四大创新,让浪潮全闪实现“敏、稳、融、智”

在日前IDC正式公布的2018年第一季度《中国企业级存储系统市场调查数据报告》中,浪潮存储出货容量389.4PB,居中国市场第一,出货量增速162.7%,以六倍业界的增速引领市场。

在中高端存储市场,浪潮存储连续3年销售额增长超过60%,在邮储银行、中石化、中移动等行业大型集采中实现规模突破;面向海量数据场景的软件定义存储AS13000销售额同比增长超过200%,并在某卫星项目部署了目前国内最大规模——单集群239个节点、70PB的分布式存储系统;面向关键业务场景的高端智能存储AS18000销售额同比增长150%,覆盖金融、公安、能源、通信、教育等重点行业。

浪潮存储研发总监李辉

在今年4月举行浪潮合作伙伴大会(简称IPF2018)上,浪潮提出2018年整体销售15亿的目标,进入中国市场前二。

突破点在哪儿?

着眼未来,提前五年布局闪存市场

除了巩固传统存储市场优势,浪潮把目光转向在闪存市场。

闪存对于帮助企业应对当今数据爆炸式增长,加速关键业务应用至关重要,将成为未来主流的数据中心存储,承载企业关键业务。

伴随着企业数据存储市场的快速增长,作为市场核心的闪存也增长强劲。IDC发布的2018年Q1全闪存存储(AFA)市场数据指出,全球范围内全闪存存储市场为21亿美金,市场占比为33.3%。也就是说,全球市场每3台外部存储里面,就有一台是全闪存存储。

作为一种高性价比、相对更节省能耗的解决方案,而且能带来更多丰厚利润的解决方案,闪存不断受到更多供应商的青睐。

据悉,浪潮早在2016年就已推出HF5000系列的全固态存储,在全闪技术和业务实践方面有深厚的积累。浪潮HF5000系列全固态存储在吉林银行、山东高速、广东粤卡通等项目中稳健运行,智能全闪也已在邮储银行、中石化等大客户中标。

在IPF2018上,当浪潮存储发布历经五年预研、两年开发的智能全闪G2-F全系列产品,携手合作伙伴推进数据中心闪存化和智能化,无疑是一件水到渠成的事情。

这一系列产品的发布,意味着浪潮将闪存技术与企业级高可靠数据存储平台进行了有效融合,有能力满足IO密集型企业关键业务的数据存储需求,这也标志着浪潮智能存储G2产品体系能力的进一步完善和加强。

四大技术创新,成就浪潮全闪领先产品

浪潮智能全闪G2-F系列包含五款智能全闪产品,分别是入门级AS2600G2-F、中端AS5300G2-F、AS5500G2-F和中高端AS5600G2-F、AS5800G2-F,通过闪存算法优化实现数据存储的极致性能,又具备企业级数据平台的高可靠性和高级功能,可根据企业的应用模式和数据量级灵活选用。

据悉,基于企业级智能存储平台的智能全闪G2-F针对SSD(固态硬盘)特性进行了从全闪存存储架构、效率到可靠性的全面优化,适用于数据库、VDI、虚拟化、大数据分析等数据随机访问业务,让大数据与人工智能时代的数据中心存储环境不再成为企业数字化转型的瓶颈,从而帮助企业提升核心竞争力。

在技术方面,浪潮智能全闪G2-F基于面向全闪设计的IO栈和智能MASP架构,优化缓存数据读写,通过数据即存即计算,提升闪存存储性能,使得系统性能最大可达260万IOPS,延迟仅为0.5ms。浪潮智能全闪G2-F还提供混合云分层技术,帮助企业轻松实现应用上云。

通过采用真A-A架构,双控/多控的数据一致性技术,浪潮G2-F更是实现了6个9的企业级存储可靠性,成为企业用户关键业务存储系统的理想选择。

浪潮智能全闪以四大技术创新,成为后起之秀。

敏——创新之一:顺序写替代随机写

RAID的写放大是由于随机写造成的,而浪潮全闪存存储G2-F让多个顺序I/O可以合并成一个满的条带写入,一个满条带进行一次校验数据P的更新,其写放大几乎可以忽略。同时,G2-F对原有数据的修改写不会在原来的地址上进行覆盖写,而是将数据顺序地追加写入到后面地址上。由于没有覆盖写,所以SSD上的block上不会出现空洞。通过持续的顺序追加写,浪潮的全闪存存储可以使SSD盘内部5倍的写放大降低到1,基本消除SSD内部的写放大。

