分区存储：满足数据中心更大需求

□ 文/朱海翔

秉承着赋能定制化、开放且可扩展的数据中心架构的核心使命，今年6月12日，西部数据公司 (NASDAQ：WDC)宣布推出分区存储技术，旨在为云和超大规模数据中心架构师融合创新与行业标准，从而设计出高效的存储层，帮助用户在ZB（泽字节）级容量的存储时代保持具有竞争力的总体拥有成本，实现更大的规模效益。

IDC报告指出，预计从2023年起，企业、机器、工业、消费、科学等领域每年产生的数据量将高达103 ZB*。如今的通用存储架构效率低下，并且在面对越来越多的工作负载、应用和数据集时，可能会产生巨大的资源需求和成本开销，因此针对下一代数据发展，我们需要新的数据中心结构：可编程的去集群化基础架构。由于越来越多的数据具有顺序写入的特性，例如视频、物联网/边缘数据、监控，以及可以分组或“分区化”成更大数据块(如大型人工智能/机器学习数据集)的数据，这使我们可以加速推广分区存储设备，对工作负载进行合理优化，从而提高性能和效率，更早的实现总体拥有成本的降低。

分区存储架构赋能应用层、主机和存储互相协调数据存放位置，以充分利用在SMR HDD上可以实现的最大存储容量，以及在融入新兴分区命名空间 (ZNS) 标准的NVMe SSD上可以实现的更好的耐久性和可预测的低延迟和QoS(服务质量)性能。ZNS是NVMe标准规划内的新特性，也是对SMR技术的补充，它让开发人员在共同的软件堆栈下可以不分存储介质类型有效的调用SMR和ZNS。预计到2023年，西部数据公司将在SMR上提供50%的HDD 容量，而客户可以利用其SMR应用开发成果涵盖高容量ZNS SSD。SMR和ZNS也将通过提供智能化应用架构成为当前和未来ZB级数据时代的关键基石。

▲由左至右：西部数据公司产品市场部副总裁-Eyal Bek、西部数据公司产品市场部副总裁-朱海翔以及西部数据公司高级副总裁兼中国区总经理-Steven Craig

IDC基础架构系统、平台与技术集团副总裁Ashish Nadkarni表示：“毫无疑问，我们的行业需要凝聚一心，寻求一种创造性的新方式来设计并构建面向未来的基础架构，以便更智能及高效地优化工作负载、存储和计算基础架构。预计到2022年，HDD和SSD的总金额将达到IT基础架构总支出的27%，我们认为，对于云和超大规模数据中心客户来说，SMR、和ZNS SSD是其优化基础架构、实现更大规模经济效益的良机。通过开放且标准化的方式统一ZNS和SMR架构是符合业界逻辑的一个进步，能够利用SMR HDD面密度的增加和闪存技术创新的优势。率先进入这一市场的用户无疑能够在总体拥有成本和学习曲线方面占得先机。”

通过面密度领先的SMR硬盘和ZNS NVMe SSD，为分区存储奠定基础

越来越多的云服务提供商正在投入资源管理高容量SMR HDD的主机软件，以便协助大体量客户实现更好的总体拥有成本。SMR和ZNS正在从根本上重塑云和企业数据中心，以确保在未来能够长期节约总体拥有成本。随着生态系统的不断发展和SMR的推广，西部数据致力于在提供高容量的同时不断演进能源辅助磁记录技术。目前西部数据Ultrastar DC HC620 SMR15TB硬盘已批量出货。此外，在今天的分区存储技术媒体发布会上，西部数据将展出20TB SMR HDD。在西部数据6月14日的云存储峰会直播中，展示了更多关于20TB SMR HDD的信息。

西部数据还宣布针对早期分区存储工作而推出ZNS开发SSD。与传统的NVMe SSD相比，ZNS NVMe SSD具有多种优势。这些ZNS SSD符合NVM Express公司定义并管理的ZNS功能集规范，旨在减少写放大，增加可用容量，并提供更高的吞吐量和更低的时延。ZNS SSD通过将“区域”与SSD的内部物理属性进行匹配而实现这些改进，有效的减少数据存放低效能的现象。

