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国有存储技术的希望–访中科院计算所工程中心

    DoSTOR存储专访 5月17日北京消息:今天,中国用户对存储设备的热切渴望,已经让世界为之瞩目。从大量的分析报告以及国际存储供应商不断进入中国市场,在中国建立研发中心、生产基地的现象就可以看出。我们一边为这种火热的情景感到高兴,因为这或多或少表明了国内的信息化程度的提高,用户对信息数据存储的认识有了明显提升,但另一方面,我们又看到一些令人担忧的事情。无论从哪个方面来说,在存储行业里,真正属于中国人自己的技术和产品,少的可怜。曾经有业内人士在DoSTOR论坛里悲观地表示,属于中国人的存储技术不超过一个手。
  
    信息数据无论对哪个用户来说都是至关重要的资源,而对于国家政府、军事、科研等关系国计民生的命脉部门来说,更是重中之重。有关国外硬件设备预存后门的故事,我们已经从各种渠道听的太多了,所以,属于中国自有知识产权的存储技术和产品,对于国人来说,是必不可少的。
  
    虽然,目前国内有几家企业在专注研发自有知识产权的存储技术和产品,但这对我们来说都还仅仅处于起步阶段,我们希望看到国内市场上的存储产品、技术都打上中国人的烙印,而不只是由我们做简单的OEM。
  
    为此,DoSTOR搜寻了与存储产品和技术研发相关的企业和机构,了解到中科院计算所国家高性能计算机工程技术研究中心,一直在致力研发属于中国的存储技术和产品,并已经在实际应用中获得用户认可,因此,我们专程采访了中科院计算所工程中心的主任许鲁博士。



中科院计算所工程中心主任许鲁博士


    DoSTOR:听说中科院计算所工程中心一直在致力研发自有知识产权的存储产品,您能否大概介绍一下工程中心在这方面的进展。
  
    许博士:
工程中心全称为“国家高性能计算机工程技术研究中心”,是由国家科技部和中科院于1997年联合组建成立的,其目的是促进863计划高性能计算研究成果的产品化,促进高性能计算机产业的发展。工程中心依托于中国科学院计算技术研究所,通过3年多的努力,于2000年通过了国家科技部组织的验收,成为国家科技部批准成立的110多个国家工程技术研究中心之一。随着计算机网络和应用技术的发展,I/O 子系统,特别是存储子系统日益成为网络服务器系统的主要瓶颈。在社会需求的牵引之下,研制高性能、高可用、可扩展、易管理的以存储为核心的网络服务器系统成为服务器系统发展的主要趋势。在这种形势下,工程中心将高性能计算研究的重点集中到研究网络存储系统以及基于网络存储系统的高性能计算机系统的关键技术上来。
  
    做为中国科学院计算技术研究所下设的研究中心,工程中心的研发项目主要为面向国家高性能计算的网络存储系统,这与当时国家对我们的定位是一致的。而我们的研发成果不仅适用于高性能计算环境,同样也具有广泛的应用意义,如我们一些研究成果可以很好地适用于各种办公环境。从研发特点上看,工程中心在新型网络存储系统的体系结构上有多方面的创新。总体来讲,工程中心在网络存储方面的系统规模和队伍规模在国内都是比较大的。


    DoSTOR:我们了解到目前工程中心已经有成熟的存储产品,为用户所认可,请您为我们介绍一下。


    许博士:工程中心正在研发的项目包括蓝鲸共享文件系统、蓝鲸服务部署系统和蓝鲸虚拟存储系统。其中,蓝鲸共享文件系统和蓝鲸服务部署系统非常稳定、成熟,在经过大量产品化的工作之后,已经转化成为可实际使用的产品。这些项目得到了国家863高技术发展计划、国家973重点基础研究发展计划、国家自然科学基金以及科学院百人计划等各个方面的支持。
  
    由数量众多的服务器协同工作形成的集群系统,已经成为最为普遍的高性能计算系统形态。众多的服务器对高带宽、高并发、共享式的数据访问有极为强烈的需求。而由于I/O瓶颈的存在,集群系统中服务器的CPU使用效率有时只有20%,甚至10%以下,这造成了计算资源大量的闲置和浪费。蓝鲸共享文件系统就是要解决大型、高性能数据处理的集群系统中的服务器间高带宽、高并行的数据共享问题。它融合了NAS和SAN两种存储技术的优势,系统可动态扩展(包括容量、性能和管理),支持数百台乃至上千台服务器的集群系统。实验结果表明,蓝鲸共享文件系统有效地实现了高并发的数据共享和访问,确保用户应用的整体计算效率提高了4倍以上。
  
