隨著智能時代的到來，數(shù)據(jù)成為重要的生產(chǎn)要素。人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)推動包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等許多行業(yè)、產(chǎn)業(yè)進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)字化變革，逐漸形成以數(shù)據(jù)+智能為中心的新型業(yè)務(wù)，推動服務(wù)化延伸、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化生產(chǎn)和個性化定制等新的變化。

日前，華為智能數(shù)據(jù)與存儲領(lǐng)域副總裁張福鵬在#∑co時間#活動中分享了題為“站在未來看現(xiàn)在：智能時代數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)業(yè)談”的演講，帶大家走進(jìn)了精彩的存儲未來世界。

智能時代，數(shù)據(jù)存儲正面臨四大挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn)1：生產(chǎn)交易類數(shù)據(jù)高并發(fā)、低延時、高可靠

據(jù)張福鵬介紹，隨著5G帶來的大帶寬、低時延，對數(shù)據(jù)處理速度、頻度、可靠性提出了新的要求；以金融交易為例，我們每天用到的微信、支付寶等小額支付，使得交易量增長10倍以上，而且在線購物也不再受門店?duì)I業(yè)時間的限制，必須做到7x24小時不間斷服務(wù)。這些都對數(shù)據(jù)交易的時延、可靠性等提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)2：海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲，長期保存與價(jià)值挖掘

類似今日頭條每天50PB的數(shù)據(jù)，絕大多數(shù)都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。窄帶和寬帶物聯(lián)網(wǎng)、4K/8K視頻、自動駕駛等多數(shù)據(jù)源、多模數(shù)據(jù)的大量采集、長期保存、冷數(shù)據(jù)變溫?cái)?shù)據(jù)等帶來了新的海量數(shù)據(jù)存儲需求。

挑戰(zhàn)3：數(shù)據(jù)無縫流動，融合高效的處理與分析

數(shù)據(jù)要長期保存，更要無縫流動才能產(chǎn)生更多的價(jià)值。從實(shí)際業(yè)務(wù)來看，在距離數(shù)據(jù)產(chǎn)生最近的邊緣場景，比如攝像頭，IoT，傳感器等，數(shù)據(jù)如何存儲和高速處理，如何提供邊、中心、云的統(tǒng)一數(shù)據(jù)保護(hù)和管理，既可以讓數(shù)據(jù)高速流動，又能做到每比特成本最優(yōu)，價(jià)值最大，也是我們企業(yè)全場景業(yè)務(wù)面臨的新挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)4：數(shù)據(jù)全生命周期管理，場景化、智能化、降本增效

數(shù)據(jù)全生命周期管理，從數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源頭，實(shí)現(xiàn)邊云協(xié)同疊加AI的能力。業(yè)務(wù)希望能充分利用云上數(shù)據(jù)量大的優(yōu)勢形成基線，同時在本地增量訓(xùn)練。結(jié)合具體業(yè)務(wù)提供個性化調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)生產(chǎn)、分析、備份、歸檔的全生命周期的智能化管理。這也是顛覆傳統(tǒng)IT架構(gòu)，從數(shù)據(jù)視角打破邊界，構(gòu)建數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的一個重要理念。

預(yù)見|智能時代存儲

智能時代，存儲應(yīng)該具有哪些特征才能更好的應(yīng)對新技術(shù)、新業(yè)務(wù)帶來的新挑戰(zhàn)呢？張福鵬表示，智能時代數(shù)據(jù)存儲要滿足三個主要特征，即智能、融合、高效。

智能

智能時代的數(shù)據(jù)存儲要充分利用AI的能力實(shí)現(xiàn)Storage for AI和AI in Storage，進(jìn)而承載數(shù)據(jù)全生命周期智能管理。

華為OceanStor在邊緣存儲端加入了AI芯片，實(shí)現(xiàn)個性化AI，存儲自身基于AI芯片對存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備的獨(dú)特性能優(yōu)化。

同時將邊緣存儲的數(shù)據(jù)采集上傳云端，數(shù)據(jù)在云端經(jīng)過訓(xùn)練和建模后，形成通用模型發(fā)布給邊緣存儲，存儲AI芯片再基于通用模型進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)，與自身數(shù)據(jù)特征結(jié)合，培訓(xùn)建模形成個性化模型，再來指導(dǎo)存儲實(shí)現(xiàn)場景預(yù)測、故障推理。整體形成一個端云協(xié)同AI芯片加速的自驅(qū)動。

為了應(yīng)對萬物互聯(lián)智能時代數(shù)據(jù)存儲的易管理、易運(yùn)維需求，華為還提供了基于AI使能的自動化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，幫助用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動化與智能管理與運(yùn)維。而在全生命周期數(shù)據(jù)管理方面，華為則將存儲系統(tǒng)的智能管理分為三層，即設(shè)備層、數(shù)據(jù)中心層、和云上云下，通過三層聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)維運(yùn)營。