全新ZonedStorage.io社区网站集合开放源代码工具和技术资源

作为在NVMe联盟持续做贡献以及长期为开源社区提供基于SMR工具的自然延伸，西部数据特别推出了onedStorage.io。该网站与开源社区、客户和行业参与者通力合作，目的是在开发人员社区内启动应用开发计划，帮助数据中心基础架构工程师更好的利用分区存储技术。该网站提供了软件开发库、工具、ZNS信息、SMR资源和参考架构等，为管理定制化ZNS SSD和容量优化的SMR HDD提供了统一的框架。通过这一举措，开发人员将对社区、行业参与者及支持者构成的蓬勃发展生态系统充满信心，其中生态系统的成员已经包括ATTO Technology、Broadcom、Mellanox和SUSE。

除了推出ZonedStorage.io网站外，西部数据的产品套件还包括Ultrastar ZNS NVMe开发SSD和Ultrastar DC HC620 SMR HDD 15TB。Ultrastar DC HC620 15TB现已推出并向已通过验收的客户批量供货。Ultrastar ZNS NVMe开发SSD也将向部分客户开放。请访问西部数据官网了解Ultrastar产品信息，或访问ZonedStorage.io获取开源信息。

西部数据首席技术官Martin Fink表示：“如果您想象一下数字宇宙，并且构想一下其中会有多少数据内容产生——从医疗保健到自动驾驶汽车，再到数字市场和智能城市，可以说，我们只是看到了ZB级数据的冰山一角。面对巨大的数据量，数据中心架构师不能再简单地使用通用IT的方式解决问题。分区存储以及我们在闪存和SMR方面的创新，为客户构建和智能优化未来工作负载提供了所需的工具和资源，包括在9磁碟上实现的20TB新硬盘容量。通过对软件堆栈的理解以及对RISC-V和NVMe/NVMe-oF等计划和标准委员会的长期贡献，我们期待与开放源代码社区分享这些知识，以帮助推动ZNS和SMR的支持和采用。”

Broadcom数据中心解决方案事业部副总裁兼总经理Jas Tremblay表示：“作为主机管理的SMR HDD生态系统的一部分，我们一直在与西部数据合作，共同测试、验证和交付解决方案。作为存储控制器的领先供应商，我们的目标是在降低风险的同时降低总体系统成本，并加快产品上市速度，使客户能够创建更好的基础架构设计。分区存储是崭新且具有历史性的一步，可帮助云和超大规模数据中心客户为迎接ZB规模时代做好准备。凭借西部数据的强大管理能力，以及NVMe委员会和开放源代码社区的工作，我们将为未来几代的存储层提供去集群化、智能化和标准化。”

SUSE产品管理Linux平台总监Matthias Eckermann表示：“SUSE是开放源代码软件和软件定义的基础架构的先驱，我们致力于帮助客户管理数据复杂性并提高效率。主机管理的SMR HDD和ZNS是分区存储的两项基础技术，其中SUSE Linux Enterprise Server 15和SUSE Enterprise Storage将在应用、主机和存储的编排中发挥重要作用。这样可以提高工作负载效率，更好地利用IT基础架构和资源，并降低总拥有成本。我们期待为ZonedStorage.io社区做出贡献，为ZB规模时代贡献力量。”

Mellanox Technologies软件基础架构高级副总裁Dror Goldenberg表示：“Mellanox提供独特的智能网络和存储加速技术，并与西部数据合作，为全球客户提供真正一流的存储解决方案。我们期待在分区存储中与西部数据通力合作，将SMR和ZNS存储与Mellanox的BlueField和SmartNIC产品组合结合使用，以提供具有高度扩展能力和适应性强的基础架构，从而满足数据中心不断增长的数据量、带宽需求和新应用类型的要求。”

ATTO Technology高级市场总监Tom Kolniak表示：“作为专注于为严苛的数据密集型IT和M&E环境提供存储、网络连接及基础架构解决方案的领导者，我们的目标是与生态系统合作伙伴合作，包括主机管理的SMR领域中的西部数据以及开放源代码社区，帮助客户更好地存储、管理和交付数据。分区存储通过ZonedStorage.io并利用ZNS和SMR开展的基础开放源代码工作为软件定义存储(SDS)基础架构提供了更多选项，为应对当前复杂的存储挑战提供了一种方式，并为更智能地管理和扩展未来工作负载奠定了基础。”