ibmliuchun
作者ibmliuchun2016-09-05 16:44
技术总监, IBM

生逢其时 - IBM FlashSystem A9K

字数 3628阅读 2009评论 0赞 3

所谓“桃李不言,下自成蹊”,IBM FlashSystem A9K/A9K(R)自4月27日在伦敦发布以来,国内外各路媒体纷至沓来,各位饕餮君已经迫不及待, 妙笔生花,大快朵颐。看来闪存技术最近的热度确实很高, 每一次的新品发布都能吸引足够的眼球。

        回望过去数十年,存储行业已经走到了十字路口。如果存储界真说有什么颠覆性的技术,闪存算的上是名至实归。80年代磁盘替代磁带成为主存开启了第一次存储技术的革命,90年代传统高端存储基于Memory的缓存架构和独特复制功能定义了数据中心核心存储的标杆,2000年以后随着CPU处理器,内存和磁盘技术的高速发展中端存储如潮水般覆盖了绝大多数的存储市场。然则世事难料, 三十年的磁盘技术终久走到了尽头,机械磁盘的固有转速几乎到达技术的极限,没有人再期待20000转或者25000转更快的磁盘。2010 年以后Flash闪存的出现彻底颠覆了整个行业。什么叫颠覆?看看磁盘的厂商在过去30年间的有趣的演变历史,仅存的三家磁盘厂商业绩几乎都到达天花板,增长已经是可望不可及的奢侈梦想。反观闪存市场,各种新技术公司如雨后春笋般遍地开花,维基百科上SSD的厂商超过200多家, Flash的供应商超过140多家。所有的名字、术语都已不再耳熟能详。这个时候,站在十字路口的你突然就有了一种很震憾的感觉 - 变天了。Flash Era的曙光已经乍现。不管是技术研发、销售、客户、还是制造商,凡是感到了那种震撼的人都突然之间两眼放光,觉得眼前的世界仿佛哥伦布的新大陆,充满机遇。



        无独有偶,闪存技术的快速推进无疑和同时期数据中心所面临的巨大挑战有着莫大关系。数据海洋的革命已经将传统信息技术架构的疆界拓展到全新的领域,云计算、大数据、移动互联的需求日益高涨,内存计算、实时数据分析得到越来越多客户的关注,应用对于延迟和可靠性的要求更加苛刻。传统的数据中心应对几何级数的新应用及数据增长几乎束手无策,一切似乎都到了转折点(Tipping Point)。 技术和需求的演变推动现代数据中心概念的推出,云计算、软件定义、Scale-Out开始成为数据中心新的基石,基于云计算的现代数据中心理念已经深入人心。

        相对应的,存储平台的发展基本上走向两极分化,一方面是闪存技术革命对基于机械磁盘的传统存储系统带来了巨大的冲击,对于性能(尤其是极限性能)有着刁钻要求的应用更倾向选择面向全闪存技术的专有硬件优化件平台;另一方面对于性能没有绝对要求的应用则倾向于更加弹性的软件定义存储架构。

        闪存技术及解决方案过去几年已经在不同的场景中有了不少开拓性的应用, 比较典型的是面向性能提速需求的服务器内置闪存(In Server Flash)和单一极端性能工作负载情形(Tier 0 SAN)。但应用面相对小众,真正的主流数据中心应用涉及较少。如何从小众走向大众成为闪存下一步发展的重要挑战。

QQ截图20160905164540.jpg

    

         毫无疑问,主流的市场需求在于面向混合负载、功能丰富、性能密集型应用,目标是全面替代传统SAN存储(SAN Replacement),以更高效的方式应对数据中心的集中混合负载(Mix Workload)场景。闪存的性能优势已经是家喻户哓,可靠性和安全性经过这几年的逐步应用也已为广大客户熟悉和接受,作为替代传统SAN存储的最大障碍无疑是功能和成本,而这正是软件定义技术强项之所在。

         IDC预计2018年左右闪存市场将占到存储总体市场的~50%。已有厂商迫不及待的宣布2016年为数据中心主存储闪存化元年。可以预见,未来的十年各行业将全面拥抱闪存。 


         行文至此,不用直说也已有精明者揣摩到A9000的设计思路 – Software Defined Flash,结合闪存和软件定义技术二者优势于一身。架势拉的很大,关键是怎么落地呢?