數(shù)據(jù)融合

除了智能化管理，面向多模數(shù)據(jù)、多級介質(zhì)、邊、中心、云物理位置、多種協(xié)議帶來的數(shù)據(jù)孤島，融合是華為持續(xù)追求的。

智能時代存儲如何打通數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)從端到云的融合互通能力，華為認(rèn)為有幾個地方需要重點(diǎn)考慮：異構(gòu)融合、多服務(wù)融合、分級歸檔融合、生產(chǎn)分析融合、端-云融合。

當(dāng)然，面向?qū)嶋H的業(yè)務(wù)場景，還需要考慮包括數(shù)據(jù)庫與存儲融合、萬核級調(diào)度等，這些都是華為持續(xù)要構(gòu)建的存儲能力，讓數(shù)據(jù)存得下、流得動、用得好。

極致可靠

智能時代存儲三大特征，除了智能、融合這兩個非常重要的特征之外，面向?qū)嶋H業(yè)務(wù)需求，還需要高效的數(shù)據(jù)存儲與管理。這里面可分解為極致可靠、極致容量和極致性能三個方面來分析。

在高可靠性領(lǐng)域，不僅僅是在架構(gòu)層面，在組件（硬盤）、系統(tǒng)（RAID）、解決方案（雙活）層面同時要有大量的創(chuàng)新。

硬盤的可靠性是存儲系統(tǒng)的基礎(chǔ)，華為在盤級可靠性上做了大量的研究，并把結(jié)果應(yīng)用到華為自研的SSD上，比如擦寫次數(shù)是SSD盤片壽命的主要因素，華為在硬盤上采用了SSD全局磨損均衡&全局反磨損均衡的專利技術(shù)，來提升SSD壽命。

在架構(gòu)可靠方面，智能時代存儲架構(gòu)也需要考慮通過前端共享互聯(lián)、控制器全互聯(lián)、后端共享互聯(lián)，真正意義上實(shí)現(xiàn)：全局互聯(lián)、全局負(fù)載均衡，做到更可靠更均衡。而目前華為存儲的架構(gòu)可靠性已經(jīng)領(lǐng)先于業(yè)界同類產(chǎn)品。

在系統(tǒng)可靠方面，隨著趨勢的發(fā)展，大盤時代來臨，硬件+算法才能構(gòu)筑系統(tǒng)級的高可靠能力。華為RAID-TP通過創(chuàng)新的數(shù)據(jù)校驗(yàn)算法，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)3個盤同時失效，業(yè)務(wù)不受影響。

在方案可靠方面，要實(shí)現(xiàn)免網(wǎng)關(guān)雙活的極致可靠，站點(diǎn)間要求實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，RPO=0 & RTO≈0。此外，專屬硬件設(shè)備可以做到存儲互通，在3DC更高級別可靠性上可以實(shí)現(xiàn)靈活組網(wǎng)，同時降低容災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)成本。

在云級可靠方面，在生產(chǎn)中心方案級可靠的基礎(chǔ)上，通過存儲系統(tǒng)的容災(zāi)特性，如秒級快照、備份、統(tǒng)一管理等，實(shí)現(xiàn)災(zāi)備中心，以及云上中心的融合數(shù)據(jù)管理，做到中心間分鐘級的可靠性，和云上云下小時級的災(zāi)備與恢復(fù)。

極致容量

面對海量數(shù)據(jù)爆炸式增長，新業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)存儲和管理不但要求持久化、數(shù)據(jù)不丟失，更要考慮極致的容量和性價(jià)比。

面向全閃存的時代，存儲具備了智能芯片，彈性EC算法提出了EC聚合方案，多個數(shù)據(jù)塊可以在一個EC分條上進(jìn)行聚合，以獲得性能和EC利用率的雙重保證。通過彈性EC技術(shù)，可以將EC比例提升到22+2，磁盤利用率達(dá)到91.6%，并且，在相同的硬件條件下，其性能可與傳統(tǒng)三副本性能持平，讓存儲利用率和可靠性提升有商用價(jià)值，支撐企業(yè)在云時代轉(zhuǎn)型走得更遠(yuǎn)。

在計(jì)算存儲分離方面，華為提供基于原生HDFS協(xié)議的分布式存儲，不但簡化了大數(shù)據(jù)海量數(shù)據(jù)存儲的配置和管理，同時可以使能計(jì)算與存儲按需擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化。

極致性能

華為認(rèn)為，對于智能時代的存儲，要充分利用芯片+算法+架構(gòu)來全面提升性能、降低延時，為業(yè)務(wù)帶來新的價(jià)值。

為了實(shí)現(xiàn)端到端關(guān)鍵路徑加速，從傳、算、智、管、存上引入關(guān)鍵芯片。同時在算法方面，華為存儲以創(chuàng)新的Flashlink盤控配合算法，能夠?qū)崿F(xiàn)控制器、硬盤框和SSD盤的聯(lián)動。

