全行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速，到底什么存儲會更吃香？

之前，有全球?qū)I(yè)分析機構(gòu)IDC的公開數(shù)據(jù)顯示，自2010年以來全球正式進入ZB時代，預(yù)計到2025年全球數(shù)據(jù)量估計將會增至175ZB。

那么，全球數(shù)據(jù)量高速增長的背后，到底是什么在推波助瀾呢？這又引發(fā)了另一個重要的問題，圍繞ZB時代的新數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，到底什么樣的存儲可能會更吃香呢？值得一看。

大數(shù)據(jù)、AI、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G等新興技術(shù)推波助瀾，讓數(shù)據(jù)爆炸式增長趨勢日益明顯，加上數(shù)據(jù)種類和來源多樣化，對于塊、文件、對象等多種類型存儲需求逐漸增強，新技術(shù)帶來新應(yīng)用，新應(yīng)用帶來新數(shù)據(jù)，對于數(shù)據(jù)處理微秒級響應(yīng)、低時延等性能要求越來越高，還加上企業(yè)從業(yè)務(wù)驅(qū)動轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動的新趨勢，快速挖掘數(shù)據(jù)價值也同樣備受矚目。

由此而言，數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的多樣化數(shù)據(jù)需求必然對IT基礎(chǔ)設(shè)施提出了全新的挑戰(zhàn)，特別是關(guān)系企業(yè)用戶的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值的存儲系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)更大，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)規(guī)模劇增，實時數(shù)據(jù)流暴增，數(shù)據(jù)多元難以統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)調(diào)用也面臨效率不高。

步入ZB時代，全行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來了實時數(shù)據(jù)總量的激增，當前數(shù)據(jù)應(yīng)用正在從“大數(shù)據(jù)”（Big Data）向需要更快、更及時處理的“快數(shù)據(jù)”（Fast Data）轉(zhuǎn)變。同時新存儲介質(zhì)（如PM）、新協(xié)議（如PMoF、NVMeoF、RoCE）、新處理器（如DPU）、新系統(tǒng)總線（如CXL））等創(chuàng)新技術(shù)集中涌現(xiàn)，在需求和技術(shù)的雙輪驅(qū)動下，讓基于PM技術(shù)的新一輪存儲變革帶來了巨大的想象空間。

全球存儲觀察分析認為，ZB時代這一切的新數(shù)據(jù)變化，都迫使新的存儲技術(shù)與滿足企業(yè)用戶新數(shù)據(jù)應(yīng)用需求自然而然地走在了一起。比SSD快百倍的PM(Persistent Memory)新介質(zhì)進入大家的視野，基于PM進行存儲系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新成為新數(shù)據(jù)時代下存儲變革的重大新舉措。

那么新型介質(zhì)PM到底能為企業(yè)用戶數(shù)字化加速帶來哪些具體的創(chuàng)新呢？

PM即持久內(nèi)存(Persistent Memory)，業(yè)界也有稱之為SCM存儲級內(nèi)存(storage class memory)，兼具DRAM低時延與NAND閃存大容量的特征，具備非易失性、字節(jié)尋址、極短的存取時間和固態(tài)無移動部件的四大特性。對計算機誕生以來從未改變過的DRAM+SSD+HDD的傳統(tǒng)存儲架構(gòu)，帶來一次新的存儲革命。

在PM介質(zhì)的創(chuàng)新上，如英特爾基于3D Xpoint介質(zhì)推出了Optane傲騰產(chǎn)品，東芝基于BiCS架構(gòu)推出了XL-Flash持久內(nèi)存產(chǎn)品，三星也有Z-NAND低延遲的非易失性存儲產(chǎn)品，眾多存儲芯片巨頭紛紛聚焦PM介質(zhì)的發(fā)展。其中英特爾的發(fā)展更為迅猛，不僅有了成熟的Optane傲騰產(chǎn)品進入行業(yè)實際應(yīng)用中，同時還推出了遵循 SNIA 編程模型的一套持久內(nèi)存開發(fā)套件 PMDK。PMDK可以幫助軟件來直接訪問持久內(nèi)存設(shè)備而不需要經(jīng)過文件系統(tǒng)的頁高速緩存、系統(tǒng)調(diào)用和驅(qū)動，減少了許多流程，避免了數(shù)據(jù)輸入/輸出（I/O）產(chǎn)生的開銷，大大降低數(shù)據(jù)延遲。它和SPDK一起極大地方便了面向新型介質(zhì)的軟件開發(fā)。

