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Pete Hazen:PMC如何推动中国云产业的发展

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摘要:IT发展对存储有着强烈的需求,PMC把存储视为发展重心,Pete Hazen分享了PMC对数据中心的一些支持案例和部署存储实践,还介绍了PMC在解耦合基础架构和在开源上所做的工作,最后还谈到了在通信互联上的最新动态。

 第七届中国云计算大会的PMC专场以“云计算与云存储核心架构与应用”为主题,下午共有七位演讲嘉宾轮番登台进行了连续七场技术演讲,Pete Hazen先生是其中之一,他先是谈到了全球以及中国市场对存储的强烈需求,而如今有着包括高性能存储、规模存储的高效性、开放式解决方案的生态圈、互联在内的多种解决方案的PMC把存储视为发展重心,在分享了PMC对数据中心供应链的生态体系提供的一些支持案例和大型数据中心中大规模部署存储实践,还介绍了 PMC在解耦合基础架构和在开源上所做的工作,最后还谈到了在通信互联上的最新动态和发展战略,为我们展示了一家芯片巨头为推动中国云产业发展而努力的姿态。

PMC数据中心与服务器产品线副总裁 Pete Hazen

Pete Hazen 先生于2014年6月加入PMC公司,并担任数据中心与服务器产品线副总裁一职。Hazen先生具有29年的业界管理经验,曾在英特尔公司的芯片设计,架构,策略及市场等领域担任高级管理职位。在加入PMC公司之前,Hazen先生任职于英特尔公司,担任NAND解决方案部市场总监长达8年,成功领导了英特尔NAND 闪存和SSD业务从创建初始发展到盈利的关键业务部门。Hazen先生拥有美国威斯康星大学的电子工程的理学学士学位。Hazen先生拥有20多项软硬件专利。

中国——存储发展的强大推动力量

全球互联网市场继续保持了非常强劲的增长趋势,不管从用户数还是访问数,这直接推动了对数据存储的持续增长的需求。

1. 全世界共有31亿网络用户:自2010年的20亿用户大幅增长 ,已达到人口总数的40%;

2. 截至2016年,每年的IP流量将会超过一泽字节:到2018年, 将会超过1.6 ZB;

3. 2018年,宽带的速度将会提至三倍:到 2018年, 宽带速度将从2013年的16 Mbps 提至 42 Mbps。

在全球范围内中国互联网的增长是最快的,在用户群上来说全球网络用户群体中 21%在中国,中国每人每周平均上网26个小时。互联网的增长趋势驱动了第三平台在全球的加速演进,正驱动着大量的科技创新。(第三平台所指的是大型数据中心和云计算为技术核心的一种基础设施平台。)

中国其实已经超过全球其他地区成为第三平台部署的生力军,总体来看目前第三平台构成了ICT总开销的30%,而其中的增长部分则100%来源于第三平台;中国占据了全球 IT 开支的 45%;最让人惊奇的是,截至2016年,数据中心将拥有>50%的总计算能力以及70% 的存储能力。

从每年的市场增长速度上来看,中国是全球增长最快的存储市场,在服务器领域的增长在各个方面均领先全世界(单位数、容量、总额),在存储市场上它年增长率2倍于全球的平均增长率,服务器市场上也是超过了平均增长率的1.5倍。

生态圈不断演进为本地市场及全球市场提供创新方案,数据中心市场的强劲增长趋势直接驱动了数据中心逐渐建立独特的供应链,针对这个供应链,PMC与中国大陆及台湾的系统集成商紧密合作,服务着区域及全球市场,为第三平台的部署直接提供基础设施上的产品支撑。

PMC为推动云产业发展所做的工作

接下来,Pete Hazen从四个方面分享了PMC对数据中心供应链的生态体系提供的一些支持案例,包括高性能存储、规模存储的高效性、开放式解决方案的生态圈、互联等。

