开放计算存储层次体系解读

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  开放计算项目峰会(Open Compute Project Summit,OCP)专注于超大规模数据中心。今年,这次盛会的一大主题就是数字存储。2017年OCP峰会设有分会和展会,着重介绍各种类型的数字存储,包括传统硬盘(HDD)、闪存存储器(尤其是NVMe接口)以及用于现代数据中心中各个数字存储层的光介质。
  云端大容量存储
  希捷公司的昂梅什·库尔卡尼(Unmesh Kulkarni)畅谈了基于大容量传统硬盘提供的近线存储。2010年,65%的数据存储在PC上,35%的数据存储在别处。预计到2020年,存储在PC上的数据将只占总量的26%,6%存储在移动设备上,68%存储在别处(主要是在云端),这种以云为主的存储会达到1.185ZB,其中700EB的存储会使用近线HDD、关键任务HDD和固态硬盘来交付。如今,大约50%的企业将他们的数据存储在云端。到2020年,预计这个数字会上升到80%。
  希捷已经宣布还将推出一款12TB硬盘。希捷的这款硬盘采用常规磁记录(CMR),而不是叠瓦式磁记录(SMR)。
  希捷还展示了企业级HDD路线图。未来计划包括:二维磁记录(叠瓦式磁记录SMR的改进版)、多驱动电机(每块硬盘至少有2个驱动电机)、热辅助磁记录(HAMR)、并行技术,最后还有结合图案化磁记录介质的HAMR。
  东芝的HDD市场份额在2016年第四季度增长9%。从2015年到2016年,该公司的SSD收入猛增了114%,因此成为全球收入第四高的SSD公司。
  有一场值得关注的分会探讨了企业HDD的未来,参与者包括来自谷歌、Facebook和微软的代表。谷歌的代表是劳伦斯·应(Lawrence Ying),他是《数据中心级磁盘》白皮书的作者之一。超大规模用户和HDD厂商对于共同合作消除长尾延迟(long tail latency)等重大问题似乎有着广泛的兴趣。
  闪存存储器和Facebook的存儲层次体系
  Facebook在2017年OCP峰会上展示了几款HDD存储系统。这其中包括Bryce Canyon硬盘机箱,它提供了比之前采用Open Vault设计的产品更高的性能。Bryce Canyon存储服务器的计算容量是基于Open Vault的Honey Badger存储服务器的4倍。
  Bryce Canyon将主要用于高密度存储,包括照片和视频,提供的传统硬盘(HDD)密度比Open Vault高出20%。它旨在支持功能更强大的处理器和更多的内存。它从机箱下面吸入空气,因此改进了散热效率和电源效率。Bryce Canyon存储系统支持72块3.5英寸硬盘(12 Gb SAS/6Gb SATA)。该系统可以配置成单一的72块硬盘存储服务器、两台电源路径完全独立的36块硬盘存储服务器,或者配置成36/72硬盘JBOD,还为NVMe SSD留有插槽,用于缓存和元数据加速。在OCP峰会开幕式上,OCP理事会主席贾森·泰勒(Jason Taylor)表示,该项目旨在将硬件和软件分开。NetApp宣布了将企业存储硬件与该公司家喻户晓的ONTAP存储管理软件分开,在OCP硬件上作为OPTAP Select来提供。
  IBM也宣布其Spectrum存储系统(这是之前名为Tivoli Storage Manager的解决方案的组件)在OCP硬件上作为Spectrum Scale来提供。IBM和NetApp的这些宣布表明了各大存储公司致力于将硬件与软件分开。
  微软的库夏格拉·韦德(Kushagra Vaid)畅谈了Olympus Project通用主板系统,它用于构建节能型云计算基础设施,其目的在于,重塑服务器和存储的工作方式。参与这项计划的公司包括闪存存储器公司三星、海力士和建兴,还有存储控制器厂商美满电子技术和博通。
  英特尔的杰森·韦克斯曼(Jason Waxman)介绍了Project Lightning的近况,这个项目是在2016年OCP峰会上宣布的。Project Lighting是一种标准化的闪存存储模块。它提供了可通过PCI访问的NVMe JBOF存储系统,能够支持热存储和温存储,拥有PCIe 3.0 4X速率,但耗电量不到10瓦,还有一块60X PCIe 3.0 NVMe硬盘扩展器。Lightning还支持热插拔。在峰会上英特尔大力宣传其NVMe存储池以及Redfish API。
  将闪存分解为独立的闪存热交换卡(sled)提高了闪存密度,降低了对闪存耐用性的要求,并让每台服务器可以处理迥异的工作负载。这带来了一种自然的存储层次体系,包括光存储和不同类型的闪存存储器。索尼展示了Everspan光存储库,松下也展示了其光存储库的几个版本。索尼表示,光存储库每个系统有64块硬盘,支持每天1.3 PB的恢复容量,电费比HDD低得多,成本与磁带有一拼。HDS展示了基于其Everspan光磁盘库的混合云解决方案。
  现代超大规模数据中心在处理数量异常大的内容时,需要包括多种存储技术的层次体系:除了光磁盘或磁带库外,还包括从闪存存储器到传统硬盘的存储技术。存储软件带来了容量和性能很高,但成本较低的开放存储硬件解决方案。
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