分布式存储和集中式存储是两种不同的数据存储架构,在数据管理、性能、可靠性和扩展性等方面有着不同的特点。受数据要素价值持续释放、分布式架构场景加快普及和疫情推动线上经济发展、丰富数字治理实践等因素影响,国内分布式存储市场规模快速发展,市场份额也在快速增长,有调查报告显示,分布式存储市场已经超过40%。
浪潮存储在集中式存储领域有着多年的积累,并且保持市场领导地位。针对分布式存储的异军突起,浪潮集中式如何应对?
“顺应全闪存化的方向,浪潮存储在推广应用分布式存储解决方案的同时,利用SSD的高带宽、高性能、低延迟的特性保持在集中式存储应用方面的优势。”8月30日,浪潮信息集中式存储总经理王爽在“芯存储 AI未来”2023闪存峰会上表示,当前存储市场呈现高端化和全闪化(SSD),软件定义存储(SDS)的确在替代一部分集中式存储的应用,但在银行的核心交易、生产的MES业务、医院PACS、交通ETC收费、能源调度等关键应用方面,仍然要求性能相对稳定、效率更高,而且节能低碳的高端存储解决方案。
在巩固通用存储应用优势地位的同时,浪潮存储也在持续攻关信创存储,确保信创存储与通用存储功能一致、性能相当,保卫客户的数据安全,在高端存储应用包括开放性方面也开展与云的对接,适配Openstack、K8S等开源环境。
极致技术与性能
高端存储通常的应用场景是数据库、VDI、虚拟化平台等。浪潮存储通过双活、3DC以及全互联架构来保护数据,统一纳管平台对故障以及SSD生命周期、故障进行预测,采取强一致算法对故障采取隔离方式,避免影响业务的连续性,确保系统运行极致可靠、业务永续。
在性能方面,浪潮自研了重构全闪栈iTurbo 2.0,对数据自动进行分层分级管理,识别热温冷冰各类型数据,然后通过IO路径存储到不同的资源池。
高端存储必须保障业务的连续性,实现在线运维。浪潮突破性的将一框四控的传统架构升级为由一框2控跨框组成的4控架构。在多故障域的极简架构下,系统可靠性更高,而且更能节省CPU资源。此外,浪潮双副本的设计了缓存镜像,既能实现横向扩展,也可以做纵向的接连,在保证高冗余高可的同时也保证高性能。
浪潮还采取Full-Mesh全架构、轻量级用户动态进程、分布式iRAID、全局缓存镜像、存储系统双活以及两地三中心等六重举措,从底层的架构设计实现了全互联架构。系统设计逐步做成用户态的进程管理,提高了可靠性。
这一成熟的解决方案,已经广泛应用在客户端,整个系统的可靠性做到99.99999%。
通过浪潮INVIEW存储平台对故障信息进行汇总,借助强大的AI智能预测,通过神经网络算法可分析性能瓶颈,故障点可能的位置,对容量、性能进行预测,以让客户能够提前预防、提前布局,避免突发性故障,支持包括市场上各种设备的管理。
针对软件能力方面的性能瓶颈,浪潮强化对软件进行优化与重构,基于自研的SSD,可对产品性能、盘控协同更便利地进一步优化,如垃圾回收技术整合协同,使SSD OP大小降至1%以内,集群可用容量提高15%以上;使用ZNS+追加写技术降低SSD写放大,SSD写放大降低到接近1,SSD寿命提高3倍;基于计算存储SSD实现元数据卸载、数据回溯技术,节点CPU降低50%,提高整集群性能。
全闪加速引擎iTubro2.0可对系统CPU进行分级,并针对随机的小IO进行整合下发到SSD,避免多核的锁冲突,大大提升全闪的利用率。浪全闪栈可识别冷热的数据存储技术,通过避免多次的重复读写来提升SSD的寿命。测试表明,系统整体写放大降低65%,存储系统性能提升20%。
NVMe已经成为市场的主流。浪潮对NVMe的三种网络协议方式NVMe-Express、NVMe-over-Fabrics和RoCEV2都进行了优化,作为交换机供应商,浪潮还对网络设备依赖、存储互联通信性能、资源管理、故障收敛时间、链路通信鲁棒性、功能特性齐全等方面进行了功能模块的开发和适配。
以上种种技术和性能的突破,让浪潮高端全闪发挥到极致。
2021年8月,浪潮高端全闪HF18000 以2300万IOPS夺得SPC-1性能总榜全球第一,同时,HF18000G5 单控性能达到72万IOPS,以32个控制器实现超2300万IOPS总性能、0.294ms时延,三项指标均刷新全球记录。相比第二名,实现近10%的性能提升与近20%的时延降低。本次总榜夺冠是浪潮第六次在SPC-1测试中夺冠,实现了从集中式全闪、分布式全闪新存储飙榜到总榜夺冠的“大满贯”,背后体现出是浪潮存储在性能指标、技术实力、市场增速等维度的全面进阶。
行业应用实践
浪潮存储的高端存储广泛应用在各个领域。
金融行业的核心交易系统对存储要求非常苛刻,是所有行业里面对存储性能、设备、安全性等要求最高的。浪潮同城存储双活方案,可保障业务的7*24连续运行,零数据丢失;全闪配置,性能高达100万IOPS性能、系统整体业务性能表现比原系统性能提升200%,延时降低至原有70%。浪潮高端存储已经应用于多个银行核心系统。如中行的核心系统采用浪潮高端四控全闪存储,以双活保证安全性,对原有国外品牌进行了替代;Inview多设备智能统一管理,磁盘故障提前预测,故障告警主动上报,应用级的定时无损快照,数据管理更可靠。
在助力医疗行业信息化发展方面,华西医院是世界规模第一的综合性单点医院、中国最大的医学检验中心,其PACS系统用于医疗诊断包括科学研究、备份归档。针对数据日增量10TB,阅片过程频繁调取患者影像,秒级时延,而且要支撑三维CT、阅片等应用需求,华西医院与浪潮合作建设了影像数据三层存储平台:高端全闪阵列用于生产在线系统,解决了拍、存、诊断高性能需求,影像读取时间缩短50%,OPEX费用降低35%,高端混闪阵列用于科学研究。
浪潮集中式存储已经广泛应用于金融、能源、政府、教科研等行业,行业用户突破11000家,累计出货近15万台。
相信未来,浪潮集中式存储还会继续深耕行业,与分布式存储共同推进中国行业企业的数字化转型。
这个是浪潮存储到目前为止已经服务了1100+行业客户,累计出货15万台,应用于政府、医疗、教科研的场景。浪潮正在不断的完善产品,发挥全闪的功能性能,为更多的客户提供服务。
8月29-30日在杭州召开2023闪存峰会由DOIT传媒主办、杭州华澜微电子股份有限公司协办,杭州市萧山区人民政府、萧山经济技术开发区管理委员会指导,中国计算机学会信息存储专委会、中国计算机行业协会信息存储与安全专委会、武汉光电国家研究中心、浙江省半导体行业协会等单位支持。