疫情催生了遠(yuǎn)程辦公的浪潮，然后隨著新常態(tài)的來臨，這些對于企業(yè)級硬盤又有哪些新要求?
業(yè)界主流的存儲(chǔ)解決方案有哪些代表品牌和產(chǎn)品?
受年初新冠肺炎疫情爆發(fā)的影響，各行各業(yè)都被迫延期開工，互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛開啟了遠(yuǎn)程辦公模式，這場波瀾壯闊的遠(yuǎn)程辦公大型實(shí)踐，對于企業(yè)云存儲(chǔ)解決方案也是一場突如其來的挑戰(zhàn)。
對于大型互聯(lián)網(wǎng)公司的線上辦公，多人視頻會(huì)議、大量文件傳輸、多維數(shù)據(jù)分析、云和超大規(guī)模計(jì)算等高頻、高效的協(xié)同工作全部依靠在云辦公的服務(wù)器上。所以云辦公對于服務(wù)器的存儲(chǔ)系統(tǒng)要求是需要應(yīng)對7*24小時(shí)的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)要具備大量數(shù)據(jù)吞吐、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、低延遲及數(shù)據(jù)安全等能力。
同時(shí)，為了應(yīng)對非常時(shí)期全員云辦公的各種功能研發(fā)的需求，存儲(chǔ)方案還要為頻繁的產(chǎn)品功能迭代提供保障，不僅能夠快速部署云存儲(chǔ)，更需要能夠海量擴(kuò)展，應(yīng)對負(fù)載、延遲及帶寬等挑戰(zhàn)。所以，疫情催生的遠(yuǎn)程辦公模式對于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)市場來說，既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇，只要克服了這些痛點(diǎn)，行業(yè)會(huì)向前邁一大步。
企業(yè)級SSD和HDD之云辦公
遠(yuǎn)程辦公對于存儲(chǔ)設(shè)備的要求就是穩(wěn)定、高效和安全，這就考驗(yàn)企業(yè)對于存儲(chǔ)介質(zhì)的選擇了。目前企業(yè)級存儲(chǔ)設(shè)備和消費(fèi)級類似，主要是企業(yè)級SSD和HDD，哪種存儲(chǔ)介質(zhì)更適合云辦公呢?
簡而言之，SSD的出現(xiàn)解決了HDD易損、讀寫能力弱及延遲高的問題，但HDD之所以沒有被SSD取代，是因?yàn)镠DD擁有SSD無法比擬的容量和價(jià)格。無論終端還是云端，企業(yè)級硬盤的應(yīng)用都是以降低各種使用場景延遲為主，高隨機(jī)讀取IOPS、耐久度、兼容性等其他性能兼具的優(yōu)質(zhì)存儲(chǔ)設(shè)備。
對于大型企業(yè)的云辦公來說，更多的是考驗(yàn)存儲(chǔ)設(shè)備對于密集型工作負(fù)載的應(yīng)對能力，以及大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求，所以在這個(gè)數(shù)據(jù)被視為資產(chǎn)的時(shí)代，大型企業(yè)一般都會(huì)通過異構(gòu)存儲(chǔ)方案來優(yōu)化自身的服務(wù)器性能，稍后為大家詳細(xì)介紹。而中小型企業(yè)的云辦公平臺(tái)更多的是通過付費(fèi)租賃得到的，因?yàn)榇罱ㄒ粋€(gè)內(nèi)部的服務(wù)器成本確實(shí)很高。在滿足基本辦公功能的需求下，付費(fèi)給專業(yè)的云存儲(chǔ)服務(wù)商，實(shí)現(xiàn)企業(yè)輕松上云。同時(shí)服務(wù)商也能通過這種方式彌補(bǔ)云服務(wù)器搭建的成本，甚至獲利。
業(yè)界主流異構(gòu)存儲(chǔ)方案
面對5G和AI等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)大爆炸時(shí)代即將到來，給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高性能和經(jīng)濟(jì)效益提出更高的要求，尤其是在大數(shù)據(jù)中心和企業(yè)服務(wù)器存儲(chǔ)領(lǐng)域。根據(jù)市場研究公司IHS Markit的數(shù)據(jù)，2018年全球固態(tài)硬盤市場將達(dá)到324億美元，到2022年將增長到518億美元。這一增長將主要得益于企業(yè)級SSD市場，年增長率為15.7%。
市場在增長，技術(shù)就要不斷的更新迭代。為了解決傳統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu)在海量數(shù)據(jù)到來時(shí)表現(xiàn)出的痛點(diǎn)，如DRAM的容量不夠、性能無法滿足、成本上升等問題，全球各大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)廠商紛紛發(fā)布獨(dú)家的異構(gòu)存儲(chǔ)解決方案，針對性解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)目前遇到的挑戰(zhàn)。
