一、前言
數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，數(shù)據(jù)成為當(dāng)之無(wú)愧的關(guān)鍵生產(chǎn)要素。產(chǎn)業(yè)數(shù)字化規(guī)模已經(jīng)占到國(guó)家GDP 30%以上，成為拉動(dòng)國(guó)家和企業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。預(yù)計(jì)到2025年，需要保存的數(shù)據(jù)將增長(zhǎng)到180 ZB，數(shù)據(jù)洪流的到來(lái)進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)價(jià)值鏈的成熟，也讓更多謀求數(shù)字化深度轉(zhuǎn)型的企業(yè)進(jìn)行決策和創(chuàng)新。
作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈的銀行在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代又是憑借哪些“殺手锏”順應(yīng)了當(dāng)下智能時(shí)代發(fā)展的需求，引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)新潮流？
二、未來(lái)銀行的新業(yè)態(tài)
傳統(tǒng)銀行依托著網(wǎng)點(diǎn)、ATM等終端開展業(yè)務(wù)，但在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，客戶對(duì)金融業(yè)務(wù)體驗(yàn)要求更高，線上與線下的界面也日益模糊，傳統(tǒng)銀行逐漸喪失了基于網(wǎng)點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
銀行業(yè)的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)也從過去的核心商業(yè)客戶體系，擴(kuò)展到全量客戶體系與科技巨頭的生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)中，銀行業(yè)的結(jié)構(gòu)將被重塑，即銀行新業(yè)態(tài)。
銀行新業(yè)態(tài)是金融業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，數(shù)字化、智能化技術(shù)與金融業(yè)務(wù)場(chǎng)景的深度融合、演進(jìn)、應(yīng)用與落地，是通過科技賦能金融機(jī)構(gòu)進(jìn)而改善客戶服務(wù)質(zhì)效、重構(gòu)增長(zhǎng)路徑。
銀行新業(yè)態(tài)的核心特征包括移動(dòng)支付高速發(fā)展，業(yè)務(wù)敏捷以及全場(chǎng)景的金融服務(wù)，其中金融科技從中后臺(tái)走向銀行的前臺(tái)和核心領(lǐng)域，O2O（線上到線下）平臺(tái)成為銀行經(jīng)營(yíng)的主要形態(tài)，科技成為銀行經(jīng)營(yíng)的前臺(tái)。例如以往企業(yè)的水費(fèi)、電費(fèi)、稅收、員工社保等信息對(duì)金融機(jī)構(gòu)很難獲得或驗(yàn)證，這也是金融機(jī)構(gòu)與企業(yè)之間信息不對(duì)稱的典型體現(xiàn)。而大數(shù)據(jù)時(shí)代意味著這類數(shù)據(jù)可以輕松被金融機(jī)構(gòu)感知，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)產(chǎn)或不動(dòng)產(chǎn)融資，為金融機(jī)構(gòu)挖掘新客戶、開拓新產(chǎn)品，也為企業(yè)開辟融資新渠道。
在銀行新業(yè)態(tài)下，科技已由原來(lái)銀行業(yè)務(wù)支撐輔助工具轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)工具，由原為金融業(yè)務(wù)保駕護(hù)航的“后衛(wèi)”轉(zhuǎn)變成為金融機(jī)構(gòu)開疆拓土的“前鋒”，銀行數(shù)據(jù)也已成為銀行新的生產(chǎn)要素。
三、銀行新業(yè)態(tài)下的新型金融數(shù)據(jù)中心應(yīng)該往全閃存建設(shè)方面演進(jìn)
銀行新業(yè)態(tài)將對(duì)銀行科技創(chuàng)新，尤其是在驅(qū)動(dòng)科技創(chuàng)新的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施方面，包括數(shù)據(jù)中心架構(gòu)、設(shè)備和運(yùn)維等方面，提出更高訴求。數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)的載體，承擔(dān)著數(shù)據(jù)資源集中存儲(chǔ)、計(jì)算、交換的功能，轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫。
