今年是2022年,3年后,IDC预测全球数据总量将达到175ZB。这意味着什么呢?
一个毋庸置疑的事实是,数据指数级增长带来了在数据存储领域更多的挑战。
特别是针对企业存储系统发展而言,非结构化数据占数据总量的80%至90%,势必带来企业级分布式存储系统的刚需。
在当前多种资源形式共同发展的时代,数据流动变得越来越重要。由于数据本身被使用的领域更加广泛,伴随着数据变成资产、甚至变成资本,对数据安全存储、流动性能、生命周期管理、业务连续性等提出了与过去完全不同的要求。传统的数据管理技术不得不面对新形态的强力挑战,而且往往力不从心。
因此,对于数据管理技术的创新势在必行。新型的数据管理技术,势必将安全、高效、适应数字经济未来发展的要求作为非常重要参考。就此,分布式软件定义存储以其独特的魅力,备受业界重视。
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01
技术自研倍加给力,加速存储产品迭代创新
众所周知,虽然在数据管理技术领域,分布式存储不是一个新事物,看起来任何一个存储厂商都在推广分布式存储相关的创新产品,发展分布式存储似乎很容易。但是,在分布式存储领域面临的技术“坑”却并不少,必须要有时间与用户应用的积累来填平。假如联想凌拓继续走所有分布式存储厂商走过的老路,那将意味着时间与投入成本过高,要想成为这个领域的引领者就不太容易了。
从联想凌拓成立开始,就是站在“巨人”的肩膀上前进。面向传统存储、软件定义、数据保护、灾备等数据存储领域,集成双方母公司最新技术,同时融合与云相关的管理平台优势,通过统一的产品解决方案构建优质与差异化的数据管理服务,助力用户数字化转型。此外,联想凌拓仍然继续加大对本地研发的投入,立足中国面向全球发展。目前联想凌拓通过了国家发明专利、获得CMMI 5级认证和ISO国际管理体系等一系列认证,CMMI 5级认证是软件开发企业最高级别的认证。
联想凌拓在联想和NetApp两个厂商的优势资源加持下,针对分布式存储的技术创新与发展,不仅有效地避免了分布式存储发展路上的坑,而且还可以非常有针对性地选择更适合自身发展,又符合用户需求的技术路线。
要知道,技术方向的正确与否,将决定一个数据存储厂商的未来兴衰成败。
与此同时,全自研,对于任何一个数据存储厂商的发展来说,都将是一个长期的战略决策。对于联想凌拓而言,更是有着全新的发展意义。
随着数据管理需求的增加,也吸引了一大批各类数据管理厂商的参与,因而数据管理领域的竞争加剧,从另一个侧面佐证了唯有全自研才会更有竞争力。从2019年公司成立到现在,联想凌拓一直坚持走自研路线,很快就成为了一家专业的数据管理解决方案厂商。
从用户需求出发,联想凌拓依托两家专业母公司联想和NetApp的技术底蕴,打造了联想凌拓全自研企业级分布式软件定义存储系统。联想ThinkSystem DXN企业级分布式软件定义存储系统V1．0版本在2021年6月正式发布,这是全对称分布式海量文件存储。2021年10月份还迅速推出了DXN V1．0 SP1版本,为了适配更多种环境,DXN V1．0 SP1版本有了更多创新,包括支持私有云的OpenStack生态、K8S生态。2022年4月DXN V2．0版本也正式发布,再次引爆业界对于分布式存储的关注。与之前的版本相比,DXN V2．0扩展性更强、能够支持更多的扩展方式,而且稳定可靠。
由此而言,强劲的自研实力在很大程度上加速了联想凌拓的技术与产品创新。在满足用户的核心诉求上,助力企业数字化转型与升级,联想凌拓带来了方便、便捷的数据管理服务,构建新数据时代的核心价值。对于所有的本地研发,以及未来的差异化解决方案,联想凌拓都围绕用户数据价值实现。此外,在支持和兼容国产化平台和国产化操作系统方面,联想凌拓也在致力于为一些特殊行业的用户打造更安全可控的数据管理产品与解决方案。
全球存储观察分析指出,当前,作为数字经济高速发展的基石,在数据管理技术领域的长期投入与研发,对于联想凌拓而言,顺势而为必有所得。目前,分布式存储已经逐步发展成为一个产业,面对下一步的发展,联想凌拓携手相关部门和单位发起产业联盟,搭建分布式存储产业合作创新平台,研究并推广分布式存储体系架构及关键技术,促进软硬件协同创新。在谋求发展的同时,更要以用户需求和市场趋势为核心,推动分布式存储技术研发的可持续创新。
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02
亮出七大杀手锏,抢跑分布式存储赛道
市面上的分布式存储产品那么多,联想凌拓在抢跑中如何让DXN V2．0能成为新一代企业级分布式软件定义存储的重要代表呢?