異構(gòu)存儲(chǔ)之所以可以成為各大廠商爭先使用的解決方案，是因?yàn)檫@種方案將不同結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)介質(zhì)組合起來，無縫聚合，使其性能提升，更高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源集中調(diào)度，根據(jù)各個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫特性的不同發(fā)揮各自的優(yōu)勢，將不同特性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在合適的存儲(chǔ)介質(zhì)中。簡單來說，即在最經(jīng)濟(jì)的情況下同時(shí)滿足大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算的需求和海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
目前業(yè)界主流的異構(gòu)存儲(chǔ)方案以兩個(gè)方向?yàn)橹?，一種是以英特爾傲騰分布式固態(tài)硬盤系列、三星Z-NAND全閃存解決方案及鎧俠XL-FLASH為代表的存儲(chǔ)級內(nèi)存(SCM)思路，一種是以西部數(shù)據(jù)和SK海力士側(cè)重的分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)。
圖源：中國閃存市場
存儲(chǔ)級內(nèi)存(SCM)是在內(nèi)存和閃存存儲(chǔ)層中間插入若干層緩沖層，減少每一層間的速度差，使存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)更加平滑，填補(bǔ)了原有層級間的空白，在數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)領(lǐng)域形成合力，用來解決內(nèi)存和閃存之間的性能鴻溝。
其中，英特爾在2015年宣布成功研發(fā)3D XPoint技術(shù)，布局傲騰系列。業(yè)內(nèi)通常認(rèn)為3D XPoint是一種基于相變化的新型存儲(chǔ)技術(shù)， 3D Xpoint是DRAM價(jià)格的一半左右，但會(huì)比NAND閃存貴4到5倍。相較NAND閃存，英特爾宣稱其有10倍的低延遲，3倍寫入耐久，4倍每秒寫入、3倍每秒讀取的性能提升，以及30%的功耗。英特爾異構(gòu)存儲(chǔ)模式用不同存儲(chǔ)介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢的完美組合，用QLC降低成本，滿足不同應(yīng)用需求。
三星也同樣看好SCM思路，強(qiáng)勢發(fā)展Z-NAND SSD應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心。Z-NAND SSD與現(xiàn)在先進(jìn)的NVMe SSD相比，可以實(shí)現(xiàn)更快的訪問和響應(yīng)，延遲時(shí)間降低五分之四，單位讀取速度是普通NAND Flash芯片的10倍。三星基于Z-NAND技術(shù)也推出了NVMe Z-SSD，容量高達(dá)800GB，與普通NVMe SSD相比，有更快的訪問和響應(yīng)速度，延遲更降低了5倍，顯著提高了性能。此外，Z-NAND SSD可保證最高每日30次整盤寫入，轉(zhuǎn)為處理繁重的工作負(fù)載設(shè)計(jì)，滿足全球OEM的不同需求。
鎧俠(原東芝存儲(chǔ)器TMC)也相繼發(fā)布了新的存儲(chǔ)器解決方案：XL-Flash，該技術(shù)是基于Bics Flash 3D NAND技術(shù)和SLC，技術(shù)延遲要遠(yuǎn)低于普通3D NAND，尤其是在讀延遲上更是低于10倍以上。XL-Flash將為數(shù)據(jù)中心和企業(yè)存儲(chǔ)帶來了低延遲和高性能的解決方案。
圖源：PCEVA
由此可見，除了在內(nèi)存級存儲(chǔ)(SCM)層面的技術(shù)研發(fā)，各存儲(chǔ)廠商都在追求更低的產(chǎn)品成本、更高的存儲(chǔ)容量。這一解決方案就是被各家看好的QLC技術(shù)。雖然QLC技術(shù)相對來說有其壽命問題和可擦寫性低等短板，但如今被西部數(shù)據(jù)、三星等開始強(qiáng)調(diào)QLC在讀取密集型應(yīng)用方面的優(yōu)勢。
西部數(shù)據(jù)認(rèn)為，如果解決產(chǎn)品的寫入限制問題，QLC產(chǎn)品可以經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)密度的深度擴(kuò)展。西部數(shù)據(jù)的分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了對QLC寫入壽命損失的有效管理、同時(shí)大幅提升產(chǎn)品耐久性，進(jìn)而詮釋系統(tǒng)存儲(chǔ)效益最大化和數(shù)據(jù)中心TCO的最優(yōu)化。
