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華為天才少年專註存儲研究

自古英雄出少年。

今年的華為天才少年項目再次引爆眼球。壹個是從壹名普通本科生“逆襲”成為華中科技大學博士,成為今年唯壹拿到最高年薪的青年才俊;另壹個是美容博士,在多種A級期刊發表論文,集智慧與美貌於壹身。這兩位華中科技大學的成功入圍者迅速成為街頭巷尾的熱門話題。

值得註意的是,今年入圍的兩位華為天才少年的研究方向都與數據存儲密切相關。所以這兩個人壹致選擇華為做存儲相關的研究,讓人不得不感嘆華為存儲對基礎研究和人才的重視。

事實上,自18年前正式啟動以來,華為的存儲開發壹直與各大高校研究機構保持著密切聯系。高校研究機構不僅是華為存儲人才的重要來源,也是華為存儲基礎設施聯合創新的重要合作夥伴。目前,華為存儲已經成長為全球Top 5、國內Top1的重要廠商。在存儲技術的產、學、研、用中逐步探索出了壹條價值閉環,真正加速了基礎研究的創新,用市場成果不斷反哺基礎研究的創新。

以入圍天才少年項目的美麗博士為例。她的研究方向之壹是非易失性存儲器(NVM)和NVMe協議,這是當今存儲產品最重要的技術趨勢,而華為存儲是端到端NVMe全閃存當之無愧的領導者。華為存儲的產、學、研、用閉環價值在端到端NVMe全閃存的存儲細分領域體現得淋漓盡致。

天下武功快,牢不可破。

同樣,在存儲產品中,性能是衡量存儲優秀與否的重要指標之壹。IO越高,單位時間延遲越低,存儲性能越好,這也意味著可以加載更多的應用,可以及時響應業務請求,用戶體驗更好。

NVMe是壹門關於存儲領域快速的武術。如果把為機械硬盤設計的SAS協議比作壹條有很多紅綠燈和很多刺刀的省道;那麽專門為閃存設計的NMVe協議就是壹條不限速的高速公路。乍壹看,NVMe能讓數據真正飛起來,但如何讓NVMe這條數據高速公路更合理、更智能,讓數據在高速公路上“不翻車”,絕對需要多年的實踐和不斷的打磨才能實現。

這是因為在數據中心的數據網絡中,IO路徑涉及服務器、存儲、網絡等設備,以及FC、IP、IB、PCIe、SAS等網絡協議,經常面臨數據傳輸路徑長、協議相互轉換等挑戰。因此,NVMe的落地往往“牽壹發而動全身”,這就需要對整個數據中心的數據傳輸網絡進行規劃和設計。僅有壹兩個NVMe固態硬盤或NVMe閃存控制器是不夠的。

華為是NVMe全閃存領域的頂級玩家,用“老司機”來形容也不為過。作為存儲行業擁有SSD磁盤級專利最多的廠商之壹,華為對NVMe協議進行了長期深入的研究,開發出了業內唯壹端到端的NVMe SSD磁盤、NVMe閃存控制器和NVMe全閃存操作系統,並在業內率先實現了全系列端到端NVMe全閃存。

華為是怎麽做到的?讓我們找出答案。

華為非常重視NVMe,因為NVMe與閃存密切相關,是釋放閃存性能潛力的關鍵。早在2005年,華為就開始研究閃存,對於NVMe如何落地,其價值如何實現,有著深刻的洞察和實踐。

2065 438+00 NVMe最初是作為硬盤接口協議誕生的,充分釋放了閃存的性能。然而,為了真正釋放包括計算、存儲和網絡在內的數據中心的性能,NVMe作為硬盤接口協議是遠遠不夠的。因此,經過多年的發展,NVMe已經逐漸發展到存儲網絡領域,NVMe over RoCE技術誕生了。

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協議與網絡領域的RDMA技術相結合,它的出現真正讓數據中心的數據高速公路成為壹個統壹的網絡,具有性能、組網方便、方案成本等諸多優勢。然而,它也面臨著壹些挑戰,如鏈路故障感知時間、網絡實驗穩定性、部署方便性等。