為此，2021年7月4日，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》，計(jì)劃用3年時(shí)間，基本形成布局合理、技術(shù)先進(jìn)、綠色低碳、安全可靠的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局。這一發(fā)展格局將以支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新為導(dǎo)向，以5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等應(yīng)用需求為牽引，匯聚多元數(shù)據(jù)資源，運(yùn)用綠色低碳技術(shù)、提供高效算力服務(wù)、同時(shí)具備安全可靠能力、賦能千行百業(yè)應(yīng)用。
與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，新型數(shù)據(jù)中心具有高技術(shù)、高算力、高能效、高安全等特征，更加強(qiáng)調(diào)綠色低碳，包含了加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)、推動(dòng)老舊基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)轉(zhuǎn)型、采用節(jié)能技術(shù)模式等具體任務(wù)。對(duì)此《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了對(duì)數(shù)據(jù)中心降低PUE要求的計(jì)劃，即：“到2023年底，全國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模年均增速保持在20%左右，平均利用率力爭(zhēng)提升到60%以上，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)力爭(zhēng)降低到1.25以下。“
那么，說(shuō)到綠色節(jié)能的新型數(shù)據(jù)中心，就不能不提到產(chǎn)業(yè)各界熱議的全閃數(shù)據(jù)中心。
四、什么是全閃數(shù)據(jù)中心
在談全閃數(shù)據(jù)中心之前，我們先談?wù)勅W存存儲(chǔ)的發(fā)展史。
對(duì)于過去十多年閃存存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以總結(jié)為2010~2015年閃存1.0時(shí)代，2015~2020年閃存2.0時(shí)代，未來(lái)5年，將邁入閃存3.0時(shí)代。在閃存1.0時(shí)代，僅關(guān)注性能，主要通過高性能硬件實(shí)現(xiàn)，全閃存作為存儲(chǔ)系統(tǒng)的加速層，軟件特性非常缺乏，價(jià)格昂貴。在閃存2.0時(shí)代，閃存開始進(jìn)入主存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，提供豐富企業(yè)特性，同時(shí)通過數(shù)據(jù)縮減技術(shù)不斷降低閃存存儲(chǔ)成本，全閃存進(jìn)入快速發(fā)展期。
進(jìn)入閃存3.0時(shí)代，全閃存憑借出色的性能優(yōu)勢(shì)和綠色節(jié)能已經(jīng)成為市場(chǎng)剛需。在存儲(chǔ)市場(chǎng)上，使用SSD的存儲(chǔ)系統(tǒng)憑借高性能、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為行業(yè)升級(jí)的主要發(fā)展方向。在性能方面，從IOPS、低延時(shí)、吞吐量三個(gè)常用的存儲(chǔ)性能指標(biāo)來(lái)看，閃存SSD在性能上遠(yuǎn)超機(jī)械硬盤HDD。SSD具有更高的IOPS，一個(gè)SSD的IOPS可達(dá)數(shù)萬(wàn)次之多，而一個(gè)HDD的IOPS只能達(dá)到幾百次，這表明需要近百塊HDD才能達(dá)到一個(gè)SSD的性能。同時(shí)SSD還具有低延遲性能和大吞吐量，給客戶帶來(lái)更好的體驗(yàn)。在能耗方面，在相同的容量下，SSD的電力能耗降低70%，空間占用節(jié)省50%，不僅能大幅降低數(shù)據(jù)中心的TCO總成本，并且能有效推進(jìn)數(shù)據(jù)中心低碳運(yùn)轉(zhuǎn)。
全閃數(shù)據(jù)中心的第一個(gè)特征就是全閃存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心的全面普及，傳統(tǒng)的HDD存儲(chǔ)或者混閃全面被替代。全閃存將從之前只用于核心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，比如銀行核心系統(tǒng)、重要前置系統(tǒng)等，越來(lái)越多地走向全行業(yè)、全場(chǎng)景，包括核心系統(tǒng)、前置系統(tǒng)、各個(gè)外圍業(yè)務(wù)系統(tǒng)、各類管理系統(tǒng)，甚至超算、大數(shù)據(jù)場(chǎng)景也逐漸開始使用性能好、耗能低的全閃存存儲(chǔ)。
全閃數(shù)據(jù)中心的第二個(gè)特征是由于全閃存儲(chǔ)的普及帶來(lái)了數(shù)據(jù)中心建設(shè)和維護(hù)成本的大幅降低。全閃存陣列充分利用了迄今為止硬盤無(wú)法與之抗衡的優(yōu)勢(shì)：密度。因?yàn)殚W存是基于內(nèi)存的，所以可以將更多的容量壓入機(jī)架單元。一些集中聚焦于容量的全閃存陣列甚至可以在幾個(gè)機(jī)架單元中提供PB級(jí)的容量。在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和維護(hù)成本方面，使用全閃存儲(chǔ)帶來(lái)的機(jī)房空間成本、電力成本、維護(hù)成本等各方面成本的收益相當(dāng)豐厚。