  • 高性能存储

从性能上划分数据中心,常用的大致可以分成三个等级,包括相对传统只关注容量的硬盘,PCle的闪存,以及新的高持续性存储层级。每一个等级之间性能上大概有1到几个数量级的差别,它的成本也是各不相同。PMC在支持传统的硬盘介质的同时,PCIe NVMe方案正得到积极部署,以期最大化基础设施的利用率。

演进中的高性能存储PMC Flashtec控制器。首先,PMC的Flashtec控制器是目前全世界最高性能及容量的PCIe NVMe 控制器:800k IOPS和20TB;其次,它是可编程架构 的“软件定义闪存”:针对以下指标优化解决方案:成本、性能及耐用性和灵活的主机 IF 支持;为数据中心客户提供的“企业级”产品:数据完整性和安全性(可靠性)、业界唯一双端口(可用性),以及NVMe 管理功能(高服务性)。最终,这一组器件直接支持了上面所提到的高持续性的存储层级,包括闪存SSD和NVDIMM/NVRAM的闪存解决方案。

Memblaze 公司最近也发布了同样是基于刚才PMC Flashtec控制器的解决方案——Memblaze PBlaze4 SSD,具有低延迟(90us 读、20us 写)、高宽带(4.0GB/s 读、2.5GB/s 写)、高性能(800K IOPS读、250K IOPS写)、原始容量最高可达8TB、支持NVMe 1.1 标准以及PCIe 3.0 接口等特性。

PMC所推出的Flashtec NVRAM 加速卡兼具DRAM以及NAND的优势。首先,确立一个崭新的存储层级,性能超卓,包括非易失性DRAM–DRAM的性能、NAND的非易失性;超过1000万 IOPS和次微秒级延迟。其次,加快上市时间和降低总体拥有成本,主要在于行业标准的接口、应用友好和易于集成、零维护绿色备份。最后,此加速卡适合关键任务型数据中心应用,具有着非凡的品质与可靠性、DRAM 的高性能,以及小尺寸规格,适合高密度机架级解决方案。

此NVRAM加速卡可以在OpenStack里面作为日志的存储介质,由于日志读写次数很频繁,一方面是解决了对日志的写的性能瓶颈,另外也消除了由于频繁写可能造成的把卡写坏、擦写坏,解决对耐用性的担忧。总的来说,NVRAM 加速卡替换日志盘,从而提升了性能及持续性。

  • 大型数据中心中大规模部署存储

Pete Hazen还分享了大型数据中心中大规模部署存储的实战,他认为实现规模存储的高效性需要:

  • 1. 可扩展性:服务器增密和HDD 技术的演进;
  • 2. 敏捷性:解耦合&池化存储,以及服务器虚拟化;
  • 3. 效率:为机架规模的存储设计的标准化存储服务器和按需为特定负载定制的服务器。

数据中心正通过多种技术手段,以实现规模存储的可扩展性、敏捷性和高效性。

Pete Hazen带来了一个典型的机架的设计数据中心对比图,详见上图。过去的传统设计是基于1U的服务器,里面有12块硬盘盘,可以配置1 PB的容量。新一代的高密度存储与优化的服务器节点,比如4U里面可放置90块硬盘,同样尺寸里可以容纳4 PB的容量,存储密度就提高了4倍。

所以,他认为超大规模数据中心对最高可带90块硬盘的超高密度4U服务器的需求日益增长,可通过全球密度最高的存储控制器及扩展器,以最低的总体功耗及成本助力实现上述架构。

  • 解耦合可带来基础设施的灵活性

过去传统的方式是以服务器节点为部署和设计单位,在这种形态上面计算资源和存储资源被整合到一个盒子里面。但是在整机架部署的时代,这些计算资源和存储资源就可以在物理上进行解耦合。通过解耦合的构架其实可以更提高资源部署和配比的灵活性,并且为动态调度资源的配比情况来适应应用环节的资源需求带来了可能性。从而帮助数据中心实现:更高的存储效率、灵活度/敏捷性提升、降低功耗&可靠性更高、减少服务器中器件的数目。

