毫无疑问,随着数字化转型的提速,越来越多的海量数据正呈现出爆炸式增长,企业的存储基础设施也正面临着“翻天覆地”的变化,特别是新的数据形态、新的部署环境、新的安全需求,也都对存储的发展提出了新的挑战。
而分布式存储凭借高安全性、可靠性、可用性以及易于扩展等特性得到了快速发展,在数据存储市场上也越来越受到高度重视。特别是在“十四五”规划中,国家更是将超大规模分布式存储技术创新列在数字经济重点产业云计算专项的首要位置。
但与此同时,分布式存储也并非是“无往而不利”的,尤其是随着今天行业客户应用多元化导致的需求多样化,分布式存储也面临着更的挑战和压力,具体体现在以下四个方面:
一是,在海量小文件存储方面,由于分布式存储对元数据的管理、数据布局、缓存管理等的实现策略侧重于大文件,导致在海量文件的场景下,分布式存储的性能会出现极度的“衰减”,特别是在目前互联 、云计算、物联 等应用爆发的情况下,往往会产生数亿级别的海量小文件,因此从元数据管理、存储效率、还是访问性能等方面,都给分布式存储带来了新的挑战。
二是,在高并发与低延迟方面,随着5G、全光 等联接技术的广泛应用,越来越多的新应用,如移动支付、游戏、直播、远程会议、线上教育和智能制造等需要实时响应的业务场景,不仅每时每刻都在产生着海量的数据,同时也需要更加实时地传输和高效处理数据,满足业务场景的高并发和低延迟的需求,而这也是分布式存储必须要解决的问题。
三是,在数据的安全可靠方面,存储在整个企业的关键业务系统中一直起着核心支撑的作用,一旦数据遇到破坏或丢失,将对核心业务造成巨大损失。而在分布式存储系统中,虽然出现了“三副本”这样的方案能够一定程度上保障业务的高可用性,但仍然无法保证副本之间的一致性,因此这就需要无论是I/O节点、存储交换机、还是存储阵列、存储介质等,各个环节都要保证高可靠和高可用,这样分布式存储才能发挥出更好的价值。
四是,在节能减排方面,随着全球和中国推进“双碳”战略,节能减排逐渐成为企业实现可持续性发展的重要内容。数据显示,目前全国数据中心的PUE值(能源使用效率)依然偏高,平均PUE值为2.46,远远达不到国家规定的PUE值1.4以下的指标,因此降低分布式存储的能耗水平,走分布式存储的绿色创新之路也将是未来的唯一选择。
由此可见,在海量数据爆发,分布式存储驶入“快车道”的关键时刻,如何破解其中的海量小文件、高并发和低延迟、数据的安全可靠以及节能减排方面的全新挑战,不仅是“当务之急”,更是“刻不容缓”。
英特尔打出“组合拳”
也正是洞察到这种变化,英特尔打出“组合拳”,通过第三代英特尔? 至强? 可扩展处理器、英特尔? 傲腾? 持久内存、英特尔? 傲腾? 固态盘以及多项英特尔软硬件创新解决方案,优化分布式存储的性能、可靠性以及安全性,满足越来越多的用户对于分布式存储的需求。
首先,针对海量小文件存储的挑战,英特尔通过英特尔? 傲腾? 固态盘+英特尔? QAT,为行业用户提供实时性更强、更灵活可扩展的、更具成本的全闪存存储服务。
此外,英特尔? 傲腾? 持久内存也能够更好地应对分布式存储超高的I/O以及多种类存储的需求,不同于传统的DRAM,其集大容量、经济性和持久性于一身,读写带宽也比NVMe设备高数倍,可大幅降低分布式存储的时延问题,而背后正是源于英特尔? 傲腾? 持久内存提供的两种不同模式,在内存模式下,它虽然与普通的易失性系统存储器完全一样,但成本更低,能在保持系统预算的同时实现更好的容量,而在应用直接访问(AD)模式下,应用程序和操作系统会有两种可用的内存,而系统将决定是从DRAM还是英特尔? 傲腾? 持久内存中写入或读取数据,这种模式的优势在于,能够增加系统的业务弹性、缩短重启时、提升业务恢复速度。
另一方面,英特尔? 至强? 可扩展处理器集成的英特尔? SGX技术也有助于进一步加强数据在传输中的安全。以云上数据安全为例,目前企业在使用云计算时,数据传输到云是加密的,在云端的数据也是加密存储的,但是在云端计算的过程中,由于云端服务器要实现对数据的操作和处理,因此对数据的加密难度也随之增加,而英特尔? SGX技术能够有效隔离数据中心、云计算服务器中的指定内存区域的数据和当前的操作系统和硬件,实现敏感数据的安全处理,由此强化了云上数据的安全性。值得一提的是,英特尔? SGX技术不同于传统的软件加密方式,而是由处理器专门进行加密解密操作,因此即使是操作系统、虚拟机管理程序这些高权限的软件,或者攻击者、恶意访问者都无法得到内存中加密后的数据。
例如,在部署了集成容器原生存储的Red Hat OpenShift容器平台中,就针对英特尔? 傲腾? 固态盘实现了有效优化,可为临时数据或持久性存储卷提供良好的块存储性能。此外,面向Google Anthos的英特尔? 精选解决方案,以及基于灵雀云企业级云原生平台的英特尔? 精选云平台解决方案,都通过集成了全新一代的英特尔云原生组建,不仅能够发挥英特尔先进的硬件产品在云原生场景中的性能表现,进而让更多的容器云有了更为强劲的弹性伸缩能力。
而在云上AI和数据分析云场景中,英特尔也能够为云赋能,为AI添效能,从硬件到软件,英特尔都提供了基于云端数据分析和增添AI效能的全栈能力和工具。其中,硬件方面,英特尔通过从CPU、GPU、VPU、到FPGA全面计算类型的芯片全覆盖,可满足不同任务类型的数据分析和AI工作负载;此外,英特尔还将傲腾? 持久内存、智能 卡、甚至SSD等硬件高效组合在一起,从而在数据的存储、传输、计算等各个环节助力云端高性能、高性价比的云上数据分析和AI的基础设施,而在软件方面,英特尔也通过对各类主流深度学习框架的全面优化,使得硬件能力得以充分释放和提升,并通过提供OneAPI、OpenVINO?工具套件、Aanlytics ZOO等一系列开源软件及工具,进一步降低开发门槛,助力企业实现降本增效。
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