闪存普及正当时 关于华为闪存的那些事儿

（原标题：闪存普及正当时 关于华为闪存的那些事儿）

在以云计算、移动互联网、大数据为主要特征的新兴IT推动下，各行各业的产业格局和价值分配发生快速改变，数据正成为企业发展最重要的核心资源。

随着CPU性能的快速提升，用户需要高效的解决方案，充分发挥CPU的处理能力，从而优化应用、降低延迟。在这一过程中，越来越多的用户通过闪存技术，提升并发处理能力以及海量查询响应速度，保证业务处理的高性能和低延迟，满足虚拟化和大数据分析过程对性能的需求。

那么数据中心包括哪些闪存技术？闪存未来又会如何发展？我们不妨从闪存的业务价值出发，来聊一聊华为闪存技术及解决方案。

应用闪存技术提升业务效率

据IDC的数据显示，每年数据中心的投入大约为1.2万亿元，但其中有25%的资金浪费在了数据等待上，其原因有二个方面：首先，根据摩尔定律，CPU的速度每18个月增长一倍，十年间CPU速度增长可达100倍，再看硬盘呢？在性能方面基本上没有进展，CPU和硬盘之间的差距被越拉越大，硬盘成为制约数据中心计算性能及效率的关键。其次，随着虚拟化、云计算、大数据、移动互联等新技术的不断涌现，给企业IT带来了更丰富的业务模式，对于磁盘的IO也提出了更高要求。

据实际用户案例显示，有80%的性能问题都是出现在磁盘IO等待上，通过增加磁盘堆叠来增加磁盘并发量的方式已经是过去式，这种方法投入较大、架构臃肿且造成资金浪费。

因此，企业急需存储新技术的出现来应对业务和技术的双重挑战。有数据显示，2013年到2014年全闪存阵列达到了200%的增长，2016年闪存在数据中心的份额还将不断增加，越来越多的用户开始应用闪存技术解决方案来解决业务问题。

那么闪存技术具体能带来哪些提升呢？

在性能方面，相较于以前的机械式硬盘，IOPS可提高100倍；在时延方面，传统机械式硬盘时延为10毫秒左右，而闪存时延则用微秒统计，大约在200-300微秒之间，使时延大大降低；在故障率方面，闪存介质也远低于机械式硬盘；虽然闪存具有以上的诸多优势，但是价格较高也是目前制约闪存在数据中心广泛应用的一个主要原因。

华为闪存解决方案解读

华为闪存产品有三种，第一是华为自研的SSD盘，较其他存储厂商不同，华为SSD盘是自己研发，自己生产，拥有介质层面专利核心技术130多项；第二是OceanStorV3融合存储，其融合了多种数据管理功能；第三是OceanStorDorado固态存储，其是专门针对闪存优化的固态阵列，性能卓越，稳定可靠。而且，华为是目前业内唯一全自研存储阵列和SSD盘的存储厂商。

华为OceanStorV3融合存储

华为新一代融合存储包括以下型号：中低端产品是OceanStor5300V3和OceanStor5500V3、中高端产品是OceanStor5600V3和OceanStor5800V3,高端入门级OceanStor6800V3，高端中档次的是OceanStor18500V3和OceanStor18800V3。

用户对于数据的要求并不只是简单的读写，更多的是数据管理的需求，例如既需要支持SAN还需要管理非结构化数据；既需要应用传统的机械式硬盘技术还需要闪存SID技术；既需要数据存储还需要数据保护、备份、容灾；既需要高端阵列还需要中低端阵列；那么这些阵列之间能否实现数据流动，成为用户最关心的问题。

华为OceanStorV3融合存储就解决了数据中心的数据管理问题，可以把不同的设备融合在V3的产品中，用户只需一套硬件，一套软件解决大部分数据管理的需求。

华为固态存储阵列：OceanStorDorado

Dorado的含义是一种剑鱼，海里游得最快的鱼，其特点是使用简单。Dorado2100和Dorado5100采用双控制器架构，是华为模块化存储的代表，部署方面简单、快捷、可靠。自2011年发布以来，实现零事故，充分得到了市场的验证。

Dorado的另一个特点是完全针对闪存进行优化，速度极快，快不仅体现在IOPS上，还体现在低延迟上。以Dorado5100为例，其最大IOPS是60万，这个成绩可以满足大部分企业的业务需求。在延迟方面也是用微秒来计算，为高频交易、海量数据分析处理的用户带来较高的效率提升。