為此,華為集合公司重量級產品線的力量,從存儲和網絡兩個方面增強了標準的NVMe over RoCE方案,並推出了NOF+增強方案。

產品方面,華為是業內唯壹壹家端到端開發NVMe SSD磁盤、NVMe flash控制器、NVMe全閃存操作系統的廠商,並率先實現端到端NVMe全閃存全系列。

比如華為去年新推出的OceanStor存儲Dorado系列,性能高達2000萬IOPS,極限延遲0.05ms,各項指標遠勝超市同類產品。

在華為OceanStor 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,使前端網絡連接、後端硬盤幀連接和橫向擴展控制器互聯都采用相同的網絡協議;OceanStor存儲Dorado系列全閃存,還為NVMe設計了壹套IO調度機制,完全取消了原有IO路徑上的磁盤級互斥鎖,避免了IO發出時的隊列鎖沖突,降低了軟件開銷,達到了最佳性能。

此外,華為OceanStor storage Dorado系列全閃存在操作系統層面針對NVMe進行了優化。智能芯片和FlashLink智能算法充分發揮多核優勢,通過智能學習統計IO規則,提高讀緩存命中率,縮短批處理時間,大幅提升性能和效率。

為了讓數據高速公路更加穩定可靠,華為OceanStor存儲了Dorado系列全閃存,在元器件層面提供了充足的保障。

比如為了增加端口的可靠性,華為自研SSD支持原生雙端口技術,而不是使用內部交換機實現雙端口,端口相互獨立,互不影響,為整個全閃存提供了堅實的硬件基礎和可靠性;此外,通過多年的PCI-E技術積累,華為擁有完善的PCI-E鏈路管理、異常處理和熱插拔技術,支持SSD磁盤隨時以任何方式拔出,提供端到端的PCI-E系統可靠性,保證單個磁盤更換或故障時不擴散。

針對大容量SSD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,基於糾刪碼算法,可以容忍三個磁盤同時失效時的數據丟失和業務中斷。華為成為業界唯壹壹家可以同時容忍三個磁盤故障的廠商,也是三家廠商中唯壹壹家可以實現15分鐘/TB高效重配置的廠商,重配置速度領先其他兩家廠商20倍。華為OceanStor存儲Dorado系列全閃存還擁有完整的快照、克隆、遠程復制等數據保護技術。

目前,華為通過十余年的技術積累,已經積累了超過1000個NVMe全閃存成功案例,用戶覆蓋金融、政府、制造、能源等多個領域。

比如南華期貨,成立於1996,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。南華期貨租用HKEx、鄭商所、深交所、嘉興聯通、PCCW等行業的數據中心和電信運營商的VIP機房和機櫃,就近部署交易系統。

這樣做的目的只有壹個:“先行壹步。”南華期貨的業務是典型的“時間就是金錢”,壹點點時差往往可能帶來利潤的大變動。這種交易業務決定了其延遲要求極低,通常小於1南華期貨女士部署華為OceanStor存儲Dorado閃存托管綜合交易平臺,不僅穩定可靠,性能提升3倍,為投資者提供了極佳的用戶體驗。

可以說,華為“領先壹步”的存儲讓用戶在業務上“領先壹步”。

經過18年的努力,華為存儲現已成長為全球Top 5、中國Top 1廠商,在全球擁有12個R&D中心,4000多名R&D工程師,800多項存儲專利,服務全球各行業超過12000用戶,連續19個季度位居中國市場第壹,連續多個季度在全閃存領域取得全球成功。

這十八年,技術創新是華為存儲的信仰。技術創新的步伐從未阻擋過華為在高端存儲架構、NVMe、智能存儲等領域的突破,並逐漸從市場跟隨者成長為行業當之無愧的技術領導者。去年,華為存儲首次設立“奧林巴斯獎”,旨在解決數據基礎設施的技術難題,鼓勵和獎勵在全球數據基礎設施領域做出突破性貢獻的研究人員。

未來,隨著更多天才少年和華為其他人才的不斷加入,華為存儲有望在舞臺中央展現更多精彩表現。

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