“以前（人家總以為）我們自己寫膠片吹吹牛，現(xiàn)在不用吹，大家都知道我們是真牛了”，華為公司副總裁、華為云業(yè)務(wù)總裁鄭葉來在日前成都舉行的“成都·選擇不凡 華為云城市峰會2019”上表示。
就在這次大會上，華為也發(fā)布了云存儲All-Flash戰(zhàn)略，并推出戰(zhàn)略落地的首個產(chǎn)品——全新一代極速IO云硬盤，這標(biāo)志著華為推動著云存儲正式從毫秒走向微秒時代。
微秒這個名詞，相信大多數(shù)人都沒有什么概念。長久以來，受限于網(wǎng)絡(luò)和存儲的因素，微秒級時延或者響應(yīng)時間在實(shí)際應(yīng)用中是可望不可及。但是，伴隨著5G等新興技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能化應(yīng)用都開始涌現(xiàn)出來——比如今年3月，中國人民解放軍總醫(yī)院的醫(yī)生就在遠(yuǎn)隔3000公里外操作手術(shù)器械，完成全國首例基于5G的遠(yuǎn)程帕金森病“腦起搏器”植入手術(shù)。
這項(xiàng)成就得益于5G網(wǎng)絡(luò)高速率、大帶寬、低時延特性。既然網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠提供微秒級的應(yīng)用，那么對于存儲介質(zhì)來說也必須迎合這種發(fā)展趨勢，才能夠最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)效能。于是，才有了剛剛我們介紹的華為云存儲All-Flash戰(zhàn)略，它的出現(xiàn)將傳統(tǒng)意義上的“慢車”——存儲和網(wǎng)絡(luò)大大提速，并與計算一起，構(gòu)成了數(shù)據(jù)處理邁向智能時代的“三駕馬車”。
“從毫秒進(jìn)入微秒時代，數(shù)據(jù)中心客戶主要面臨兩大時延瓶頸：一方面是傳統(tǒng)軟硬件協(xié)同，特別是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r延瓶頸；另一方面則是傳統(tǒng)HDD介質(zhì)的物理能力瓶頸。”華為云CTO張宇昕介紹道。“在我們印象中，網(wǎng)絡(luò)時延一直是數(shù)據(jù)處理能力的“硬傷”，這期間哪怕是瞬間的等待也會帶來糟糕的體驗(yàn)。另一方面，HDD存儲介質(zhì)的發(fā)展的確遇到了越來越多的問題。如今伴隨著16TB容量硬盤的出現(xiàn)，HDD的響應(yīng)時間依然是大眾吐槽的重點(diǎn)。”
面對大量客戶的需求與痛點(diǎn)，華為云也從多個層面著手解決。針對系統(tǒng)層級的時延，華為云通過軟硬件架構(gòu)和數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了極簡網(wǎng)絡(luò)，也實(shí)現(xiàn)了多核免鎖并發(fā)，使得軟件的時延和網(wǎng)絡(luò)的時延降到了極低。所以整個數(shù)據(jù)處理IO從進(jìn)來到出去，能實(shí)現(xiàn)50μs -100μs的穩(wěn)定時延。而關(guān)于存儲介質(zhì)時延問題，華為云采用Flash替代掉了HDD，將介質(zhì)時延從原本四毫秒左右縮短到幾十微秒的級別。
當(dāng)然這并不是簡單的替換就可以的。俗話說好馬配好鞍，有了高速Flash介質(zhì)，還需要對軟件進(jìn)行優(yōu)化才能讓介質(zhì)性能得到最大限度的發(fā)揮。同時，盡可能的降低時延，達(dá)到與網(wǎng)絡(luò)時延的一致性，需要徹底解決硬件層面的瓶頸問題。
“傳統(tǒng)硬盤是物理盤片，在提供算法的時候需要考慮到大圈小圈的問題，所以之前的算法都是對于物理磁頭的讀寫性能進(jìn)行優(yōu)化，隨機(jī)讀寫方面的性能就明顯低得多。”張宇昕說，“更換為Flash介質(zhì)之后就完全不存在這種問題，隨機(jī)讀寫的性能表現(xiàn)非常不錯。但是對于Flash來說，我們需要保證不在某一個位置持續(xù)、頻繁地讀寫，所以在算法上也要進(jìn)行調(diào)整。”而對于這一點(diǎn)，華為云的工程師們進(jìn)行了大量、復(fù)雜的算法優(yōu)化工作，在提升性能、降低時延的同時，也保證了Flash介質(zhì)的壽命和應(yīng)用可靠性。