由此而言，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是管理效率的提升，更要求生產(chǎn)系統(tǒng)效率的提升，ICT逐步成為企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)組成部分，從大數(shù)據(jù)到快數(shù)據(jù)，需要大 幅度提升海量數(shù)據(jù)的存取速度。PM存儲實現(xiàn)了存儲時延控制在10微秒級，實現(xiàn)存儲向內(nèi)存通道遷移，讓數(shù)據(jù)更接近CPU處理器，在應(yīng)對新數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用上可謂生逢其時，在ZB新數(shù)據(jù)時代下，PM存儲必然會“吃香的喝辣的”，并帶來全新的發(fā)展機會。作為定義數(shù)據(jù)新速度的存儲創(chuàng)新公司，UBIX泛聯(lián)信息通過PM和PM虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的存取速度躍升，改寫業(yè)界記錄，可以更好地滿足企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新需求。

從數(shù)據(jù)存儲發(fā)展歷史來看，磁帶存儲、磁盤存儲、SSD閃存存儲到現(xiàn)在的PM存儲，每一個重要的存儲變革期都與存儲介質(zhì)有著密切的關(guān)系。

基于新一代存儲介質(zhì)的創(chuàng)新，泛聯(lián)信息在全球率先提出PM虛擬化概念，并通過軟件重構(gòu)充分使能PM，再次助推新型介質(zhì)的應(yīng)用創(chuàng)新，正在引領(lǐng)下一代存儲的革命。

• UBIX泛聯(lián)信息總經(jīng)理 經(jīng)寧

UBIX泛聯(lián)信息總經(jīng)理經(jīng)寧分析認為，作為存儲行業(yè)的新進入者，UBIX泛聯(lián)信息雖然是一個存儲新公司，但是站在全球存儲產(chǎn)業(yè)變革的前沿，立足PM存儲創(chuàng)新求突破，也少了傳統(tǒng)企業(yè)級存儲廠商的歷史包袱，輕裝上陣，專注滿足ZB新數(shù)據(jù)時代下企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的業(yè)務(wù)應(yīng)用訴求。泛聯(lián)信息不僅提出了PM虛擬化概念，而且還把PM虛擬化技術(shù)分步地以加速模式、主存儲模式以及新硬件形態(tài)模式應(yīng)用到存儲產(chǎn)品中，并將有機融入其他企業(yè)級存儲技術(shù)，構(gòu)建更多創(chuàng)新性產(chǎn)品，推動數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展。

為此，6月15日，UBIX泛聯(lián)信息正式對外發(fā)布了兩款支持PM特性的創(chuàng)新型存儲新品：分布式全閃存存儲UbiPower 18000和分布式海量存儲UbiScale 12000。

針對高性能計算的場景而設(shè)計，UbiPower 18000分布式全閃存高性能存儲，基于分布式架構(gòu)對外提供文件存儲接口，并可以與許多創(chuàng)新計算框架如Spark、Tensorflow等實現(xiàn)無縫融合。

UbiPower 18000極致的性能表現(xiàn)，主要源自三大技術(shù)殺手锏的威力。殺手锏一，采用SSD加PM的高速介質(zhì)組合，通過雙重虛擬化技術(shù)形成了PM虛擬化層和SSD虛擬化層，前者實現(xiàn)對集群元數(shù)據(jù)和小IO的存儲加速。

殺手锏二，系統(tǒng)軟件采用全新架構(gòu)設(shè)計，在軟件中通過把系統(tǒng)處理資源與存儲介質(zhì)資源的綁定，實現(xiàn)了軟件全用戶態(tài)運行，達到數(shù)據(jù)零拷貝以及免鎖調(diào)度，較傳統(tǒng)軟件模式明顯降低了系統(tǒng)讀寫時延。

殺手锏三，在節(jié)點間的連接網(wǎng)絡(luò)上采用了RoCE技術(shù)，RDMA協(xié)議承載于以太網(wǎng)，同樣支持IB網(wǎng)絡(luò)，保證了低時延互聯(lián)以及高性價比的目標達成。

在企業(yè)用戶最為關(guān)注的可靠性方面，UbiPower 18000采用了多級可靠性機制，包括了系統(tǒng)級可靠性、設(shè)備級可靠性和I/O級可靠性。系統(tǒng)最大可支持16+2的EC校驗，同時采用智能化技術(shù)手段實現(xiàn)了節(jié)點及部件健康狀態(tài)檢測。此外，針對I/O級可靠性方面采用端到端數(shù)據(jù)校驗，實現(xiàn)靜默數(shù)據(jù)校驗、修復(fù)。整體來看，作為“快數(shù)據(jù)”時代的更好選擇，UbiPower 18000為企業(yè)用戶帶來了極致的可靠性。