    面对数量众多的计算机,其系统管理已经成为一个非常棘手的问题,包括系统管理成本过高以及低效管理所导致的资源利用率低下。在计算机数量非常多时,管理所耗费的时间占到了计算资源使用的15%~30%。面向这个问题,我们研究、设计并开发了蓝鲸服务部署系统。该系统的主要目标是:在存储与计算分离的基础上,能够将计算资源和存储资源充分调度,按需动态合成计算环境。与资源(包括存储资源和计算资源)紧密绑定的传统计算机不同,基于蓝鲸服务部署系统的计算系统可以使计算机实现在不同的多个操作系统之间按需进行动态切换。特别是针对大量几乎完全一致软件配置的服务器,通过快速克隆技术,使得其系统安装和配置成本大大降低,极大地提高了管理资源的共享程度。蓝鲸服务部署系统对于大型集群系统以及工作和办公环境都有非常重要的应用意义。
  
    上述的两个产品在使用上可以直接相关。在大型计算机环境,特别是集群计算机环境中具有互补作用。在客户实际使用中,既有联合使用也有分别使用的情况。
  
    DoSTOR:那么这两个系统属于什么范畴呢?
  
    许博士:
都是基于IP的网络存储系统。
  
    DoSTOR:业内有专家认为iSCSI相对于SAN来说,没有FC有效,具有范围的局限性,发展的空间有限性,您怎么看待这个问题?
  
    许博士:许多人都将iSCSI(IP SAN)与FC(FC SAN)进行直接的技术比较。如果仅从传统的角度看,iSCSI与FC是竞争关系。但从发展的角度来看,存储市场正在发生着巨大变化,我们不应该将眼光局限于传统存储市场。作为一种服务,存储必须与应用紧密结合。今天市场对于存储的需求已经远远跨出了传统的范畴,这也给IP存储带来了极大的机会。IP存储以IP网络技术为基础,充分发挥IP网络的普遍性、兼容性、功能丰富性、人才众多性等多方面的优势,可以更好地与应用相结合,满足用户的实际应用需求。所以,我个人认为FC SAN有其发展的市场空间,而iSCSI主要并不是在传统市场上与FC直接竞争,而是在拓展新型的、更为巨大的存储市场空间。套用鲁迅先生的一句话:“并非要争一日之长,是有别一种意义在。”iSCSI的出现正是顺应了市场需求的结果。
  
    DoSTOR:存储的根本是切合与应用,现在国内基本上较大的存储客户应用的多是FC SAN,iSCSI本身是否并不是很适合?
  
    许博士:
这里面涉及到很多问题。就今天的技术来说FC要强一些。但从发展的眼光来看,iSCSI潜力非常大。其主要原因包括IP存储与实际应用易于结合以及IP存储的总拥有成本低。虽然,目前较大的存储用户主要应用FC SAN存储技术,但随着国内存储市场的蓬勃兴起和基于iSCSI的综合存储技术的日益成熟,iSCSI将会越加成为市场的一种重要存储技术。特别是在价格敏感程度较高的国内市场,iSCSI会有很大的发展空间。
  
    DoSTOR:请问计算所的文件共享系统的管理软件是自己开发的吗?
  
    许博士:
是的,我们的管理系统是基于Web界面,完全自主开发的。
  
    DoSTOR:你认为国内哪些行业用户更看重iSCSI的使用?
  
    许博士:
国内的存储市场尚处于早期阶段。随着市场的发展,包括政府、制造、交通、能源、教育在内的许多行业对于中低端存储的需求会高速增长。这些中低端存储市场需求势必大大扩展iSCSI的应用范围。除此之外,随着基于iSCSI的综合存储技术的成熟,iSCSI的应用范围会更加宽广,甚至渗透到传统的FC SAN市场。
  
    DoSTOR:工程中心的研发方向主要是面对高性能的集群计算方面,但有一个问题是:可能国内的用户会更在意系统的容灾备份和数据恢复方面。您对这个问题怎么看?
  
    许博士:
首先,虽然工程中心的研发方向主要面向高性能计算领域。但蓝鲸存储技术的应用范围已远远超出了该领域,可以应用到一般的网络服务以及办公等应用环境。
  
    此外,我们也在做很多备份和异地容灾的工作。我们所做的工作需要切合中国的市场和国情。例如,我们在做的动态容灾系统。它能够根据生产端自动调整,在容灾端能够很快的反应,动态的构成系统。在灾难发生时能够很快的反应,这也是我们的结构优势所在。在资源的调配方面动态容灾系统具有很大优势,可以更好地调动和利用远程资源,预防灾难。
  
    DoSTOR:刚才您提到了容灾备份中心,根据我们的了解,在欧美市场,这种专业的外包服务,已经成为一种趋势。但在国内来说,由于信息数据的保密性以及企业的信誉等诸多问题,您认为这种容灾备份中心在国内会有相应的市场吗?
  