我們正處于數(shù)據(jù)爆炸的時代，在邁向智能化的道路上，數(shù)據(jù)成為了我們賴以生存的“食糧”，而掌握了數(shù)據(jù)應(yīng)用，就能掌握未來的智能時代。據(jù)華為全球產(chǎn)業(yè)展望(GIV)報告預(yù)計，2025年的全球年數(shù)據(jù)增量將提升至180ZB，但是，目前企業(yè)數(shù)據(jù)利用率卻只有10%，數(shù)據(jù)價值沒有得到充分釋放。而如果想讓數(shù)據(jù)發(fā)揮價值，則需要從多個方面采取措施，為此華為本次也帶來了全新的“數(shù)據(jù)底座”概念。
華為云指出，制約云計算為智能時代更好地服務(wù)的瓶頸就在“最后一公里”。在云端，“最后一公里”就是數(shù)據(jù)通過服務(wù)端軟件、網(wǎng)絡(luò)、存儲服務(wù)器，最終抵達(dá)介質(zhì)的這一過程。
為了實(shí)現(xiàn)“最后一公里”的百微秒級突破，華為云從存儲引擎到架構(gòu)，從自研芯片到算法優(yōu)化，再到最終的AI加持，進(jìn)行了大量的工作。這其中，AI應(yīng)用是最引人期待的內(nèi)容，也是華為云存儲得以持續(xù)發(fā)展的源動力之一。按照張宇昕的話說，華為云存儲可以做到“越用越快”，也成為了重續(xù)“摩爾定律”的重要保障。那么問題來了，我們遇到的許多電子設(shè)備都是越用越慢的，為什么華為云能夠反其道而行之？
“越用越慢”這種事兒，大家在日常都有深刻的體會。比方說，剛買來的手機(jī)向來是響應(yīng)快速、運(yùn)行如飛。但是過了幾個月之后，隨著系統(tǒng)垃圾越來越多，手機(jī)運(yùn)行速度便會下降，就需要不斷地清理和優(yōu)化，但是這也只是緩兵之計。等過了一年之后，手機(jī)就會變得卡頓，點(diǎn)開一個APP都要等幾秒鐘，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。其實(shí)也不僅僅是手機(jī)，所有的電子產(chǎn)品都會有類似的問題。按照“摩爾定律”的說法，每18個月系統(tǒng)性能提升一倍，老系統(tǒng)自然也就越來越跟不上時代了。
但是基于AI的華為云存儲正在解決這個問題。“在云端，伴隨著用戶越來越多，云的業(yè)務(wù)負(fù)載越來越高，資源的爭搶也就越發(fā)明顯。云服務(wù)商可以通過好的資源規(guī)劃，通過運(yùn)維人員及時響應(yīng)客戶需求，去調(diào)整、優(yōu)化配置，但這一過程畢竟需要一定的響應(yīng)時間。如今借助于人工智能，華為云存儲可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動化感知和調(diào)整，而不是通過人工干預(yù)。這樣華為云存儲就可以做到通過快速調(diào)整系統(tǒng)來響應(yīng)客戶的需求。”張宇昕表示。
很明顯，張宇昕所希望的，就是借助于AI算法實(shí)現(xiàn)資源的自動調(diào)度，盡可能降低時延和性能損耗，并在條件允許的情況下實(shí)現(xiàn)“越用越快”的效果。在實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)之后，華為云存儲也從技術(shù)層面保證了系統(tǒng)性能的最大化，讓每一款硬件產(chǎn)品的性能得到盡可能的發(fā)揮，最終“逼近介質(zhì)能力的極限”。
微秒級響應(yīng)，聽起來似乎有些超前，但正如張宇昕在演講中提到，萬物感知、萬物智能、萬物互聯(lián)的時代已經(jīng)到來，為加速各項(xiàng)依托云計算的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展、滿足各類新興應(yīng)用對數(shù)據(jù)實(shí)時性的訴求，華為云將持續(xù)創(chuàng)新，打造出全新一代智能數(shù)據(jù)底座，最終引領(lǐng)云上存儲進(jìn)入微秒時代。
