5G時期的新一代智能存儲技巧及其尺度化的突破——從華為全閃存存儲獲得全球尺度化組織SPEC的背書說起

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5G時代的新一代智能存儲技術及其標準化的突破——從華為全閃存存儲獲得全球標準化組織SPEC的背書說起5G時代的新一代智能存儲技術及其標準化的突破——從華為全閃存存儲獲得全球標準化組織SPEC的背書說起

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在孟晚舟事件和2019年華為對美國政府和加拿大政府的反訴事件中,人們聽到了加拿大和美國國家司法機器啟動的齒輪磨合的巨大轟鳴聲。

一時間,這種轟鳴聲和媒體上的喧囂聲,似乎掩蓋了包括華為在內的中國企業在5G技術方面突飛猛進的腳步聲。但事實上,無論是美國打著出口管制旗號的遏制打壓,還是加拿大以引渡條約為名的助紂為虐,都無法阻擋中國企業在5G技術領域和標準化領域砥礪前行的堅實腳步。

5G時代的新一代智能存儲技術及其標準化的突破——從華為全閃存存儲獲得全球標準化組織SPEC的背書說起

除了5G眾多其他領域的技術進步之外,以華為為首的中國企業,不僅在新一代存儲技術領域取得了實質性技術進步,而且在存儲領域的標準化方面,取得可圈可點的成就。

應當指出的是,現代科技產業的高速發展和技術的快速迭代,離不開無處不在、形形色色的技術標準的指引和護駕。而這些技術標準的幕後推手,則是五花八門但都家底深厚的標準化組織。這些組織的背後,則是由用畢生精力或動輒幾十年的時間專注於某一技術領域或相關領域的資深大咖組成的權威群體。存儲領域也不例外。就存儲技術而言,目前最為知名的行業標準化組織主要是SNIA和SPEC,這兩個總部設在美國的標準化組織不僅在美國境內具有一言九鼎的權威,在全球的科技界和產業界也具有舉足輕重的影響。除此之外,INCITS、ISO/IEC JTC1、IEEE和ISO等,也是存儲領域的標準制定者,盡管這些組織本身覆蓋的技術領域比存儲技術更為廣泛。

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01

存儲領域的行業性標準化組織

存儲標準的專業制定者SINA及其相關標準

SNIA是網路存儲工業協會(Storage Network Industry Association)的英文縮寫,這是1997年誕生於美國的一個全球性網路存儲標準化行業組織。

自成立以來,SNIA在會員企業和行業自身專家的共同努力下,編制和出版了眾多的行業標準,其中包括CDMI、SMI-S、《LTFS格式標準》、SIRF規格標準、《基於IP的驅動管理規格》、MVP編程模型、《關於數據中心存儲的RWSW評測的規格標準》、《箭魚可擴展存儲管理API標準》、《供存儲系統使用的TLS規格》等。

其中CDMI是《雲端數據管理接口標準》(Cloud Data Management Interface)的英文縮寫,這一標準旨在對從雲存儲上生成、打開、更新和刪除數據的應用程序的功能接口制定行業標準。而SMI-S則是《SNIA存儲管理倡議-技術規格》(Storage Management Initiative Specification)的英文縮寫。目前使用的版本號是第八版的第三次修訂版(v1.8.0 rev 3),這是SNIA在2018年11月3日發布的。此外,《基於IP的驅動盤管理規格》(The IP-based Drive Management Specification),是對被稱作為基於IP的驅動盤的存儲設施種類的特徵和功能的管理提供了指引。其中的《LTFS格式規範》(LFTS Format Specification),是SNIA針對線性磁盤文檔系統(Linear Tape File System)格式規格制定的標準文件。此外,其中的SIRF規格標準,是SNIA於2016年針對「自我容存信息留存格式」(Self-contained Information Retention Format,英文縮寫為SIRF)而制定的技術規格標準,這一標準是為了適應美國在證券市場信息披露和醫療衛生領域個人信息保護的最新立法的法定要求和特定市場主體合規需求的超大容量的物理存儲、雲端存儲和磁盤存儲容量而量身定做的技術標準。《關於數據中心存儲RWSW評測的規格標準》(RWSW Performance Test Specification for Datacenter Storage),是SNIA為對數據中心的存儲性能進行全真負荷能力測試而制定的技術規格標準,RWSW是全真存儲負荷(Real World Storage Workload)的英文縮寫。《箭魚可擴展存儲管理應用編程接口標準》(Swordfish Scalable Storage Management API),是SNIA就可擴展存儲管理領域的應用編程接口提供的技術標準,目前適用的版本號是v1.0.7a,這是SNIA在2018年12月23日發布的。《供存儲系統使用的TLS規格》,是SNIA在TSL協議(Transport Layer Security Protocol)和存儲技術的運用領域制定的規範性和指導性標準文件,旨在便利存儲客戶與服務器之間的安全互操作性(secure interoperability)。此外,SNIA還發布了NVM編程模型(NVM Programming Model),而這一模型的內容,是針對非易失性內存主機控制器接口協議(Non-Volatile Memory)而制定的編程標準。