全閃數(shù)據(jù)中心的第三個(gè)特征是數(shù)據(jù)保護(hù)的范圍擴(kuò)大。隨著全閃存應(yīng)用場(chǎng)景不斷演進(jìn)，數(shù)據(jù)全生命周期保護(hù)出現(xiàn)新的要求，包括保護(hù)等級(jí)的變化、保護(hù)對(duì)象的變化、保護(hù)性能的變化以及保護(hù)規(guī)模的變化。保護(hù)對(duì)象上，以前是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)保護(hù)，現(xiàn)在需要同時(shí)保護(hù)結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。保護(hù)性能上，災(zāi)備的冷數(shù)據(jù)需要能變成溫?zé)釘?shù)據(jù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值。保護(hù)規(guī)模上，數(shù)據(jù)從PB級(jí)增長(zhǎng)到EB級(jí)。
五、全閃數(shù)據(jù)中心建設(shè)對(duì)于銀行的三大收益
1、綠色節(jié)能
全場(chǎng)景閃存化是指多類型的數(shù)據(jù)負(fù)載均應(yīng)通過閃存存儲(chǔ)進(jìn)行業(yè)務(wù)加速，除了銀行核心的全閃化替代之外，各種外圍系統(tǒng)、管理類系統(tǒng)、包括災(zāi)備系統(tǒng)也應(yīng)加大閃存配比，讓災(zāi)備數(shù)據(jù)快取快用，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容災(zāi)的常態(tài)化和備份存儲(chǔ)的生產(chǎn)化能力。
相對(duì)于傳統(tǒng)的HDD盤存儲(chǔ)，全閃數(shù)據(jù)中心配置相同容量的全閃存儲(chǔ)，SSD的電力能耗降低70%，空間占用節(jié)省50%，大大降低了耗電量和碳排放量，真正做到了綠色節(jié)能。
2、業(yè)務(wù)響應(yīng)更快，用戶體檢更流暢
如今銀行業(yè)務(wù)的發(fā)展的重心逐漸從傳統(tǒng)的柜面、ATM、網(wǎng)銀等方面向手機(jī)銀行、快捷支付（微信、支付寶綁定銀行卡進(jìn)行支付）、商戶收單等類型的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。這些業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是并發(fā)數(shù)高，并且需要端到端響應(yīng)時(shí)間短，能實(shí)現(xiàn)在高峰期用戶并發(fā)數(shù)陡增的情況下仍然保持流程的交易體驗(yàn)。
全閃數(shù)據(jù)中心的建設(shè)很大程度地滿足了如今這些銀行業(yè)務(wù)的需求。如今主流的全閃陣列IOPS均已達(dá)到百萬(wàn)級(jí)別，平均IO時(shí)延從以前的幾毫秒降低至低至0.05ms左右。同時(shí)又由于數(shù)據(jù)中心全閃陣列在交易系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的普及，端到端的時(shí)延降低相互疊加，用戶體驗(yàn)大幅提升。
3、推動(dòng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)變革
全閃數(shù)據(jù)中心的建設(shè)極大提升了存儲(chǔ)端的數(shù)據(jù)處理和傳輸性能，降低了銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)的端到端響應(yīng)時(shí)間，提升了銀行用戶的快速和流暢的體驗(yàn)感。隨著全閃存儲(chǔ)逐步全面基于NVMe協(xié)議設(shè)計(jì)，CPU可以直接與存儲(chǔ)介質(zhì)通信。NVMe協(xié)議交互的低時(shí)延和高帶寬能力最大化釋放了SSD介質(zhì)的能力，而數(shù)據(jù)中心各個(gè)服務(wù)器到存儲(chǔ)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力也逐漸成為數(shù)據(jù)傳輸性能進(jìn)一步提升的瓶頸。
在這樣的背景下，數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)改革已經(jīng)興起。NoF（NVMe over Fabric）存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生，即通過使用IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)存儲(chǔ)專用網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新性革新，實(shí)現(xiàn)了更快吞吐帶寬和更低時(shí)延，同時(shí)也兼具IP易管理優(yōu)勢(shì)，是更好地實(shí)現(xiàn)端到端NVMe存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的最佳方案。目前已經(jīng)有包括中國(guó)銀行在內(nèi)的部分銀行進(jìn)行了創(chuàng)新性實(shí)踐，在未來(lái)幾年勢(shì)必會(huì)成為各家銀行數(shù)據(jù)中心探索和發(fā)展的趨勢(shì)和目標(biāo)。