联想凌拓产品管理与营销高级总监林佑声表示,帮助用户通过创新技术管理海量数据,成功实现数字化转型,是联想凌拓一直追求的目标。当然,这也是联想ThinkSystem DXN V2．0企业级分布式软件定义存储系统加速迭代,不断创新的价值所在。
值得一提的是,DXN V2．0七大杀手锏可以了解一下,这也是在分布式软件定义存储领域,联想凌拓迎抢跑分布式软件定义存储赛道的“利器”。
为了适用更多的用户应用场景,DXN V2．0增强了多协议访问的支持,实现对NFS、CIFS、FTP、S3的统一文件访问服务,这就是DXN V2．0的杀手锏之一。软件系统是分布式存储的灵魂,服务器的硬件是骨骼躯体,将软件部署在联想服务器上,将服务器内部磁盘组成了存储资源池,并对外提供了文件服务和S3存储服务。现在分布式存储发展的趋势已经表明,文件的对象和它的边界方面变得越来越小。与此同时,在服务器内部也增加了SSD磁盘来作为缓冲层,通过缓冲层能够有效应对大量密集型的IO访问,在DXN V2．0中也增加了FTP和S3的访问服务,提升了对用户应用场景的广泛覆盖。
在扩展性上的表现,往往可以体现出分布式软件定义存储的能力。基于联想服务器的扩展能力,DXN V2．0实现了横向扩展与纵向扩展的灵活性。在单个节点扩展上,通过直联D3284,增加磁盘笼的组合,实现单节点高达1．6PB的存储容量。在一个机柜中,三个存储节点组成集群,可以提供4．8PB的容量,这种扩展方式比较适合追求性价比、大数据量、机房空间资源有限的用户。
在横向扩展表现上,DXN单个机群可以实现4096个节点的扩展,支持超过100亿文件使用量,而且在支持在线扩展节点时,数据会自动均衡打散到所有节点,完全契合用户的海量文件应用场景的需求。因此,在纵横扩展性上的灵活与强大,成为了DXN V2．0的第二个杀手锏。
在降本增效方面,针对用户一直十分关心的TCO问题,通过高密度连接磁盘柜的方式,加上高效EC算法,能够让用户的总体应用成本下降20%以上。特别是在两副本和三副本保护方式下,DXN纠删码技术能够大大提升存储空间使用效率,帮助用户在大规模应用场景中节省空间。
与此同时,DXN V2．0增加了EC折叠技术,专门为大容量节点安全而设计。在大容量节点应用中,针对物理节点做成虚拟节点VNode。那么三台物理节点就变成了六台逻辑节点,也就可以尝试做“4+2”的纠删码方式。通过VNode来做“4+2”纠删码,可以实现逻辑节点划分,能够有效应对节点中同时坏掉多块盘的风险。“4+2”保护模式可以预防2个节点同时宕机或者节点上出现多块硬盘同时损坏。通过剩下节点的剩余数据和校验值的数据,将故障设备上的数据文件给“算”回来。
可见,通过高效EC算法与EC折叠技术等实现了更好的TCO,同时带来了数据安全的保护,也就成为了DXN V2．0的第三个杀手锏。
在架构方面,DXN V2．0继续采用了全对称分布式的扩展架构,全对称好处在于集成扩展元数据的切片会均匀落到每一个节点上,带来存储性能的平滑扩展。同时又将元数据打造成分布式切片技术的索引数据库,从而使得DXN集群的扩展性更强,随着集群规模的提升大,所能提供的性能和容量呈现出线性增长。而元数据索引数据库技术在集群实现大规模扩展的情况下,依然能保持高效的文件检索与读写,支持更深的目录路径。采用全对称分布式的扩展架构成为DXN V2．0的第四个杀手锏。
在数据保护方面,DXN V2．0除了支持多副本数据保护机制和N+M纠删码机制外,采用嵌套式快照,随时随地保护用户数据。嵌套式快照是一种加强型的快照方式,采用嵌套式快照方式对副目录和子目录进行解绑,可以对每一个子目录或者副目录做自己的自身快照,随时随地保护用户数据。嵌套式快照技术为用户在多部门协作或共同使用存储的场景中,带来了更有效的数据保护,成为了DXN V2．0的第五个杀手锏。
