『大数据』

华为存储:为“天才少年们”提供舞台,引领数据世界前行

这个世界从来不会亏待人才。

最近,两位华中科技大学博士毕业生入选华为天才少年”的新闻引发热议与关注,对人才的渴求与尊重一直是伴随华为三十几年来成长发展的核心。

在科技改变世界的今天,谁拥有了人才,谁就拥有了未来发展的核心竞争力。所以,那些足够重视人才及培养的企业一定能够在市场经济的大潮中搏击风浪,占领制高点。反过来说,科技人才也一定会得到社会的优待。

“把人才捧在手心里”,华为就是一家这样的企业。不断吸纳核心技术人才,在世界舞台上,华为打造了一个又一个引领行业发展的技术与产品方案,华为存储就是其中一个典型。

据悉,此次入选华为“天才少年”计划的两位博士就将进入华为进行存储相关技术的研究。长期以来,华为不断投入,依托人才创新能力,快速站上世界存储领域的舞台中央,成为这一领域的明星,并开始引领存储行业发展的技术方向与潮流。

NVMe全闪存就是值得说的其中一个。

NVMe全闪存:存储技术发展的风向标

更快、更高、更强,全闪存存储进入NVMe时代,它代表了存储技术发展的风向标,为什么这么说?

我们知道,存储介质从机械硬盘(HDD)发展到高性能的固态闪存(SDD)后,大多数SSD使用如SATA、SAS或光纤通道等接口与计算机接口的总线连接,尤其,SAS已成为存储中连接SSD的最典型方式。但传统的SAS协议是为机械硬盘设计,复杂的系统架构、过多的协议解析、有限的队列并发能力,这一切都成为限制SSD性能发挥的瓶颈。

如何充分释放存储系统性能?NVMe应运而生,它是专为非易失性存储快速访问而设计的协议。NVMe规范了固态硬盘访问接口,简化了协议复杂性,充分利用PCIe通道的低延时以及并行性,利用多核处理器,通过降低协议交互时延,增加协议并发能力,并且精简操作系统协议堆栈,显著提高了固态硬盘的读写性能。

根据Gartner预测,2022年NVMe SSD在存储中占比将达到52%。所以,基于PCIe的NVMe发展更有前景。

但新协议的出现就解决了所有问题吗?显然也并不是,它还涉及优化、增强、扩展、产品开发等一系列工作。作为NVMe规范的制定者之一,华为将NVMe优势进一步扩大,打开了存储性能爆发的新局面。

当NVMe遇到RDMA,NOF+为存储高性能奠基础

围绕NVMe,华为突破的第一项关键技术在于挑战SCSI在SAN中的统治地位,实现存储网络化,以适应数据中心全IP的演进趋势。

这项技术突破的前提是NVMe over RoCE,它结合了存储介质的最新技术NVMe与网络领域的最新技术RDMA,使得高性能、低延迟的远程访问存储数据成为可能。为此,华为集全公司重量级产品线的力量,从存储和网络两个方面对业界标准的NVMe over RoCE方案增强,推出了NOF+增强方案。这项方案带来的技术突破与优势是十分明显的,举例来说:

首先,从网络、服务器、存储全部采用NVMe Over RoCE全IP组网设计,改变了以往数据中心内5种协议(FC/IP/IB/PCIe/SAS)3张网的复杂局面,采用1种协议一张网管理整个数据中心,避免复杂的网络协议和规划,极大简化了数据中心内的部署和节省维护成本。

其次,基于智能无损网络和存储的智能“传-算-智-存-管”芯片,实现数据在整个数据中心内端到端调优。经实测,100%全随机,7:3读写模型,8K数据块大小,NOF+增强方案端到端时延仅为75μs,且该时延是端到端的稳定时延,优于现有FC协议网络30%。此外,在发生链路故障时,NOF+增强方案使得链路故障感知时间从业内长达15秒感知缩短到1秒以内,极大地提升了系统可靠性。

NVMe端到端,打造性能标杆

引领数据世界前行,在代表存储技术发展的风向标上,华为针对NVMe进行了深入的研究,其体现出的优势还在于华为是业界率先实现全系列端到端NVMe全闪存的厂商。

从2005年开始闪存技术的研究,在闪存领域具有13年的持续积累和大量闪存核心专利,华为目前已经是存储行业内拥有SSD盘片级专利最多的厂家之一,并在业内唯一端到端开发了NVMe SSD盘、NVMe闪存控制器和NVMe全闪存操作系统。

基于强大的研发能力,华为打造了OceanStor存储Dorado系列全闪存存储,它是业内首家全系列支持端到端NVMe协议的全闪存,极致时延小于0.08ms,树立起业界性能的标杆。为什么能做到这一点?背后有几大关键技术突破:

首先,华为OceanStor存储Dorado系列凭借NVMe over Fabrics实现SSD资源全共享,同时提供32G FC-NVMe和NVMe Over 100G RDMA全IP组网设计,实现前端网络连接、后端硬盘框连接、scale-out的控制器互联均采用同一种网络协议;另外,其还针对NVMe设计了一套IO调度机制,彻底取消原来IO路径上的盘级互斥锁,避免了IO下发时队列锁冲突,降低软件开销,从而实现最佳性能。

其次,华为OceanStor存储Dorado系列存基于智能芯片和闪存专属操作系统开发了创新的FlashLink智能算法。FlashLink算法采用了大块顺序写、元数据独立分区和端到端I/O优先级调整等方式,保障从前端NVMe接口卡,通过NVMe架构,到NVMe SSD盘内的数据减少写放大、垃圾回收等带来的性能损失,保障数据读写I/O永远处于快速响应的第一优先级,从而确保闪存系统的稳定高性能。

最终,使得华为OceanStor存储Dorado系列实现2000万IOPS和小于0.08ms时延的极致性能,性能指标远超同类产品。

引领数据世界前行,不断突破

引领NVMe全闪存技术不断突破,事实上,不仅如此,对于整个华为存储来说,国内收入排名连续六年第一,全球收入排名第四,2012年以来,华为存储收入复合增长率达到了39%,取得这样的成绩极为耀眼。

目前,华为存储已服务全球12000多家客户,全面进入包括金融、政务、制造、安平、运营商等客户的核心生产交易领域,全球Top10银行已有4家选择华为存储解决方案。

毫无疑问,华为存储从名不见经传已经跻身为全球存储领域的主流玩家,并且已经开始引领技术发展。

当然这并不意味着结束,无论是引入“天才少年”还是设置“奥林帕斯奖”激励科研工作者挑战数据基础设施世界级难题,投人、投力、投资源,华为的目标是希望在引领数据世界前行的道路上实现一个又一个技术突破。

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