自古英雄出少年。
本年度的華為天才少年項目再次引爆眼球。壹位是從普通本科壹路“逆襲”到華中科大博士,並成為唯壹拿到本年度最高檔年薪的青年才俊;另壹位則是在多種A類期刊發表論文,集智慧與美麗於壹身的美女博士。這兩位成功入圍項目的華中科大博士迅速成為街頭巷議的熱門話題。
值得關註的是,本年度入圍的兩位華為天才少年在校研究方向均跟數據存儲有著緊密聯系。因此,這二位不約而同地選擇華為做存儲相關的研究,讓人不得不感嘆華為存儲對於基礎研究與人才的重視。
事實上,從十八年前正式起步開始,華為存儲壹路發展始終與各大高校科研機構保持著緊密聯系,高校科研機構不僅是華為存儲人才重要的來源地,也是華為在存儲基礎領域聯合創新的重要合作對象。如今,華為存儲已經成長為全球Top 5、中國Top1級別的重要廠商, 在存儲技術的產、學、研、用上逐步 探索 出壹條價值閉環,真正讓基礎研究的創新成果加速走向落地,並利用市場成果不斷反哺基礎研究的創新 。
以本次入圍天才少年項目的美女博士為例,其研究方向之壹的非易失性存儲器(NVM)、NVMe協議是當今存儲產品中最為重要的技術趨勢,而華為存儲正是端到端NVMe全閃存當之無愧的領導者。華為存儲的產、學、研、用價值閉環在端到端NVMe全閃存這個存儲細分領域體現得淋漓盡致。
天下武功,唯快不破。
同樣,在存儲產品中,性能是衡量存儲是否優秀的重要指標之壹。在單位時間內IO越高、延遲越低,存儲的性能就會越好,也意味著可以承載更多應用和更加及時響應業務請求,讓用戶體驗更好。
NVMe正是存儲領域壹門關於快的武功。如果將為機械硬盤設計的SAS協議比喻為紅綠燈多、卡口多的省市級公路;那麽專為閃存而生的NMVe協議則是不限速的高速公路。初看NVMe可以讓數據真正放飛自我,但是如何讓NVMe這條數據高速公路修的更加合理、智能,讓數據在高速公路上“不翻車”,則絕對需要常年修煉、不斷打磨才能實現。
這是因為在數據中心這張數據網絡中,IO路徑涉及到服務器、存儲、網絡等多種設備,還有FC、IP、IB、PCIe、SAS等多種網絡協議,經常面臨數據傳輸路徑過長、協議互相轉化等挑戰。因此,NVMe的落地往往“牽壹發而動全身”,需要對整個數據中心數據傳輸網絡進行規劃和設計,僅僅是壹兩款NVMe SSD或者NVMe閃存控制器是遠遠不夠的。
華為正是NVMe全閃存領域的頂尖高手,用“老司機”形容不為過。 作為存儲行業SSD盤片級專利最多的廠商之壹,華為對於NVMe協議進行了長期深入研究,在業界唯壹端到端開發了NVMe SSD盤,NVMe 閃存控制器和NVMe全閃存操作系統,並且在業內率先實現了全系列端到端NVMe全閃存。
華為是如何做到這些的?讓我們壹探究竟。
華為之所以對於NVMe十分重視,是因為NVMe與閃存有著緊密聯系,可謂是閃存性能潛能釋放的關鍵所在。而華為早在2005年就開始對閃存進行研究,對於NVMe如何走向落地和價值如何實現有著深刻的洞察與實踐。
2010年,NVMe最初作為壹種硬盤接口協議誕生,充分釋放出閃存性能。但要想真正釋放數據中心包括計算、存儲和網絡的性能,NVMe作為硬盤接口協議是遠遠不夠的。因此,NVMe經過多年發展,逐漸發展到存儲網絡領域,NVMe over RoCE技術孕育而生。
NVMe over RoCE(Non-Volatile Memory Express over Remote Direct Access Memory over Converged Ethernet)作為新壹代高性能存儲技術,將NVMe協議和網絡領域中RDMA技術結合,它的出現真正讓數據中心的數據高速公路成為壹種統壹的網絡,擁有性能、組網便利性和方案成本等多種優勢。但是它也存在著鏈路故障感知時長、網絡實驗穩定性、部署易用性等方面的挑戰。
為此,華為集合全公司重量級產品線力量,從存儲和網絡兩個方面對標準NVMe over RoCE方案進行增強,推出了NOF+增強方案。