所謂分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)，利用可編程的去集群化的基礎(chǔ)架構(gòu)，劃分?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)域，有效提高數(shù)據(jù)中心服務(wù)器存儲(chǔ)效率，對工作負(fù)載進(jìn)行合理優(yōu)化，從而提高性能和效率，實(shí)現(xiàn)總體擁有成本最低。西部數(shù)據(jù)作為該技術(shù)的代表企業(yè)認(rèn)為，目前存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)主要通過增加存儲(chǔ)密度的方式提升存儲(chǔ)容量，如采用提升3D NAND的層數(shù)，目前3D NAND的層數(shù)已經(jīng)提高到96層，但是這樣的提升挑戰(zhàn)也越來越大。西部數(shù)據(jù)認(rèn)為，提高存儲(chǔ)能力不應(yīng)僅僅停留在存儲(chǔ)介質(zhì)本身，要重新看整個(gè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)架構(gòu)，通過開源、通過標(biāo)準(zhǔn)化，和業(yè)界各方攜手共同推動(dòng)問題解決。
西部數(shù)據(jù)在2019年6月推出分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)，其核心是實(shí)現(xiàn)SMR－HDD、ZNS-SSD同一架構(gòu)下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問，為此，西部數(shù)據(jù)發(fā)布了libZBC、libZNS共享庫，以及開發(fā)工具，支持文件系統(tǒng)和內(nèi)核模塊設(shè)計(jì)，從軟件棧的角度，為SMR-HDD應(yīng)用掃除障礙，同時(shí)兼顧SSD的需要。
為了推動(dòng)分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)使用，西部數(shù)據(jù)采取了開源策略，開發(fā)者、生態(tài)合作伙伴可以通過ZonedStorage.io 訪問來獲取這些開源的信息。
除西部數(shù)據(jù)之外，SK海力士也看好分區(qū)存儲(chǔ)解決方案。SK推出業(yè)內(nèi)首款基于ZNS的數(shù)據(jù)中心SSD解決方案。與現(xiàn)有的固態(tài)硬盤(SSD)相比，新款ZNS固態(tài)硬盤(SSD)的速度和可靠性提高了30%，壽命延長了4倍以上，非常適合用于下一代數(shù)據(jù)中心。
分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)的高效實(shí)現(xiàn)
在各家存儲(chǔ)廠商百花齊放的時(shí)候，西部數(shù)據(jù)依舊積極推廣分區(qū)存儲(chǔ)技術(shù)，同時(shí)也研發(fā)了多種規(guī)格的產(chǎn)品來支持分區(qū)存儲(chǔ)解決方案。在SMR－HDD、ZNS-SSD同一架構(gòu)下的存儲(chǔ)技術(shù)對于硬件產(chǎn)品的要求相對來說更加全面。云辦公的迅速興起帶來的數(shù)據(jù)爆炸式增長，對于企業(yè)數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)方案提出了新的需求：如何在滿足海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和高負(fù)載、高效率的工作模式的同時(shí)，保證數(shù)據(jù)安全和優(yōu)化系統(tǒng)成本?
西部數(shù)據(jù)的企業(yè)級HDD和SSD大家族中，兩個(gè)代表性系列產(chǎn)品脫穎而出，輕松解決大型云存儲(chǔ)服務(wù)器在高負(fù)載環(huán)境下實(shí)現(xiàn)低延遲、最大吞吐量、高安全等級和最大存儲(chǔ)量。
· 企業(yè)級HDD—Ultrastar DC SN550 18TB HDD：
大數(shù)據(jù)的廣度和深度不斷推動(dòng)各種應(yīng)用和工作負(fù)載對提高容量的普遍需求，對此，西部數(shù)據(jù)提供的Ultrastar DC HC550 HDD能夠進(jìn)一步滿足企業(yè)云辦公的高端需求。Ultrastar DC HC550 HDD是適用于大規(guī)模、云和企業(yè)存儲(chǔ)的 18TB CMR HDD，不僅奠定了實(shí)現(xiàn)無憂數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)，具有可應(yīng)對數(shù)據(jù)爆炸的高容量，傳統(tǒng)磁記錄 (CMR) 技術(shù)還能夠在容量企業(yè)環(huán)境中無縫工作。
然而，大容量的基礎(chǔ)設(shè)施搭建帶來的是TCO增高，如何解決這一問題成為了Ultrastar DC HC550 HDD的極大優(yōu)勢。這款專為公共和私有云環(huán)境而設(shè)計(jì)的HDD，滿足大容量的同時(shí)，還通過低功耗和提升MTBF來降低TCO，完美解決存儲(chǔ)密度、每 TB 功耗 (W/TB) 和每 TB 成本 ($/TB)等對于基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要的問題。