华为OceanStor存储业务加速解决方案

无论是虚拟化系统，ERP系统，还是数据库系统，只需要底层采用华为OceanStor闪存加速解决方案，就可以保证在业务不做任何调整的前提下，实现性能的翻倍提升。除了性能的提升之外，该方案还有三大主要特点：可靠性、可管理性、可扩展性。

可靠性

在可靠性方面，实现存储的可靠性是一个系统化的工程，必须从硬件、架构、软件、方案等多方面打造完善的可靠系统。在硬件上，华为在介质层面拥有可靠性的算法，保证闪存介质的可靠，同时在架构方面拥有SmartMatrix2.0技术，防止单点失效，此外控制器也是配制双控，若其中一个发生故障，则由另一个接管保证业务的连续性。

在软件算法方面，华为通过算法优化硬件设备，提升可靠性，如Raid2.0+技术，可通过磁盘层面的Dorado技术虚拟化管理资源，更好的把IO分担到每个磁盘，当磁盘出现故障后能快速进行数据重构，以实际测试为例：在使用SAN盘或NL-SAS盘时，当发生单盘失效时，可通过Raid2.0+技术使重构时间控制在30分钟，而业内传统技术往往需要10个小时，华为可通过软件方式加速故障的恢复，保证阵列可靠性。

与此同时，华为还加强了方案级可靠性设计，预防如火灾、地震等自然灾害带来的破坏，这部分融合了华为的备份、双活、容灾解决方案，以确保业务连续性，具体的可靠性设计如下：

首先是华为在介质层面的可靠性设计，华为的SSD盘完全自主研发，自主生产，并掌握主要核心技术。闪存是通过储存的电子数量来表示数据，电子是非常活跃的，在使用SSD时有可能发生电子的逃逸，发生跳变之后会影响读出数据的准确性，因此需要一套纠错算法把错误修改，华为请教了俄罗斯的科学家，使用了一套LDPC的算法来纠错，大大提高了介质的可靠性。

其次是闪存的擦写次数的提升，闪存本身有擦写次数的限制，有一定的寿命，这时需要让整体磁盘中的每个闪存颗粒都能均匀分配IO,从而保证磨损在均匀的状态，提升SSD盘寿命。华为在后台具有内部巡诊机制，可主动预防发现逻辑错误，与传统机械硬盘相比，故障率大大降低。

同时，华为还提供了完善的数据保护方案，可根据用户数据中心建设规划来进行平滑的演进。数据中心的建设并不是一步到位的，往往是循序渐进的过程，比如单独性开始到同城再到异地，通过华为硬件架构及软件算法，可保证单台阵列最大的可用性。

针对两地三中心的建设，华为可以通过复制功能，把同城两个地方的数据复制到异地的灾备中心，可以从单中心变为同城双中心，再变到两地三中心的架构，最后变为集中式灾备架构，整体计划对上层业务实现全透明，都是通过华为软件方式实现，用户在架构调整时只需激活相应功能即可。

可管理性

针对不同的数据，考虑不同方式进行存储是每个企业需要思考的问题，华为拥有丰富的数据管理功能，可帮助用户更加高效的管理数据。

其中包含两大方面，第一是华为Flash-Aware技术，主要应用在传统机械式数据中心向全闪存数据中心过渡，通过Flash-Aware技术可帮助用户融合HDD和SSD两种算法，帮助用户平滑的从机械式硬盘过渡到SSD闪存。

第二，华为还提供了混合式阵列技术，分别是SmartTier、SmartCache,SmartTier主要做分层和数据识别，把热数据放在SSD硬盘上，把温数据放在Cache盘上，把冷数据放在NL-SAS磁盘上；SmartCache则把闪存当做Cache来使用，使热点数据被首先调用，通过算法的优化实现效率的提升。

可扩展性

弹性是华为闪存技术的另一特点，未来用户对云数据中心的需求逐渐增大，需要搭建融合的存储资源池，根据业务需求按需分配，因此，可扩展性成为数据管理的重要要求。华为OceanStorOS存储软件融合了多种数据管理功能，如SAN和NAS管理功能、数据备份功能、数据互相复制功能、双活功能等，使华为OceanStorOS可满足用户未来业务扩展的要求。

华为闪存技术的创新规划

2015年华为在全球发布闪存风暴，旨在通过技术创新，带领用户和业界提前进入全闪存时代，加速闪存在数据中心的规模化应用。2016年华为在全国进一步推广闪存风暴，预计2016年下半年，华为会发布新一代DoradoV3产品,结合新一代全闪存阵列做出了多方面的优化,让我们共同期待吧。