華為云存儲就在云計算基礎服務領域中干著這樣一件事情。近日,在“成都·選擇不凡-華為云城市峰會2019”上,華為云正式發布存儲All-Flash戰略,并推出戰略落地的首款產品——全新一代極速IO云硬盤,這標志著華為云在存儲這項基礎云服務上實現了大幅的性能提升,率先引領云上存儲從毫秒進入到微秒時代。
在華為云看來,以Flash介質替代HDD、數據處理從毫秒進入到微秒,背后是存儲架構、芯片、算法等一系列技術的重構與突破。
華為云之所以如此果敢地率先選擇全面擁抱Flash,乃是時勢所趨。在5G、IoT以及AI等技術快速崛起以及技術疊加效應日趨突顯之際,市場大幅推動了應用對于實時性的需求。因此,云服務提供商必須要具備提供更低時延、更大帶寬的數據基礎存取能力,并以智能化的方式去幫助用戶挖掘數據價值。
華為云CTO 張宇昕表示,在萬物感知、萬物智能、萬物互聯的時代下,云存儲需要進入到百微秒量級才能滿足用戶應用的需求,而首先需要做的就是突破“最后一公里”的瓶頸。
“最后一公里”的瓶頸在哪里
“5G時代,瓶頸將不再是廣域網。”5G帶來的不僅僅是傳輸帶寬和速率的大幅提升,更會對云、邊、端進行全面的重構。隨著傳輸帶寬和速度實現質的飛躍,像AR/VR、自動駕駛、人臉識別等應用會大量出現,隨之而來的數據洪流以及數據處理則對時延提出了進一步的需求。
在張宇昕看來,微秒時代下“最后一公里”的挑戰在于介質和技術棧。眾所周知,在云數據中心中,“最后一公里”即為數據通過服務端軟件、網絡、存儲服務器,最終抵達介質的過程。一直以來,機械硬盤(HDD)都是存儲介質的主力,過去大部分數據存儲都依賴于它,但是機械硬盤發展多年以來,雖其容量保持著增長,但受其機械部件的限制,時延始終無法取得突破。其次還需要重構技術棧,突破原有架構的軟件瓶頸,把軟件、網絡、服務器這段的時延盡可能的縮短。
這就是華為云在此刻推出All-Flash戰略的原因所在。張宇昕介紹,華為云All-Flash戰略已經在市場、技術等層面具備足夠的成熟度,而華為云將穩步推進All-Flash戰略,進而解決掉“最后一公里”的瓶頸。
首先,Flash的成本正在持續下降。根據知名市場調研公司TrendFocus的數據顯示,今年一季度硬盤貨量同比下滑13%,而SSD 每GB的成本則是持續下降。“這么多年過去了,機械硬盤的時延始終還是4毫秒,我們必須用新一代技術去降低時延。”張宇昕表示,“用Flash逐步代替機械硬盤是大勢所趨,從業界的報告來看,今年全球Flash無論是從容量、收入都將超過機械硬盤。Flash自身的發展趨勢也是容量越來越大、成本越來越低。因此,在未來的云中,Flash將會占據絕大部分存儲介質。”
其次,除了介質成本外,華為云還通過其他技術手段將Flash的性價比進一步提升。張宇昕透露:“華為擁有核心算法,可以將數據壓縮率做得更高,這也意味著單位成本會更低;此外,華為的芯片可以讓數據處理能力更強,這些是其他競爭對手所不具備的。簡單來說,華為云可以從端到端提升Flash的可靠性,從而大幅降低故障率,將技術紅利回饋給客戶,讓性價比變得更優。”
為此,華為云打造出全新一代智能數據底座來實現All-Flash戰略,滿足各類新興應用對數據實時性的訴求,引領云上存儲從毫秒走向微秒時代。
兩個創新+三個加持
華為云的智能數據底座包括引擎、架構、芯片、算法和AI五個部分,概括起來即為“兩個創新+三個加持”。“兩個創新”為全新Flash-Native存儲引擎和全棧架構創新,而“三個加持”則是全系列自研芯片、硬核數學算法以及AI加持。