目前，剛剛新發(fā)布的UbiPower 18000系統(tǒng)集群最大支持256個節(jié)點，性能與容量可線性擴展，表現(xiàn)出了極致的擴展性。在應(yīng)用中可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)類型的需要，采用不同的PM與SSD的容量配比，勝任所有高性能數(shù)據(jù)分析場景以及機器學(xué)習(xí)等典型應(yīng)用場景。

針對海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲而設(shè)計，UbiScale 12000采用分布式去中心化全對稱架構(gòu)設(shè)計，無集中元數(shù)據(jù)節(jié)點瓶頸，同時容量與性能實現(xiàn)線性擴展。對外提供對象存儲和文件存儲接口，完全勝任媒資文件存儲、視頻監(jiān)控、二級存儲等典型業(yè)務(wù)應(yīng)用場景。

在高擴展性方面，UbiScale 12000將所有節(jié)點的命名空間整合為統(tǒng)一命名空間，目前最大支持4096個節(jié)點，采用高密節(jié)點的存儲容量高達6.4EB。另外系統(tǒng)還支持把存儲空間從私有云彈性擴展到公有云，擴展后的存儲空間對應(yīng)用透明，應(yīng)用無需感知處理，可以更好應(yīng)對企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中存儲對云的需求對接。

在高可靠性方面，UbiScale 12000為企業(yè)用戶提供全方位提供極致的企業(yè)級可靠性，一是針對集群間可靠，支持集群間同步與異步復(fù)制，多站點容災(zāi)，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性；二是針對集群級可靠，采用全對稱架構(gòu)，無集中元數(shù)據(jù)中心節(jié)點，消除集中元數(shù)據(jù)節(jié)點帶來的可靠性瓶頸短板；三是針對對象級可靠，采用無限制的多版本數(shù)據(jù)安全控制，獨特的N+M=64大比例EC校驗，以及冗余編碼；四是針對塊級可靠，擁有靜默損壞修復(fù)功能，防止因存儲介質(zhì)位衰減帶來的數(shù)據(jù)丟失；五是針對設(shè)備級可靠，實現(xiàn)了全方位系統(tǒng)健康監(jiān)控，提前判斷系統(tǒng)風(fēng)險，加上更好的硬件冗余設(shè)計，規(guī)避單點故障。

作為一款海量存儲產(chǎn)品，UbiScale 12000滿足用戶按需配置，在使用傳統(tǒng)磁盤作為主存儲介質(zhì)時，同樣可通過使用PM對系統(tǒng)性能進行加速，PM可存儲元數(shù)據(jù)并緩沖小的對象和文件，從而提升小對象&小文件的讀寫性能，無論是IOPS性能還是系統(tǒng)時延指標，加速方案比無加速方案均有數(shù)量級的提升。 

目前，首發(fā)UbiPower 18000和UbiScale 12000兩大新品，這只是圍繞PM虛擬化技術(shù)實現(xiàn)系列產(chǎn)品創(chuàng)新的研發(fā)第一階段。要引領(lǐng)下一代存儲革命，UBIX泛聯(lián)信息自然會更多的布局，下一步將沿著PM創(chuàng)新產(chǎn)品的整體規(guī)劃，對既有產(chǎn)品特性持續(xù)增強，并發(fā)布更多創(chuàng)新產(chǎn)品和方案，賦能ZB新數(shù)據(jù)時代下的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與升級。

不過，在整個企業(yè)級存儲行業(yè)中，競爭一直非常激烈。在面向未來的PM創(chuàng)新之路上，引領(lǐng)并踐行從“大”數(shù)據(jù)到“快”數(shù)據(jù)的存儲行業(yè)變革，不僅成為了UBIX泛聯(lián)信息長期的發(fā)展目標，這也是長期的發(fā)展戰(zhàn)略。重視戰(zhàn)略價值的同時，必然離不開匹配有效的戰(zhàn)術(shù)來落地。全球存儲觀察分析認為，強“本手”、創(chuàng)“妙手”、減“俗手”成為了UBIX泛聯(lián)信息發(fā)展PM存儲的三大重要戰(zhàn)術(shù)。

堅持“本手”，就是不搞“人云亦云”的技術(shù)復(fù)制或拿來主義“微創(chuàng)新”，按照既有PM技術(shù)自研發(fā)展路徑，立足自身發(fā)展的根本，保持技術(shù)創(chuàng)新的定力，咬定數(shù)據(jù)存儲下一代革新的機遇，矢志不移，創(chuàng)新不止。

