如何看待存儲的技術(shù)領(lǐng)先與自主可控?

數(shù)字經(jīng)濟是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后的主要經(jīng)濟形態(tài),是以數(shù)據(jù)資源為關(guān)鍵要素,以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為主要載體,以信息通信技術(shù)融合應(yīng)用、全要素數(shù)字化轉(zhuǎn)型為重要推動力,促進公平與效率更加統(tǒng)一的新經(jīng)濟形態(tài)。

本文來自微信公眾號“twt企業(yè)IT社區(qū)”,作者/T哥,某銀行存儲架構(gòu)師。

數(shù)字經(jīng)濟是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后的主要經(jīng)濟形態(tài),是以數(shù)據(jù)資源為關(guān)鍵要素,以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為主要載體,以信息通信技術(shù)融合應(yīng)用、全要素數(shù)字化轉(zhuǎn)型為重要推動力,促進公平與效率更加統(tǒng)一的新經(jīng)濟形態(tài)。數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有,正推動生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式的深刻變革,成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、改變?nèi)蚋偁幐窬值年P(guān)鍵力量。“十四五”時期,我國數(shù)字經(jīng)濟轉(zhuǎn)向深化應(yīng)用、規(guī)范發(fā)展、普惠共享的新階段。為應(yīng)對新形勢新挑戰(zhàn),把握數(shù)字化發(fā)展新機遇,拓展經(jīng)濟發(fā)展新空間,推動我國數(shù)字經(jīng)濟健康發(fā)展,國務(wù)院在2021年12月印發(fā)了《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》(國發(fā)〔2021〕29號),從國家戰(zhàn)略層面明確了數(shù)字經(jīng)濟在當(dāng)前我國經(jīng)濟社會發(fā)展中的重要作用。而數(shù)據(jù)作為數(shù)字經(jīng)濟核心生產(chǎn)要素,務(wù)必確保其安全性、完整性、可用性。存儲作為數(shù)據(jù)保留存放的載體,本身的安全和自主可控,就顯得愈發(fā)重要。本文將從如何看待全球領(lǐng)先、如何看待市場趨勢、如何看待技術(shù)領(lǐng)先以及如何看待自主可控四個方面,淺析信創(chuàng)存儲產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

一、如何看待全球領(lǐng)先

國家及行業(yè)層面始終重視國產(chǎn)信息化產(chǎn)品安全自主可控,尤其自中美貿(mào)易摩擦以來,更是加大了對國產(chǎn)信息化產(chǎn)品的支持,加強了對信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的力度。國產(chǎn)存儲歷經(jīng)多年發(fā)展,如今市場份額(市場收入口徑)也越來越大。例如參照2021年Q2數(shù)據(jù),中國市場存儲收入排名及全球市場收入增長排名,國產(chǎn)存儲均名列第一位置,這一方面說明我國信息化數(shù)字化產(chǎn)業(yè)發(fā)展依然迅猛;另一方面說明國產(chǎn)存儲的行業(yè)應(yīng)用范圍、應(yīng)用程度也越來越大,特別是在總部級金融機構(gòu)、通信運營商等對業(yè)務(wù)連續(xù)性及安全性要求高的行業(yè),均已大范圍應(yīng)用,存儲數(shù)據(jù)技術(shù)也日益成熟。

從產(chǎn)品協(xié)議及技術(shù)架構(gòu)來看,分為SAN存儲、NAS存儲、統(tǒng)一(混合)存儲、全閃存儲及分布式存儲等多種類型。國產(chǎn)存儲也有連續(xù)多年入圍Gartner魔力象限,甚至從挑戰(zhàn)者到領(lǐng)導(dǎo)者??梢钥吹?,歷經(jīng)多年研究和發(fā)展,國產(chǎn)存儲的技術(shù)在全球范圍也具有先進性,并逐步進入頭部存儲廠商范疇。尤其在底層技術(shù)研發(fā)上,例如存儲芯片、介質(zhì)、數(shù)據(jù)縮減算法、數(shù)據(jù)管理、低時延網(wǎng)絡(luò)等方面,更是全球布局,加大研發(fā)投入。正是秉承十年磨一劍的精神,以及持續(xù)的研發(fā)投入,國產(chǎn)存儲的很多技術(shù)能力均已達到全球領(lǐng)先水平。

二、如何看待市場趨勢

1.國家戰(zhàn)略及行業(yè)要求決定市場趨勢

隨著可持續(xù)發(fā)展觀念深入人心和國家“雙碳”戰(zhàn)略的提出,綠色低碳成為時代發(fā)展的主旋律。尤其對于銀行業(yè),數(shù)據(jù)中心作為支持信息系統(tǒng)運行和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是貫徹落實國家“雙碳”戰(zhàn)略,聚焦能效提升,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的主要戰(zhàn)場。中國人民銀行印發(fā)的《金融科技發(fā)展規(guī)劃(2022—2025年)》明確指出,要積極應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)和清潔可再生能源,加快數(shù)據(jù)中心綠色化建設(shè)與改造,加強能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測與管理,并對新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電源使用效率提出了具體要求。因此,建設(shè)以節(jié)能減排為目標(biāo)的綠色數(shù)據(jù)中心是銀行可持續(xù)發(fā)展和落實我國“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的堅實保障。