SNIA不僅以自己的名義發布標準,而且通過美國國際標準學會(ANSI)的推動,將其發布的部分行業標準,變成INCITS和ISO的國際標準。例如,ISO/IEC於2012年針對雲端數據管理接口而聯合發布的ISO/IEC 17826-2012號國際標準的內容,正是來自SNIA制定的CDMI。

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全球存儲標準的評測機構SPEC及其評測標準

1988年橫空出世的標準性能評側公司(Standard Performance Evaluation Corporation,英文縮寫SPEC),不僅是IT技術領域的一個全球性標準的制定機構,也是一個全球頗為權威的應用性能評測組織。其總部設在美國,其會員包括由史丹佛大學、清華大學等全球幾十所知名大學、研究機構、和微軟及其他IT企業。作為一個享有全球聲譽的新興標準化機構和第三方評測組織,SEPC制定的一系列應用性能評估標準,也已經得到業界的廣泛接受和采信用。

SPEC SFS2014_swbuild是由SPEC制定的關於存儲文檔服務器(SFS)標準性能評測基準,該基準是SPEC這一國際標準化組織採用最為嚴苛的評測模型基礎上建立的,其主要用途在於對元數據密集型場景的網路附屬存儲(Network Attached Storage,英文縮寫為NAS)進行性能測評,對不同廠商製造的設備與產品在特定應用場景中的存儲性進行對比,並為此提供了一種標準化的評測手段。

關於存儲系統的現行測試基準(Benchmark),名為SPEC SFS2014_swbuild,最初是93年出台的SPEC SFS93 (LADDIS),此後在97年出台第二版,即SPEC SFS97 (2.0),同年馬不停蹄地又修正了一次,這就是SPEC SFS97_R1 (3.0)。2005年升級為SPECsfs2008,然後在2014年進一步升級,成為最新的存儲性能測試基準,即SPEC SFS 2014_swbuild,並一直沿用至今。

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存儲行業的其他標準制定者

除了上述專注於存儲行業的標準制定者外,在存儲領域還有一些其他的標準制定者,如INCITS、ISO/IEC JTC1、IEEE和ISO等。盡管這些標準制定者不一定專注於存儲技術領域,但其制定的諸如INCITS T11等全球技術標準,也是存儲領域技術標準的不可分割的有機組成部分。

其中的INCITS,就是國際信息技術標準委員會(International Committee for Information Technology Standards);而ISO/IEC JTC1,則是國際標準化組織(ISO)與國際電工委員會(IEC)共同設立的聯合技術委員會(Joint Technology Committee)。

02

華為在存儲領域的技術進步

及其對存儲行業標準化的貢獻

華為對於存儲技術的研究始於2002年,隨著研發投入的不斷加大,目前華為在存儲領域的研發能力遍布全球,比如,華為不僅在美國矽谷建立技術的橋頭堡,而且在俄羅斯建立存儲算法研究中心,同時在中國成都、深圳、北京等地構築交付能力中心,不斷增強創新能力和核心競爭力。目前,華為在存儲研發領域投入超過 3200 人,儲備存儲專利 800多件,投入已經累計超過20億美元。

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華為基於標準的技術進步及其對SNIA行業標準的反哺

華為早在2011年11月就加入了SNIA。在這一協會400多家會員之中,華為是擁有表決權的重量級會員之一,在采納和推廣這一行業組織的技術標準方面,華為也是率先示範,不遺餘力。例如,華為參與了多項重要SNIA技術標準的制定和互通性測試活動,包括存儲管理項目、雲存儲項目、綠色節能項目等,華為多款產品通過了SNIA發起「存儲管理倡議」項目符合性測試認證(SMI CTP),通過這些組織層面的活動,華為為SNIA標準的完善和在產業落地做出了卓越的貢獻。此外,華為員工個人,也在SNIA技術委員會以及多個技術工作組擔任重要職位,例如華為的外籍員工阿蘭·尤德(Alan Yoder)先生就曾被選舉為SNIA的技術標準委員會委員,是這一組織「存儲管理倡議」(SMI)和「綠色存儲倡議」(GSI)這兩個標準化工作組的的管理委員會成員,此外,阿蘭·尤德先生兼任SNIA在ISO的聯繫專家。

