开放计算十年,西部数据的思考与探索

毋庸置疑,开放计算项目在过去十年获得了巨大的成功。

从2011年Facebook首先向业界分享其数据中心硬件设计成果,到如今开放标准服务器在全球数据中心提供算力占比达到34.8%;从Facebook携手行业公司发起首个数据中心硬件开源项目(OCP),到OCP、ODCC、Open19三大开放计算组织蓬勃发展;从数据中心供应商专有、封闭的模式,到如今全新、成熟、全球化的开源协作模式……

短短十年,开放计算在计算产业中已经占据了重要的地位和一定的市场份额。知名分析机构Omdia《全球开放计算发展报告》更预测,到2025年,全球有40%的服务器将给予开放标准。在开放计算中,与存储相关的项目看似不显示不漏水,却始终是最重要的核心项目之一,近年来像Open Composable更是为数据中心未来架构打开了新方向。

作为数据存储基础架构的领导者,西部数据也积极参与其中OCP项目中,为开放计算贡献了多项与存储相关的创新。在近日举办的第三届OCP China Day 2021上,西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢介绍了在开放计算项目中的最新研究成果,以及创新存储架构对于未来开放计算、绿色数据中心等发展的价值。

开放计算十年,西部数据的思考与探索

西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢

为开放计算添砖加瓦

开放计算之所以兴起,离不开超大规模数据中心最近十年的高速发展。随着互联网、云计算等业务的蓬勃发展,国内外的互联网巨头们持续加大对超大规模数据中心的建设投入。

与企业级数据中心相比,超大规模数中心更加集约化和规模化,也带来了数据中心的性能、功耗、部署等各方面的挑战。具体到存储层面,超大规模数据中心对于SSD和HDD的需求同样旺盛。其中,HDD的大容量特性,得到了超大规模数据中心的青睐。

但当多个高密度、大容量的硬盘堆叠在服务器中,也带来了一大显著挑战:声波振动。刘钢介绍,声波振动对于硬盘性能、服务器性能会带来极大影响,当硬盘碟片密度提升,碟片之间、碟片与磁头之间的距离变近,让硬盘更容易受到服务器内部的噪声、振动等外界干扰,加上硬盘密度提升需要加大风扇功率与频率,各种因素叠加起来容易形成声波振动线下,对性能波动影响极大。

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对此,西部数据专为声学环境开发了一套新工具:Vibro-Acoustic,该工具可准确监测开放计算服务器环境的声压变化以及对性能带来的影响,并为用户优化调整HDD部署位置。刘钢直言,很多公司在研发新一代服务器或者存储产品时候,都可以通过这套工具来保证高密度存储环境下的高性能。

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此外,西部数据还与开放计算社区多位合作伙伴紧密合作,共同进行产品创新,在存储层推动数据中心的发展。例如,西部数据与开放计算领域重要服务器供应商浪潮紧密合作,率先将18TB Ultrastar DC HC550 CMR HDD融入到浪潮英信服务器,相比于14TB HDD方案,新方案节省22%的机柜占用空间及20%的电源功耗,进一步降本增效。

开放计算十年,西部数据的思考与探索

又如,在腾讯分布式存储服务COS中,采用西部数据16T/18T HDD企业级硬盘,是一款面向腾讯应用场景进行优化的高密度存储服务器,为COS提供稳定性、安全性、易用性、成本效益等方面的优势。

开放计算十年,西部数据的思考与探索

事实上,开放计算组织中大部分用户都是互联网或者云计算巨头,其应用场景的规模、复杂性远胜其他行业,由此诞生的存储挑战极具价值,而西部数据在开放计算社区内积极展开合作,真正契合了开放计算全新的协作模式,为数据中心发展注入新活力。