據介紹,全新Flash-Native存儲引擎完全為Flash而設計,針對Flash本身具有擦除壽命、不支持覆蓋寫等限制,Flash-Native存儲引擎采用Flash友好的數據布局,可提升Flash壽命5倍以上,數據持久性高達11個9。Flash-Native存儲引擎還可支持不同負載的應用,充分發揮了多核調度優勢并保證數據讀寫路徑最優,帶來低于百微秒的時延與百倍以上并發訪問性能的提升。
而全新的全棧架構則可以讓Flash發揮極致性能和效能,通過全棧架構創新實現數據IO與控制分離,讓芯片重構數據讀寫,讓軟件實現智能調度,使得IO路徑最短,時延最低。數據中心層面,通過優化的極簡扁平網絡,實現1:1無阻塞、無收斂比網絡;并通過如液冷技術、AI控溫、模塊化數據中心等來進一步減少能耗,踐行綠色環保。
這是“兩個創新”。
“三個加持”首先體現在華為云可以充分利用全系列自研芯片的優勢,從“算、傳、存、智”四個維度,對IO路徑和數據處理的全流程進行緊密配合,實現全棧深度定制優化。其次,華為云存儲還融入了多項核心自研算法,將存儲寫帶寬與數據重構帶寬提升數倍的同時,通過自適應差量壓縮算法將數據壓縮率提升3倍,并可大幅降低網絡擁塞發生概率,長尾時延降低30%,時延穩定性更優。最后,華為云還將人工智能技術融入分布式存儲的全生命周期,智能識別用戶業務模型,實現存儲平臺的自主調優和自我進化,讓應用“越用越快”。
可以說,華為云智能數據底座就是引擎、架構、芯片、算法、AI等多項技術融合的成果。目前,華為云是業界為數不多有能力將多項技術進行整合與優化,從而來提升整體服務水平的云服務提供商,其通過全棧技術能力,將所有環節進行協同優化,最終為用戶呈現出最佳的云服務。
極速IO云硬盤:邁出微秒時代第一步
這一次,華為云通過存儲All-Flash戰略,明確了以“全閃存、全系列、+智能、全棧創新”為導向的戰略布局,并且將讓塊、文件、對象存儲逐步完成全閃存進化。在本次峰會上,華為云發布的全新一代極速IO云硬盤值得一說。
根據張宇昕的介紹,華為云極速IO云硬盤的時延低至50~100μs,并具有4GB/s帶寬和高達100萬IOPS性能,是主流云廠商中首家推出的進入百微秒以內的云硬盤。在華為云看來,企業應用上云趨勢加快的背景下,除了直播、游戲等互聯網業務對于時延要求較高之外,像制造業、工業等其他行業也對于云上應用的可靠性和時延有著極高要求。
當然,云上依然擁有很多對極致性能并不敏感的應用,比如基于對象存儲的應用,以及一些數據備份、歸檔的應用等。張宇昕直言“的確如此,從長期來看,Flash取代機械硬盤是大趨勢。華為云第一步是把塊存儲全閃存化,接下來會逐步完成文件、對象的全閃存進化。”
微秒時代背后的價值彰顯
回顧云計算市場的發展歷史,云服務提供商們需要不斷通過技術創新和投入來實現更加出色和高性價比的云服務,進而實現規模效應,以換取自身的成本優勢,這背后是一場技術與服務能力的長期價值比拼。
當前正處于從毫秒進入微秒時代的時間拐點,華為云率先擁抱全閃存,是一次引擎、架構、芯片、算法、AI層面的全面革新。這意味著華為云將存儲這項基礎云服務率先提升了一個等級,也意味著華為云可以為用戶提供更加極致性能與體驗的云存儲服務,成就一個不凡的微秒時代!
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