而為了支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)存儲，華為通過NVMeover Fabric可以實(shí)現(xiàn)NVMe標(biāo)準(zhǔn)在多種網(wǎng)絡(luò)上的擴(kuò)展，達(dá)到降低存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧處理開銷并提供高并發(fā)低延時應(yīng)用，適應(yīng)SSD介質(zhì)驅(qū)動的存儲架構(gòu)演進(jìn)。

同時，為了在前端數(shù)據(jù)傳輸階段，加速NVMe協(xié)議傳輸效率，華為存儲還設(shè)計(jì)了新的DTOE智能網(wǎng)卡。上一代使用的TOE網(wǎng)卡，只是較傳統(tǒng)網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)了部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸卸載處理，依然存在內(nèi)核中斷產(chǎn)生的高延遲開銷。

華為OceanStor：智能+硬件+算法，打造智能時代存儲新架構(gòu)

華為OceanStor面向智能時代存儲打造了基于“智能+硬件+算法”的創(chuàng)新架構(gòu)，基于Memory Fabric打造以內(nèi)存/SCM為中心的極致性能層，基于ALL IP的全閃存極致成本和高性能的容量層，提供數(shù)據(jù)存儲的智能分層管理。

同時面向CPU / NPU/GPU基于創(chuàng)新算法和高速互聯(lián)協(xié)議提供萬核級計(jì)算資源池化，智能調(diào)度；面向業(yè)務(wù)提供基于容器的異構(gòu)微服務(wù)化，打破內(nèi)存性能墻、算力墻、協(xié)議墻等邊界；

還基于數(shù)據(jù)全生命周期的智能管理系統(tǒng)，為萬物互聯(lián)的智能時代持續(xù)提供符合時代要求的創(chuàng)新存儲產(chǎn)品。

談到2020年華為在存儲領(lǐng)域的目標(biāo)時，張福鵬表示：在2020年，我們將圍繞數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的三大核心場景，即生產(chǎn)交易、數(shù)據(jù)湖以及邊緣上提供業(yè)界領(lǐng)先的解決方案。

面向生產(chǎn)交易，我們持續(xù)推進(jìn)閃存普惠，在永快、永穩(wěn)、永智方面持續(xù)發(fā)力，采用全新的硬件設(shè)計(jì)、面向全閃存的FlashLink架構(gòu)以及久經(jīng)驗(yàn)證的OceanStor OS操作系統(tǒng)，從架構(gòu)穩(wěn)定性、業(yè)務(wù)高性能、到運(yùn)維智能化方面，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和升級。

面向數(shù)據(jù)湖，我們基于高效彈性EC算法，業(yè)界第一的高密大容量硬件，滿足海量數(shù)據(jù)高效存取需求；通過原生HDFS協(xié)議實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)存算分離，計(jì)算存儲獨(dú)立擴(kuò)展，為實(shí)現(xiàn)TCO大幅度節(jié)??；基于Kunpeng芯片算力卸載+AI Fabric無損網(wǎng)絡(luò)打造性能標(biāo)桿；非結(jié)構(gòu)化協(xié)議互通，讓HPDA/AI等數(shù)據(jù)分析無需復(fù)雜數(shù)據(jù)拷貝，效率提升1倍以上；數(shù)據(jù)生命周期管理方面實(shí)現(xiàn)業(yè)界首個塊、對象、大數(shù)據(jù)、文件多數(shù)據(jù)服務(wù)統(tǒng)一管理。

面向邊緣，我們提出極簡、智能的智能邊緣解決方案，運(yùn)用云上通用智能+邊緣個性化智能協(xié)同技術(shù)，基于AI全生命周期智能管理，從資源發(fā)放到故障定位全方位智能，使得容量趨勢提前365天，性能趨勢提前60天預(yù)判、系統(tǒng)提前14天發(fā)現(xiàn)故障盤、93%問題發(fā)現(xiàn)即給出方案。創(chuàng)新的智能芯片+邊緣協(xié)同的算法，樹立了存儲業(yè)界智能化的新標(biāo)桿。

寫在最后，華為公司經(jīng)過了18年的技術(shù)研發(fā)，已經(jīng)進(jìn)入到快速增長期。截止到2019年Q4，連續(xù)四季度持續(xù)保持30%左右的高速增長。華為在中國市場已經(jīng)連續(xù)5年保持了第一的市場份額，并在2019年第四季度全球銷售收入排名升至第三，顯現(xiàn)實(shí)力。這都?xì)w功于長期不斷的在基礎(chǔ)的硬件、算法、系統(tǒng)以及架構(gòu)上的科研開發(fā)。

未來，華為公司會持續(xù)投入技術(shù)研究，并在產(chǎn)業(yè)組織、專利和研發(fā)多方面深耕，在智能時代存儲產(chǎn)業(yè)向下扎到根，保障我們長期能提供最先進(jìn)、最好的產(chǎn)品解決方案。同時，華為攜手合作伙伴，打造智能、融合、高效的存儲產(chǎn)品和方案滿足客戶創(chuàng)新數(shù)字化和云化轉(zhuǎn)型需求。

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