构建“东数西算”一体化算力体系, 需要怎样的存储能力?

进入数字经济时代, 算力将为核心生产力。2022 年开年,"东数西算"工程正式全面启动, 通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系, 将东部密集地区的算力需求有序引导到西部, 使数据要素跨域流动, 优化数据中心建设布局, 在缓解东部能源紧张问题的同时, 给西部发展开辟新路。

"东数"如何"西算"

截至目前, 中国数据中心规模已达 500 万标准机架, 算力达到 130eflops (每秒一万三千亿亿次浮点运算), 预计每年仍将以 20% 以上的速度快速增长。"东数西算"工程诞生的主要背景是为了解决东部地区土地、能源等资源日趋紧张, 大规模发展数据中心难以为继的问题。西部地区在资源、电力、自然条件等方面有更多优势, 具备发展数据中心, 承接东部算力需求的潜力。

但是, 并不是所有的数据都不加区别地拿到西部, 西部数据中心主要承担后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的业务。而像工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、视频通话、人工智能推理等对网络要求较高的业务则依然留在东部数据中心处理。

因此,"东数西算"工程首先在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等 8 地启动建设国家算力枢纽节点。依托这 8 个算力枢纽, 集中政策和资源, 着力优化网络、能源等配套保障, 更好引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展, 促进东西部数据流通、价值传递, 带动数据中心相关产业由东向西有效转移。

在 8 个算力枢纽内, 还进一步规划了 10 个国家数据中心集群。每个集群是一片物理连续的行政区域, 具体承载算力枢纽内的大型、超大型数据中心建设, 从而有效减少数据绕转时延, 降低长途传输费用, 保障数据中心能源供给, 积极协调安排能耗指标。

"东数西算"带来的数据跨地域交互的难题

从本质上来看,"东数西算"工程就是要打造一个存、算、用分离的算力基础平台, 实现对数据的分类治理 -- 把服务后台加工、存储灾备、离线分析、存储备份等对网络时延要求不高的"冷数据", 优先向贵州、内蒙古、甘肃、宁夏节点转移; 与此相应, 对网络时延要求高的"热数据", 部署在东部。

分流之后, 数据实现大规模集约化, 随之而来的是数据传输和计算在不同地区远程化问题, 对数据基础设施和通信基础设施提出了更高要求。数据在多个数据中心之间的有效流通需要多协议的统一支持; 从数据采集、存储、到流通、交换、共享、使用等全生命周期的安全风险也存在巨大挑战; 从大量非结构化文本里通过自然语言处理, 把数据提取出来, 变成结构化数据, 对存储智能化的要求也越来越高; 而绿色、节能也是建设数据中心无法绕过的一个问题。

浪潮新存储之道迎接"东数西算"时代

浪潮基于存储平台战略, 全面升级集中式存储、分布式存储、备份和归档存储等平台型产品并推出四种标准方案, 助力用户强化数据基础设施, 应对新变化。

浪潮存储四种标准方案包括基于数据生命周期的数据管理方案、针对科研、人工智能等非结构化数据的融合存储方案、针对数据库类应用的结构化数据存储与容灾方案以及基于云化转型的云化基础设施方案。

浪潮存储基于对数据需求特点的研究, 发现数据在产生、采集之后不同时期的数据存在不同的意义, 对于存储的性能、成本的需求差异较大, 基于这些特点提出了热、温、冷、冰四级分层数据生命周期管理策略, 根据数据的访问频率, 集中式存储承载客户的在线业务热数据, 备份存储平台一方面采用副本保护温数据, 另一方面可以通过 CDM (Copy Data Management, 数据副本管理) 特性对副本快速拉起上线, 归档存储平台和带库、蓝光库的组合来承载客户长生命周期、低访问频率数据的数据存储业务, 通过数据分级集中管理, 实现存储性能、容量和成本之间的平衡, 提升系统的整体存储性能的同时, 减少设备投入成本。同时方案还提供从云端、第三方存储设备的数据迁移服务, 帮助客户更好的实现数据的流转。

结构化数据存储与容灾方案除了成熟的双活、两地三中心技术能够保障关键业务保持连续之外, 还可以通过备份一体机和集中式存储的云备份功能, 可以在本地、多地、云上、云下建立多个数据副本, 保证数据永不丢失, 独有的网络加速技术, 通过先进的算法, 仅占用少量的网络带宽就可以完成海量数据的跨数据中心的东西部的远程复制, 大幅降低客户对容灾网络带宽的依赖, 节约成本。

非结构化数据融合存储方案主要适用于教育及研究机构来解决海量非结构化的数据存储、分析, 以及数据流动问题; 利用统一资源池支持文件、对象、大数据的非结构化数据, 通过语义零损、协议互通, 实现从语义到协议的充分融合。根据操作频度, 数据被自动分配到高速的 SSD 和低速的 HDD 介质中, 实现介质融合, 在不同速度的介质中自由流动, 实现分级融合。

面向多云环境场景的云化基础设施方案是基于浪潮存储与云厂及云集成商的合作积累, 实现与云场景主流厂商的全面兼容, 对云场景下的各种协议、插件, 以及中间件可以全面对接, 面向云厂和合作伙伴开放 Restful API、SMI-s 等接口对应的管理和控制信息, 在新兴场景进行场景定制, 提供更丰富的功能特性。

浪潮存储四大存储平台产品通过技术创新保障了方案的高效、可靠、节能, 面向东数西算等场景提供数据存储管理服务, 释放数据价值。

在高效方面, 浪潮存储基于 iTurbo2.0 智能加速引擎, 通过智能 IO 感知、智能快路径、智能资源调度、智能数据组织等四大技术, 实现从集中式、分布式、总榜在 SPC-1 国际基准性能测试中多次刷新世界纪录, 通过数据缩减可以最高实现 5:1 的空间节省, 智能运维可以对存储设备进行集中智能管理, 对容量、性能、故障进行预测, 大大降低了运维成本, 提升了管理效率。

在安全可靠方面, 浪潮存储从部件、器件、整机系统、核心软件、管理软件到解决方案, 用六重保护确保数据安全可用。如在部件层面, 则围绕应用场景, 结合 IO 读写特点, 定制硬盘、SSD 等部件。

在绿色节能方面, 浪潮存储一直在经济节能方面探索和创新, 早在 2019 年就提出新数据时代前瞻洞察, 推出了自研 NVMe SSD 及"绿色节能和性能兼备"的全闪存储。浪潮全闪存储基于"iTurbo 2.0 智能加速引擎", 构建了由不能性能闪存盘组成的智能分层的存储资源池, 通过软硬联合调优大幅提升了存储性能并降低了空间占用和能源消耗, 数据生命周期管理方案也通过磁带库将冰数据进行离线归档, 减少了设备运行的能耗, 达到节能的效果。

"东数西算"工程刚刚拉开帷幕, 充满了机遇和挑战, 面向未来, 浪潮存储将基于存储平台战略提供集中式存储、分布式存储、备份和归档存储四大平台型产品及场景方案, 打造安全、可靠、经济、高效的数据基础设施, 助力"东数西算"工程发展。