閃存是通過儲存的電子數量來表示你的數據,電子是非?;鈐鏡?,在使用SSD時有可能發生電子的逃逸,發生跳變之后會影響讀出數據的準確性,因此需要一套糾錯算法把錯誤修改,這部分華為請教了俄羅斯的科學家提供了一套LDPC的算法來糾錯,大大提高了介質的可靠性。
第二是閃存的擦寫字數的提升,閃存本身有擦寫次數的限制,有一定的壽命,這時需要讓整體磁盤中的每個閃存顆粒都能均勻分配到IO,從而保證磨損的均勻狀態,提升SSD盤壽命?;諍筇ㄓ心誆墾艙锘瓶芍鞫し婪⑾致嘸砦?,與傳統機械式硬盤對比故障率大大降低。
同時,華為還提供了完善的數據?;し槳?,根據用戶數據中心建設規劃來做平滑的演進。數據中心的建設并不是一步到位的,往往需要一個循序漸進的過程,如單獨性開始到同城再到異地,通過華為硬件架構及軟件算法的可靠性保證單臺陣列最大的可用性。
針對兩地三中心的建設,秦嶺表示,華為可以通過復制功能把同城兩個地方的數據復制到異地的災備戰略中,可以從單中心變到同城雙中心,再變到兩地三中心的架構,再變到集中式災備的架構,整體計劃對上層業務實現全透明,都是通過華為軟件方式實現。用戶在架構調整時只需激活相應功能即可。
可管理性
如何針對不同的數據需要考慮不同方式進行存儲是每個企業需要思考的問題,華為擁有豐富的數據管理功能,可幫助用戶更加高效的管理數據。
秦嶺主要介紹了兩大方面,第一是華為flash-aware技術,主要應用在傳統機械式數據中心向全閃存數據中心過度,華為通過flash-aware技術可幫助用戶融合HDD和SSD兩種算法,幫助用戶能平滑的從機械式硬盤過渡到SSD閃存。
第二,華為還提供了混合式陣列技術,一個是SmartTier、另一個是SmartCache,Tier主要做分層和數據識別,把熱數據放在SSD硬盤上,把溫數據放在Cache盤上,把冷數據放在NEL磁盤上;SmarCache則把閃存當做Cache來使用,使熱點數據被第一調用,這樣可通過算法的優化實現效率的提升。
可擴展性
彈性是華為閃存技術的另一特點,未來用戶對云數據中心的需求逐漸增大,首先需要搭建融合的存儲資源池,根據業務需求按需分配,因此,可擴展性成為數據管理的重要需求?;狾ceanstor OS存儲軟件融合了多種數據管理功能,如:SNA和NAS管理功能、數據備份功能,數據互相復制功能、雙活功能等,使華為Oceanstor OS可滿足用戶未來業務擴展的要求。
華為閃存技術的創新規劃
2015年,華為在全球發布閃存風暴,旨在通過技術創新帶領用戶和業界提前進入全閃存時代,據秦嶺介紹,2015年華為自研的SSD可1:1完全替換15000轉的機械式硬盤,成本上也和機械式硬盤基本相同。2016年華為還將發布新一代DoradoV3,結合新一代全閃存陣列做出了多方面的優化,據秦嶺提前劇透,優化后,在80萬IOPS前提下實現半毫秒的時延,未來還將研發出代替10000轉的SAS磁盤,成本與1000轉SAS磁盤持平,做到等容量,等數量替換,還將推出大容量SSD,最高可提供32TB的SSD硬盤,預計到2020年,實現全面替代NL-SAS硬盤,從而帶領用戶提前進入全閃存時代。
真實案例分享
秦嶺分享了兩個真實案例看看閃存都解決了哪些業務問題。第一個是某海關通關分析業務,為了解決延時問題,提高效率,推薦其采用了Dorado5100替代傳統陣列,實際應用效果顯示,從原來的數據整合處理需要7個半小時縮短到3個小時完成。
第二個案例是券商行業,隨著業務的增長,券商結算處理時間越來越長,于是向其推薦了Dorado5100全閃存陣列,經過實際測試表示,從原先的業務結算需要一個小時提升到只需要十幾分鐘,整體結算效率提升3倍,從以上兩個真實的案例可以看出在業務內部數據處理時,傳統陣列已很難滿足業務需求,閃存的應用將大大提高業務處理效率。


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