具體到產品方面,華為是業內唯壹端到端開發了NVMe SSD盤、NVMe閃存控制器和NVMe全閃存操作系統,率先實現全系列端到端NVMe全閃的廠商。
比如,華為去年推出的全新OceanStor存儲Dorado系列,其性能高達2000萬IOPS、極致時延達到0.05ms,各項指標遠超市場上同類競品。
在華為OceanStor存儲Dorado系列全閃存中,同時提供32G FC-NVMe和NVMe Over 100G RDMA全IP組網設計,實現前端網絡連接、後端硬盤框連接、scale-out的控制器互聯均采用同壹種網絡協議;OceanStor存儲Dorado系列全閃存還針對NVMe設計了壹套IO調度機制,徹底取消原來IO路徑上的盤級互斥鎖,避免了IO下發時隊列鎖沖突,降低軟件開銷,實現最佳性能。
此外,華為OceanStor存儲Dorado系列全閃存在操作系統層面針對NVMe進行了優化,智能芯片、FlashLink智能算法,充分發揮了多核優勢,並且通過智能學習統計IO規律,提升讀緩存命中率和縮短批處理時間,大幅提升了性能與效率。
為了讓數據的高速公路更加穩定與可靠,華為OceanStor存儲Dorado系列全閃存在組件層提供了充足的保障。
例如,為增加端口可靠性,華為自研SSD支持原生雙端口技術,而不是采用內部Switch實現雙端口的方式,端口獨立、互不影響,為整個全閃存提供了牢固的硬件基礎和可靠性;此外,華為通過PCI-E多年的技術積累,具備完善的PCI-E鏈路管理、異常處理、熱插拔技術,支持SSD盤在任何時間、任何方式拔出,並提供端到端PCI-E系統可靠性,保障單盤更換或發生故障時不擴散。
針對大容量SSD使用容易造成數據丟失的情況,華為OceanStor存儲Dorado系列全閃存采用創新的RAID-TP軟件技術,基於Erasure Code算法,在3塊盤同時失效的情況下能夠容忍數據不丟失、業務不中斷。華為成為業界唯三可以同時容忍3塊盤失效的廠商,並且是三家廠商中唯壹可以實現15分鐘/TB 高效重構,重構速度領先其他兩家廠商20倍。華為OceanStor存儲Dorado系列全閃存還擁有諸如快照、克隆、遠程復制等完備的數據保護技術。
當前, 華為通過十多年的技術積累,華為已經擁有1000多個NVMe全閃存成功案例,用戶涵蓋到金融、政府、制造、能源等多個領域。
例如,成立於1996年的南華期貨,是全國期貨公司Top 10,主要從事期貨經紀、資產管理、證券投資等業務。南華期貨在大交所、鄭商所、深交所、嘉興聯通、香港PCCW等行業數據中心和電信運營商處租用VIP機房和機櫃,就近部署交易系統。
這樣做的目的只有壹個:“快人壹步”。南華期貨的業務是典型的“時間就是金錢”,壹點點時間差往往可能帶來利潤的大幅變動,這種交易型的業務決定了其對時延要求極低,通常需要小於1ms。南華期貨通過部署華為OceanStor存儲Dorado全閃存來承載綜合交易平臺,不僅穩定可靠,性能還提升3倍,為投資者提供了極佳的用戶體驗。
可以說,華為存儲的“快人壹步”讓用戶在業務中也“快人壹步”。
十八年風雨兼程,華為存儲如今已經成長為全球Top 5、中國Top 1級別的廠商,在全球布局了12個研發中心,擁有超過4000名研發工程師、800多項存儲專利,服務了全球超過12000家涵蓋各個行業的用戶並且連續十九個季度位列中國市場第壹,更是在全閃存領域連續多個季度實現全球增速第壹。
在這十八年中,技術創新是華為存儲的信仰,技術創新的腳步永不停止讓華為在高端存儲架構、NVMe、智能存儲等多個領域不斷實現突破,逐漸從市場的跟隨者成長為業界當之無愧的技術領先者。去年,華為存儲更是首次針對數據基礎設施技術難題設置了“奧林帕斯獎”,鼓勵和獎勵全球在數據基礎設施領域取得突破性貢獻的科研工作者。
未來,隨著更多華為天才少年以及其他人才的不斷加入,華為存儲有望在舞臺中央施展更多精彩。