在读写性能提升方面,采用高性能SSD作为缓存盘,实现了文件读写性能的提升。特别之处在于实现了同步双写机制,数据写入缓存后返回成功,缓存中的数据根据系统策略回写至HDD,优先从Cache中读取数据,读缓存时只有未命中才会从HDD中读取数据。在“写”的场景下,小文件先写到SSD和磁盘,然后返回确认信息,最后回写到HDD磁盘。对于大文件可以选择磁盘直写模式,利用多块磁盘的并发能力能够有效提升总体带宽。因为小文件主要是看LPS,大文件主要是看带宽,在面对大文件或小文件时,都可以轻松应对。智能缓存加速技术结合高性能SSD,为用户上层应用提供高效数据读写能力,满足各种关键应用对系统高性能需求,成为了DXN V2．0的第六个杀手锏。
在交付方式方面,DXN V2．0实现了存储软件和硬件的解耦,支持纯软件交付方式,从而可以为用户和合作伙伴提供更灵活的交付选择。当然,如果用户选择软硬一体机的交付方式,也可以享受“开箱即用”的便利好处。灵活交付方式,带来了DXN V2．0的第七个杀手锏。
此外,作为企业级分布式软件定义存储系统的定位,DXN V2．0还拥有更多企业级存储设计,比如硬盘数据校验、磁盘亚健康检查、机架拓扑感知、安全域支持等,为百行百业的典型用户需求提供全面的精准支持。
全球存储观察分析认为,在七大杀手锏的加持下,联想ThinkSystem DXN V2．0企业级分布式软件定义存储系统采用先进的元数据管理架构,真正做到读写性能伴随节点数量增加线性提升,提供包括小文件智能缓存预取、QoS服务质量控制、配额、更强洞见更易使用的智能UI等功能提升用户体验,助力用户实现更高的业务效率。
一套DXN V2．0集群实现了CIFS、NFS、FTP、S3、OpenStack、Kubernetes CSI等多协议及生态支持,容纳百亿文件规模,支持软硬解耦,帮助用户更加轻松地管理数据。通过存储亚健康检测的事前主动防御,凭借副本、EC自动重构技术的事中自动处理,以及基于嵌套式快照的多层级灵活数据恢复技术的事后快速兜底,从而构建了一个闭环数据保护架构,带给用户数据安全的有效保障。无论是功能还是性能,DXN V2．0都得到了新的提升,将传统企业级存储和软件定义结合在一起,构建了适合用户海量数据管理需求的整套解决方案。
可见,亮出七大杀手锏,在分布式存储赛道上抢跑,DXN V2．0迎来了新的发展机会。
PART
03
精准助力行业转型
打造场景化分布式存储刚需方案
相对传统存储而言,分布式存储进入重点行业领域还是属于后来者。虽然分布式架构早已备受百行百业的认同,然而,对于联想凌拓而言,想要借助分布式软件定义存储深耕行业,突出自身在金融、制造、通信等行业中的优势,离不开深耕行业的战略布局。
目前,联想凌拓相继入围了中国移动、中国联通的全闪存集采,在中国移动的全闪集采里份额排名第一。借助联想凌拓之前在优势行业中的强势影响力,通过分布式软件定义存储进一步扩展在媒体、医疗、金融、教育等行业对数据管理新需求的机会,一方面复制优势行业的影响力,另一方面积极拓展区域市场,塑造典型用户成功案例,以此快速复制到同行业或相关行业。其中关键在于,对不同行业应用场景做进一步的专业划分,在不同行业中毕竟用户业务系统有着一定的差异性,根据不同的用户需求,打造重点行业场景解决方案,凭借智能化数据管理技术,实现数据全生命周期管理,为中国企业数字化转型打造数据管理的基石。
联想ThinkSystem DXN V2．0企业级分布式软件定义存储系统全新升级,进一步构建了满足媒体、医疗、金融、教育等行业应用场景刚需的解决方案,精准助力企业数字化转型与升级对数据管理的需求。
针对视频监控场景,在实际应用中,视频监控数据大文件、数据索引小文件的不同,对带宽要求非常高,为此,视频监控场景用户对于单节点存储设备要求至少要能供承载200路以上4MB码流、7×24小时不断写入的存储能力。同时必须满足线性扩展存储性能,支持NFS/FTP协议。
在项目实测中,DXN3000单节点都可以轻松支持300路以上的4MB码流摄像头带来的“写”压力。基于键值模型,AE架构的元数据机制,SSD缓存实现数据的读写性能加速和小文件访问加速,满足了大小文件在视频监控场景下对于存储性能的要求。与此同时,MDS AA架构的性能实现了线性扩展。在可靠性方面,采用全对称架构,DXN V2．0拥有EC、副本、小集群的EC折叠技术等“杀手锏”,在IO方面会做异质性的校验,也会提供亚健康校验的先进数据保护技术,确保数据安全与业务可持续性发展。在集群的扩展能力方面,单集群DXN4000配置及以上配置的节点可以同时管理超过128个集群,承载对应的海量数据,支持FTP、NFS等多协议。