“开放计算所遇到的存储难题,对于像金融、电信等行业新建的数据中心具有参考价值。”刘钢表示道。

创新存储架构,构建最强数据底座

如今,随着数字经济的蓬勃发展,产业数字化和数字化转型正在成为各大行业用户的主旋律,这其中数据的价值日趋凸显,构建强大的数据底座正在成为用户数字化转型的重要方向。事实上,开放计算项目更像是数据中心最前沿的探索;对于更多行业用户而言,还需要更加适合的存储技术来满足数据底座的建设需求。

对此,西部数据近年来一直都在积极提倡通过分层存储、分区存储及可组合的分解式架构等创新存储架构方案,而支撑起创新存储架构的正是西部数据拥有从存储芯片到存储系统的云、边、端全栈存储产品线。

开放计算十年,西部数据的思考与探索

首先是分层存储,无论是核心、边缘还是终端,大量不同应用场景带来了海量数据的诞生,应用类型的多元化也带来了数据类型的多元化,对于存储性能、稳定性、可靠性等方面要求也不尽相同,西部数据认为最佳解决之道就是分层存储。

西部数据根据数据应用场景的不同,将数据存储划分为极冷存储、冷存储、温存储、热存储和极热存储等五层架构,为每个存储分层提供差异化的产品以满足不同场景的需求。 例如,针对大容量存储场景,西部数据Ultrastar DC HC550 HDD及HC650 HDD两款产品单盘能够提供高达16TB、18TB以及20TB的选择,实现以更大容量、更低能耗、更高效率提供更优的TCO;又如在快数据场景中,西部数据Ultrastar DC SN640 NVMe SSD针对混合应用场景,具备高达469K的IOPS,适用于70%读30%写混合工作负载……

其次是分区存储,分区存储技术可以为数据中心用户带来更加高效的规模架构。例如,西部数据Ultrastar DC ZN540 NVMe ZNS SSD,垂直集成了双端口、高可用性NVMe控制器,以标准U.2尺寸提供高达8TB的容量下一代SSD, 具有更高的效率、利用率和扩展能力,显著降低公有云和私有云基础架构的总体拥有成本(TCO)。

开放计算十年,西部数据的思考与探索

第三则是开放可组合架构,代表着西部数据在数据中心架构上最前沿的探索。西部数据在OCP的Open Composable项目中也在力推可组合架构。具体来看,过去冯诺依曼计算机体系架构更多是以CPU为核心,显然在AI、大数据等应用场景兴起之后,这种架构体系很难适应未来变化。为此,分解式、可组合的架构开始兴起,DPU、GPU、FPGA、Memory、Flash、Disk与CPU形成资源组合,硬件组件从服务器中分离出来,利用虚拟化技术来结合场景进行组合。

开放计算十年,西部数据的思考与探索

显然,可组合架构的确是代表着未来数据中心的重要方向。刘钢直言,可组合架构是未来的趋势,西部数据有系列产品来推动可组合架构的发展。例如,西部数据OpenFlex Data24 NVMe-oF JBOF平台提供业界领先的100Gb以太网连接,并通过直连或网关,使服务器能够共享本地的NVMe闪存存储,让NVMe存储分解成开放可组合模式。

中国市场笃定而行

IDC预测,中国的数据池化步伐位居世界第一,中国的数据量预计在未来5年将保持平均30%的增长,并且到 2025 年将成为数据量最大的区域,这意味着中国市场未来几年对于数据存储有着强烈和持续的需求。

显然,西部数据希望抓住中国广阔的市场机遇。今年以来,西部数据持续加大在中国市场的投入,旗下全资子公司晟碟半导体(上海)有限公司上海工厂三期厂房扩建项目在7月正式宣布竣工。刘钢还透露,西部数据上海的解决方案赋能中心近年来对于西部数据产品、技术以及方案在中国市场落地也起到关键作用。

面向未来,数字经济已经成为国家重要的战略方向,随着像新基建、碳中和与碳达峰等战略目标的推出,中国数据中心真正迎来了新技术加速应用、更新与迭代的黄金时代,而西部数据所拥有的创新存储架构与时代的数字脉搏高度契合,在未来必定迎来更大的市场舞台。

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