根據(jù)國家戰(zhàn)略規(guī)劃,中國2030碳達峰,2060年碳中和,在雙碳發(fā)展的大背景下,存儲的綠色節(jié)能也成為比較重要的需求。區(qū)域指標(biāo)中,各大城市對數(shù)據(jù)中心PUE提出明確要求,PUE1.3-1.4成為普遍需求,金融行業(yè)也提出了具體指導(dǎo)意見。從另一個層面看,綠色節(jié)能對于企業(yè)降低運營成本也是大有好處,供電成本也正是數(shù)據(jù)中心主要運營成本之一。據(jù)不完全統(tǒng)計,中國數(shù)據(jù)存儲目前至少有80%仍在使用機械硬盤,能耗高,占用空間大,例如2019年全國數(shù)據(jù)中心耗電1608億度,超上海市全年用電量。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,全閃存儲的能耗只有機械盤存儲的50%,如果將全國數(shù)據(jù)中心的機械硬盤全部更換為SSD,每年將節(jié)省1.5個葛洲壩的發(fā)電量。當(dāng)前,全球全閃存占比如圖1所示。

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圖1閃存占比示例圖

2.業(yè)務(wù)場景決定市場和技術(shù)發(fā)展趨勢。

不同業(yè)務(wù)場景對存儲技術(shù)特性有不同要求。例如重點行業(yè),包括金融、電力、交通、通信運營商等,其信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)連續(xù)性至關(guān)重要,直接關(guān)系到國計民生,社會穩(wěn)定,所以其對存儲的主要訴求是高性能、高可靠。

移動互聯(lián)時代,用戶對體驗和連續(xù)性及安全性的要求越來越高。也就對承載業(yè)務(wù)的底層IT基礎(chǔ)設(shè)施的性能及可靠性要求越來越高。而大數(shù)據(jù)或人工智能平臺對存儲的訴求,因其需要進行數(shù)據(jù)收集、預(yù)處理、模型訓(xùn)練、仿真等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)海量計算,海量數(shù)據(jù)傳輸,所以更多的是要求超低時延和高性能。以電信與金融行業(yè)為例,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)增加示例如圖2。

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圖2業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)增加示例圖

所以,決定市場和技術(shù)發(fā)展的核心要素,還是在于業(yè)務(wù)場景需求及客戶應(yīng)用需求。

三、如何看待技術(shù)領(lǐng)先

技術(shù)領(lǐng)先是有其評判標(biāo)準(zhǔn)的。

1、要構(gòu)建面向多樣化數(shù)據(jù)應(yīng)用的可靠存儲底座,高可靠,高性能、高安全性是最基本的要求;2、在云計算環(huán)境要具備多云連接能力,支持標(biāo)準(zhǔn)化API接口(REST,VMware,Kubernetes);

3、具備多樣化數(shù)據(jù)應(yīng)用加速引擎,無論是對于傳統(tǒng)技術(shù)棧(Oracle,SAP)還是新興技術(shù)棧(MySQL,Spark,TensorFlow)

4、具備分布式數(shù)據(jù)庫/大數(shù)據(jù)/AI數(shù)據(jù)應(yīng)用加速引擎能力;

5、具備多層級體系性冗余設(shè)計,冗余引擎、多控、支持多盤失效業(yè)務(wù)無影響能力等。

6、無損在線升級(如圖3):支持組件升級和滾動升級,支持單前端FC鏈路場景,例如全用戶態(tài)程序,組件級重啟,1秒IO懸掛;即使單前端鏈路,依然升級無感等。

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圖3無損在線升級示例圖

7、全生命周期的自動化管理能力,也是非常重要的。

最后就是自主可控,上述技術(shù)的核心能力要掌握在自己手里,只有這樣才有發(fā)展的可持續(xù)性。

四、如何看待自主可控

存儲技術(shù)棧從大的方面來看可以分為存儲軟件和存儲硬件,如圖4所示:

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圖4存儲技術(shù)棧示例圖

存儲軟件:包括存儲協(xié)議、存儲技術(shù)和功能特性、資源管理、硬件驅(qū)動及存儲本身管理軟件。

存儲硬件:包括芯片(CPU、SSD控制、網(wǎng)絡(luò)芯片等)、介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)及板卡等。

存儲軟件以目前信創(chuàng)存儲發(fā)展情況來看,國內(nèi)先進存儲廠商基本可以做到全棧自研,自主可控。

存儲硬件大部分器件可控,例如推進SSD替代HDD,IP網(wǎng)絡(luò)替代FC、IB。

網(wǎng)絡(luò):基于NVMe over Fabrics,提升性能、可靠性、易用性、全面替代傳統(tǒng)FC、IB存儲網(wǎng)絡(luò)。

介質(zhì):主存儲層推進SSD替代HDD;存儲網(wǎng)絡(luò)安全(如圖5):IP替換FC,高性能數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),釋放閃存潛力。

風(fēng)險提示:開源軟件同樣有供應(yīng)連續(xù)性問題,應(yīng)逐步降低對開源軟件的依賴,如圖5所示。

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圖5開源軟件安全示例圖

在國家持續(xù)的政策支持下,目前國產(chǎn)信創(chuàng)存儲與已從“不可用”邁入“可用”,正逐步越來越“好用”。進入2021年后,科技自立自強進一步上升為國家戰(zhàn)略。2021年3月,“十四五”規(guī)劃和2035遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出,要把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。為深化“十四五”規(guī)劃對信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的支持,2021年11月30日,工信部連續(xù)發(fā)布了《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》、《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出我國將加快補齊關(guān)鍵技術(shù)短板,重點強化自主基礎(chǔ)軟硬件的底層支撐能力,突破核心電子元器件、基礎(chǔ)軟件等核心技術(shù)瓶頸,加快數(shù)字產(chǎn)業(yè)化進程,也同時帶動信創(chuàng)存儲的可持續(xù)健康發(fā)展。

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