這一問題的解決，最主要的技術(shù)支持來自HelioSeal 氦氣密封技術(shù)，該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)更高硬盤容量、更高可靠性等級和極高功耗效率的關(guān)鍵。DC HC550 采用業(yè)界唯一的第6代HelioSeal氦氣密封技術(shù)。這種創(chuàng)新技術(shù)的基本原理是將 HDD 密封起來，用密度僅有空氣七分之一的氦氣代替內(nèi)部的空氣，大大降低磁盤的阻力，降低能耗。相對于空氣型HDD，氦氣的填充也突破了空氣填充的存儲(chǔ)上限，從存儲(chǔ)密度、功耗、冷卻成本、可靠性、容量等各個(gè)層面降低數(shù)據(jù)中心TCO 。HelioSeal 氦氣密封技術(shù)重新設(shè)定了傳統(tǒng)高容量 HDD 的邊界和挑戰(zhàn)，從而大幅提高了效率、可靠性和價(jià)值。
· 企業(yè)級SSD—Ultrastar DC SN640 NVMe SSD：
對于要求苛刻的企業(yè)、云計(jì)算和大規(guī)模工作負(fù)載而言，SSD 能以更快的速度獲取情報(bào)以及訪問關(guān)鍵數(shù)據(jù)，可以滿足業(yè)務(wù)應(yīng)用不斷增長的數(shù)字需求。Ultrastar DC SN640 NVMe SSD在使用過程中的優(yōu)質(zhì)表現(xiàn)更能凸顯SSD的優(yōu)勢：高IOPS和超大吞吐量以及7*24h的耐久度和可靠性。
Ultrastar DC SN640 NVMe SSD配置西部數(shù)據(jù)自研控制器以及西部數(shù)據(jù) 96層的BICS4 3D TLC NAND閃存，大幅提升了存儲(chǔ)密度和降低功耗，從而大幅提升存儲(chǔ)性能。Ultrastar DC SN640 NVMe SSD在存儲(chǔ)容量上也能滿足各大數(shù)據(jù)中心的要求， U.2接口配置高達(dá)7.68TB的可用容量，M.2 22x110接口配置高達(dá)3.84TB的可用容量。Ultrastar DC SN640為高密閃存1U服務(wù)器打造，EDSFF-L的接口配置提供高達(dá)30.72TB的可用容量，不僅可以靈活的根據(jù)系統(tǒng)配置，還為大數(shù)據(jù)、人工智能、高性能計(jì)算應(yīng)用等工作負(fù)載的用戶帶來真正競爭優(yōu)勢。
對于大型數(shù)據(jù)中心而言，未來大數(shù)據(jù)就是企業(yè)最大的財(cái)富，所以數(shù)據(jù)中心安全性能也是搭建的主要考慮因素之一。西部數(shù)據(jù)為此提供更全面的安全選擇： Crypto Erase可以保證磁盤密鑰等信息的安全擦除，同時(shí)符合TCG規(guī)范，通過 FIPS 140-2安全認(rèn)證，全力保證企業(yè)數(shù)據(jù)庫的安全。
Ultrastar DC SN640 NVMe SSD相較于其他SSD而言更大的特色是可以根據(jù)企業(yè)不同的需求進(jìn)行客制化調(diào)整，如無需重置系統(tǒng)即可升級固件、提升數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)容量等。這些優(yōu)質(zhì)的功能設(shè)計(jì)使得DC SN640能夠在混合使用和讀取密集型應(yīng)用中從 SATA SSD 無縫過渡。高達(dá)1.2M 的讀取 IOPS和可預(yù)測的低延遲相結(jié)合，可兼容PCIe Gen 3 和 NVMe 1.2/1.3，企業(yè)級 200 萬小時(shí) MTBF5 可靠性等級，耐久度高。
上述這些產(chǎn)品優(yōu)勢使得Ultrastar DC SN640 NVMe SSD在應(yīng)對爆炸增長的企業(yè)云辦公的需求時(shí)得心應(yīng)手，可以出色完成最高性能的分層存儲(chǔ)、云和超大規(guī)模計(jì)算、超融合基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(HCI)、虛擬化及NoSQL數(shù)據(jù)庫等需求，也可以完美支撐Docker、K8等應(yīng)用場景。對于大數(shù)據(jù)和云服務(wù)提供商來說，Ultrastar DC SN640 NVMe SSD絕對會(huì)是一個(gè)相當(dāng)?shù)昧χ帧?/p>
如今，企業(yè)級存儲(chǔ)解決方案的需求仍在不斷上漲，中國市場先前受到疫情影響，已經(jīng)推升遠(yuǎn)程服務(wù)需求達(dá)到了一個(gè)新的高峰。伴隨著伴隨著后疫情時(shí)代的發(fā)展，未來很長一段時(shí)間在全球市場上企業(yè)級云存儲(chǔ)解決方案的需求仍會(huì)持續(xù)增加。對于如西部數(shù)據(jù)、英特爾等頭部內(nèi)存設(shè)備廠商來說，這是實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的黃金時(shí)段。