六、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)
這幾年，尤其是2020-2021這兩年期間，國(guó)內(nèi)各大銀行數(shù)據(jù)中心紛紛轉(zhuǎn)型，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，經(jīng)過這兩年的行業(yè)趨勢(shì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，高端全閃存儲(chǔ)已經(jīng)成為銀行數(shù)據(jù)中心采購(gòu)存儲(chǔ)時(shí)的默認(rèn)選擇，不同的是在品牌、型號(hào)和容災(zāi)等功能上的比較和篩選。
筆者所在的銀行也從2019年開始采購(gòu)全閃高端存儲(chǔ)使用，并在2020年采購(gòu)三臺(tái)高端國(guó)產(chǎn)全閃閃存搭建了本地雙活+同城復(fù)制的3DC架構(gòu)，作為我們未來(lái)重要業(yè)務(wù)發(fā)展的主要存儲(chǔ)設(shè)施。下面簡(jiǎn)單分享一下在這幾年的使用和維護(hù)過程中，我們的一點(diǎn)切身的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。
第一，全閃存儲(chǔ)的最明顯優(yōu)點(diǎn)節(jié)省空間。這得益于閃存盤單位儲(chǔ)存數(shù)據(jù)容量顯著增大，同樣容量所需硬盤數(shù)量大大減少，同時(shí)現(xiàn)在的全閃存儲(chǔ)均采用高密度硬盤框，單位空間內(nèi)硬盤數(shù)量也大幅提升。我們所使用的國(guó)產(chǎn)高端全閃存儲(chǔ)單臺(tái)滿配3.84TB閃存盤，容量可達(dá)幾個(gè)PB，幾乎可以替換我們?cè)兴蠬DD硬盤的存儲(chǔ)。當(dāng)然出于風(fēng)險(xiǎn)分散的原則，一般不會(huì)把所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一臺(tái)存儲(chǔ)上，但是一臺(tái)高端全閃替換多臺(tái)傳統(tǒng)老舊存儲(chǔ)已經(jīng)成為可能，目前我行正逐步將原有老舊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)遷移到新購(gòu)閃存存儲(chǔ)后下線。
第二，存儲(chǔ)系統(tǒng)處理性能得極大提高。全閃存儲(chǔ)基于SSD芯片的高速處理，同時(shí)基于NVMe SSD的硬盤在存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部傳輸路徑更短。效率更高，延遲更少。我行電子票據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)從原有HDD存儲(chǔ)遷移到全閃存儲(chǔ)后，在數(shù)據(jù)庫(kù)的IO讀寫性能上大概提升了5倍。
第三，存儲(chǔ)安全性提高。SSD盤生命初期均衡磨損，延長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，硬盤的5年返還率方面，HDD大概是13.4%，SSD降低到0.8%。我行2019年開始使用的全閃存儲(chǔ)目前尚未出現(xiàn)壞盤。
第四，綠色節(jié)能。使用全閃存儲(chǔ)的綠色節(jié)能主要體現(xiàn)在由于單臺(tái)存儲(chǔ)的容量和處理能力大幅提高，數(shù)據(jù)中心所需使用的存儲(chǔ)數(shù)量大幅降低，大大降低了耗電量和碳排放量。
第五，也是最重要的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)就是全閃存儲(chǔ)的硬件特性和軟件功能為我行數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)連續(xù)性建設(shè)帶來(lái)了新的解決方案，在兩地三中心容災(zāi)體系建設(shè)方面發(fā)揮了極大作用。以我行使用的基于某國(guó)產(chǎn)高端全閃存儲(chǔ)搭建的本地雙活加同城災(zāi)備復(fù)制的3DC高可用架構(gòu)來(lái)說(shuō)，架構(gòu)搭建復(fù)雜度大大降低，消除了傳統(tǒng)的存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)這一瓶頸的存在。同時(shí)，災(zāi)備管理和切換技術(shù)手段更簡(jiǎn)便快捷，大大縮短了災(zāi)備切換的時(shí)間。
以上是我行數(shù)據(jù)中心在往全閃數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變過程中的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，當(dāng)然離最終的全閃數(shù)據(jù)中心還有很長(zhǎng)的路要走，但是這個(gè)趨勢(shì)已經(jīng)成為我們銀行IT從業(yè)者的共同認(rèn)知。我們也會(huì)為這一目前不斷努力和奮斗。
綜上所述，筆者認(rèn)為建設(shè)具有全場(chǎng)景閃存化、全場(chǎng)景數(shù)據(jù)保護(hù)、全生命周期自動(dòng)化運(yùn)維管理和全I(xiàn)P數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)四大能力的全閃數(shù)據(jù)中心，是銀行數(shù)據(jù)中心未來(lái)發(fā)展的終極之選。