除了與SNIA美國總部保持密切聯繫之外,華為與網路存儲工業協會中國的分支機構(SNIA China)建立了穩定的業務聯繫,並與SNIA排除的代表共同擔任這一協會分支機構的聯合主席一職。2014年,華為與SNIA China共同建立了一個聯合實驗室,目的是為存儲產業鏈廣大合作夥伴提供一個平台,秉持合作、開放、創新的理念,聯合IT軟硬件供應商、行業軟件開發商、標準化組織、產業聯盟和社區共同為客戶提供開放有競爭力的解決方案。未來,聯合實驗室將首先在存儲新技術推廣、存儲產品及方案測評、互聯互通測試、教育培訓等領域開展工作,同時華為還層多次承辦全球主流廠商參與的「插頭競技大賽」(Plugfest)等重要技術交流活動,在此類活動中,華為高端存儲產品和存儲技術性能表現堪稱優異。

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華為新一代智能全閃存存儲在

另一家全球標準化評測機構測評中脫穎而出

華為認為,存儲行業未來的王者必將是那些能將軟硬件能力有機結合的企業,只有那些在操作系統、算法、等軟件領域設計與架構能力名列前茅,以及在晶片、SSD(固態硬盤)等領域研發實力雄的企業,才能穩操勝券。而華為就是目前業內唯一的具備存儲操作系統、控制器、SSD 盤全自研能力的供應商。不僅如此,華為對閃存進行端到端的深度優化的能力非凡,因而在特性提升方面大有可為。

具體來說,在軟件方面,華為自主研發的OceanStor OS操作系統,其能力之超群,已經舉世矚目。加在硬件方面,華為的麒麟晶片,加上華為與時俱進的算法提升能力,已經使華為在存儲技術與設備行業,占領了戰略制高點。

眾所周知,就存儲領域而言,操作系統(OS)是至關重要的要要素,如何選擇一個優秀的OS,這將決定用戶的使用體驗和終極使用效果。目前華為的OceanStor OS 系統,顯然已經成為華為存儲產品的靈魂,該系統的代碼均由華為員工編寫,目前總代碼量已經超過兩千萬行。華為存儲產品線的各種配置、業務邏輯、硬件部署全部依賴這一操作系統。

更為關鍵的是,華為基於這一操作系統的存儲產品,加速升級迭代,2018年3月,華為發布的新一代智能閃存存儲的兩大系列新品,也建立在這一OS基礎之上的。其中之一就是OceanStor F V5智能全閃存存儲,另外一個新品就是OceanStor V5混合閃存存儲。這些新一代智能閃存存儲系列產品,通過面向閃存設計的高性能、更進一步的融合特質,為企業關鍵業務提供更全面的數據管理方案,同時技術上做到了「三大全面演進」,即向全面閃存化、全面雲化和全面智能化演進。

繼獲得SEPC-1領先的SAN(存儲區域網路)性能評測值之後,華為OceanStor F V5系列存儲又繼續領跑NAS性能評測SPEC SFS2014_swbuild基準測試,充分體現了華為新一代智能全閃存存儲系統並行架構的天然優勢,無論是SAN性能還是NAS性能都處於領先水平,表明了華為持續為客戶提供領先的存儲產品的承諾,給客戶帶來更好的數據管理體驗。

由於獲得了SEPC的背書,近年來華為NAS在中國市場份額排名一直保持在龍頭老大的位置,不僅如此,華為NAS已在全球其他市場也已廣泛部署,在海外市場大量應用於高性能應用場景,比如能源行業油氣勘探、製造行業晶片EDA仿真等,大幅提升應用響應速度,保障業務連續性,進一步簡化數據管理。

由此可見,華為在技術標準化與公司業務方面已經形成了良性互動。一方面,積極參與全球標準化行業組織各種活動,采納與推廣其技術標準,有助於華為業務全球化的拓展,在另一方,華為存儲領域業務的全球拓展,進一步推動了華為提升自身標準化水平的動力。

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編後

在孟晚舟案件發生後華為召開的國際媒體見面會上,已經年逾古稀之年的華為創始人和掌舵人任正非先生,表現相當冷峻。當記者們提及他對已經失去人身自由的女兒的看法時,他既沒有怒發沖冠,也沒有老淚橫流。更加令人印象深刻的是,華為各個部門的正常工作,無論是研發、銷售還是交付,都在有條不紊地有序推進。總之,出乎導演這一事件的幕後推手們的意料的是:非但任正非先生也沒有倒下,華為更是沒有倒下。

讀了報導或視頻中的這一幕情景之後,全球範圍的讀者、聽眾或觀眾,或許會感到一絲疑惑或納悶:華為和任正非在彼時彼刻表現出來的那一份鎮定,那一份從容,究竟來自何處?

讀完這篇文章,您或許可以得到這樣一個答案:正是這種只爭朝夕、厚積薄發的技術進步,以及公司技術與產品在標準化能力的不斷提升,賦予了華為以及其他中國企業在國際政治「叢林規則」的打壓面前臨危不亂、處驚不變的底氣和底蘊!

作者 : 盛建明

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