从机架级存储池化的实现上来说,PMC正在和国内的系统厂商以及一些互联网用户设计上图的一套方案。通过SAS交换级连接一些无盘的服务器节点,以及多个JBOD,实现机架级的解耦合,未来可以演进成为PCIe交换。

数据中心的部署需要解决方案在软件以及硬件生态环境上面实现广泛的互联互通和可替换性。为了做到这一点PMC下了非常大的苦功,在介质方面设置了130种以上的磁盘、硬盘和SSD。在主板、背板层面也是有134家硬件设计方案通过了PMC的互通的测试。同样在软件生态驱动程序和各种操作系统版本上面,PMC的产品提供超过60种版本的驱动程序。这一切目的是为了让软件、硬件都实现充分的开放性和互通性。

另外,PMC也积极为开源社区作贡献,目前是OpenPower银牌会员,加入的工作组包括:系统平台、硬件架构、兼容/互通、加速、I/O、软件。

OpenPower 的主要目的是为了支持PowerPC 在互联网的应用,PMC就针对OpenPower做了参考设计,提供了Adaptec- 8 系列RAID 阵列卡的驱动程序的支持,包括FlashtecTM NVMe 卡也能支持OpenPOwer,目的是为了把PMC的技术更加广泛的推广到各种各样新出现的生态圈里面去。

第二个例子就是OpenStack,PMC 与提供Ubuntu平台的Canonical联合进行了OpenStack 互通性测试。把Adaptec 8系列产品通过了Ubuntu全面的兼容性测试和认证,确保这些产品对OpenStack有非常顺畅的支持。

  • 超大规模数据中心互联

随着互联网数据中心不断增强的性能需求,数据中心之间的互联、带宽要求也越来越高。PMC观察到一些数据中心之间的互联速度已经达到100Tb/s。为了支撑这样的速率和在WAN中保持低延迟连接,PMC通过在电信市场的长期投入提供了100G DWDM 的链接方案,将网络容量扩大10X,而无需额外的光纤投资,并且这个方案可以通过100G OTN 加密等一系列的手段100%保证数据安全性和吞吐量,达到纳秒级延迟,以及做到对客户端不敏感。

PMC 助力云产业的发展

PMC在数据中心和服务器,以及企业存储领域提供非常完整的解决方案的菜单。这个菜单覆盖了几乎这些应用领域各种各样关于存储的需求,不管是IO解决方案到RAID解决方案,或闪存解决方案、扩展器解决方案,PMC都有非常完整和业界领先的产品覆盖。世界上7家最大的存储系统OEM和3家最大的服务器OEM基本都采用了PMC的SAS产品系列。2016年PMC预计将在数据中心领域部署5万PB以上的整体存储容量。

在数据中心之间的长距离互联方面,全世界数据中心之间的流量均由 PMC的OTN处理器所驱动。PMC的器件覆盖了全球前8名的电信系统OEMs以及前三大运营商皆采用 PMC的OTN处理器,以及世界上最大的超大规模数据中心之一正将DIGI作为100G光传输的设备进行标准化。

PMC看到全球互联网的持续增长直接推动了第三平台的ICT解决方案,这个ICT解决方案就是以数据中心和云计算技术为代表的基础设施,而中国在互联网增长以及第三平台部署方面都是世界领先的最大的推动力。PMC对中国市场非常重视,在高性能存储、规模存储的高效性、开放式解决方案的生态圈和数据中心之间的互联等方面提供了新技术的支撑,这些方面PMC在全球范围内具备领导地位。。PMC的产品不光覆盖了芯片级,同时也配合了相应的软件层面、子系统和机架级的整体解决方案。凭借这些方案,PMC相信能够通过技术更好地满足数据中心和第三平台供应链所需要的各个层面的需求。

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