稳——创新之二:全局主动垃圾回收

浪潮智能全闪G2-F向SSD通过顺序追加写入消除RAID和SSD内部的写放大,但是持续的顺序追加写入必然会导致空间快速耗尽。要获得新的空间写入,就必须要对前面无效数据占用的空间进行整理。为解决这一问题,浪潮使用全局主动垃圾回收(Garbage Collection)技术来进行无效空间整理。垃圾回收程序会在全闪阵列的所有SSD上进行扫描,找出系统中最空闲的block进行回收。如果空闲的block上没有有效的用户数据,则直接以block的粒度回收,若空闲block上仍然有有效用户数据,则垃圾回收程序会将这些有效数据进行迁移,待迁移完成后再回收,以此避免SSD内部垃圾回收带来的写放大。

融——创新之三:冷热数据分离

浪潮智能全闪存G2-F在数据的顺序排布过程中采用了冷热数据分离的技术,将垃圾回收迁移的数据(冷数据)都集中到一个block上存放,使得整个block上留下空洞的概率变小;同时将元数据(热数据)的写入集中到一个block上排布,一段时间后随着元数据的更新,已成为无效数据的block不用做任何迁移就可以直接回收。冷热数据的分离存放,有效解决了 垃圾回收导致的数据迁移,可以降低由此带来的写放大。

智——创新之四:基于时间点的变长实时压缩

寿命问题是用户使用全闪阵列时关注的焦点。如何能够让用户放心使用全闪阵列,保障在5年内存储系统不会因为寿命耗尽而出现问题,是全闪阵列厂商面临的挑战。

传统的数据压缩方法是基于固定块大小的,输入必须是固定大小的对齐数据块,输入不对齐时,需要补齐读,影响效率;并且,压缩后输出的数据块大小不一致,需要补零填充对齐,浪费空间;此外,对压缩后的数据进行少量更新时,必须对整个数据块进行“解压数据块-更新数据-压缩数据块”,导致效率低下。

浪潮全闪存存储采用基于时间点的变长实时压缩技术,通过小块变长输入、大块定长输出、追加写更新等技术解决了传统的固定块大小压缩的缺点,整体提供高达5倍的压缩效率,通过减少数据的写入量,有效减少了对SSD资源占用。

此外,浪潮通过优化智能全闪G2-F软件栈,实现了质的磨损均衡,使得浪潮智能全闪G2-F可以在长达5-10年的全生命周期内,给闪存介质上的数据提供安全保障。

正是依靠上述四大技术,成就了浪潮智能全闪G2-F具有写放大小于1的产品竞争优势。

未来闪存存储技术走势与浪潮应对之道

IDC预计,一些重大变化有助于推动闪存进一步进入企业主流。IDC认为,至少两大趋势将影响到闪存技术的发展:一是非易失性内存(NVMe)产品得到增长。作为是一款改变储能市场游戏规则的产品,NVMe促使存储厂商以惊人的速度改进其产品线。截至2018年第二季度,大多数主要的企业存储厂商都推出了NVMe版本的阵列产品。二是自我管理数据存储。由于许多全闪存阵列都基于传统的存储架构,因此它们需要更多管理维护。而浪潮新一代的闪存系统将采用软件定义的方法进行存储管理,并不需要专门的存储管理人员进行管理。

在浪潮存储研发总监李辉看来,经过了对全闪存储的观察、研究和试用,中国的客户开始认可全闪存储。

可以说,全闪存储进入了一个拐点状态。李辉认为,未来五年之后,闪存市场规模将可能呈倍数成长。在这样的形势下,浪潮正在用开放的态度与英特尔、三星等业界厂商合作,也参与存储领域的磁盘阵列等一些国家标准的制定。

“全闪存储将赢得未来,而浪潮存储将致力成为闪存行业的引领者。” 李辉说。

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