         先看看手上都有什么好牌?F900无疑是大猫在手,us级极限性能,2D RAID数据保护,57TB可用容量@2U@600W已经是业界翘楚。对服务器直连或Tieo0纯性能加速需求, F900基本绰绰有余。唯一的短板是可扩展性和更多的功能。V9000在这方面已经有所尝试。但仍显不足。IBM家大业大, 各种技术专利压箱底的宝贝还真不少,自然而然的一直在手的Grid Storage浮上了桌面。Grid网格技术具备天然的最佳扩展能力,而且基于XIV的多年实践已经非常成熟,并且具备了几乎所有的主流存储软件功能。Grid+Flash看起来几乎成为绝配的选择。


让我们看看A9000(R)的系统架构概念图。非常简捷直观的三层架构:

QQ截图20160905164553.jpg

1.底层是基于FlashCore技术的FlashSystem(F900)作为存储载体,充分借助其超高性能、超低时延、高可靠的企业级特性提供基础数据服务

2.中间层是高带宽低时延Infiniband互连网络,为网格控制器到底层F900提供数据通道,同时也为网格控制器间提供通信服务

3.上层是基于X86的网格控制器.提供存储软件服务功能及对外服务器接口

 

系统架构的核心思路在于:

1.Scale-Out架构, 无论是前端的网格控制器还是后端的Flash 存储单元均为横向扩展架构

2.控制器和存储是高带宽,低延迟Infiniband 全连接网络. 每一个控制器均可以访问到后台每一存储单元

3.网格控制器层主要承担“软件定义”工作,包括 Multi-Pathing IO, 各种存储软件功能, 云集成等等

4.存储层承担“硬件优化”的工作,提供高性能,高可靠,稳定安全的闪存平台。

5.存储单元层和控制器层是隔离的,这提供了更好的系统容错能力及错误诊断能力。同时为未来的技术发展留下了足够弹性的空间,存储层和控制器曾可独立各自演进,不再互相牵制

6.超越单个Rack之后通过HyperScale提供更高层面的扩充扩展能力

        从逻辑层面上看,系统设计延续网格存储的全虚拟化架构,以池化方式完成资源管理, 无须人工干预数据分布。系统中逻辑卷数据采用细粒度均衡分布,所有逻辑数据均匀分布于后台所有存储单元之上,同时实现弹性扩展自均衡,随着模块单元的增加,已有数据会自动均衡扩展到新增加的单元之上, 通过数据的动态均衡分布始终保持性能均衡无热点及Flash的更均匀使用。

        这个思路简直绝了,换用通俗的话讲就是:一手够硬, 一手够软, 软硬兼施...


       可以看得出IBM的闪存技术的未来发展思路非常清晰而明确,以FlashCore技术为核心,面向不同的应用场景基于FlashCore技术结合不同的云计算及虚拟化技术研发不同的解决方案。将FlashCore业界独有的“硬件优化”优势充分利用,同时通过软件定义的方式提供更多更灵活的解决方案,最终整个闪存产品线成为一个有机的家族,互相配合,相得益彰。


       闪存是2016 年IBM董事长Gini年度致投资者的信(Chairman's Letter)中提到的IBM未来倚重的三大技术之一。迄今为止,IBM交付的FlashSystem已超过4500套,在线数据量超过160PB。IBM已经拥有众多PB级别的闪存客户,最大的单个客户已经有超过100台以上总计~5PB的闪存投产。在大中华区,FlashSystem市场一直稳居首位,市占率超过36%。

       云计算、大数据、移动社交的广泛应用已经并正在颠覆传统的数据中心, 闪存无疑是这场革命的核心。好的全闪存架构, 必须着眼于用户的需求,具备广泛的视野和和技术前瞻性,能够使客户清晰地预见未来并最大限度保障用户的技术投资。她可以不繁华, 但得值得信赖和托付; 有了FlashCore 的值得信赖的稳健核心,通过“软件定义”的方式可以将IBM闪存的核心优势和客户弹性灵活的业务需求快速对接。从解决方案的角度来说A9000为数据中心的未来打开了无限可能之门… 

       让我们试目以待…



如果觉得我的文章对您有用,请点赞。您的支持将鼓励我继续创作!

3

添加新评论0 条评论

Ctrl+Enter 发表

作者其他文章

X社区推广