面向未來，堅持技術(shù)創(chuàng)新“本手”，強化技術(shù)創(chuàng)新作為面向PM自研的根本。面向PM虛擬化的創(chuàng)新，UBIX泛聯(lián)信息的思路也非常明確。一是，對業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行分層，將熱數(shù)據(jù)存儲到基于內(nèi)存總線的PM中。二是，各存儲節(jié)點采用高速低功耗互聯(lián)架構(gòu)進行連接，通過虛擬化技術(shù)，把各節(jié)點分散的PM資源進行池化，形成面向大容量全熱數(shù)據(jù)的PM資源池。三是，以PM資源池為基礎(chǔ)，實現(xiàn)存儲系統(tǒng)的重構(gòu)。

當然，面對高速的DIMM-PM而言，對軟件的全面重構(gòu)，才能發(fā)揮PM的最佳能力。特別值得一提的是，在滿足企業(yè)用戶的新數(shù)據(jù)應(yīng)用對存儲系統(tǒng)的時延苛刻要求上，UBIX泛聯(lián)信息做了許多優(yōu)化工作。

在優(yōu)化應(yīng)對軟件棧時延的挑戰(zhàn)方面，新的軟件分層模式，打薄軟件棧深度，減少軟件消耗。同時采用用戶態(tài)Load/Store直通模式。深入低時延調(diào)度框架的研究，保障PM訪問時延防止因為調(diào)度而發(fā)生大幅度波動，提高時延穩(wěn)定性。

在優(yōu)化應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)時延的挑戰(zhàn)方面，隨著RDMA技術(shù)的不斷成熟，借助RDMA構(gòu)建低時延網(wǎng)絡(luò)成為構(gòu)建高性能存儲系統(tǒng)的主要解決方案，同時對通信設(shè)備軟件棧垂直優(yōu)化。

用好“妙手”，就是在兩大產(chǎn)品或往后更多存儲新品推出進入行業(yè)應(yīng)用實際場景，夯實行業(yè)應(yīng)用落地能力，借助上下游生態(tài)布局，構(gòu)建研發(fā)、技術(shù)、合作、服務(wù)的全生態(tài)體系，實現(xiàn)守正開放生態(tài)，久久為功，行穩(wěn)致遠。

當前，自主可控是國家信息化建設(shè)的關(guān)鍵目標，泛聯(lián)信息擁有存儲軟件全棧的研發(fā)能力，獨立自主知識產(chǎn)權(quán)，軟件?？蛇m配不同硬件平臺，可以實現(xiàn)存儲產(chǎn)品線全棧的自主研發(fā)、生產(chǎn)、升級、維護的全程可控，借助自研的優(yōu)勢積極參與本土企業(yè)主導(dǎo)的數(shù)字生態(tài)建設(shè)。用好生態(tài)合作“妙手”，創(chuàng)造更多上下游伙伴的合作機會，構(gòu)建更廣泛的合作體系，以此豐富對企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與升級的支持能力。

力戒“俗手”，就是盡量避開與現(xiàn)有企業(yè)級數(shù)據(jù)存儲巨頭有著重復(fù)產(chǎn)品的正面交鋒，從PM相關(guān)技術(shù)發(fā)展大趨勢出發(fā)，差異化布局產(chǎn)品陣營，以更快速、更貼身企業(yè)數(shù)字化應(yīng)用的新一代存儲產(chǎn)品贏得用戶的選擇，避免進入企業(yè)級存儲采購?fù)|(zhì)化競爭紅海，不落入傳統(tǒng)企業(yè)級存儲市場的俗套，堅持產(chǎn)品差異化發(fā)展之路。

企業(yè)級數(shù)據(jù)存儲發(fā)展到而今，同質(zhì)化競爭十分普遍，在傳統(tǒng)存儲陣列價格戰(zhàn)硝煙彌漫的當下，力戒產(chǎn)品同質(zhì)化“俗手”，唯有減少同質(zhì)化的價格競爭，提升差異化的競爭能力，才能將新一代存儲技術(shù)推向更高的發(fā)展階段。

由此可見，當前，全行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在不斷加速，在PM存儲的創(chuàng)新領(lǐng)域，UBIX泛聯(lián)信息為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與升級的新數(shù)據(jù)存儲需求，帶來了更多的創(chuàng)新選擇。當然，企業(yè)用戶的需求始終在變化，并且還會變得越來越快，數(shù)據(jù)不停，創(chuàng)新不止。數(shù)據(jù)存儲唯有以變應(yīng)萬變，這也意味著在PM存儲領(lǐng)域?qū)⒄Q生更多的創(chuàng)新產(chǎn)品與方案。面向未來，值得期待。

（by Aming）