    许博士:
实际上这是和一个国家的信息化程度有很大关系的。我们国家对信息的重视程度很高,特别是在信息发达的地区,已经有人在关注这个话题。特别是中小企业,它们相对没有能力自己建立容灾备份中心,对社会化的容灾备份中心需求比较大。随着社会的信息化程度提高,这种需求会越来越强烈。面对社会信誉和信用等问题,在政府引导下建设相应的基础设施是一种比较可行的途径。我国政府正在支持建设大型的容灾备份中心,这也反映了社会的需求。
  
    DoSTOR:您觉得虚拟存储在整个存储发展过程中有什么作用呢?有专家认为虚拟存储的设备发展远不如概念的发展,还不能对用户带来更大的效益。您怎么看?
  
    许博士:
虚拟存储是一个相当重要的技术方向,它不仅发生在存储方面。虚拟存储是虚拟计算的一个部分,它的前景非常乐观。从宏观角度去看,我们的网络资源、计算资源都面临着虚拟化趋势。诚然,虚拟存储技术目前还没有完全发挥其技术潜力,但任何技术的发展都需要一个时间过程,虚拟存储技术也不例外。我个人认为虚拟存储是未来发展的一个大趋势,其技术优势已初现端倪。工程中心也有自己的IP SAN的虚拟存储系统。这个系统的设计目标是提供一个动态、可扩展的、高并发、高并行的存储系统,希望能够提高存储资源的使用效率,提高管理的效率。
  
    DoSTOR:虚拟存储对中国用户有何显而易见的帮助呢?
  
    许博士:
因为中国存储管理人才的缺乏,需要有简单、易行、直观的存储管理系统来帮助企业完成存储的管理工作。这也是虚拟存储最先要解决的问题。中国市场并非没有需求,而是我们能否有效地满足需求。
  
    DoSTOR:您如何看待目前国内存储市场的发展?
  
    许博士:
从社会需求来讲,中国的信息化水平还不是很高。但中国政府非常重视信息化的普及,提出了“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”的国家发展战略。我相信中国在这个方面的发展会非常大。在政府、教育、能源、制造等领域的信息化发展都会促进存储市场的需求。市场的需求推动技术的发展。我个人对于中国将来存储产业的发展非常乐观。
  
    DoSTOR:您认为中国存储有哪些需要解决的问题?
  
    许博士:
我个人认为中国存储面临着许多问题,其中包括核心技术的掌握,系统的稳定性、丰富的功能和卓越的性能,系统研发的持续性,与应用结合及面向用户需求的实用化,用户的接受度等。从研发角度上,存储系统研发管理流程的规范化是非常重要的。它不仅可以促进系统的可维护性和可持续性,而且对于系统的稳定性和可预估性,都有着重要的影响。
  
    DoSTOR:您觉得工程中心在存储研发方面对中国存储行业的发展有什么意义?
  
    许博士:
首先,作为国立研究所的一个部门,其定位是满足国家的战略需求。研发具有自主知识产权的存储核心技术具有战略意义。从核心技术角度,工程中心已掌握了一些核心技术,引起了国内外的关注。从人才的培养角度,我们已经培养了一些自己的存储技术人才,输送到相关研发单位,推动我国的存储产业发展。
  
    其次,国立研究所的另外一个目标就是满足社会需求,促进经济发展。特别是作为信息领域的一个国家级工程中心,我们的使命是将研究成果进一步转化并辐射到相关行业内的企业,提高我国自有品牌存储产品的技术水平。在这一方面,我们研究、开发和产品化了几个大型网络存储系统。这在一定程度上打破了国外的产品垄断,赢得了用户和合作伙伴对我们的认可。我们努力把自主研发的技术应用到实践中,影响和改变用户的实际生产环境和运行状况,大大提高了用户系统的使用效率。
  
    DoSTOR:计算所的研究成果在国内影响很大,您认为制约存储自主研发的因素在哪?
  
    许博士:
存储领域是一个战略性领域,对于国家综合实力有着重要的影响。在国内,存储领域的自主研发实力还很薄弱,距其进入良性发展阶段还需要一些时间。对于技术含量很高的存储领域,国家应该充分予以重视,并重点持续性地投入。此外,作为基础设施的存储系统,其稳定性影响非常之大。在产品化和产业化过程中,国家应该发挥一定的引导和支持作用。自主研发成果的市场应用可以进而有效地推动进一步的自主研发工作。
  
    DoSTOR:像计算所这样的国家科研单位在市场上能起到什么作用呢?
  
    许博士:
如上所述,国立研究所的另外一个目标就是满足社会需求,促进经济发展。我们所里提出的目标是“既要顶天,也要立地”。所谓立地,就是要对于国民经济有实实在在的贡献。面向市场需求,我们要将研究成果转化和辐射到相关产业。非常重要的一点是面向市场需求。我们的研究内容和其应用方向都是以市场为导向,以企业为主体。通过市场驱动和企业合作,将我们所研制的创新成果和掌握的核心技术转化为产品价值,推动国内存储产业的发展。

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