可见,企业级分布式软件定义存储DXN V2．0完全满足了视频监控对于数据管理的不同需求。
针对媒资行业场景,作为媒资行业用户最核心的系统之一,媒资系统包括了新闻采集、视频编辑、媒体播出等多个重要环节。好比“中央厨房”的媒资系统,根据需求生成出不同内容,为此要求分布式存储系统满足各种接口的协议支持能力,应对新闻采集、视频、消息、各种渠道数据汇聚到“中央厨房”的存储挑战。并且还必须考虑数据安全的实际挑战,应对可能因硬件故障或文件误删除等原因带来的数据安全。此外,无论是转码后需要播出的文件,还是媒体出版信息,都要求存储系统具备大规模并发处理能力的支持。面对媒资行业场景的用户具体需求,联想凌拓基于DXN企业级分布式软件定义存储系统,特别推出了媒资行业场景解决方案。
针对医疗行业的PACS影像文件存储场景,医院都会有很多大家熟知的医学影像设备,以及依托PACS系统进行设备管理,将医学影像设备产生的影像数据,通过各种接口以数字化的方式存储和使用。PACS系统生成的海量医学影像数据,但是医院的每个部门对数据需求又不同,放射科关于PACS数据的业务需求要求高性能,实现高效共享能力,满足医生快速阅片的性能需求 ,以及满足AI辅助诊疗、三维影像重建等新兴医疗技术对PACS系统性能的要求。同时,医院信息科关于PACS数据管理要求高可靠性,数据可以持久保存,存储低成本,高效率共享等。联想凌拓DXN V2．0分布式存储系统通过模块化的设计,线性的扩展能力,以及各种企业级的存储技术,能够全面满足医院PACS系统影像数据的存储服务需求。不仅支持NAS、对象、FTP等多种存储访问协议,而且DXN分布式存储最小3个节点起配,现在磁盘的容量越来越高,一个2U服务器能选择18TB磁盘就能实现达到了252TB的容量,5节点就达到实现1PB左右的容量,1PB的容量基本可以满足一些中小型用户的数据容量的需求。单一集群可横向平滑扩展到4096个节点,灵活扩展的能力满足各类大小医院PACS系统的应用需求。
目前来看,DXN V2．0支持更多协议和生态,具备更强架构、更多功能及安全可靠的独特优势,可实现数据全生命周期管理,已经打造了多个行业的应用场景解决方案,覆盖了广电媒资、金融影像平台、视频海量存储、无纸化办公以及智能制造非结构化文件存储、医疗影像PACS文件存储等方面。此外,针对未来会有爆发性增长的行业也积极构建场景化解决方案,在自动驾驶领域,人工智能体现的是数据交换,数据交换的重要载体就是分布式存储。目前,DXN V2．0软件定义存储系统面向自动驾驶应用场景,不仅提供了NFS、S3存储服务,同时,我们也采用了K8S的CSI驱动,也对容器环境提供了支持。并且通过独特的元数据处理能力、百亿文件的扩展性、以及在硬盘节点、IO、机柜、数据中心不同级别的数据保护措施的能力,满足自动驾驶对于数据存储的相应需求。
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小结:创新不止,构建未来
站在“巨人”的肩膀上,联想凌拓在数据管理技术方面创新不止,依托在传统存储全闪存、混合闪存领域的长期积累与过硬的产品技术,凭借在分布式软件定义存储领域的持续创新与实践,面向容器平台、备份系统提供越来越全面的解决之道,不断助推用户构建数字化转型解决方案,走向未来的成功。
当然,在分布式软件定义存储领域的抢跑,七大杀手锏的加持,不仅带给了联想凌拓足够的底气,同时也表明联想凌拓致力于数据管理领域引领潮流的决心和在数据管理技术领域前瞻性的正确选择。在面向企业数字化转型的大道上,不知道联想凌拓下一步还有哪些新的举措,我们拭目以待。
(by Aming)
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